CN110034268B - 一种卷绕式弧形电池及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷绕式弧形电池，该卷绕式弧形电池上的正极耳和负极耳分布于卷片组件末端的固定胶带的两侧，避免在绕制弧形卷芯的过程中固定胶带折弯及包覆正极耳和负极耳，并可使用自动化卷绕设备制作弧形卷芯，提高生产效率；本发明还公开了制作上述卷绕式弧形电池的制作方法，该制作方法先将卷片组件卷绕成一卷芯，然后将正极耳和负极耳分别焊接在正极片和负极片的侧部上，最后通过折弯卷芯形成弧形卷芯，相对于传统的极耳成型于极片的末端而后通过人工卷绕的方式，该方法可通过自动化卷绕设备生产弧形卷芯，并确保正极耳和负极耳的位置的准确性，避免正极耳、负极耳的安装位置偏差较大而致使弧形电池封装不良。

Description

一种卷绕式弧形电池及其制作方法

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种卷绕式弧形电池及其制作方法。

背景技术

随着科技的发展，电池的种类也越来越丰富，为了满足人们日常生产和使用的需求，弧形电池应运而生。比如弧形电池应用于穿戴类电子产品上，为了适应新型电子产品外壳中复杂的内部，则要求电池形状可以做到异形化，以减少浪费掉的内部空间。

然而，目前卷绕式的弧形电池的极耳焊接固定在极片的尾部并且极耳的长度方向与极片的长度方向相一致，由于极片的尾部黏贴终止胶时会将极耳弯折并将极耳包覆于其内，因此，这种卷绕式的弧形电池无法使用卷绕机进行卷绕，只能用手工卷绕后在卷芯侧边贴上胶布来固定，这样生产效率很低。另外，由于极耳外露于卷芯的尺寸受极片的长度及卷绕操作等因素影响，从而导致极耳的位置偏差较大，极耳上附着有极耳胶，进而导致极耳胶的位置偏差较大，使得封装弧形电池时容易出现封装不良而漏液。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的之一是提供一种适用于机器卷绕生产的卷绕式弧形电池；目的之二是提供一种制作上述卷绕式弧形电池的制作方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种卷绕式弧形电池，包括：正极片、隔膜和负极片，正极片、隔膜和负极片层叠于一起形成卷片组件，所述隔膜位于正极片与负极片之间，所述卷片组件经过卷绕和弯曲而形成一弧形卷芯，卷片组件的末端连接有将其固定在弧形卷芯上的固定胶带，正极片的自由端的侧部设有一正极耳，负极片的自由端的侧部设有一负极耳，正极耳与负极耳分别位于固定胶带的两侧。

所述正极片的自由端的侧部设有延伸于弧形卷芯外侧的第一连接部，所述正极耳固定在第一连接部上并与第一连接部电性连接，负极片的自由端的侧部设有延伸于弧形卷芯外侧的第二连接部，所述负极耳固定在第二连接部上并与第二连接部电性连接，第一连接部与第二连接部相对，所述第一连接部和正极耳、第二连接部和负极耳均共同翻折固定在卷片组件的外表面上，所述卷片组件的外表面上还设有用于阻止正极片与负极片电性连通的绝缘胶片。

在本发明的一个实施例中，所述正极片设于卷片组件的外表面上，所述第一连接部和其上的正极耳、第二连接部和其上的负极耳均翻折固定在正极片上，所述绝缘胶片设于负极耳与正极片之间。

在本发明的另一个实施例中，所述负极片设于卷片组件的外表面上，所述第一连接部和其上的正极耳、第二连接部和其上的负极耳均翻折固定在负极片上，所述绝缘胶片设于正极耳与负极片之间。

所述第一连接部为设置于正极片的表面并与正极片电性连接的铝箔，该铝箔折叠至卷片组件的外表面并将正极耳包覆于铝箔内，第二连接部为设置于负极片的表面并与负极片电性连接的铜箔，该铜箔折叠至卷片组件的外表面并将负极耳包覆于铜箔内，所述铝箔、铜箔皆通过胶带固定在卷片组件的外表面上。

所述铝箔、铜箔皆沿弧形卷芯的侧边缘翻折至卷片组件的外表面上。

一种制作上述卷绕式弧形电池的方法，包括以下步骤：

A.准备材料，通过剪切或冲压成型所述正极片、负极片、隔膜、正极耳、负极耳；

B.卷绕成型，将正极片、隔膜和负极片依次层叠形成所述卷片组件，然后将卷片组件卷绕成一卷芯，将位于卷片组件的外表面的正极片或者负极片通过固定胶带固定在卷芯上；

C.焊接固定，将正极耳焊接固定在正极片的自由端的侧部上，将负极耳焊接固定在负极片的自由端的侧部上；

D.后工序处理，将已焊接固定正极耳和负极耳的卷芯经过顶侧封装、注液、化成、抽真空封装、成型等工序做成平的电池，最后将平的电池沿卷芯的宽度方向弯曲而形成弧形电池，同时使得卷芯弯曲成型为所述弧形卷芯；

所述步骤A还包括步骤A＇:在正极片的一端的侧部上通过剪切或者冲压或者焊接的方式而形成延伸于弧形卷芯外侧的第一连接部，在负极片的侧部上通过剪切或者冲压或者焊接的方式而形成有延伸于弧形卷芯外侧的第二连接部；所述步骤C中还包括步骤C＇:将正极耳焊接固定在第一连接部上，将负极耳焊接固定在第二连接部上，然后在卷片组件的外表面黏贴一绝缘胶片，将第一连接部和正极耳、第二连接部和负极耳都翻折在卷片组件的外表面上，翻折后的正极耳和负极耳其一与绝缘胶片相接触。

所述的第一连接部为铝箔，第二连接部为铜箔，翻折在卷片组件的外表面上的铝箔和铜箔通过胶带固定。

本发明的有益效果是：本发明公开了一种卷绕式弧形电池，其上的正极耳和负极耳分布于卷片组件末端的固定胶带的两侧，避免在绕制弧形卷芯的过程中固定胶带折弯及包覆正极耳和负极耳，并可使用自动化卷绕设备制作弧形卷芯，提高生产效率；本发明还公开了一种制作卷绕式弧形电池的方法，该方法先将卷片组件卷绕成一卷芯，然后将正极耳和负极耳分别焊接在正极片和负极片的侧部上，最后通过折弯卷芯形成弧形卷芯，相对于传统的极耳成型于极片的末端而后通过人工卷绕的方式，该方法可通过自动化卷绕设备生产弧形卷芯，并且能够确保正极耳和负极耳的位置的准确性，避免正极耳、负极耳的安装位置偏差较大而致使弧形电池封装不良。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的弧形电池的内部结构示意图；

图2是正极片、隔膜和负极片的结构示意图；

图3是将正极片、隔膜和负极片层叠并卷绕成卷芯的结构示意图；

图4是在图3的卷芯上焊接正极耳和负极耳的结构示意图；

图5是图4中的正极耳和负极耳翻折固定在卷片组件的外表面上的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

参照图1至5，本发明公开了一种卷绕式弧形电池，包括：正极片1、隔膜2和负极片3，正极片1、隔膜2和负极片3层叠于一起形成卷片组件，所述隔膜2位于正极片1与负极片3之间，所述卷片组件经过卷绕和弯曲而形成一弧形卷芯10，卷片组件的末端连接有将其固定在弧形卷芯10上的固定胶带6，正极片1的自由端的侧部设有一正极耳4，负极片3的自由端的侧部设有一负极耳5，正极耳4与负极耳5分别位于固定胶带6的两侧。以上结构的卷绕式弧形电池的正极耳4和负极耳5分布于卷片组件末端的固定胶带6 的两侧，避免在绕制弧形卷芯10的过程中固定胶带6折弯及包覆正极耳4和负极耳5，并可使用自动化卷绕设备制作弧形卷芯10，提高生产效率。

作为本发明的优选实施方式，所述正极片1的自由端的侧部设有延伸于弧形卷芯10外侧的第一连接部11，所述正极耳4固定在第一连接部11上并与第一连接部11电性连接，负极片3的自由端的侧部设有延伸于弧形卷芯10外侧的第二连接部31，所述负极耳5固定在第二连接部31上并与第二连接部31电性连接，第一连接部11与第二连接部 31相对，所述第一连接部11和正极耳4、第二连接部31和负极耳5均共同翻折固定在卷片组件的外表面上，所述卷片组件的外表面上还设有用于阻止正极片1与负极片3电性连通的绝缘胶片7。以上结构在不增加弧形卷芯10的宽度尺寸的基础上，将正极耳4和负极耳5收纳于弧形卷芯10的表面的两侧边上，既避免了与固定胶带6之间发生干涉，又提高了卷绕式弧形电池结构的紧凑性。

进一步优选，正极耳4和负极耳5与弧形卷芯10的上端面大致持平，并且，正极耳4和负极耳5具有外露于弧形卷芯10的部分，以用于电性连接用电设备。

在本发明的一个实施例中，所述正极片1设于卷片组件的外表面上，所述第一连接部11和其上的正极耳4、第二连接部31和其上的负极耳5均翻折固定在正极片1上，所述绝缘胶片7则设于负极耳5与正极片1之间。

在本发明的另一个实施例中，所述负极片3设于卷片组件的外表面上，所述第一连接部11和其上的正极耳4、第二连接部31和其上的负极耳5均翻折固定在负极片3上，所述绝缘胶片7则设于正极耳4与负极片3之间。

以上两个实施例分别为正极片1外包和负极片3外包两种情形。

作为本发明的优选实施方式，所述第一连接部11为设置于正极片1的表面并与正极片1电性连接的铝箔，该铝箔折叠至卷片组件的外表面并将正极耳4包覆于铝箔内，第二连接部31为设置于负极片3的表面并与负极片3电性连接的铜箔，该铜箔折叠至卷片组件的外表面并将负极耳5包覆于铜箔内，所述铝箔、铜箔皆通过胶带8固定在卷片组件的外表面上。其中铝箔可在分切正极片1时预留，铜箔可在分切负极片3时预留，在其他的实施例中，铝箔也可以在分切正极片1后焊接固定于其上，铜箔也可以在分切负极片3后焊接固定于其上。优选地，所述铝箔、铜箔皆沿弧形卷芯10 的侧边缘翻折至卷片组件的外表面上，保持整体的一致性。

本发明还公开了一种制作上述卷绕式弧形电池的方法，包括以下步骤：

A.准备材料，通过剪切或冲压成型所述正极片1、负极片3、隔膜2、正极耳4、负极耳5；

B.卷绕成型，将正极片1、隔膜2和负极片3依次层叠形成所述卷片组件，然后将卷片组件卷绕成一卷芯，将位于卷片组件的外表面的正极片1或者负极片3通过固定胶带6 固定在卷芯上；

C.焊接固定，将正极耳4焊接固定在正极片1的自由端的侧部上，将负极耳5焊接固定在负极片3的自由端的侧部上；

D.后工序处理，将已焊接固定正极耳4和负极耳5的卷芯经过顶侧封装、注液、化成、抽真空封装、成型等工序做成平的电池，最后将平的电池沿卷芯的宽度方向弯曲而形成弧形电池，同时使得卷芯弯曲成型为所述弧形卷芯10。

传统的制作方法是先将正极耳4、负极耳5分别成型在正极片1和负极片3的末端并沿着正极片1和负极片3的长度方向延伸，由于正极片1或者负极片3的其一作为卷片组件的外表面，卷片组件的外表面上需要黏贴固定胶带6将卷片组件的末端固定在卷芯上，因此，一般的做法是通过人工卷绕的方式将卷片组件卷绕成一卷芯，最后预留外露于卷芯的正极耳4和负极耳5，从而导致不能够使用卷绕机器进行自动化生产，严重影响生产效率。而该本发明的制作方法相对于这种传统方法可通过自动化卷绕设备将卷片组件卷绕形成卷芯，在完成卷绕工序之后再将正极耳4和负极耳5分别焊接在正极片1和负极片3的末端的侧部，因此不会对正极耳4和负极耳5造成影响，并且能够确保正极耳4和负极耳5的位置的准确性，避免正极耳4、负极耳5的安装位置偏差较大，进而避免正极耳4和负极耳5上的极耳胶的位置偏差较大，而致使弧形电池封装不良，影响产品的质量的稳定性。

所述步骤A还包括步骤A＇:在正极片1的一端的侧部上通过剪切或者冲压或者焊接的方式而形成延伸于弧形卷芯 10外侧的第一连接部11，在负极片3的侧部上通过剪切或者冲压或者焊接的方式而形成有延伸于弧形卷芯10外侧的第二连接部31；所述步骤C中还包括步骤C＇:将正极耳4 焊接固定在第一连接部11上，将负极耳5焊接固定在第二连接部31上，然后在卷片组件的外表面黏贴一绝缘胶片7，将第一连接部11和正极耳4、第二连接部31和负极耳5都翻折在卷片组件的外表面上，翻折后的正极耳4和负极耳5 其一与绝缘胶片7相接触。当正极片1设于卷片组件的外表面时，绝缘胶片7设于负极耳5与正极片1之间；当负极片 3设于卷片组件的外表面上，绝缘胶片7则设于正极耳4与负极片3之间。上述优选的制作方法可保证正极耳4和负极耳5的安装方式稳定可靠。

进一步优选，所述的第一连接部11为铝箔，第二连接部31为铜箔，翻折在卷片组件的外表面上的铝箔和铜箔通过胶带8固定，铝箔和铜箔分别包覆在正极耳和负极耳的表面。

上述实施例只是本发明的优选方案，本发明还可有其他实施方案。本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所设定的范围内。

Claims (7)

1.一种卷绕式弧形电池，其特征在于，包括：

正极片、隔膜和负极片，正极片、隔膜和负极片层叠于一起形成卷片组件，所述隔膜位于正极片与负极片之间，所述卷片组件经过卷绕和弯曲而形成一弧形卷芯，卷片组件的末端连接有将其固定在弧形卷芯上的固定胶带，正极片的自由端的侧部设有一正极耳，负极片的自由端的侧部设有一负极耳，正极耳与负极耳分别位于固定胶带的两侧；

所述正极片的自由端的侧部设有延伸于弧形卷芯外侧的第一连接部，所述正极耳固定在第一连接部上并与第一连接部电性连接，负极片的自由端的侧部设有延伸于弧形卷芯外侧的第二连接部，所述负极耳固定在第二连接部上并与第二连接部电性连接，第一连接部与第二连接部相对，所述第一连接部和正极耳、第二连接部和负极耳均共同翻折固定在卷片组件的外表面上，所述卷片组件的外表面上还设有用于阻止正极片与负极片电性连通的绝缘胶片。

2.如权利要求1所述的一种卷绕式弧形电池，其特征在于，

所述正极片设于卷片组件的外表面上，所述第一连接部和其上的正极耳、第二连接部和其上的负极耳均翻折固定在正极片上，所述绝缘胶片设于负极耳与正极片之间。

3.如权利要求1所述的一种卷绕式弧形电池，其特征在于，

所述负极片设于卷片组件的外表面上，所述第一连接部和其上的正极耳、第二连接部和其上的负极耳均翻折固定在负极片上，所述绝缘胶片设于正极耳与负极片之间。

4.如权利要求1或2或3所述的一种卷绕式弧形电池，其特征在于，

所述第一连接部为设置于正极片的表面并与正极片电性连接的铝箔，该铝箔折叠至卷片组件的外表面并将正极耳包覆于铝箔内，第二连接部为设置于负极片的表面并与负极片电性连接的铜箔，该铜箔折叠至卷片组件的外表面并将负极耳包覆于铜箔内，所述铝箔、铜箔皆通过胶带固定在卷片组件的外表面上。

5.如权利要求4所述的一种卷绕式弧形电池，其特征在于，

所述铝箔、铜箔皆沿弧形卷芯的侧边缘翻折至卷片组件的外表面上。

6.一种制作如权利要求1-5任一项所述的卷绕式弧形电池的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.准备材料，通过剪切或冲压成型所述正极片、负极片、隔膜、正极耳、负极耳；

B.卷绕成型，将正极片、隔膜和负极片依次层叠形成所述卷片组件，然后将卷片组件卷绕成一卷芯，将位于卷片组件的外表面的正极片或者负极片通过固定胶带固定在卷芯上；

C.焊接固定，将正极耳焊接固定在正极片的自由端的侧部上，将负极耳焊接固定在负极片的自由端的侧部上；

D.后工序处理，将已焊接固定正极耳和负极耳的卷芯经过顶侧封装、注液、化成、抽真空封装、成型工序做成平的电池，最后将平的电池沿卷芯的宽度方向弯曲而形成弧形电池，同时使得卷芯弯曲成型为所述弧形卷芯；

所述步骤A还包括步骤A＇:在正极片的一端的侧部上通过剪切或者冲压或者焊接的方式而形成延伸于弧形卷芯外侧的第一连接部，在负极片的侧部上通过剪切或者冲压或者焊接的方式而形成有延伸于弧形卷芯外侧的第二连接部；所述步骤C中还包括步骤C＇:将正极耳焊接固定在第一连接部上，将负极耳焊接固定在第二连接部上，然后在卷片组件的外表面黏贴一绝缘胶片，将第一连接部和正极耳、第二连接部和负极耳都翻折在卷片组件的外表面上，翻折后的正极耳和负极耳其一与绝缘胶片相接触。

7.如权利要求6所述的一种制作卷绕式弧形电池的方法，其特征在于：

所述的第一连接部为铝箔，第二连接部为铜箔，翻折在卷片组件的外表面上的铝箔和铜箔通过胶带固定。

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