CN112736294A - 一种无电磁干扰的电芯、软包锂电池及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无电磁干扰的电芯、软包锂电池及其制作方法，所述电芯包括卷芯本体，所述卷芯本体由长方形的第一隔膜、正极片、第二隔膜、负极片和第三隔膜堆叠卷绕而成，所述卷芯本体表面包覆一圈第一铝塑膜，所述正极片一端连接正极极耳，所述正极极耳从正极片的长度方向垂直引出，所述负极片一端连接负极极耳，所述负极极耳从负极片的长度方向垂直引出，所述正极极耳和/或负极极耳在卷芯本体的外露延长部分从卷芯本体顶面或者底面垂直折弯至侧面，并形成至少一个沿卷芯本体径向方向的径向导体，本发明结构和制造方法简单，能够减小或者抵消在充电和放电过程中产生电磁场，避免影响对电磁场比较敏感的精密元器件的正常工作和精度。

Description

一种无电磁干扰的电芯、软包锂电池及其制作方法
技术领域
本发明涉及软包锂电池技术领域，特别涉及一种无电磁干扰的电芯、软包锂电池及其制作方法。
背景技术
锂电池的外包装材料分为软包和硬包两种，与钢壳、铝壳等硬包装材料相比，由多层膜制成的软包装材料具有质轻、容量大、安全性高、可以自由选择包装形状等优点。
软包锂电池一般装设于体积小、精密度高而且空间限制较为严格的元器件内部，例如鼠标、手机和蓝牙耳机等。
软包锂电池在充电和放电过程中，锂电池本身将会产生微弱的电磁场，在一般情况下对设备造成的干扰不强，可以忽略不计，但是如果锂电池装设在对电磁场比较敏感的精密元器件中，如：蓝牙耳机，锂电池在充电和放电过程中将会对蓝牙耳机中的喇叭磁场产生一定的干扰和影响，从而影响蓝牙耳机的播放质量，形成噪音或者杂音，所以制造出一种无电磁干扰的电池和软包锂电池具有积极的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种无电磁干扰的电芯、软包锂电池及其制作方法，所述软包锂电池结构和制造方法简单，能够减小或者抵消在充电和放电过程中产生电磁场，避免影响对电磁场比较敏感的精密元器件的正常工作和精度。
为实现上述目的，本发明提供了一种无电磁干扰的电芯，包括卷芯本体，所述卷芯本体由长方形的第一隔膜、正极片、第二隔膜、负极片和第三隔膜堆叠卷绕而成，所述卷芯本体表面包覆一圈第一铝塑膜，所述正极片一端连接正极极耳，所述正极极耳从正极片的长度方向垂直引出，所述负极片一端连接负极极耳，所述负极极耳从负极片的长度方向垂直引出，所述正极极耳和/或负极极耳在卷芯本体的外露延长部分从卷芯本体顶面或者底面垂直折弯至侧面，并形成至少一个沿卷芯本体径向方向的径向导体。
作为优选的，所述正极极耳和负极极耳折弯后处于卷芯本体侧面同一高度，所述正极极耳和负极极耳折弯后的角度在0°-180°之间。
作为优选的，所述正极极耳和负极极耳处于相同位置，所述正极极耳和负极极耳折弯后的夹角为180°。
作为优选的，所述正极极耳和负极极耳都处于卷芯本体后段收尾处。
作为优选的，所述正极极耳为铝转镍极耳，所述负极极耳为镍极耳，所述正极极耳通过焊接或铆接或冲切成型与正极片相连接，所述负极极耳通过焊接或铆接或冲切成型与负极片相连接。
本发明还提供一种无电磁干扰的软包锂电池，包括上述所述的一种无电磁干扰的电芯，所述卷芯本体被第二铝塑膜和第三铝塑膜上下包覆后热压密封成型形成电芯主体，所述第二铝塑膜和第三铝塑膜之间形成密封边，所述正极极耳和负极极耳从电芯主体的内部伸出。
作为优选的，所述正极极耳与密封边连接处包覆有正极极耳胶，所述负极极耳与密封边连接处包覆有负极极耳胶。
作为优选的，所述密封边贴附在电芯主体上，所述正极极耳与电芯主体轴线之间的夹角在0°-90°之间，所述负极极耳与电芯主体轴线之间的夹角在0°-90°之间。
本发明还提供一种用于制作上述所述的一种无电磁干扰的软包锂电池的制作方法，包括以下步骤：
步骤S1：制作极片和焊接极耳，裁切出长方形的正极片和负极片，在正极片的长度方向垂直焊接正极极耳，在负极片的长度方向垂直焊接负极极耳；
步骤S2：制作卷芯本体，将长方形的第一隔膜、正极片、第二隔膜、负极片和第三隔膜依次进行堆叠然后卷绕制成卷芯本体；
步骤S3：卷芯本体固定，将卷绕后的卷芯本体表面包覆一圈第一铝塑膜；
步骤S4：极耳折弯，将正极极耳和/或负极极耳在卷芯本体的外露延长部分从卷芯本体顶面或者底面垂直折弯至侧面，并形成至少一个沿卷芯本体径向方向的径向导体；
步骤S5：铝塑膜密封，将卷芯本体放入第二铝塑膜和第三铝塑膜之间经过热压密封成型形成电芯主体，所述第二铝塑膜和第三铝塑膜之间形成密封边，所述正极极耳和负极极耳从电芯主体的内部伸出；
步骤S6；注液、活化和再次密封，向卷芯本体内部注入电解液，对卷芯本体进行活化后，再次密封包装；
步骤S7；整形、折边，通过冲裁工装，对电芯主体的外形进行修整，减去多余的铝塑膜，将密封边向轴向进行弯折，所述密封边紧密贴附在电芯主体表面。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明所述正极极耳和/或负极极耳在卷芯本体的外露延长部分从卷芯本体顶面或者底面垂直折弯至侧面，并形成至少一个沿卷芯本体径向方向的径向导体，使得锂离子电池在充电或者放电过程中，径向导体通电产生的水平方向的电磁场与卷芯本体产生的竖直方向的电磁场相互垂直，使得整个锂离子电池的磁场减小或者抵消，避免影响对电磁场比较敏感的精密元器件的正常工作和精度。
2、本发明采用堆叠后卷绕的方式制成卷芯本体，结构和制造方法简单，能够有效提高锂电池的能量密度，以适用于装配在更加灵活的穿戴型电子用品上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种无电磁干扰的电芯的卷芯本体横截面一侧示意图；
图2是本发明提供的一种无电磁干扰的电芯的卷芯本体横截面另一侧示意图；
图3是本发明提供的一种无电磁干扰的电芯的正极片和正极极耳连接示意图；
图4是本发明提供的一种无电磁干扰的电芯的负极片和负极极耳连接示意图；
图5是本发明提供的一种无电磁干扰的电芯的实施方式一的卷芯本体极耳弯折后的正视图；
图6是本发明提供的一种无电磁干扰的电芯的实施方式二的卷芯本体极耳弯折后的正视图；
图7是本发明提供的一种无电磁干扰的电芯的实施方式二的卷芯本体极耳弯折后的仰视图；
图8是本发明提供的一种无电磁干扰的软包锂电池的电芯主体结构示意图；
图9是本发明提供的一种无电磁干扰的软包锂电池的电芯主体正视图；
图10是本发明提供的一种无电磁干扰的软包锂电池的电芯主体整形折边后的结构示意图。
在图中包括有：
31-第一隔膜、1-正极片、32-第二隔膜、2-负极片、33-第三隔膜、4-卷芯本体、5-正极极耳、91-正极极耳胶、92-负极极耳胶、6-负极极耳、81-第一铝塑膜、82-第二铝塑膜、83-第三铝塑膜、10-密封边、7-电芯主体、11-径向导体。
具体实施方式
下面将结合本发明本实施方式中的附图，对本发明本实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的本实施方式是本发明的一种实施方式，而不是全部的本实施方式。基于本发明中的本实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他本实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参考图1至图7，本发明的实施例一提供了一种无电磁干扰的电芯，包括卷芯本体4，如图1和2所示，所述卷芯本体4由长方形的第一隔膜31、正极片1、第二隔膜32、负极片2和第三隔膜33堆叠卷绕而成，所述卷芯本体4表面包覆一圈第一铝塑膜81，采用堆叠后卷绕的方式制成卷芯本体4结构和制造方法简单，能够有效提高锂电池的能量密度，以适用于装配在更加灵活的穿戴型电子用品上。
如图3所示，所述正极片1一端连接正极极耳5，所述正极极耳5从正极片1的长度方向垂直引出，如图4所示，所述负极片2一端连接负极极耳6，所述负极极耳6从负极片2的长度方向垂直引出，所述正极极耳5和/或负极极耳6在卷芯本体4的外露延长部分从卷芯本体4顶面或者底面垂直折弯至侧面，并形成至少一个沿卷芯本体4径向方向的径向导体11，使得锂离子电池在充电或者放电过程中，径向导体11通电产生的水平方向的电磁场与卷芯本体4产生的竖直方向的电磁场相互垂直，使得整个锂离子电池的磁场减小或者抵消，避免影响对电磁场比较敏感的精密元器件的正常工作和精度。
进一步的，在本实施例中，所述径向导体11是由正极极耳5和/或负极极耳6在卷芯本体4的外露延长部分充当或者组成的，在其他实施例中，所述径向导体11可以是由产生磁场较强并且电阻较小的导体构成，具体可以装设在正极耳5和/或负极极耳6之间。
具体的，如图5所示，所述卷芯本体4中，如果负极极耳6比正极极耳5更长，卷绕后的竖直正极极耳5，首先，沿卷芯本体4径向方向向卷芯本体4侧面垂直折弯，具体向左侧或者右侧折弯，由具体的生产情况决定，其次，沿卷芯本体4轴向方向延伸一端距离后，再次进行垂直折弯，使得正极极耳5水平延伸；卷绕后的竖直负极极耳6，首先，沿卷芯本体4径向方向向卷芯本体4侧面垂直折弯，由于负极极耳6较长，所述负极极耳6从卷芯本体4顶面经过并垂直折弯至侧面，并形成沿卷芯本体4径向方向的径向导体11，其次，所述负极极耳6沿卷芯本体4轴向方向垂直折弯，再次，所述负极极耳6沿卷芯本体4轴向方向延伸一端距离后，再次进行垂直折弯，使得负极极耳6水平延伸；同理，在所述卷芯本体4中，如果正极极耳5比负极极耳6更长，可根据上述原理进行折弯。
具体的，如图6和7所示，所述卷芯本体4中，如果负极极耳6比正极极耳5更长，卷绕后的竖直正极极耳5和负极极耳6沿卷芯本体4径向方向向卷芯本体4侧面垂直折弯，具体向左侧或者右侧折弯，由具体的生产情况决定，所述正极极耳5沿卷芯本体4轴向方向延伸一端距离后，再次进行垂直折弯，使得正极极耳5水平延伸；所述负极极耳6沿卷芯本体4轴向方向延伸直至卷芯本体4底部，首先，所述负极极耳6从卷芯本体4底面经过并垂直折弯至侧面，并形成沿卷芯本体4径向方向的径向导体11，其次，所述负极极耳6沿卷芯本体4轴向方向垂直折弯，再次，所述负极极耳6沿卷芯本体4轴向方向延伸一端距离后，再次进行垂直折弯，使得负极极耳6水平延伸；同理，在所述卷芯本体4中，如果正极极耳5比负极极耳6更长，可根据上述原理进行折弯。
进一步的，如果负极极耳6和正极极耳5处于卷芯本体4中部，所述负极极耳6和正极极耳5分别向两侧垂直折弯，共同形成径向导体11。
所述正极极耳5和负极极耳6折弯后处于卷芯本体4侧面同一高度，由于未限定所述正极极耳5和负极极耳6处于相同位置，所述正极极耳5和负极极耳6折弯后的角度在0°-180°之间，可根据实际情况进行选择，并非本实施例所限。
如图5、6和7所示，所述正极极耳5和负极极耳6处于相同位置，所述正极极耳5和负极极耳6折弯后的夹角为180°；具体的，在图5中所示，所述负极极耳6外露延长部分从卷芯本体4顶面垂直折弯至侧面，所述正极极耳5和负极极耳6折弯后的夹角为180°；在图6和7中所示，所述负极极耳6外露延长部分从卷芯本体4底面垂直折弯至侧面，所述正极极耳5和负极极耳6折弯后的夹角为180°。
进一步的，如图5、6和7所示，所述正极极耳5和负极极耳6都处于卷芯本体4后段收尾处。
所述正极极耳5为铝转镍极耳，所述负极极耳6为镍极耳，所述正极极耳5通过焊接或铆接或冲切成型与正极片1相连接，所述负极极耳6通过焊接或铆接或冲切成型与负极片2相连接。
所述卷芯本体4可以装设在钢壳电池内部或者软包锂电池内部。
实施例二
请参考图8至图10，本发明的实施例二提供了一种无电磁干扰的软包锂电池，包括实施例一所述的一种无电磁干扰的电芯，所述卷芯本体4被第二铝塑膜82和第三铝塑膜83上下包覆后热压密封成型形成电芯主体7，所述第二铝塑膜82和第三铝塑膜83之间形成密封边10，所述正极极耳5和负极极耳6从电芯主体7的内部伸出。本发明的外包装为铝塑膜外包装，有效降低锂电池整体的重量。
所述正极极耳5与密封边10连接处包覆有正极极耳胶91，所述负极极耳6与密封边10连接处包覆有负极极耳胶92，所述正极极耳5和负极极耳6可以同向也可反向，可根据实际情况进行选择，并非本实施例所限。
所述密封边10贴附在电芯主体7上，所述密封边10和电芯主体7之间紧密贴合，减小锂电池的体积，增大锂电池的单位密度。
所述正极极耳5与电芯主体7轴线之间的夹角在0°-90°之间，所述负极极耳6与电芯主体7轴线之间的夹角在0°-90°之间，具体的，如图8和9所示，所述正极极耳5与电芯主体7轴线之间的夹角为90°，所述负极极耳6与电芯主体7轴线之间的夹角为90°，如图10所示，所述正极极耳5与电芯主体7轴线之间的夹角为0°，所述负极极耳6与电芯主体7轴线之间的夹角为0°，使得正极极耳5和负极极耳6可以具有更大的自由度，以适应更小的精密元器件，使得用途更加广泛。
实施例三
本发明的实施例三提供了一种用于制作实施例二所述的一种无电磁干扰的软包锂电池的制作方法，包括以下步骤：
步骤S1：制作极片和焊接极耳，裁切出长方形的正极片1和负极片2，在正极片1的长度方向垂直焊接正极极耳5，在负极片2的长度方向垂直焊接负极极耳6。
步骤S2：制作卷芯本体4，将长方形的第一隔膜31、正极片1、第二隔膜32、负极片2和第三隔膜33依次进行堆叠然后卷绕制成卷芯本体4。
步骤S3：卷芯本体4固定，将卷绕后的卷芯本体4表面包覆一圈第一铝塑膜81。
步骤S4：极耳折弯，将正极极耳5和/或负极极耳6在卷芯本体4的外露延长部分从卷芯本体4顶面或者底面垂直折弯至侧面，并形成至少一个沿卷芯本体4径向方向的径向导体11。
步骤S5：铝塑膜密封，将卷芯本体4放入第二铝塑膜82和第三铝塑膜83之间经过热压密封成型形成电芯主体7，所述第二铝塑膜82和第三铝塑膜83之间形成密封边10，所述正极极耳5和负极极耳6从电芯主体7的内部伸出。
步骤S6；注液、活化和再次密封，向卷芯本体4内部注入电解液，对卷芯本体4进行活化后，再次密封包装。
步骤S7；整形、折边，通过冲裁工装，对电芯主体7的外形进行修整，减去多余的铝塑膜，将密封边10向轴向进行弯折，所述密封边10紧密贴附在电芯主体7表面。
上述制作方法，操作简单，大大提高了提锂电池的制造效率，提高了锂电池的生产质量。
综上所述，本发明的有益效果在于：
本发明所述正极极耳5和/或负极极耳6在卷芯本体4的外露延长部分从卷芯本体4顶面或者底面垂直折弯至侧面同一高度，并形成至少一个沿卷芯本体4径向方向的径向导体11，使得锂离子电池在充电或者放电过程中，径向导体11通电产生的水平方向的电磁场与卷芯本体4产生的竖直方向的电磁场相互垂直，使得整个锂离子电池的磁场减小或者抵消，避免影响对电磁场比较敏感的精密元器件的正常工作和精度；本发明采用堆叠后卷绕的方式制成卷芯本体4，结构和制造方法简单，能够有效提高锂电池的能量密度，以适用于装配在更加灵活的穿戴型电子用品上。

Claims (9)

1.一种无电磁干扰的电芯，其特征在于，包括卷芯本体(4)，所述卷芯本体(4)由长方形的第一隔膜(31)、正极片(1)、第二隔膜(32)、负极片(2)和第三隔膜(33)堆叠卷绕而成，所述卷芯本体(4)表面包覆一圈第一铝塑膜(81)，所述正极片(1)一端连接正极极耳(5)，所述正极极耳(5)从正极片(1)的长度方向垂直引出，所述负极片(2)一端连接负极极耳(6)，所述负极极耳(6)从负极片(2)的长度方向垂直引出，所述正极极耳(5)和/或负极极耳(6)在卷芯本体(4)的外露延长部分从卷芯本体(4)顶面或者底面垂直折弯至侧面，并形成至少一个沿卷芯本体(4)径向方向的径向导体(11)。
2.根据权利要求1所述的一种无电磁干扰的电芯，其特征在于，所述正极极耳(5)和负极极耳(6)折弯后处于卷芯本体(4)侧面同一高度，所述正极极耳(5)和负极极耳(6)折弯后的角度在0°-180°之间。
3.根据权利要求2所述的一种无电磁干扰的电芯，其特征在于，所述正极极耳(5)和负极极耳(6)处于相同位置，所述正极极耳(5)和负极极耳(6)折弯后的夹角为180°。
4.根据权利要求3所述的一种无电磁干扰的电芯，其特征在于，所述正极极耳(5)和负极极耳(6)都处于卷芯本体(4)后段收尾处。
5.根据权利要求1所述的一种无电磁干扰的电芯，其特征在于，所述正极极耳(5)为铝转镍极耳，所述负极极耳(6)为镍极耳，所述正极极耳(5)通过焊接或铆接或冲切成型与正极片(1)相连接，所述负极极耳(6)通过焊接或铆接或冲切成型与负极片(2)相连接。
6.一种无电磁干扰的软包锂电池，其特征在于，包括权利要求1至5任意一项所述的一种无电磁干扰的电芯，所述卷芯本体(4)被第二铝塑膜(82)和第三铝塑膜(83)上下包覆后热压密封成型形成电芯主体(7)，所述第二铝塑膜(82)和第三铝塑膜(83)之间形成密封边(10)，所述正极极耳(5)和负极极耳(6)从电芯主体(7)的内部伸出。
7.根据权利要求6所述的一种无电磁干扰的软包锂电池，其特征在于，所述正极极耳(5)与密封边(10)连接处包覆有正极极耳胶(91)，所述负极极耳(6)与密封边(10)连接处包覆有负极极耳胶(92)。
8.根据权利要求6所述的一种无电磁干扰的软包锂电池，其特征在于，所述密封边(10)贴附在电芯主体(7)上，所述正极极耳(5)与电芯主体(7)轴线之间的夹角在0°-90°之间，所述负极极耳(6)与电芯主体(7)轴线之间的夹角在0°-90°之间。
9.一种用于制作权利要求1至8任意一项所述的一种无电磁干扰的软包锂电池的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：制作极片和焊接极耳，裁切出长方形的正极片(1)和负极片(2)，在正极片(1)的长度方向垂直焊接正极极耳(5)，在负极片(2)的长度方向垂直焊接负极极耳(6)；
步骤S2：制作卷芯本体(4)，将长方形的第一隔膜(31)、正极片(1)、第二隔膜(32)、负极片(2)和第三隔膜(33)依次进行堆叠然后卷绕制成卷芯本体(4)；
步骤S3：卷芯本体(4)固定，将卷绕后的卷芯本体(4)表面包覆一圈第一铝塑膜(81)；
步骤S4：极耳折弯，将正极极耳(5)和/或负极极耳(6)在卷芯本体(4)的外露延长部分从卷芯本体(4)顶面或者底面垂直折弯至侧面，并形成至少一个沿卷芯本体(4)径向方向的径向导体(11)；
步骤S5：铝塑膜密封，将卷芯本体(4)放入第二铝塑膜(82)和第三铝塑膜(83)之间经过热压密封成型形成电芯主体(7)，所述第二铝塑膜(82)和第三铝塑膜(83)之间形成密封边(10)，所述正极极耳(5)和负极极耳(6)从电芯主体(7)的内部伸出；
步骤S6；注液、活化和再次密封，向卷芯本体(4)内部注入电解液，对卷芯本体(4)进行活化后，再次密封包装；
步骤S7；整形、折边，通过冲裁工装，对电芯主体(7)的外形进行修整，减去多余的铝塑膜，将密封边(10)向轴向进行弯折，所述密封边(10)紧密贴附在电芯主体(7)表面。
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