CN112086691A - 一种扣式锂电池的制备方法及所得的产品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锂电池制造技术领域，尤其涉及一种扣式锂电池的制备方法及所得的产品。步骤为：A、电芯制备；B、电芯组装：将步骤A的电芯装入广口形壳体内，所述的电极引出端子择一与壳体连接，另一个电极引出端子与盖板连接，所述的壳体纵截面呈“T”形；C、电芯封口：将盖组封住步骤B组装后的壳体广口形成封口粗端和容纳电芯细端的电芯封装体，所述的电芯封装体整体成形为“T”形；D、电芯封装体整形：将喇叭形的模具套接电芯封装体的封口，并对封口进行径向挤压，使电芯封装体整体成形为扣式圆柱直体；本发明所得的扣式锂电池，有效空间大，密封性能和安全性好，电池的有效电性能高。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池制造技术领域，尤其涉及一种扣式锂电池的制备方法所 及得的产品。
背景技术
锂电池因其比能量高、能量密度大、开/放路电压高、放电电压平稳、工作 温度范围广、低温性能良好、储存寿命长等优点，随着电子工业的高速发展， 电子用电器件慢慢趋向精细化，多样化。而小体积易携带的电子器件在社会的 发展中越来越受关注，越来越受消费者青睐。通常在扣式卷绕式锂电池的生产 中，需要将电池极片卷绕成电芯，再将电芯装入金属壳内，在金属壳开口端滚 槽，装入盖组卡在滚槽部位，向内翻卷金属壳口扣紧盖组达到密封效果。随着 电池体积需求趋于减小，这种滚槽方式在扣式电池中占用了相对更多的电池有 效空间，使得电池必须以减小极片宽度才能装入从而达到封装效果，这直接导致了电池性能的下降。还有的通过在外壳中再加一衬底内壳，以托起盖板，但 这种锂电池的生产成本高，直径方向空间利用率低，这也直接导致电性能下降。
发明内容
针对上述技术缺陷，本发明提供一种密封性能好，有效空间大的扣式锂电 池的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种扣式锂电池的制备方法， 步骤为：A、电芯制备：将正极片、隔膜、负极片通过卷绕或者层叠的方式形成 电芯，所述正负极片分别设有电极引出端子；B、电芯组装：将步骤A的电芯装 入广口形壳体内，所述的电极引出端子择一与壳体连接，另一个电极引出端子 与盖板连接，所述的壳体纵截面呈“T”形；C、电芯封口：将盖组封住步骤B 组装后的壳体广口形成封口粗端和容纳电芯细端的电芯封装体，所述的盖组包 括环形绝缘密封圈和由环形密封圈包夹好的盖板，所述的电芯封装体整体成形 为“T”形；D、电芯封装体整形：将喇叭形的模具套接电芯封装体的封口粗端， 并对封口粗端进行径向挤压，使电芯封装体整体成形为扣式圆柱直体；E、封口 扣合：所述的壳体封口顶端通过滚轮向内圈边扣合好盖板。所述的扣式锂电池 是直径大于其高度的圆柱形锂电池。
进一步：在上述扣式锂电池的制备方法中，所述步骤C的电芯封装体，其 粗端和细端的直径比值为：(1.01-1.1):1。所述步骤C的电芯封装体，其粗 端和细端的高度比值为：1:(2-55)。所述步骤C的盖板厚度大于广口壳体的 壳壁厚度，这样喇叭形的模具通过旋转对封口进行径向旋转挤压时，盖板不会 拱起，充分保证封口的密封效果。所述步骤C的环形密封圈壁厚小于广口壳体 的壳壁厚度，充分保证了封口径向的挤压空间。所述步骤B还包括灌装电解液 的过程。所述的环形绝缘密封圈是底部带圆环形包夹结构的圆台，所述的盖板 是带凸起的圆片结构，盖板的底部卡接在环形绝缘密封圈的包夹结构内。
本发明还提供了由上述制备方法所得的产品，包括电芯、壳体和盖组，所 述的壳体在电芯组装封口后经过整形成直扣式圆柱形，所述的壳体是不锈铁壳、 不锈钢壳或铝壳中的任一种。
与现有技术相比，本发明的扣式锂电池的制备方法，步骤为：A、电芯制备： 将正极片、隔膜、负极片通过卷绕或者层叠的方式形成电芯，所述正负极片分 别设有电极引出端子；B、电芯组装：将步骤A的电芯装入广口形壳体内，所述 的电极引出端子择一与壳体连接，另一个电极引出端子与盖板连接，所述的壳 体纵截面呈“T”形；C、电芯封口：将盖组封住步骤B组装后的壳体广口形成 封口粗端和容纳电芯细端的电芯封装体，所述的盖组包括环形绝缘密封圈和由 环形密封圈包夹好的盖板，所述的电芯封装体整体成形为“T”形；D、电芯封 装体整形：将喇叭形的模具套接电芯封装体的封口，并对封口进行径向挤压， 使电芯封装体整体成形为扣式圆柱直体；E、封口扣合：所述的壳体广口顶端通 过滚轮向内圈边扣合好盖板。所述的扣式锂电池是直径大于其高度的圆柱形锂 电池。即锂电池的最终产物整体呈圆柱体，所以本发明所得的扣式锂电池，有 效空间大，密封性能好，电池的有效电性能高。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面实施例对本发明进行进一步详细描述。
对比例1：按照传统滚槽封口工艺制作一种市场上常见的扣式锂电池LIR1254，其最终成型尺寸为直径其尺寸为圆柱直径为12.0±0.1mm；高度为 5.4±0.2mm。按照常用的传统技术应用，采用滚槽方式制作该电池，其正极宽 度需设计为6mm才能装入壳体进行封装。该电池所用其他正极、负极锂带、电 解液及隔膜等影响性能的材料，为本领域技术人员常用的材料。
实施例1：制作一种市场上常见扣式锂离子电池LIR1254，它的制备步骤 为，A、电芯制备：将正极片、隔膜、负极片通过卷绕或者层叠的方式形成电芯， 所述正负极片分别设有电极引出端子；B、电芯组装：将步骤A的电芯装入广口 形壳体内，所述的电极引出端子择一与壳体连接，另一个电极引出端子与盖板 连接，所述的壳体纵截面呈“T”形；C、电芯封口：将盖组封住步骤B组装后 的壳体广口形成封口粗端和容纳电芯细端的电芯封装体，所述的盖组包括环形 绝缘密封圈和由环形密封圈包夹好的盖板，所述的电芯封装体整体成形为“T” 形；D、电芯封装体整形：将喇叭形的模具套接电芯封装体的封口粗端，并对封 口粗端进行径向挤压，使电芯封装体整体成形为扣式圆柱直体；E、封口扣合： 所述的壳体封口顶端通过滚轮向内圈边扣合好盖板。
所述步骤C的电芯封装体，其粗端和细端的直径比值为：1.05:1。所述步 骤C的电芯封装体，其粗端和细端的高度比值为：1:2，经进整形后，其尺寸为 圆柱直径为12.0±0.1mm；高度为5.4±0.2mm。所述步骤C的盖板厚度大于广 口壳体的壳壁厚度。所述步骤C的环形密封圈壁厚小于广口壳体的壳壁厚度。 所述步骤B还包括灌装电解液的过程。所述的环形绝缘密封圈是底部带圆环形 包夹结构的圆台，所述的盖板是带凸起的圆片结构，盖板的底部卡接在环形绝 缘密封圈的包夹结构内。
即所得的LIR1254，包括电芯、壳体和盖组，所述的壳体在电芯组装封口 后经过整形成扣式直圆柱形，所述的壳体是不锈铁壳、不锈钢壳或铝壳中的任 一种。其电芯包括的正极片宽度可设计为4.5～6.5mm，较优为5～6mm。其放电 性能对比如表1所示：
表1
从表1看出，实施例1产品的电性能比传统工艺产品的电性能提高很大。 根据GB8897.4的密封性检测，盖板不会凸起，电池密封效果好。实施例1安 全性检测符合标准《GB8897.4原电池第4部分：锂电池的安全要求》，检测 方法和结果如表2所示：
表2：
从上表得出，本实施例1制得的电池安全性好。
对比例2：按照传统滚槽封口工艺制作一种的扣式锂电池CR11108，其最 终成型尺寸为直径φ11.0±0.5mm，高度10.8±0.5mm。按照常用的传统技术应 用，采用滚槽方式制作该电池，其正极宽度需设计为6mm才能装入壳体进行封 装。该电池所用其他正极、负极锂带、电解液及隔膜等影响性能的材料，为本 领域技术人员常用的材料。
实施例2：制作一种扣式锂电池CR11108，它的制备步骤与实施例1相同，
所述步骤C的电芯封装体，其粗端和细端的直径比值为：1.05:1。所述步 骤C的电芯封装体，其粗端和细端的高度比值为：1:5.35。经进整形后，其尺 寸为圆柱直径为11.0±0.1mm；高度为10.8±0.2mm。所述步骤C的盖板厚度 大于广口壳体的壳壁厚度。所述步骤C的环形密封圈壁厚小于广口壳体的壳壁 厚度。所述步骤B还包括灌装电解液的过程。所述的环形绝缘密封圈是底部带 圆环形包夹结构的圆台，所述的盖板是带凸起的圆片结构，盖板的底部卡接在 环形绝缘密封圈的包夹结构内。即所得的CR11108，包括电芯、壳体和盖组，所 述的壳体在电芯组装封口后经过整形成扣式直圆柱形，所述的壳体是不锈铁壳、 不锈钢壳或铝壳中的任一种。其电芯包括的正极片宽度可设计为6.5～8.5mm， 较优为7～8mm。
将上述对比例2和实施例2所得的CR11108放电性能对比如表3所示：
从表3出，实施例2产品的电性能比传统工艺产品的电性能提高很大。根 据GB8897.4的密封性检测，盖板不会凸起，电池密封效果好。实施例2安全 性检测符合标准《GB8897.4原电池第4部分：锂电池的安全要求》，检测方 法和结果如表4所示：
表4：
从上表得出，本发明实施例2制得的电池安全性好。从上述两组对比例和 实施例看出，本发明所得的扣式锂电池有效放电容量提高很大，安全性高。
显然，本发明实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本 发明实施方式的限定。在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换 和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种扣式锂电池的制备方法，步骤为：
A、电芯制备：将正极片、隔膜、负极片通过卷绕或者层叠的方式形成电芯，所述正负极片分别设有电极引出端子；
B、电芯组装：将步骤A的电芯装入广口形壳体内，所述的电极引出端子择一与壳体连接，另一个电极引出端子与盖板连接，所述的壳体纵截面呈“T”形；
C、电芯封口：将盖组封住步骤B组装后的壳体广口形成封口粗端和容纳电芯细端的电芯封装体，所述的盖组包括环形绝缘密封圈和由环形密封圈包夹好的盖板，所述的电芯封装体整体成形为“T”形；
D、电芯封装体整形：将喇叭形的模具套接电芯封装体的封口粗端，并对封口粗端进行径向挤压，使电芯封装体整体成形为扣式圆柱直体；
E、封口扣合：所述的壳体封口顶端通过滚轮向内圈边扣合好盖板；
所述的扣式锂电池是直径大于其高度的圆柱形锂电池。
2.根据权利要求1所述的扣式锂电池的制备方法，其特征在于：所述步骤C的电芯封装体，其粗端和细端的直径比值为：(1.01-1.1):1。
3.根据权利要求2所述的扣式锂电池的制备方法，其特征在于：所述步骤C的电芯封装体，其粗端和细端的高度比值为：1:(2-55)。
4.根据权利要求1所述的扣式锂电池的制备方法，其特征在于：所述步骤C的盖板厚度大于广口壳体的壳壁厚度。
5.根据权利要求1所述的扣式锂电池的制备方法，其特征在于：所述步骤C的环形密封圈壁厚小于广口壳体的壳壁厚度。
6.根据权利要求1所述的扣式锂电池的制备方法，其特征在于：所述步骤B还包括灌装电解液的过程。
7.根据权利要求1所述的扣式锂电池的制备方法，其特征在于：所述的环形绝缘密封圈是底部带圆环形包夹结构的圆台，所述的盖板是带凸起的圆片结构，盖板的底部卡接在环形绝缘密封圈的包夹结构内。
8.一种由权利要求1-7中任一项所述制备方法所得的产品，包括电芯、壳体和盖组，其特征在于：所述的壳体在电芯组装封口后经过整形成扣式直圆柱形，所述的壳体是不锈铁壳、不锈钢壳或铝壳中的任一种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |