一种采用纤维素纸隔膜制作的方型锂离子二次电池制造技术

本发明专利技术公开了一种采用纤维素纸隔膜制作的方型锂离子二次电池，所述电池的外壳内具有一个电池极组(1)，所述电池极组(1)的左右两端分别焊接有一个双爪导电极柱(3)；每个双爪导电极柱(3)的顶部分别与电池盖板(4)相连；所述电池极组(1)为经过预设的特殊极组成型工艺制作的卷绕式箔极耳极组。本发明专利技术公开的一种采用纤维素纸隔膜制作的方型锂离子二次电池，其通过使用高孔隙率的纤维素纸隔膜来制备电池极组，极组经过特殊成型工艺加工，并采用双爪导电极柱与单个电池极组焊接的方式，可以有效地提高锂离子二次电池的倍率性能和安全性能，保证锂离子二次电池的安全使用，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

【技术实现步骤摘要】
一种采用纤维素纸隔膜制作的方型锂离子二次电池
本专利技术涉及电池
，特别是涉及一种采用纤维素纸隔膜制作的方型锂离子二次电池。
技术介绍
近年来，新能源汽车的销量虽出现井喷式增长，但是，汽油车的销量仍然占据汽车市场的主体。汽油车百公里油耗标准逐年降低，目前，汽油车中的启停系统，作为降低汽油车油耗的重要方式，受到了普遍的关注。对于汽油车上的启停系统，其通常需要使用锂离子二次电池作为动力源(二次电池又称为充电电池或蓄电池)，但是，现有的锂离子二次电池，其具有的隔膜材质大多为聚丙烯，孔隙率低、孔径小，造成锂离子的迁移速率较低，直流的内阻较高，最终导致锂离子二次电池的倍率性能不佳。此为，对于现有的锂离子二次电池，如果采用聚丙烯隔膜，在高温环境下，聚丙烯隔膜容易产生热收缩，从而造成电池的安全隐患。因此，目前迫切需要开发出一种技术，其可以有效地提高锂离子二次电池的倍率性能和安全性能，保证锂离子二次电池的安全使用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种采用纤维素纸隔膜制作的方型锂离子二次电池，其通过使用高孔隙率的纤维素纸隔膜来制备电池极组，极组经过特殊成型工艺加工，并采用双爪导电极柱与单个电池极组焊接的方式，可以有效地提高锂离子二次电池的倍率性能和安全性能，保证锂离子二次电池的安全使用，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。为此，本专利技术提供了一种采用纤维素纸隔膜制作的方型锂离子二次电池，所述电池的外壳内具有一个电池极组，所述电池极组的左右两端分别焊接有一个双爪导电极柱；每个双爪导电极柱的顶部分别与一个电池盖板相连；所述电池极组为经过预设的特殊极组成型工艺制作的卷绕式箔极耳极组。其中，每个所述双爪导电极柱包括导电头部，所述导电头部的底部间隔设置有两个导电爪部，所述两个导电爪部前后对称设置；所述两个导电爪部分别与电池极组1的前后两侧面相焊接。其中，所述两个导电爪部的中部与所述电池极组前后两侧面的中部相焊接。其中，所述预设的特殊极组成型工艺具体包括以下步骤：对由负极片、正极片和纤维素纸隔膜卷绕而成的极组，首先在常温下进行冷压，然后在70℃～150℃的温度范围内进行热压，完成极组的定型；其中，进行冷压时的压力为2MPa～50MPa，进行热压时的压力为2MPa～50MPa。其中，所述纤维素纸隔膜2的厚度为10μm-50μm，孔隙率为10％～80％，电解液吸收率为30％～100％，机械拉伸强度为2MPa～20MPa。其中，所述电池极组通过超声焊的方式与双爪导电极柱相焊接。其中，所述双爪导电极柱为铝质或者铜质极柱。其中，所述电池盖板与电池的外壳之间通过激光焊方式密封连接。由以上本专利技术提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本专利技术提供了一种采用纤维素纸隔膜制作的方型锂离子二次电池，其通过使用高孔隙率的纤维素纸隔膜来制备电池极组，极组经过特殊成型工艺加工，并采用双爪导电极柱与单个电池极组焊接的方式，可以有效地提高锂离子二次电池的倍率性能和安全性能，保证锂离子二次电池的安全使用，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。附图说明图1为本专利技术提供的一种采用纤维素纸隔膜制作的方型锂离子二次电池的结构位置关系示意简图；图2为本专利技术提供的一种采用纤维素纸隔膜制作的方型锂离子二次电池中电池极组以及纤维素纸隔膜的位置关系示意图；图3为本专利技术提供的一种采用纤维素纸隔膜制作的方型锂离子二次电池中电池极组与双爪导电极柱的焊接连接状态示意图；图中：1为电池极组，2为纤维素纸隔膜，3为双爪导电极柱，4为电池盖板；31为导电头部，32为导电爪部。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。参见图1至图3，本专利技术提供了一种采用纤维素纸隔膜制作的方型锂离子二次电池，所述电池的外壳内具有一个电池极组1，所述电池极组1的左右两端分别焊接有一个双爪导电极柱3；每个双爪导电极柱3的顶部分别与一个电池盖板4相连；所述电池极组1为经过预设的特殊极组成型工艺制作的卷绕式箔极耳极组。在本专利技术中，具体实现上，每个所述双爪导电极柱3包括导电头部31，所述导电头部31的底部间隔设置有两个导电爪部32，所述两个导电爪部32前后对称设置；所述两个导电爪部32分别与电池极组1的前后两侧面相焊接。具体实现上，所述两个导电爪部32的中部与所述电池极组1前后两侧面的中部相焊接，例如图3所示的箭头所指，即为具体的焊接位置。在本专利技术中，具体实现上，所述电池极组1具体为：由负极片、正极片和纤维素纸隔膜2卷绕而成的极组，其中，纤维素纸隔膜2位于负极片和正极片之间的位置，纤维素纸隔膜2将负极片和正极片间隔开(即使得两者不发生接触，避免出现短路问题)，所述纤维素纸隔膜2位于所述电池极组1中。具体实现上，预设的特殊极组成型工艺具体包括以下步骤：对由负极片、正极片和纤维素纸隔膜2卷绕而成的极组，首先在常温(例如15℃～30℃之间)下进行冷压，然后在70℃～150℃的温度范围内进行热压，从而完成极组的定型；其中，进行冷压时的压力为2MPa-50MPa，进行热压时的压力为2MPa-50MPa。需要说明的是，具体的冷压操作可以通过现有的冷压机来进行，具体的热压操作可以通过现有的热压机来进行。对于本专利技术，需要说明的是，极组的定型要求为：极组中正极片、负极片及纤维素纸隔膜完全紧密贴合，极组具有一定硬度，且通过万用表测量后内阻＞1MΩ。在本专利技术中，具体实现上，纤维素纸隔膜2是高孔隙率的纤维素纸隔膜，其厚度为10μm-50μm，孔隙率为10％～80％，电解液吸收率为30％～100％，机械拉伸强度为2MPa～20MPa。该隔膜具有热稳定性能好、电解液浸润特性高、离子电导率高以及优异的电化学界面性能的特点，因此，对于本专利技术，通过使用高孔隙率的纤维素纸隔膜7来制备电池极组，将高孔隙率的纤维素纸隔膜2应用在本专利技术提供的方型锂离子二次电池中，能够极大地提高电池的倍率性能及安全性能。在本专利技术中，具体实现上，所述电池极组1通过超声焊(即超声波焊接)的方式与双爪导电极柱3相焊接。在本专利技术中，具体实现上，所述双爪导电极柱3为铝质或铜质极柱。在本专利技术中，具体实现上，所述电池盖板4与电池的外壳之间通过激光焊方式密封连接。需要说明的是，对于本专利技术，为了组装该电池，首先，特别选用高孔隙率的纤维素纸隔膜2，然后将负极片、正极片和纤维素纸隔膜2卷绕而成电池极组1，并且对其继续进行预设的特殊极组成型工艺处理：即首先在常温(例如15℃～30℃之间)下，以2MPa～50MPa的压力进行冷压，然后在70℃～150℃的温度范围内，以2MPa-50MPa的压力进行热压，从而完成极组的定型；接着，将成型后的电池极组1通过超声焊的方式焊接至电池盖板4上的双爪导电极柱3，双爪导电极柱3均为铝材质，然后，在双爪导电极柱3的焊接位置包裹PP(聚丙烯)胶带后，再放入PE(聚乙烯)保护套内，并将整个电池组放入方型铝制的外壳中，然后通过激光焊，将电池盖板与电池的外壳进行密封焊接。然后，电池经过常规的注液(即注入电解液)及化成(即采用预设大小的电流对电池进行充电)工序后，即可以获得具有高孔隙率纤维素纸隔膜的方型锂离子二次电池。综上所述，与现有技术相比较，本专利技术提供的一种方型锂离子二次电池，其通过使用高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用纤维素纸隔膜制作的方型锂离子二次电池，其特征在于，所述电池的外壳内具有一个电池极组(1)，所述电池极组(1)的左右两端分别焊接有一个双爪导电极柱(3)；每个双爪导电极柱(3)的顶部分别与电池盖板(4)相连；所述电池极组(1)为经过预设的特殊极组成型工艺制作的卷绕式箔极耳极组。

【技术特征摘要】
1.一种采用纤维素纸隔膜制作的方型锂离子二次电池，其特征在于，所述电池的外壳内具有一个电池极组(1)，所述电池极组(1)的左右两端分别焊接有一个双爪导电极柱(3)；每个双爪导电极柱(3)的顶部分别与电池盖板(4)相连；所述电池极组(1)为经过预设的特殊极组成型工艺制作的卷绕式箔极耳极组。2.如权利要求1所述的采用纤维素纸隔膜制作的方型锂离子二次电池，其特征在于，每个所述双爪导电极柱(3)包括导电头部(31)，所述导电头部(31)的底部间隔设置有两个导电爪部(32)，所述两个导电爪部(32)前后对称设置；所述两个导电爪部(32)分别与电池极组(1)的前后两侧面相焊接。3.如权利要求2所述的采用高孔隙率纤维素纸隔膜制作的方型锂离子二次电池，其特征在于，所述两个导电爪部(32)的中部与所述电池极组(1)前后两侧面的中部相焊接。4.如权利要求1所述的采用高孔隙率纤维素纸隔膜制作的方型锂离子二次电池，其特征在于，所述预设的特殊极组成型工艺具体包括以下步骤：对由...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，刘媛媛，赵程，徐圣钊，张静，
申请(专利权)人：力神动力电池系统有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12