一種疊片式圓柱形鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本實用新型為一種疊片式圓柱形鋰離子電池，該電池的結構包括電池正極端蓋、電池電芯和電池殼；其中，所述電池電芯的組成包括正極極耳、正極并聯引帶、絕緣保護套、負極焊接引片、負極極片、正極極片和隔膜；負極極片以蛇形彎曲折疊，且負極極片的正反兩面均被隔膜包住；在相鄰的兩層負極極片之間是兩層隔膜，在上述兩層隔膜之間插入一層正極極片。本實用新型通過疊片式電芯結構消除了當前技術中電芯內部空心區域，提高了相同規格電池殼對電芯的容納量，進而提高了電池總體容量。
【專利說明】-種疊片式圓柱形裡罔子電池
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及鋰離子電池領域，涉及一種鋰離子電池結構，特別是涉及一種圓 柱形鋰離子電池電芯的結構及其制作方法。
【背景技術】
[0002] 隨著信息電器化時代不斷推進，各式各樣的移動電器設備在人們的日常生活中的 應用越來越廣，同時人們環保意識的不斷提高，一種能滿足大眾需求且性能優良的移動電 源成為關鍵所在。鋰離子電池是時代高科技的產物，因其具有高比容量、高電壓、安全可靠、 綠色環保等性能成為現代高性能電池的代表。現有的圓柱形鋰離子電池，主要是由卷繞制 成的電芯和圓柱形鋼殼裝配而成。其中，電芯由正極極片、隔膜、負極極片三者經卷繞而成。 這樣做成的電芯存在一些不足，主要問題在于：
[0003] 1，因電芯由鋼針卷繞而成，這就導致了電芯的中心部位勢必會出現一定的空心區 域，也即中心無效空間。中心無效空間的存在，一定程度上限制了單體電池容量的進一步提 商；
[0004] 2,電芯制作過程中，為保證正、負極極片對正，且不短路和便于加工，一般隔膜的 寬度會比負極極片寬度略寬2mm左右，比正極極片略寬4mm左右。這種設計，無疑在電芯的 兩端出現一定無效空間，致使電池的容量受到進一步限制；
[0005] 3,傳統電芯因卷繞而成，因隔膜導熱性差，使電芯外卷層給內卷層加上了多層保 溫層，導致在使用過程中，因充電、放電產生的熱量很難由電芯內部導出，致使電芯易出現 局部高溫區；一方面由于電芯本身直徑較大使熱量不易快速導出。另一方面，由于電芯熱 量升高，使得電芯自身內阻增加，導致電芯內部大量的電能轉化為熱能，使得電池進一步產 熱。綜合以上兩種原因，勢必給電池的使用帶來極大地安全隱患，也從一定程度上減短了電 池壽命，影響了鋰離子電池各項性能的高效發揮。
[0006] 鑒于此，實有必要設計一種新的圓柱型鋰離子電池結構、電芯結構以解決上述技 術問題。 實用新型內容
[0007] 本實用新型的目的在于針對當前技術的不足，提供一種疊片式圓柱形鋰離子電 池。本實用新型通過疊片式電芯結構消除了當前技術中電芯內部空心區域，提高了相同規 格電池殼對電芯的容納量，進而提高了電池總體容量。
[0008] 本實用新型的技術方案為：
[0009] 一種疊片式圓柱形鋰離子電池，該電池的結構包括電池正極端蓋、電池電芯和電 池殼；其中，電池電芯堅直裝入電池殼內，且電池電芯的底端與電池殼的底端內側通過錫焊 連接；電池正極端蓋蓋住電池殼的上端開口，電池電芯的正極極耳焊接在正極端蓋的正極 蓋帽上。
[0010] 所述正極端蓋的組成包括金屬蓋帽、絕緣墊圈、壓力彈簧、絕緣墊和壓力桿；所述 正極端蓋的各部分的連接關系如下：
[0011] 金屬蓋帽的邊緣被絕緣墊圈包住，金屬蓋帽下部內側裝有絕緣墊；絕緣墊下部內 側裝有壓力彈簧，壓力彈簧的下端裝有壓力桿；
[0012] 所述電池電芯的組成包括正極極耳、正極并聯引帶、絕緣保護套、負極焊接引片、 負極極片、正極極片和隔膜；
[0013] 所述電池電芯的各部分的連接關系如下：
[0014] 負極極片以蛇形彎曲折疊，且負極極片的正反兩面均被隔膜包住；在相鄰的兩層 負極極片之間是兩層隔膜，在上述兩層隔膜之間插入一層正極極片；每一層正極極片均被 焊接到正極并聯引帶上，使得各層正極極片之間并聯起來；正極并聯引帶的上端焊接有正 極極耳；在最底一層負極極片的下面焊接有負極焊接引片；經折疊好的電池電芯柱被絕緣 保護套完全包住；
[0015] 所述的負極極片的蛇形彎曲折疊具體為：將負極極片按順序首先從第一層極片先 正向折疊180°，再從第二層極片反向折疊180°，再從第三層極片正向折疊180°，以此類 推組成連續疊片結構；
[0016] 所述的電池殼為一端開口，另一端完全封閉，且電池殼內底焊有焊接引片。
[0017] 所述的電池殼為圓柱形筒狀結構，每層的正極極片和負極極片均為圓形。
[0018] 所述的正極極片的直徑比負極極片的直徑小1mm。
[0019] 所述的電池部件的材質優選為：
[0020] 金屬蓋帽與電池外殼均采用合金鋼；正極并聯引帶和正極極耳均采用鋁帶；正極 集流體采用16 μ m厚的鋁箔；負極集流體采用9 μ m厚的銅箔；隔膜采用12 μ m厚的聚乙烯 隔膜。
[0021] 本實用新型的有益效果為：
[0022] 1.提高電池容量；
[0023] 電池電芯采用疊片式，無電芯中心的中心無效空間，也沒有電芯兩端的無效空間， 這就在很大程度上提高了電池殼內部空間的有效使用率。使得其空間的有效使用率由傳 統的90%上升到最大可達96%以上。由實例1、實例2、實例3可以看出，同種極片同樣的 制備環境，18650型磷酸鐵鋰電池，卷繞式電池的平均容量為1468. 63mAh，疊片式電池的平 均容量為1734. 63mAh，疊片式比卷繞式平均高出265. 4mAh，約占卷繞式總容量的18. 07% ; 18650型三元材料電池，卷繞式電池的平均容量為2226. 7mAh，疊片式電池的平均容量為 2656. 8mAh，疊片式比卷繞式平均高出430. ImAh，約占卷繞式總容量的19. 32 % ; 18650型錳 酸鋰電池，卷繞式電池的平均容量為1271. 7mAh，疊片式電池的平均容量為1391. 2mAh，疊 片式比卷繞式平均高出119mAh，約占卷繞式總容量的9. 39%。綜上對比，相比卷繞式圓柱 狀電池，疊片式圓柱狀電池在容量上有了較大優勢。而且隨電池正極材料自身容量性能的 提高，疊片式在容量方面的優勢更加明顯，故疊片式圓柱形電池在高容量電池領域有較大 發展前景。
[0024] 2.提高電池自身的導熱性能；
[0025] -般聚烯烴類有機材料的導熱系數為0. 48W/m2k，銅的導熱系數為400W/m2k左右， 鋁的導熱系數為220W/m 2k左右。不考慮正負極活性物質涂布層的情況下，卷繞式電芯，由 內到位被若干層隔膜、鋁箔、銅箔交替包裹，低導熱性能的隔膜無疑給電芯包上了層層保護 層，進而阻礙了熱量在電池內的傳遞。電池電芯采用疊片方式，電芯內部每一疊片層均可 同電池殼最緊密接觸，使得在充、放電過程中產生的熱量可以快速地從電池內導出，在一定 程度上避免了熱集中現象，從而增強了電池整體的安全可靠性，同時也保證了電池其他性 能的優良發揮。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026] 圖1顯示本實用新型一種疊片式圓柱形鋰離子電池結構的正面剖視圖。
[0027] 圖中，1.正極端蓋，2.電芯，3.電池殼。
[0028] 圖2顯示本實用新型一種疊片式圓柱形鋰離子電池結構的正極端蓋示意圖。
[0029] 圖中，101.金屬蓋帽，102.絕緣墊圈，103.壓緊彈簧，104.絕緣墊，105.壓力桿。
[0030] 圖3顯示本實用新型一種疊片式圓柱形鋰離子電池結構的電芯結構的示意圖。
[0031] 圖中，201.正極極耳，202.正極并聯引帶，203.絕緣保護套，204.負極焊接片， 205.負極極片，206.正極極片，207.隔膜。
[0032] 圖4顯示本實用新型一種疊片式圓柱形鋰離子電池結構疊片層結構示意圖。
[0033] 圖中，205.負極極片，206.正極極片，207.隔膜。
[0034] 圖5顯示本實用新型一種疊片式圓柱形鋰離子電池結構的各疊片形狀和相對大 小示意圖。
[0035] 圖中，205.負極極片，206.正極極片，207.隔膜，其中N表示墊片的數量。
【具體實施方式】
[0036] 以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本 說明書所揭示的內容輕易地了解本實用新型的其他優點及功效。
[0037] 請參閱圖1至圖5。須知，本實施方式的內容僅作為具體實驗的說明，并非對保護 范圍的限定。
[0038] 如圖1所示，本實用新型一種疊片式圓柱形鋰離子電池結構，包括電池正極端蓋 1、電池電芯2和電池殼3 ;其中，電池電芯2堅直裝入電池殼3內，且電池電芯2的底端與 電池殼3的底端內側通過錫焊連接；電池正極端蓋1蓋住電池殼3的上端開口，將電池電芯 2封閉在電池殼內，電池電芯2的正極極耳201焊接在正極端蓋1的正極蓋帽101上。
[0039] 如圖2所示，所述正極端蓋1的組成包括金屬蓋帽101、絕緣墊圈102、壓力彈簧 103、絕緣墊104和壓力桿105。所述正極端蓋1的各部分的連接關系如下：
[0040] 金屬蓋帽101的邊緣被絕緣墊圈102包住，絕緣墊圈102起到使正極蓋帽101與 電池殼2絕緣的作用；金屬蓋帽101內側裝有絕緣墊104,絕緣墊104的作用是絕緣正極蓋 帽101和壓力彈簧103 ;絕緣墊104的內側裝有壓力彈簧103,壓力彈簧103的下端裝有壓 力桿105,壓力彈簧103和壓力桿的作用是固定電池電芯2在電池殼3中的位置以及壓緊電 池電芯2中各層疊片。
[0041] 所述電池電芯2的結構如圖3所示,所述電池電芯2的組成包括正極極耳201、正 極并聯聯引帶202、絕緣保護套203、負極焊接引片204、負極極片205、正極極片206和隔膜 207。
[0042] 所述電池電芯2的各部分的連接關系如下：
[0043] 負極極片205以蛇形彎曲折疊，且負極極片205的正反兩面均被隔膜207包住；在 相鄰的兩層負極極片之間是兩層隔膜，在上述兩層隔膜之間插入一層正極極片206,其中隔 膜起到防止負極極片與正極極片之間短路的作用，以及離子選擇性透過的作用；每一層正 極極片均被焊接到正極并聯引帶202上，使得各層正極極片之間并聯起來；正極并聯引帶 202的上端焊接有正極極耳201，正極極耳201的作用是連接正極并聯引帶202和金屬蓋帽 101 ;在最底一層負極極片的下面焊接有負極焊接引片204,焊接引片的作用是連接負極極 片與電池殼；經折疊好的電池電芯柱被絕緣保護套203完全包住，絕緣保護套203起到電池 電芯2與電池殼3之間的絕緣作用。
[0044] 所述的負極極片205的蛇形彎曲折疊具體為：將負極極片按順序首先從第一層極 片先正向折疊180°，再從第二層極片反向折疊180°，再從第三層極片正向折疊180°，以 此類推組成連續疊片結構；（一般18650型電池的電芯高度可取61_。）
[0045] 如圖4所示，電池電芯中負極極片205、正極極片206、隔膜207三種疊片層的結構 示意圖。
[0046] 如圖5所示，電池電芯中負極極片205、正極極片206、隔膜207三者形狀及相對大 小的示意圖。
[0047] 所述的電池殼3為圓柱形筒狀結構（材質為鋼殼），其一端開口，另一端完全封閉， 且電池殼內底焊有焊接引帶。
[0048] 以18650型鋰離子電池為例，本實用新型所述的疊片式圓柱形鋰離子電池的制作 方法，包括以下步驟：
[0049] 首先，先用隔膜207將負極極片205正反兩面緊密包住，以蛇形折疊，使用沖裁機 將折疊好的負極極片205和隔膜207裁成直徑相同的圓柱，每相鄰兩層之間有Ml;另使用 沖裁機將正極極片206裁成直徑為單獨圓片；將沖裁好的正極極片206, 一片一片地插入到 上述所有相鄰的負極極片205之間的兩層隔膜207之間，使之成為一個圓柱體；使用壓緊裝 置將上述圓柱體壓緊，使用兩條正極并聯引帶202依次將每一層正極極片經焊接的方式并 聯起來；所述正極極片的并聯方式是，每一層正極極片的焊接位置是正極極片同負極極片 的折疊處相對應的位置，任意兩層最近鄰正極極片的焊接位置分別位于電芯兩側。，并在正 極并聯引帶202的最上端焊接上正極極耳201，裸露極耳使用高溫膠帶包裹起來，僅預留末 端少許焊接點；之后，將上述裸圓柱狀電池電芯使用絕緣保護套203完全包裹起來，使之成 為柱體備用。
[0050] 所述的正極極片的直徑比負極極片的直徑少1mm，本實用新型的以18650型電池 為例的負極極片的直徑為17mm;
[0051] 其次，將電池電芯與電池殼相焊接。將上述圓柱狀電池電芯放入電池殼中，使圓柱 狀電池電芯的底端同電池殼內底緊密接觸，給電池殼底稍加溫度（150°C瞬時溫度），使得 電池殼內底焊錫層與圓柱狀電池電芯底端的負極焊接引片焊接成一體即可，之后對電池殼 進行滾槽，并在烘箱中80°C烘干24h，待用。
[0052] 以下操作均在手套箱中進行。
[0053] 最后，注電解液、焊正極端蓋以及封裝。將上述裝有電芯的電池殼放入手套箱，使 用激光焊或者超聲焊將正極極耳焊接到正極金屬蓋帽上；將上述焊接好正極端蓋的半成 品電池正立，并向電池殼中注入適量電解液，抽真空3?5次，以便電解液完全浸潤電芯；將 完成注電解液操作的半成品電池，在沖床上將正極端蓋與電池殼封裝在一起（正極端蓋中 的絕緣墊圈電池殼接觸），使得電池殼內部成為一獨立空間。到此，完成全部電池的制備過 程。（電池殼3的內徑為17. 5mm)
[0054] 電池部件的材質選擇：
[0055] 金屬蓋帽101與電池外殼3均采用合金鋼；
[0056] 正極并聯引帶202和正極極耳201均采用鋁帶；負極極耳采用鎳帶。
[0057] 正極集流體采用16 μ m厚的錯箔；
[0058] 負極集流體采用9 μ m厚的銅箔；
[0059] 隔膜采用12 μ m厚的聚乙烯隔膜；
[0060] 實施例1 18650型磷酸鐵鋰正極材料電池的制備
[0061] 正極配比：9458的1^?6?04+78的？￥0?(5130)+285即61'_?+2 81?_6;使用制漿機，先 加入1200g的NMP，再依次加入7g的PVDF(5130)高速攪拌3h、2g的Super_p和2g的KS_6 高速攪拌3h、945g的LiFeP0 4高速攪拌4h。
[0062] 攪拌好的正極漿料在涂布機上對正極集流體進行涂布工藝操作，制得單面面密度 150g/m 2,雙面面密度300g/m2的正極極片。將上述涂布好的正極極片經對輥機輥壓，以制得 壓實達2. 3g/cm3的正極極片，此時極片的厚度為146 μ m(鋁箔的厚度為16 μ m)，待用。
[0063] 負極配比：958. 5的負極活性物質+5. 4g的SBR(固含量50% )+3. 6gCMC+2g的 Super_p ;使用制楽機，先加入500g的去離子水，再依次加入3. 6gCMC高速攪拌3h、2g的 Super_p高速攪拌2h、958. 5g的負極活性物質高速攪拌4h、5. 4gSBR(固含量50% )高速攪 拌lh。
[0064] 攪拌好的負極漿料在涂布機上對負極集流體進行涂布工藝操作，制得單面面密度 72g/m 2,雙面面密度144g/m2的負極極片。將上述涂布好的負極極片經對輥機輥壓，以制得 壓實達1. 5g/cm3的負極極片，此時負極極片的厚度為105 μ m(銅箔厚度9 μ m)，待用。
[0065] 將隔膜和上述制備好的正極極片、負極極片，按照上文中所述的疊片式圓柱形鋰 離子電池的制作方法制作成18650型電池。其中，負極極片、隔膜的直徑為17mm，正極極片 直徑為16mm，隔膜厚度12。按照圓柱形電芯高61mm計算，電芯柱內可插入220個正極極片， 有效面積約為44233mm 2。
[0066] 取上述負極極片、正極極片經卷繞制成的電芯，制作成18650型電池。其中，負 極極片尺寸為58mm*715mm( -般工廠采用），正極極片的尺寸為56mm*650mm (-般工廠采 用），有效面積約為36400mm2,同疊片式電芯的有效面積相比較，約小7833mm 2,有效面積提 高約21. 5%。
[0067] 實驗結果如表1所示：
[0068] 表 1
[0069] ^ 0.5C放電容量 /mAh /% /m Ω
[0070] ~疊片 1 ~ 1723.5 843 482 ~疊片 2 1730.2 85J 47J ^疊片 3 1750.2 86A 509 ~卷繞 1 1460.5 862 52A ~卷繞 2 1456.7 85^8 49^6 ~卷繞 3 1488.7 86^5 55^6
[0071] 實施例2 18650型三元正極材料材料電池的制備
[0072] 正極配比：991g的三元正極材料+5g的PVDF(5130)+2g的Super_p+2g的KS_6 ;使 用制漿機，先加入550g的的NMP，再依次加入5g的PVDF(5130)高速攪拌3h、2g的Super_p 和2g的KS_6高速攪拌3h、991g的三元正極材料高速攪拌4h。
[0073] 攪拌好的正極漿料在涂布機上進行涂布工藝操作，制得單面面密度173g/m2,雙面 面密度345g/m 2的正極極片。將上述涂布好的正極極片經對輥機輥壓，以制得壓實達3. 55g/ cm3的正極極片，此時極片的厚度為106 μ m(鋁箔的厚度為16 μ m)，待用。
[0074] 負極配比：958. 5g的負極活性物質+5. 4g的SBR(固含量50% )+3. 6gCMC+2g的 Super_p ;使用制楽機，先加入500g的的去離子水，再依次加入3. 6g的CMC高速攪拌3h、2g 的Super_p高速攪拌2h、958. 5g的負極活性物質高速攪拌4h、5. 4g的SBR(固含量50% ) 高速攪拌lh。
[0075] 攪拌好的負極漿料在涂布機上進行涂布工藝操作，制得單面面密度106g/m2,雙面 面密度213g/m 2的負極極片。將上述涂布好的負極極片經對輥機輥壓，以制得壓實達1. 6g/ cm3的負極極片，此時負極極片的厚度為142 μ m (銅箔厚度9 μ m)，待用。
[0076] 將隔膜和上述制備好的正極極片、負極極片，按照上文中所述的疊片式圓柱形鋰 離子電池的制作方法制作成18650型電池。其中，負極極片、隔膜的直徑為17mm，正極極片 直徑為16. 5mm。
[0077] 將隔膜和上述制備好的正極極片、負極極片，按照上文中所述的疊片式圓柱形鋰 離子電池的制作方法制作成18650型電池。其中，負極極片、隔膜的直徑為17mm，正極極片 直徑為16mm，隔膜厚度12。按照圓柱形電芯高61mm計算，電芯柱內可插入220個正極極片， 有效面積約為44233mm 2。
[0078] 取上述負極極片、正極極片經卷繞制成的電芯，制作成18650型電池。其中，負 極極片尺寸為58mm*715mm( -般工廠采用），正極極片的尺寸為56mm*650mm (-般工廠采 用），有效面積約為36400mm2,同疊片式電芯的有效面積相比較，約小7833mm 2,有效面積提 高約21. 5%。
[0079] 實驗結果如表2所示：
[0080] 表 2
[0081] 編號 0.1C放電容量 首效 Λ阻 /mAh /% /m Ω 疊片 1 2659.6 84.2 48.7 疊片 2 2648.3 851 482
[0082] 疊片 3 2662.5 849 5L4 卷繞 1 2225.4 H6A 532 卷繞 2 2228.1 853 49^6 卷繞 3 2226.5 8^2 48J
[0083] 實施例3 18650型錳酸鋰正極材料電池的制備
[0084] 正極配比：945g的錳酸鋰+7g的PVDF(5130)+2g的Super_p+2g的KS_6 ;使用制漿 機，先加入正極粉料總重量600g的NMP，再依次加入7g的PVDF(5130)高速攪拌3h、2g的 Super_p和2g的KS_6高速攪拌3h、945g的LiFeP04高速攪拌4h。
[0085] 攪拌好的正極漿料在涂布機上進行涂布工藝操作，制得單面面密度212g/m2,雙面 面密度423g/m 2的正極極片。將上述涂布好的正極極片經對輥機輥壓，以制得壓實達3. lg/ cm3的正極極片，此時極片的厚度為152 μ m(鋁箔的厚度為16 μ m)，待用。
[0086] 負極配比：958. 5g的負極活性物質+5. 4g的SBR(固含量50% )+3. 6g的CMC+2g 的Super_p ;使用制楽機，先加入500g的去離子水，再依次加入3. 6g的CMC高速攪拌3h、2g 的Super_p高速攪拌2h、958. 5g的負極活性物質高速攪拌4h、5. 4g的SBR(固含量50% ) 高速攪拌lh。
[0087] 攪拌好的負極漿料在涂布機上進行涂布工藝操作，制得單面面密度79g/m2,雙面 面密度160g/m 2的負極極片。將上述涂布好的負極極片經對輥機輥壓，以制得壓實達1. 5g/ cm3的負極極片，此時負極極片的厚度為115 μ m (銅箔厚度9 μ m)，待用。
[0088] 將隔膜和上述制備好的正極極片、負極極片，按照上文中所述的疊片式圓柱形鋰 離子電池的制作方法制作成18650型電池。其中，負極極片、隔膜的直徑為17mm，正極極片 直徑為16_，隔膜厚度12。按照圓柱形電芯高61mm計算，電芯柱內可插入200個正極極片， 有效面積約為42012mm 2。
[0089] 取上述負極極片、正極極片經卷繞制成的電芯，制作成18650型電池。其中，負 極極片尺寸為58mm*715mm( -般工廠采用），正極極片的尺寸為56mm*650mm (-般工廠采 用），有效面積約為36400mm2,同疊片式電芯的有效面積相比較，約小3812mm 2,有效面積提 高約10. 5%。
[0090] 實驗結果如表3所示：
[0091] 表 3
[0092] ~ o.ic放電容量 1? Μ 編號 /mAh /% / m Ω 疊片 1 1398.5 ΗβΛ 52Λ 疊片 2 1388.7 85 4 5?6 疊片 3 1386.4 85.7 49.2
[0093] 卷繞 1 1268.4 863 583 卷繞 2 1276.3 8X4 59J 卷繞 3 1270.5 80 55^8
[0094] 本實用新型電芯采用疊片式設計，使得電池殼內空間得到極大利用，使得其空間 利用率由普通的90%?92%上升到最高可達98%以上。同時，由于正、負極、隔膜均采用橫 向平鋪方式，使得各折疊層最大可能的與電池殼接近，有效的提高了電池電芯內部同電池 外界環境的熱交換作用，極大地提高了電池的熱安全性能，間接地保障了其他電池電化學 性能的高效發揮。
[0095] 上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新 型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型精神及范疇下，對上述實施例進行修 飾和改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神 與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
[0096] 本實用新型未盡事宜為公知技術。
【權利要求】
1. 一種疊片式圓柱形鋰離子電池，其特征為該電池的結構包括電池正極端蓋、電池電 芯和電池殼；其中，電池電芯堅直裝入電池殼內，且電池電芯的底端與電池殼的底端內側通 過錫焊連接；電池正極端蓋蓋住電池殼的上端開口，電池電芯的正極極耳焊接在正極端蓋 的正極蓋帽上； 所述正極端蓋的組成包括金屬蓋帽、絕緣墊圈、壓力彈簧、絕緣墊和壓力桿；所述正極 端蓋的各部分的連接關系如下： 金屬蓋帽的邊緣被絕緣墊圈包住，金屬蓋帽下部內側裝有絕緣墊；絕緣墊下部內側裝 有壓力彈簧，壓力彈簧的下端裝有壓力桿； 所述電池電芯的組成包括正極極耳、正極并聯引帶、絕緣保護套、負極焊接引片、負極 極片、正極極片和隔膜； 所述電池電芯的各部分的連接關系如下： 負極極片以蛇形彎曲折疊，且負極極片的正反兩面均被隔膜包住；在相鄰的兩層負極 極片之間是兩層隔膜，在上述兩層隔膜之間插入一層正極極片；每一層正極極片均被焊接 到正極并聯引帶上，使得各層正極極片之間并聯起來；正極并聯引帶的上端焊接有正極極 耳；在最底一層負極極片的下面焊接有負極焊接引片；經折疊好的電池電芯柱被絕緣保護 套完全包住； 所述的負極極片的蛇形彎曲折疊具體為：將負極極片按順序首先從第一層極片先正向 折疊180°，再從第二層極片反向折疊180°，再從第三層極片正向折疊180°，以此類推組 成連續疊片結構； 所述的電池殼為一端開口，另一端完全封閉，且電池殼內底焊有焊接引帶。
2. 如權利要求1所述的疊片式圓柱形鋰離子電池，其特征為所述的電池殼為圓柱形筒 狀結構，每層的正極極片和負極極片均為圓形。
3. 如權利要求1所述的疊片式圓柱形鋰離子電池，其特征為所述的正極極片的直徑比 負極極片的直徑小1mm。
4. 如權利要求1所述的疊片式圓柱形鋰離子電池，其特征為所述的電池部件的材質優 選為： 金屬蓋帽與電池外殼均采用合金鋼；正極并聯引帶和正極極耳均采用鋁帶；正極集流 體采用16Mm厚的鋁箔；負極集流體采用9Mm厚的銅箔；隔膜采用12ΜΠ 1厚的聚乙烯隔膜。
【文檔編號】H01M10/058GK203883085SQ201420312066
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月12日 優先權日:2014年6月12日
【發明者】紀繼坤, 郅曉科, 梁廣川 申請人:河北工業大學