圓柱形鋰離子電池的制作方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鋰離子電池，特別涉及一種可提高負極集流體與殼體的接觸面積，從而降低電池內阻，提高電池性能的圓柱形鋰離子電池。
【【背景技術】】
[0002]圓柱形鋰離子電池是鋰離子電池中的一種，其由負極極片(或稱負極板)、正極極片(或稱正極板)、電解液以及介于正極極片與負極極片之間防止短路的隔離膜組成。正極極片和負極極片通常被加工成薄片狀。負極極片、隔離膜、正極極片按順序層疊并卷繞便形成了圓柱形的卷芯，然后將圓柱形的卷芯裝入由不銹鋼、鍍鎳的鐵或鋁制的殼體中，最后注入電解液便可封裝成圓柱形鋰離子電池。傳統的封裝方法中，殼體通常是一端開口，一端封閉，卷芯通常是一端焊接有正極極耳，另一端焊接有負極極耳。封裝時，將卷芯由殼體的開口端置入殼體內，使卷芯的負極極耳對應于殼體的封閉端。然后使用焊針從卷芯的中心由正極端插入至負極端，將負極極耳焊接在殼體內底部上，使負極板通過負極極耳連通殼體，從而使殼體成為負極，完成負極端的封裝。電池正極端的封裝，通常是利用正極蓋帽卡接的方式:在殼體正極端的近端部進行輥槽，在殼體內部形成凸沿而將卷芯卡在凸沿與殼體底部之間，然后將正極蓋帽與正極極片焊接在一起，使之導通，最后在殼體的開口端卡入正極蓋帽，其后利用機械將殼體高出正極蓋帽的邊緣部分向內壓，從而使得殼體扣住正極蓋帽，使正極蓋帽密封住殼體的開口端，并限制住卷芯的位移，從而完成電池的正極封裝。
[0003]傳統的封裝方式中，由于卷芯的負極端是通過焊接的方式與殼體的內部連接，負極極片與殼體的接觸面積與焊點的大小有關，而焊點的接觸面積有限，從而導致負極極片與殼體的接觸面積較小。實際上，負極極片與殼體的接觸面積越大，電池的內阻越小，電池的電化學性能越好，因此，傳統的封裝方式，并不能有效降低電池的內阻，提高電池的電化學性能。
【【實用新型內容】】
[0004]本實用新型旨在解決上述問題，而提供一種可提高負極集流體與殼體接觸面積，從而降低電池內阻，提高電池性能的圓柱形鋰離子電池。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供了一種圓柱形鋰離子電池，其包括圓柱形的卷芯和套設于卷芯外的殼體，所述卷芯包括正極極片、隔離膜和負極極片，所述正極極片、隔離膜和負極極片卷繞在一起，所述正極極片包括正極集流體和涂布于正極集流體表面上的正極活性材料，所述負極極片包括負極集流體和涂布于負極集流體上的負極活性材料，其特征在于，所述殼體呈兩端開口的筒狀，在所述殼體一端的近端部的內壁上設有向內凸出的凸沿，所述卷芯的負極端抵接于殼體內的凸沿上，所述負極集流體朝向所述凸沿的一端的端部朝所述殼體的端部延伸并與所述殼體直接固定連接在一起。
[0006]在所述負極集流體的沿高度方向的一端端部上設有高出正極集流體端部和隔離膜端部的延伸部，所述延伸部與所述殼體直接固定連接在一起。
[0007]所述延伸部的端部和所述殼體的端部共同由外向內卷或彎折而固定連接在一起。
[0008]所述延伸部的端部貼合于所述凸沿的表面并固定于所述凸沿的表面上而與所述殼體連接在一起。
[0009]在所述延伸部圍合而成的內腔內設有負極蓋帽，所述延伸部與所述殼體固定連接的結合部抵接于所述負極蓋帽的外側表面，所述負極蓋帽的內側表面通過所述延伸部而抵接于所述凸沿上。
[0010]在所述凸沿與所述殼體的端部之間設有負極蓋帽，所述負極蓋帽的外側表面與所述殼體的端部相抵接，所述負極蓋帽的內側表面抵接于所述凸沿上而使所述延伸部的端部貼合固定于所述凸沿的表面上。
[0011]其特征在于，所述延伸部設于靠近卷芯外側的負極集流體的端部。
[0012]所述延伸部與所述負極集流體一體連接，所述負極集流體為銅箔，所述正極集流體為鋁箔，所述殼體為鋼殼，所述負極蓋帽由鋼材料制成。
[0013]本實用新型的有益貢獻在于，其有效解決了上述問題。本實用新型通過選取兩端開口的殼體，并使卷芯負極極片的負極集流體高于正極集流體，從而使得高出的部分負極集流體可與殼體的端部直接卷接在一起，使的殼體與負極集流體連通而成為負極，進而大大提高殼體與負極集流體的接觸面積，達到降低電池內阻，提高電池性能的目的。此外，本實用新型通過卷接的方式進行卷芯負極端的封裝，其免于焊接，可降低封裝工藝的難度，具有很強的可操作性和實用性。
【【附圖說明】】
[0014]圖1是本實用新型的卷芯與殼體的剖面結構示意圖。
[0015]圖2是本實用新型實施例1的封裝結構示意圖。
[0016]圖3是本實用新型的負極極片展開時的結構示意圖。
[0017]圖4是本實用新型的負極極片展開時的另一結構示意圖。
[0018]圖5是本實用新型的實施例2的封裝結構示意圖。
[0019]其中，卷芯1、正極極片11、正極極耳111、隔離膜12、負極極片13、負極集流體131、負極活性材料132、延伸部133、延伸部單元1331、殼體2、凸沿21、凹槽22、負極蓋帽3、正極蓋帽4 0
【【具體實施方式】】
[0020]下列實施例是對本實用新型的進一步解釋和補充，對本實用新型不構成任何限制。
[0021]如圖1?圖5所示，本實用新型的圓柱形鋰離子電池主要要點在于，通過使卷芯I的負極集流體131直接與殼體2連接，以增加負極集流體131與殼體2的接觸面積，從而達到降低電池內阻，提高電池性能的目的，并改善封裝工藝，從而利于加工制作。
[0022]如圖1?圖4所示，本實用新型的圓柱形鋰離子電池包括卷芯1、殼體2、正極蓋帽4和負極蓋帽3。
[0023]實施例1
[0024]如圖2所示，所述殼體2裝設于卷芯I外，其呈兩端開口的圓筒狀。所殼體2的內徑與所述卷芯I的外徑相匹配。本實施例中，所述殼體2為鋼殼，其他實施例中，其可為鋁殼、鍍鎳鐵殼等。所述殼體2的一端用于裝設正極蓋帽4，其為正極端，其另一端則為負極端。在所述殼體2的負極端的近端部的內壁上設有向內突出的凸沿21，其用于抵接卷芯I而限制卷芯I的位移。所述凸沿21既可以是一個完整的環形凸沿21，也可以是若干個相互間隔的凸沿21。所述凸沿21可通過多種方式形成。本實施例中，所述凸沿21為環形凸沿21，其通過在殼體2的近端部的外壁上向內輥制凹槽22而形成。其他實施例中，其也可直接在殼體2的內壁上成型所述凸沿21。
[0025]如圖1所示，所述卷芯I包括正極極片11、隔離膜12和負極極片13。
[0026]所述正極極片11包括正極集流體、正極活性材料。所述正極集流體和正極活性材料均可選用公知的材料。所述正極活性材料按公知的工藝涂布于所述正極集流體的兩側表面。對于鋰離子電池，通常選取鋁箔作為正極集流體，因此，本實施例中，所述正極集流體為鋁箔。其他實施例中，所述正極集流體亦可為其他金屬箔。所述卷芯I的正極端按公知的工藝進行封裝，因此，在所述正極集流體上連接有正極極耳111，該正極極耳111用于連接正極蓋帽4。所述正極極耳111以公知的方式與所述正極集流體連接。
[0027]如圖1所示，所述負極極片13包括負極集流體131、負極活性材料132。所述負極集流體131和負極活性材料132均可選用公知的材料。所述負極活性材料132按公知的工藝涂布于所述負極集流體131的兩側表面。對于鋰離子電池，通常選取銅箔作為負極集流體131，因此，本實施例中，所述負極集流體131為銅箔，其他實施例中，所述負極集流體131亦可為其他金屬箔。所述負極集流體131呈長條狀，所述負極活性材料132沿長度方向涂布于負極集流體131的中間部分，從而使得負極集流體131沿高度方向的兩側邊緣為空白區，其上未涂布有負極活性材料132。在所述負極集流體131的沿高度方向的一端端部上設有高出該端邊緣的延伸部133。該延伸部133靠近負極集流體131沿長度方向的端部，從而使得當負極極片13卷繞時，所述延伸部133可位于卷芯I最外層的位置處。本實施例中，所述延伸部133的端部與負極集流體131的沿長度方向的端部平齊。所述延伸部133既可是連