CN208970671U - 一种电容式锂电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电容式锂电池，包括壳体、绝缘密封盖、电解液、正极、负极、隔膜、终止胶带、正极导针、负极导针以及绝缘保护胶带，所述正极以及所述负极通过所述隔膜隔开，卷绕形成电芯，所述正极导针以及所述负极导针上端从所述密封盖中同向引出，下端分别与所述正极以及所述负极电性连接，连接处覆有所述绝缘保护胶带，避免连接处穿刺所述隔膜，所述正极集流体中部正反面沿长度方向采用错位涂布结构，正反面错位涂布形成的间断具有相对处，用于所述正极导针与所述正极连接，所述负极为正反面对齐涂布结构。本实用新型可以显著改善电池的安全性与不良率。

Description

一种电容式锂电池

技术领域

本实用新型涉及一种电容式锂电池，属于锂电池技术领域。

背景技术

电容式锂电池是近年来一种制造圆柱硬壳锂电池的方式，与传统的18650圆柱电池相比虽损失部分容量但也因导针本身直接由极板连接而具有较低阻抗且正负极同向导出容易与机构连接，加上其制程与一般铝电解电容生产方式相似，具有成本与生产效率的优势。

常见的电容式锂电池通常由金属壳体、正负电极、隔膜、电解液所组成，在制作过程中，正负电极与隔膜利用卷绕的方式制作成电芯，并将电芯套入胶盖，注入电解液后，将电芯与壳体进行束腰封口动作，最后经过化成完成电容式锂电池生产工序。

由于电容式锂电池生产方式与一般圆柱电池卷绕方式略有不同，因配合同向导出之正负极导针对位，导针与极板的连接处并非在极板前缘或收尾处而在极板间，因此控制正负极板涂布方式成为一项重点，而涂布间距的设计也影响到正极与负极相对性，当正极材料对应之负极侧为未涂布区或贴胶区时在化成过程中容易产生一次性锂金属析出的现象，对于安全性有极大隐忧。

此外，由于束腰封口阶段电芯内部稍受挤压，少量电池出现负极极板接触内壳底端的现象导致了壳体内侧可见明显灰化，为锂电镀现象，导致了充电时部分样品过充电而影响了生产良率。

现行有关电容式锂二次电池的技术着墨于结构与生产设备改善，较少与制程技术及安全性考虑有关的技术，因此本发明为改善生产良率与安全性的考虑进行制程工序优化，有效降低了生产过程中的不良同时达到安全性设计。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种可以改善电池安全性与不良率的电容式锂电池。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种电容式锂电池，包括壳体、绝缘密封盖、电解液、正极、负极、隔膜、终止胶带、正极导针、负极导针以及绝缘保护胶带，所述正极以及所述负极通过所述隔膜隔开，卷绕形成电芯，所述正极导针以及所述负极导针上端从所述密封盖中同向引出，下端分别与所述正极以及所述负极电性连接，连接处覆有所述绝缘保护胶带，避免连接处穿刺所述隔膜产生短路，所述正极集流体中部正反面沿长度方向采用错位涂布结构，正反面错位涂布形成的间断具有相对处，用于所述正极导针与所述正极连接，所述负极为正反面对齐涂布结构。

所述壳体内底部设有不与电解液反应的绝缘层。

所述绝缘层为高分子绝缘涂层、高分子绝缘垫片或高分子绝缘胶纸。

所述正极以及所述负极可对调内外圈位置与所述隔膜进行卷绕组成电芯。

所述正极导针以及所述负极导针采用铆接、激光焊或电阻焊进行电性连接。

所述正极、所述负极以及所述隔膜卷绕形成螺旋状电芯。

本实用新型所达到的有益效果：本实用新型采用错位涂布的结构可以避免负极上不含料区（贴胶区）在电池化成过程中出现一次性析锂导致的安全隐患，在壳体内底部采用绝缘层的设置，可以避免在封口束腰过程中挤压导致的负极与金属壳体底部接触导致在壳体内侧灰化的问题，提高了产品的合格率。

附图说明

图1是本实用新型横截面结构示意图；

图2是本实用新型中正极正反面（AB面）涂布结构示意图；

图3是本实用新型中绝缘层制备示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种电容式锂电池，包括金属壳体4、橡胶密封盖3、电解液、正极5、负极6、隔膜7、终止胶带10、正极导针1、负极导针2以及绝缘保护胶带8，正极5以及负极6通过隔膜7隔开，卷绕形成螺旋状电芯，正极导针1以及负极导针2上端从橡胶密封盖3中同向引出，下端分别与正极5以及负极6电性连接，可以采用铆接、激光焊或电阻焊的连接方式，连接处覆有绝缘保护胶带8，可以避免连接处焊点或压合纹路过深穿刺隔膜7产生短路，正极5集流体11中部正反面沿长度方向采用错位涂布结构，如图2所示，12为涂布层，正反面错位涂布形成的间断具有相对处，用于正极导针1与正极5连接，错位宽度为所有可以减少析锂的可行范围，负极6为正反面对齐涂布结构，电容式锂电池的结构设计上正负极导针间距为一固定距离，导针钉接(焊接)处为两涂布间断处，未经第一电极错位涂布状况下，第一电极含正极材料区将对应到第二电极不含料区(通常为贴胶区)，不含料区将出现一次性析锂导致安全性隐患，在经过第一电极错位涂布设计后一次性析锂现象受到完全改善，可以有效解决安全隐患，壳体4内底部设有不与电解液反应的绝缘层9，如图3所示，可以为高分子绝缘涂层、高分子绝缘垫片或高分子绝缘胶纸，采用刀模制备形成需要的形状尺寸，绝缘层9可以避免电芯因封口束腰过程中所造成的挤压导致负极6与金属壳体内壳底部接触，从而影响电性发挥与产品良率的问题。

制程工序如下：

1.将正极与负极材料依据配方与导电材料、黏结剂、溶剂进行均匀分散形成浆料；将正负极浆料分别均匀涂布于正负极集流体上形成正极5与负极6，其中正极5的涂布方式采用设计的错位涂布方式，如图2所示；

2.将制备好的正极5与正极导针1进行电性连接，负极6与负极导针2进行电性连接，电性连接方式可为激光焊、电阻焊与物理钉接；

将正极5、隔膜7与负极6卷绕制作形成电芯，其中正极5与负极6于卷绕内外圈的相对位置可互相替换，并且隔膜7须分隔开两个电极(避免两个电极直接接触)；

3.将制作完成的电芯套上橡胶密封盖3；

4.将套上橡胶密封盖3的电芯以含浸的方式添加电解液并放入壳体或将电解液注入壳体4内再放入电芯，过程于严格露点管控环境下进行；

5.将组装好的电容式锂电池放入封口束腰机进行封口束腰；

6.将束腰封口的电容式锂电池使用充放电设备进行化成，即得电容式式锂电池。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种电容式锂电池，其特征是，包括壳体（4）、绝缘密封盖（3）、电解液、正极（5）、负极（6）、隔膜（7）、终止胶带（10）、正极导针（1）、负极导针（2）以及绝缘保护胶带（8），所述正极（5）以及所述负极（6）通过所述隔膜（7）隔开，卷绕形成电芯，所述正极导针（1）以及所述负极导针（2）上端从所述密封盖（3）中同向引出，下端分别与所述正极（5）以及所述负极（6）电性连接，连接处覆有所述绝缘保护胶带（8），避免连接处穿刺所述隔膜（7）产生短路，所述正极（5）集流体中部正反面沿长度方向采用错位涂布结构，正反面错位涂布形成的间断具有相对处，用于所述正极导针（1）与所述正极（5）连接，所述负极（6）为正反面对齐涂布结构。

2.根据权利要求1所述的一种电容式锂电池，其特征是，所述壳体（4）内底部设有不与电解液反应的绝缘层（9）。

3.根据权利要求2所述的一种电容式锂电池，其特征是，所述绝缘层（9）为高分子绝缘涂层、高分子绝缘垫片或高分子绝缘胶纸。

4.根据权利要求1所述的一种电容式锂电池，其特征是，所述正极（5）以及所述负极（6）可对调内外圈位置与所述隔膜（7）进行卷绕组成电芯。

5.根据权利要求1所述的一种电容式锂电池，其特征是，所述正极导针（1）以及所述负极导针（2）采用铆接、激光焊或电阻焊进行电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种电容式锂电池，其特征是，所述正极（5）、所述负极（6）以及所述隔膜（7）卷绕形成螺旋状电芯。