一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法技术

本发明专利技术提供了一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法，该方法为：一、通过正极浆料配制、涂布和制片制作成正极极片；二、通过负极浆料配制、涂布和制片制作成负极极片；三、卷绕；四、整形；五、电池入壳；六、经过点底焊、滚槽、烘烤、注液、封口、清洗套标和化成分容后制作成耐振动圆柱形锂离子电池。本发明专利技术制备方法简单，制备的圆柱形锂离子电池具备优良的耐振动性能，不但可以满足普通锂离子电池振动的需求，更能在振幅2mm，频率500Hz的条件下连续振动30个小时以上，完全满足冲击钻等强振动电动工具电池需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法。
技术介绍
电动工具因携带方便、操作简单、功能多样等特点，可以大大减轻劳动强度，提高工作效率，因而被广泛应用于建筑、住房装潢、汽车、机械、电力、桥梁、园艺等领域，并大量进入家庭。圆柱形锂离子电池因其型号一致、结构轻巧、体积小、重量轻、环保等特点，已成为电动工具电池的主流。但普通的圆柱形锂离子电池无法满足冲击电钻、电动扳手类电动工具的使用要求。此类电动工具在工作时产生高强的振动，因此要求电池具备耐振动性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法。该制作方法简单，制备的圆柱形锂离子电池具备优良的耐振动性能，不但可以满足普通锂离子电池振动的需求(振幅0.8mm，频率10～55Hz，振动时间3小时)，更能在振幅2mm，频率500Hz的条件下连续振动30个小时以上(锂离子电池10C放电300周的时间，即电动工具电池承诺的寿命时间，客户要求4小时以上)，完全满足冲击钻等强振动电动工具电池需求。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、正极极片制作，制作过程如下：步骤101、正极浆料配制：将活性物质、导电剂和粘接剂添加至溶剂中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡后得到正极浆料；所述正极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质88份～98份，导电剂1份～6份，粘接剂1份～6份，溶剂40份～60份；步骤102、涂布：将步骤101中所述正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两面，经高温干燥，得到正极极片；步骤103、制片：将步骤102中所述正极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上正极耳，所述正极耳为抗拉力不小于100N的铝极耳；步骤二、负极极片制作，其制作过程如下：步骤201、负极浆料配制：将活性物质、导电剂、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠添加至水中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡得到负极浆料；所述负极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质92份～98份，导电剂0份～3份，丁苯橡胶1份～3份，羧甲基纤维素钠1份～3份，水80份～150份；步骤202、涂布：将步骤201中所述负极浆料均匀地涂覆在集流体铜箔的两面，经高温干燥，得到负极极片；步骤203、制片：将步骤102中所述负极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上负极耳；所述负极耳为镍极耳、铜极耳、铜镀镍极耳、铜镍复合极耳中的一种或两种；步骤三、卷绕：将步骤一制作的正极极片、隔膜、步骤二制作的负极极片和隔膜依次叠放，然后卷绕成电芯，所述电芯在收尾处贴上双面胶；步骤四、整形：将步骤三中所述电芯放入整形设备中整形处理；步骤五、电池入壳：将步骤四中经过整形处理后的电芯去除收尾处双面胶的离型纸，装入钢壳，并装入上层绝缘片和下层绝缘片；步骤六、将步骤五中装入钢壳的电芯再经过点底焊、滚槽、烘烤、注液、封口、清洗套标和化成分容后制作成耐振动圆柱形锂离子电池。上述的一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法，其特征在于，步骤101中所述活性物质为钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍钴二元、镍钴锰三元、镍钴铝三元和磷酸铁锂中的一种或两种以上，所述导电剂为超级导电碳黑、石墨和碳纳米管中的一种或两种以上，所述粘接剂为聚偏氟乙烯；所述溶剂为N-二甲基吡咯烷酮；上述的一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法，其特征在于，步骤201中所述活性物质为天然石墨、人造石墨或中间相炭微球，所述导电剂为超级导电碳黑、石墨和碳纳米管中的一种或两种以上。上述的一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法，其特征在于，步骤四中所述整形处理的时间为3min～20min。上述的一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法，其特征在于，步骤五中所述上层绝缘片和下层绝缘片的厚度均不小于0.3mm。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术采用抗拉力强的铝极耳作为正极耳，增强正极耳在电池振动时的抗拉伸性能，防止正极耳在振动时拉扯断裂，锂离子电池在使用过程中，因振动失效均为正极耳断裂，经分析，在电池振动中，电芯相对钢壳有以下三种振动方式，上下振动、左右振动和旋转振动，这三种振动在电池振动中同时发生，这种高频的振动对反复正极耳进行拉扯，普通抗拉力小的正极耳不能长时间经受拉扯而断裂，进而引起电池失效。2、本专利技术的电芯收尾处的终止胶选用双面胶，电池化成后膨胀后，双面胶一面和电芯相连，另一面与钢壳紧紧相连，从而保证电芯与钢壳一起运动，消除了电芯相对于钢壳的上下、左右、旋转三种振动，达到正极耳相对静止不受拉扯。同时因为双面胶是纯胶性物质，本身具备膨胀能力，便于电芯膨胀，使用双面胶的电芯化成后电芯，相对于使用普通终止胶的电芯，其直径约大0.2mm，能更好地与钢壳相连。3、本专利技术电芯入壳前进行直径整形处理，保证电芯为圆柱形，以便膨胀后各个方向都可以与钢壳相连。普通的圆柱形锂离子电池卷芯为椭圆形，其长轴与短轴相差0.3mm以上，如不进行整形，电池化成膨胀后，短轴侧无法与钢壳相连，对电芯的固定作用大大减弱。4、本专利技术的上层绝缘片和下层绝缘片均使用厚度≥0.3mm的绝缘片，在高度方向上对电池进行固定，防止振动。普通的绝缘片厚度＜0.2mm，电芯与钢壳在高度方向上有一定余量，加剧了电芯与钢壳在高度方向上的振动，使用厚度≥0.3mm的绝缘片，可以有效的减小高度方向上的余量，减弱高度方向上的振动。下面通过实施例对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明。具体实施方式实施例1本实施例的耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法包括以下步骤：步骤一、正极极片制作，制作过程如下：步骤101、正极浆料配制：将活性物质、导电剂和粘接剂添加至溶剂中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡后得到正极浆料；所述正极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质94份，导电剂3.5份，粘接剂2.5份，溶剂60份；所述活性物质为镍钴锰三元，所述导电剂为超级导电碳黑和碳纳米管，所述粘接剂为聚偏氟乙烯；所述溶剂为N-二甲基吡咯烷酮；步骤102、涂布：将步骤101中所述正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两面，经高温干燥，得到正极极片；步骤103、制片：将步骤102中所述正极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上正极耳，所述正极耳为抗拉力为200N的铝极耳；步骤二、负极极片制作，其制作过程如下：步骤201、负极浆料配制：将活性物质、导电剂、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠添加至水中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡得到负极浆料；所述负极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质92份，导电剂3份，丁苯橡胶3份，羧甲基纤维素钠2份，水150份；所述活性物质为中间相炭微球，所述导电剂为超级导电碳黑和碳纳米管；步骤202、涂布：将步骤201中所述负极浆料均匀地涂覆在集流体铜箔的两面，经高温干燥，得到负极极片；步骤203、制片：将步骤102中所述负极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上负极耳；所述负极耳为铜镀镍极耳；步骤三、卷绕：将步骤一制作的正极极片、隔膜和步骤二制作的负极极片依次叠放，然后卷绕成电芯，所述电芯在收尾处贴上双面胶；步骤四、整形：将步骤三中所述电芯放入整形设备中整形处理12min。步骤五、电池入壳：将步骤四中经过整形处理后的电芯去除收尾处双面胶的离型纸，装入钢壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、正极极片制作，制作过程如下：步骤101、正极浆料配制：将活性物质、导电剂和粘接剂添加至溶剂中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡后得到正极浆料；所述正极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质88份～98份，导电剂1份～6份，粘接剂1份～6份，溶剂40份～60份；步骤102、涂布：将步骤101中所述正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两面，经高温干燥，得到正极极片；步骤103、制片：将步骤102中所述正极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上正极耳，所述正极耳为抗拉力不小于100N的铝极耳；步骤二、负极极片制作，其制作过程如下：步骤201、负极浆料配制：将活性物质、导电剂、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠添加至水中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡得到负极浆料；所述负极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质92份～98份，导电剂0份～3份，丁苯橡胶1份～3份，羧甲基纤维素钠1份～3份，水80份～150份；步骤202、涂布：将步骤201中所述负极浆料均匀地涂覆在集流体铜箔的两面，经高温干燥，得到负极极片；步骤203、制片：将步骤102中所述负极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上负极耳；所述负极耳为镍极耳、铜极耳、铜镀镍极耳、铜镍复合极耳中的一种或两种；步骤三、卷绕：将步骤一制作的正极极片、隔膜、步骤二制作的负极极片和隔膜依次叠放，然后卷绕成电芯，所述电芯在收尾处贴上双面胶；步骤四、整形：将步骤三中所述电芯放入整形设备中整形处理；步骤五、电池入壳：将步骤四中经过整形处理后的电芯去除收尾处双 面胶的离型纸，装入钢壳，并装入上层绝缘片和下层绝缘片；步骤六、将步骤五中装入钢壳的电芯再经过点底焊、滚槽、烘烤、注液、封口、清洗套标和化成分容后制作成耐振动圆柱形锂离子电池。...

【技术特征摘要】
1.一种耐振动圆柱形锂离子电池的制作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、正极极片制作，制作过程如下：步骤101、正极浆料配制：将活性物质、导电剂和粘接剂添加至溶剂中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡后得到正极浆料；所述正极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质88份～98份，导电剂1份～6份，粘接剂1份～6份，溶剂40份～60份；步骤102、涂布：将步骤101中所述正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两面，经高温干燥，得到正极极片；步骤103、制片：将步骤102中所述正极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上正极耳，所述正极耳为抗拉力不小于100N的铝极耳；步骤二、负极极片制作，其制作过程如下：步骤201、负极浆料配制：将活性物质、导电剂、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠添加至水中高速搅拌至混合均匀，抽真空除泡得到负极浆料；所述负极浆料由以下重量份的原料制成：活性物质92份～98份，导电剂0份～3份，丁苯橡胶1份～3份，羧甲基纤维素钠1份～3份，水80份～150份；步骤202、涂布：将步骤201中所述负极浆料均匀地涂覆在集流体铜箔的两面，经高温干燥，得到负极极片；步骤203、制片：将步骤102中所述负极极片经辊压处理，然后在焊接区焊接上负极耳；所述负极耳为镍极耳、铜极耳、铜镀镍极耳、铜镍复合极耳中的一种或两种；步骤三、卷绕：将步骤一制作...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚宏亮，陈焕骏，刘向阳，王宏宇，杨洪，何显峰，
申请(专利权)人：西安瑟福能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61