一种可充电硬壳锂离子电池的加工方法技术

本发明专利技术公开一种可充电硬壳锂离子电池的加工方法，包括提供卷绕体，将所述卷绕体的主体设置于钢壳上的卷绕体安装空间中，对所述卷绕体安装空间进行注液后采用盖帽与所述钢壳扣合并密封。该方法简化了生产工序，提高生产效率、降低生产成本，电池工艺设计上只需一次密封成型，不需要在注液后对电池组装做二次密封工序，有利于提高电池的密封性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种可充电硬壳锂离子电池的加工方法。
技术介绍
随着穿戴产品的兴起，用电产品的多样化、小型化越加明显。由于用电产品的空间限制，其所使用的电池需要具有体积小、电量大的特性，通常情况下产品的小型化会提高对制造工艺水平和产品设计水平的要求，当产品小型化到一定程度时，对工艺制造水平的要求将出现一个陡增，产品设计理念出现大的变化，甚至会出现截然相反的改变。由于对设备续航能力的要求越来越高，这就要求制造商在保证产品性能的前提下，尽可能的提高电池产品的内部实际利用空间进而提高能量密度。目前市场上作为穿戴产品电源的主要有软包和钢壳两种结构，其中软包圆柱电池结构如图1所示，其正极极耳1′与负极极耳2′向相反的两个方向延伸，该结构占据了过多的有效利用空间，使其内部实际利用空间受到了较大浪费，同时软包电池由于封装特性和铝塑膜冲坑深度限制，使其产品在圆柱电池微型化和能量密度方面无法和钢壳封装锂离子电池相比，钢壳电池产品具有更加规整、美观的形状，使用过程中受到更多青睐。由于工艺制造水平和设计理念的落后，传统结构的二次锂离子可充电电池一直无法实现工业化生产，甚至是实验样品也无法制作，其主要原因在于小型化二次锂离子电池卷绕体卷绕层紧密，正负极极片受力大，在成品的使用过程
中卷绕体不断收缩、膨胀，致使正负极极片不断被拉扯，体积越小的二次锂离子电池极片宽度也越小，导致其可承受的拉力也过小，极片受力最为脆弱的极耳点焊处的空白箔材附近区域非常容易发生断裂现象。另外，现有技术中需要在电池壳体上设置注液孔，加工过程需要先封装，后经过注液孔注液，之后再对注液孔进行密封，导致工艺复杂，二次密封造成电池厚度增加。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于：提供一种可充电硬壳锂离子电池的加工方法，其在反复充电的过程中可以避免极片受力过大造成撕裂，在减小电池体积的同时保证其充电性能，提高使用寿命。本专利技术的另一个目的在于：提供一种可充电硬壳锂离子电池的加工方法，其工艺简单，无需二次封装，密封性能好。本专利技术的再一个目的在于，提供一种可充电硬壳锂离子电池的加工方法，采用该方法生产的电池厚度更小。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：提供一种可充电硬壳锂离子电池的加工方法，包括提供卷绕体，将所述卷绕体的主体设置于钢壳上的卷绕体安装空间中，对所述卷绕体安装空间进行注液后采用盖帽与所述钢壳扣合并密封。作为所述的可充电硬壳锂离子电池的加工方法的一种优选的技术方案，具体包括以下步骤：步骤S1、制作卷绕体，提供正极极片以及负极极片，在所述正极极片靠近卷绕中心的位置向第一方向引出正极极耳，在所述负极极片靠近卷绕中心的位
置向第二方向引出负极极耳，在所述正极极片与所述负极极片叠合的情况下所述第一方向与所述第二方向相反，将所述正极极片与所述负极极片卷绕为一体，之后折叠负极极耳使其与所述正极极耳延伸方向相同；步骤S2、制作盖帽，将正极极柱、正极钢环、负极钢环组装成形成所述盖帽；步骤S3、卷绕体与盖帽进行组装，将所述正极极耳远离所述卷绕体的一端与所述盖帽进行电连接；步骤S4、卷绕体安装，将所述卷绕体安装在所述钢壳中，所述盖帽与所述钢壳不扣合；步骤S5、注液，于所述盖帽与所述钢壳之间的空隙处向所述卷绕体安装空间中充注电解液；步骤S6、密封，注液完成后将所述盖帽与所述钢壳进行扣合并密封。作为所述的可充电硬壳锂离子电池的加工方法的一种优选的技术方案，所述步骤S2制作盖帽包括：提供具有环状凸台的铝制正极极柱，于所述环状凸起的一侧依次套设负极钢环以及正极钢环，在所述负极钢环与所述正极极柱以及正极钢环相接触的位置设置密封胶后进行铆压成型。作为所述的可充电硬壳锂离子电池的加工方法的一种优选的技术方案，所述步骤S3卷绕体与盖帽进行组装包括：将正极极耳置于环状凸台远离所述负极钢环的一侧，并通过极耳固定环压合在所述环状凸台上，所述极耳固定环与所述正极极柱铆接。作为所述的可充电硬壳锂离子电池的加工方法的一种优选的技术方案，所述密封为激光焊接密封，于所述激光焊接密封前还具有步骤压盖，于所述激光焊接密封之后还依次包括步骤老化、化成、分容及检验，从而得到电池成品。作为所述的可充电硬壳锂离子电池的加工方法的一种优选的技术方案，所述步骤S1制作卷绕体具体为：在所述正极极片一端部预留正极耳点焊位置的正极空白点焊区，其余位置涂覆正极活性材料形成正极涂膜区，在所述负极极片一端部预留负极耳点焊位置的负极空白点焊区，其余位置涂覆负极活性材料形成负极涂膜区，或在负极极片的尾部形成单面膜的负极涂膜区；在所述正极空白点焊区点焊铝极耳作为正极极耳，在所述负极空白点焊区点焊镍极耳作为负极极耳，所述铝极耳与所述镍极耳朝向相反。作为所述的可充电硬壳锂离子电池的加工方法的一种优选的技术方案，在点焊正极极耳的位置以及点焊负极极耳的位置粘贴胶纸。作为所述的可充电硬壳锂离子电池的加工方法的一种优选的技术方案，将用于隔离所述正极极片以及负极极片的隔膜先进行卷绕，再将负极极片点焊有负极极耳的端部卷入隔膜中，之后将正极极片点焊有正极极耳的端部卷入隔膜中，保证所述正极极耳与所述负极极耳方向相反且正极极片与负极极片被隔膜隔离，将正极极片、隔膜以及负极极片相互卷绕，得到正极极耳与负极极耳引出方向相反的卷绕体。作为所述的可充电硬壳锂离子电池的加工方法的一种优选的技术方案，将负极极耳沿卷绕体的径向进行第一次翻折，使其延伸至卷绕体的周部，并于周部位置对其进行第二次翻折，使其延伸方向与所述负极极耳相同。作为所述的可充电硬壳锂离子电池的加工方法的一种优选的技术方案，所述密封之前还包括步骤压盖，将所述盖帽与所述钢壳进行压合，在压合过程中将所述负极极耳端部延伸至所述钢壳外部，以使密封过程中，所述负极极耳与所述钢壳以及所述盖帽熔融为一体。本专利技术的有益效果为：采用极耳由靠近中心位置引出的卷绕体，充放电过
程中卷绕体的变形对极片的拉扯作用力小，因此正极极片与负极极片均不易断裂，能够提高可充电电池的充放电次数，延长使用寿命；该结构的硬壳锂离子电池取消了注液孔的涉及，使封装过程由传统的两次变为一次，简化了生产工序，提高生产效率、降低生产成本，电池工艺设计上只需一次密封成型，不需要在注液后对电池组装做二次密封工序，有利于提高电池的密封性，采用该方法生产的电池体积更小。附图说明下面根据附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。图1为现有技术中软包圆柱电池结构示意图。图2为实施例所述可充电硬壳锂离子电池结构示意图。图3为实施例所述卷绕体结构示意图。图4为实施例所述可充电硬壳锂离子电池的加工方法流程图。图1中：1′、正极极耳；2′、负极极耳；图2至3中：1、钢壳；2、负极极片；3、正极极片；4、隔膜；5、负极极耳；6、负极钢环；7、盖帽；8、正极极柱；9、正极钢环；10、绝缘垫片；11、正极极耳；12、密封胶。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。如图2～4所示，于本实施例中，本专利技术所述的一种可充电硬壳锂离子电池，
包括正极组件以及负极组件，所述正极组件与所述负极组件相互绝缘，两者之间形成卷绕体安装空间，所述卷绕体安装空间中设置有电解液及卷绕体，所述卷绕体从靠近其中心的位置分别引出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可充电硬壳锂离子电池的加工方法，其特征在于，包括提供卷绕体，将所述卷绕体的主体设置于钢壳上的卷绕体安装空间中，对所述卷绕体安装空间进行注液后采用盖帽与所述钢壳扣合并密封。

【技术特征摘要】
1.一种可充电硬壳锂离子电池的加工方法，其特征在于，包括提供卷绕体，将所述卷绕体的主体设置于钢壳上的卷绕体安装空间中，对所述卷绕体安装空间进行注液后采用盖帽与所述钢壳扣合并密封。2.根据权利要求1所述的可充电硬壳锂离子电池的加工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤S1、制作卷绕体，提供正极极片以及负极极片，在所述正极极片靠近卷绕中心的位置向第一方向引出正极极耳，在所述负极极片靠近卷绕中心的位置向第二方向引出负极极耳，在所述正极极片与所述负极极片叠合的情况下所述第一方向与所述第二方向相反，将所述正极极片与所述负极极片卷绕为一体，之后折叠负极极耳使其与所述正极极耳延伸方向相同；步骤S2、制作盖帽，将正极极柱、正极钢环、负极钢环组装成形成所述盖帽；步骤S3、卷绕体与盖帽进行组装，将所述正极极耳远离所述卷绕体的一端与所述盖帽进行电连接；步骤S4、卷绕体安装，将所述卷绕体安装在所述钢壳中，所述盖帽与所述钢壳不扣合；步骤S5、注液，于所述盖帽与所述钢壳之间的空隙处向所述卷绕体安装空间中充注电解液；步骤S6、密封，注液完成后将所述盖帽与所述钢壳进行扣合并密封。3.根据权利要求2所述的可充电硬壳锂离子电池的加工方法，其特征在于，所述步骤S2制作盖帽包括：提供具有环状凸台的铝制正极极柱，于所述环状凸起的一侧依次套设负极钢环以及正极钢环，在所述负极钢环与所述正极极柱以及正极钢环相接触的位置设置密封胶后进行铆压成型。4.根据权利要求2所述的可充电硬壳锂离子电池的加工方法，其特征在于，所述步骤S3卷绕体与盖帽进行组装包括：将正极极耳置于环状凸台远离所述负极钢环的一侧，并通过极耳固定环压合在所述环状凸台上，所述极耳固定环与所述正极极柱铆接。5.根据权利要求2所述的可充电硬壳锂离子电池的加工方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金成，葛辉明，李木坚，吕正中，
申请(专利权)人：惠州亿纬锂能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44