一种锂离子电池的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池的制作方法，包括以下步骤：制备正、负极片，在正、负极集流体的一侧留有未涂浆料的部分作为锂离子电池的正、负极极耳；将正、负极极片和隔膜卷绕形成芯轴，芯轴两端分别形成正、负极全极耳，通过整形形成正、负极整形极耳平面，将其与正、负集流板焊接；通过螺母在正、负集流板上接导线，导线的另一端与相应的电池正、负极端子连接；将电芯装入电池壳体中，加装正、负极盖板，用螺母将正、负极盖板固定于芯轴上；将正、负极盖板与电池壳体外壁焊接，再经过注液、封口、清洗、化成、高温老化、分容，即得所述锂离子电池。本发明专利技术所述制作方法能够解决现有大容量单体电池的大电流的过流问题，提高了电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池的制作方法
本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种锂离子电池的制作方法。
技术介绍
近年来，我国储能呈现多元发展的良好态势，抽水蓄能发展迅速，压缩空气储能、飞轮储能、超导储能、超级电容器、铅蓄电池、锂离子电池、钠硫电池、液流电池等储能技术研发应用加速，储热、储冷、储氢技术也取得了一定进展。电化学储能技术具有响应时间短、能量密度大、灵活方便、维护成本低等优点，是抽水储能以外最主要的储能形式。根据预测，中国电化学储能累计装机量将稳步上升。截至2018年6月底，全球已投运电化学储能项目的累计装机规模为3623.7兆瓦，占比为2.1％。2018年上半年，全球新增投运电化学储能项目装机规模697.1兆瓦，其中锂离子电池装机规模的最大，为690.2兆瓦；中国新增投运电化学储能项目装机规模100.4兆瓦，其中锂离子电池的装机规模最大，为94.1兆瓦。当前市场上商业化的电化学储能系统，其使用的锂离子电池容量大多介于30Ah–90Ah之间，对于动辄数百MWh甚至GWh级别的储能电站而言，所需的电池单体数量超过百万只，例如国内最大的单体商用锂电储能项目：协鑫智慧能源10MWh分布式储能系统主要由15万只20Ah的锂离子电池串并联组成，管理如此庞大数量的电池十分困难。此外，过多的数量也会增加电芯成组时的零部件成本。因此，开发大容量的单体电池对于储能系统的发展意义重大。然而，单体容量过大也会带来很多问题，例如电芯极化增大，循环寿命下降，充放电产热严重，散热问题难以解决，电芯结构无法承载大电流，一致性无法保证等。目前，市面上的大容量锂离子电池(容量>200Ah)其在100％DOD和1C的放电制度下，循环寿命大多低于500次，且持续工作时的充放电倍率通常只有0.2C-0.5C。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种锂离子电池的制作方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种锂离子电池的制作方法，包括以下步骤：(1)制备正、负极片：将正、负极浆料分别涂覆于正、负极集流体上，在正、负极集流体的一侧留有未涂浆料的部分作为锂离子电池的正、负极极耳；(2)将步骤(1)制得的正、负极极片和隔膜卷绕形成芯轴，芯轴两端分别形成正、负极全极耳；(3)将正、负极全极耳整形形成正、负极整形极耳平面；(4)将正、负极整形极耳平面分别与正、负集流板焊接形成电芯；(5)通过螺母在正、负集流板上接入具有合适过流能力的铜制或铝制导线并固定，导线的另一端用螺柱和螺母与相应的电池正、负极端子连接起来；(6)将电芯装入电池壳体中，加装正、负极盖板，用螺母将正、负极盖板固定于芯轴上；(7)将正、负极盖板与电池壳体外壁焊接，再经过注液、封口、清洗、化成、高温老化、分容，即得所述锂离子电池。优选地，步骤(6)中，加装正负极盖板之前还包括：将正、负极端子与电芯装入电池壳体中，并将正、负极端子引出壳体。优选地，步骤(6)中，加装正负极盖板之前还包括：在正、负极端子和正、负极盖板之间安装第一绝缘片，在正、负极盖板远离正、负极端子的一侧安装第二绝缘片。优选地，步骤(6)中，还包括：在第一绝缘片和正、负极端子之间设置轴向限位圈。优选地，所述轴向限位圈采用绝缘耐腐蚀材料制成；更优选地，所述径向限位圈的材料包括聚四氟乙烯、PFA塑料和聚氯乙烯塑料中的至少一种。优选地，步骤(6)中，加装正、负极盖板之前还包括：在正极整形极耳与正集流板、负极整形极耳与负集流板上分别设置径向限位圈。优选地，所述径向限位圈采用绝缘耐腐蚀材料制成；更优选地，所述径向限位圈的材料包括聚四氟乙烯、PFA塑料和聚氯乙烯塑料中的至少一种。优选地，步骤(6)中，在将正、负极盖板与电池壳体外壁焊接之前，还包括在电池壳体上设置用于密封电池壳体与正、负极盖板的密封圈。优选地，步骤(6)中，用螺母将正、负极盖板固定于芯轴上之前，还包括在所述螺母与盖板间设有铜制或铝制的垫片。优选地，步骤(7)中，在将正、负极盖板与电池壳体外壁焊接之后，在注液之前，还包括在电池外壳端部安装防爆阀或是在电池外壁进行减薄的步骤。优选地，步骤(1)中，所述正极浆料包含以下重量百分含量的组分：正极活性材料80％-94％、正极导电剂2％-10％和正极粘结剂3％-10％。优选地，步骤(1)中，所述负极浆料包含以下重量百分含量的组分：负极活性材料80％-94％、负极导电剂2％-10％和负极粘结剂3％-10％。优选地，步骤(1)中，所述正极集流体包括铝箔和/或泡沫镍，但不限于上述材料。优选地，步骤(1)中，所述负极集流体包括铜箔、铝箔和泡沫镍中的至少一种，但不仅限于上述材料。优选地，所述正极活性物质包括镍钴锰酸锂三元材料、镍钴铝酸锂三元材料、镍酸锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂、富锂锰基材料和活性炭中至少一种，但不仅限于上述材料。优选地，所述正极导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、碳纳米管和石墨烯中的至少一种，但不仅限于上述材料。优选地，所述正极粘结剂包括聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯和聚四氟乙烯中的至少一种，但不仅限于上述材料。优选地，所述负极活性物质包括钛酸锂、活性炭和石墨中的至少一种，但不仅限于上述材料。优选地，所述负极导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、碳纳米管和石墨烯中的至少一种，但不仅限于上述材料。优选地，所述负极粘结剂包括羧甲基纤维素钠-丁苯橡胶，但不仅限于上述材料。优选地，所述第一绝缘片和第二绝缘片的材料包括聚四氟乙烯、PFA塑料、聚乙烯和聚氯乙烯塑料中的至少一种，但不仅限于上述材料。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种锂离子电池的制作方法，本专利技术所述制作方法通过导线将正集流板和正极端子、负集流板和正极端子进行连接，可通过调节导线的线径和端子极柱的直径实现电流大小的调节，从而避免电池因过流造成损坏，进而提高电池的使用寿命。并且本专利技术还将正极整形极耳与正集流板焊接为一体，负极整形极耳与负集流板焊接为一体，使得正极整形极耳与正集流板、负极整形极耳与负集流板接触良好的同时增加锂离子电池结构的稳定性。全极耳的结构和大尺寸的电流引出端子能够很好的解决大电流的过流问题，能通过大于500A的电流，因此，采用该结构的电池或超级电容器可以制作成较大的尺寸。附图说明图1是本专利技术提供的锂离子电池的电芯和电池照片；图2是实施例2所述锂离子电池的电芯的充放电曲线和加速老化的循环寿命曲线；图3是本专利技术提供的锂离子电池的结构示意图；图4是本专利技术提供的径向限位圈的结构示意图；图5是本专利技术提供的橡胶密封圈的结构示意图；图6是本专利技术提供的轴向限位圈的结构示意图；图7是本专利技术提供的正集流板的结构示意图；图8是本专利技术提供的正极端子的结构示意图；图9是本专利技术提供的绝缘片的结构示意图；其中，说明书附图的标记如下：1、电芯；2、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)制备正、负极片：将正、负极浆料分别涂覆于正、负极集流体上，在正、负极集流体的一侧留有未涂浆料的部分作为锂离子电池的正、负极极耳；/n(2)将步骤(1)制得的正、负极极片和隔膜卷绕形成芯轴，芯轴两端分别形成正、负极全极耳；/n(3)将正、负极全极耳整形形成正、负极整形极耳平面；/n(4)将正、负极整形极耳平面分别与正、负集流板焊接形成电芯；/n(5)通过螺母在正、负集流板上接入具有合适过流能力的铜制或铝制导线并固定，导线的另一端用螺柱和螺母与相应的电池正、负极端子连接起来；/n(6)将电芯装入电池壳体中，加装正、负极盖板，用螺母将正、负极盖板固定于芯轴上；/n(7)将正、负极盖板与电池壳体外壁焊接，再经过注液、封口、清洗、化成、高温老化、分容，即得所述锂离子电池。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备正、负极片：将正、负极浆料分别涂覆于正、负极集流体上，在正、负极集流体的一侧留有未涂浆料的部分作为锂离子电池的正、负极极耳；
(2)将步骤(1)制得的正、负极极片和隔膜卷绕形成芯轴，芯轴两端分别形成正、负极全极耳；
(3)将正、负极全极耳整形形成正、负极整形极耳平面；
(4)将正、负极整形极耳平面分别与正、负集流板焊接形成电芯；
(5)通过螺母在正、负集流板上接入具有合适过流能力的铜制或铝制导线并固定，导线的另一端用螺柱和螺母与相应的电池正、负极端子连接起来；
(6)将电芯装入电池壳体中，加装正、负极盖板，用螺母将正、负极盖板固定于芯轴上；
(7)将正、负极盖板与电池壳体外壁焊接，再经过注液、封口、清洗、化成、高温老化、分容，即得所述锂离子电池。


2.如权利要求1所述锂离子电池的制作方法，其特征在于，步骤(6)中，加装正负极盖板之前还包括：将正、负极端子与电芯装入电池壳体中，并将正、负极端子引出壳体。


3.如权利要求2所述锂离子电池的制作方法，其特征在于，步骤(6)中，加装正负极盖板之前还包括：在正、负极端子和正、负极盖板之间安装第一绝缘片，在正、负极盖板远离正、负极端子的一侧安装第二绝缘片。


4.如权利要求3所述锂离子电池的制作方法，其特征在于，步骤(6)中，还包括：在第一绝缘片和正、负极端子之间设置轴向限位圈；优选地，所述轴向限位圈采用绝缘耐腐蚀材料制成；更优选地，所述径向限位圈的材料包括聚四氟乙烯、PFA塑料和聚氯乙烯塑料中的至少一种。


5.如权利要求1所述锂离子电池的制作方法，其特征在于，步骤(6)中，加装正、负极盖板之前还包括：在正极整形极耳与正集流板、负极整形极耳与负集流板上分别设置径向限位圈；优选地，所述径向限位圈采用绝缘耐腐蚀材料制成；更优选地，所述径向限位圈的材料包括聚四氟乙烯、PFA塑料和聚氯乙烯塑料中...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鹏程，肖明华，陈健，陆守强，
申请(专利权)人：广东顺德工业设计研究院广东顺德创新设计研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44