一种圆柱型电池及其制造方法技术

本申请涉及一种圆柱型电池及其制造方法,属于动力电池技术领域。其包括全极耳卷芯组、金属管、正极盖板组件、绝缘密封圈、负极盖板组件、中心管，全极耳卷芯组固定在金属管中，金属管一端嵌放入绝缘密封圈，正极盖板组件放入绝缘密封圈内，通过机械压缩的方式完成正极盖板组件、绝缘密封圈与金属管之间的密封；金属管另一端嵌放入绝缘密封圈，再将负极盖板组件放入绝缘密封圈内，通过机械压缩的方式完成负极盖板组件、绝缘密封圈与金属管之间的密封；用激光焊的方式将正极盖板组件与全极耳卷芯的正极端面焊接在一起；用激光焊的方式将负极盖板组件与全极耳卷芯的负极端面焊接在一起。可提高电池大电流充放电性能，简化电池配件，提高电池合格率。高电池合格率。高电池合格率。

【技术实现步骤摘要】
一种圆柱型电池及其制造方法


[0001]本申请涉及一种圆柱型电池及其制造方法,特别是涉及一种结构简单的圆柱型电池及其制造方法，属于动力电池


技术介绍

[0002]相比其他电池，圆柱电池具有设备投资少，生产效率高，综合成本低等特点。其中的全极耳电池，更因功率性能好、内阻小，产热少、循环寿命长，突破容量瓶颈等优点，受到了行业的高度关注，并陆续实现产业化。
[0003]在全极耳铝壳电池的装配过程中，面临的难题是如何实现极耳与盖板极柱之间的连接，因此，集流盘成为连接电池极耳和盖板极柱的关键部件，一般是先采用激光焊接的方式分别将正负极集流片安装于卷芯的正负极端面上，再将集流片固定连接到对应的电极盖帽上，这样的装配工艺较为复杂；而且，将集流片和盖帽同时应用于电池中会导致电池结构中非活性组件重量较大，影响电池比功率或比能量的提高。
[0004]CN207765484U公开了一种全极耳圆柱电池，包括壳体及设于该壳体上且与该壳体绝缘连接的盖帽和全极耳卷芯，盖帽与全极耳卷芯的电极导流端面接触连接，盖帽同时用作集流体和封装结构。在装配电池过程中，采用超声波焊接的方式一次性同时将正负极盖帽焊接到对应的电极导流端面上。
[0005]CN109360932A在盘体表面设置呈镜像对称的V型凹槽，以二者结合成“X”型的凹槽与电池极耳接触，增大了接触面积，同时以V型凹槽作为激光焊接的通道，形成的焊点在极耳表面分布均匀，有效缓解了圆柱全极耳电池随半径增大造成焊点比例减少进而影响导流困难的难题；在盘体表面设置两个圆孔，有利于注液时电解液的渗入，同时也能够减少盘体的质量，有利于减重；在尾体表面设置加强筋，能够消除金属弯折产生的应力，保证了集流盘与盖板和外壳装配之后的导流稳定性。
[0006]再如CN102299271A，专利技术的圆柱型锂离子动力电池，其利用陶瓷环隔开正、负极，陶瓷环与负极(正极)盖板和负极(正极)极柱密封焊接，焊缝致密，焊接后可达到真空密封性。可以有效隔开电芯内的电解液，从而避免了电池在长时间使用中漏液问题，因此安全性高。

技术实现思路

[0007]因此，本专利技术不同于上述现有技术，针对现有技术中的上述问题，本专利技术设计的电池盖板兼具集流盘的功能，结构简单，工艺简单。同时，该用盖板制造的电池还可实现闭口化成，满足大电流输出，提高电池比能量。本专利技术可(1)提高电池大电流充放电性能。(2)简化电池配件，降低成本。(3)减少电池中非活性物质空间，提高电池的体积比能量和重量比能量。(4)减少激光焊飞溅物进入电池后带来的微短路隐患。(5)对集流焊接后泄露的电池，可以补焊返修片，减少报废，提高电池的合格率。
[0008]本申请提出一种圆柱型电池，其包括全极耳卷芯组、金属管、正极盖板组件、绝缘
密封圈、负极盖板组件、中心管，全极耳卷芯组固定在金属管中，在金属管一端嵌放入绝缘密封圈，正极盖板组件放入绝缘密封圈内，通过机械压缩的方式完成正极盖板组件、绝缘密封圈与金属管之间的密封；在金属管的另一端嵌放入绝缘密封圈，再将负极盖板组件放入绝缘密封圈内，通过机械压缩的方式完成负极盖板组件、绝缘密封圈与金属管之间的密封；用激光焊的方式将正极盖板组件与全极耳卷芯的正极端面焊接在一起；用激光焊的方式将负极盖板组件与全极耳卷芯的负极端面焊接在一起。
[0009]进一步，上述圆柱型电池中，全极耳卷芯组包括：全极耳卷芯、正极护圈、负极护圈，正极护圈扣在全极耳卷芯的正极端，负极护圈扣在全极耳卷芯的负极端。
[0010]进一步，上述圆柱型电池中，正极盖板组件包括：正极盖板、正极焊接区、正极安全阀、正极注液孔、正极密封胶件，正极焊接区有若干个，正极安全阀设于正极焊接区的间隙，正极盖板组件的中心区域为正极注液孔，正极密封胶件嵌于正极注液孔下方，并与正极盖板的空腔相匹配。
[0011]进一步，上述圆柱型电池中，负极盖板组件包括：负极盖板、负极焊接区、负极安全阀、负极注液孔、负极密封胶件，负极焊接区有若干个，负极安全阀设于负极焊接区的间隙，负极盖板组件的中心区域为负极注液孔，负极密封胶件嵌于负极注液孔下方，并与负极盖板的空腔相匹配。
[0012]进一步，上述圆柱型电池中，正极焊接区与负极焊接区设计成各种形状。
[0013]进一步，上述圆柱型电池中，将全极耳卷芯两端的正极箔材与负极箔材分别整形，在全极耳卷芯的两端分别套上正极护圈和负极护圈，由此完成了全极耳卷芯组的制造；将金属管的一端滚槽处理，将全极耳卷芯从未滚槽的一端放入金属管中，再对金属管的另外一端进行滚槽，由此将全极耳卷芯组固定在金属管中；在金属管一端的滚槽槽位上方嵌放入绝缘密封圈，再将正极盖板组件放入绝缘密封圈内，通过机械压缩的方式完成正极盖板组件、绝缘密封圈与金属管之间的密封；在金属管的另一端的滚槽槽位上方嵌放入绝缘密封圈，再将负极盖板组件放入绝缘密封圈内，通过机械压缩的方式完成负极盖板组件、绝缘密封圈与金属管之间的密封；用激光焊的方式将正极盖板组件焊接区与全极耳卷芯的正极端面焊接在一起；用激光焊的方式将负极盖板组件焊接区与全极耳卷芯的负极端面焊接在一起。
[0014]进一步，上述圆柱型电池中，通过正极盖板组件上的正极注液孔，插入针，贯穿正极端的正极密封胶件，进行密封性测试，如焊接区域未能通过密封性测试，则在相应的焊接区上焊接正极返修片或负极返修片。
[0015]进一步，上述圆柱型电池中，电池烘干后，通过正极盖板组件上的正极注液孔，插入针，贯穿正极端的正极密封胶件，注入电解液，然后抽出针头，焊接密封罩；化成后，可通过负极盖板组件上的负极注液孔，插入针，贯穿负极端的负极密封胶件，注入电解液，然后抽出针头，焊接密封罩。
[0016]本申请还提供一种圆柱型电池的制造方法，正负极盖板组件兼具全极耳电池端面焊接及电池输出端子的功能，用激光焊的方式将正极盖板组件与全极耳卷芯的正极端面焊接在一起；用激光焊的方式将负极盖板组件与全极耳卷芯的负极端面焊接在一起。
[0017]进一步，上述圆柱型电池的制造方法，具体包括如下步骤：
[0018]1)中心管在正极、负极与隔膜卷绕时直接卷入，或者全极耳卷芯做好后放入；
[0019]2)将全极耳卷芯两端的正极箔材与负极箔材分别整形；
[0020]3)在全极耳卷芯的两端分别套上正极护圈和负极护圈，由此完成了全极耳卷芯组的制造；
[0021]4)将金属管的一端滚槽处理；
[0022]5)将全极耳卷芯组从未滚槽的一端放入金属管中；
[0023]6)再对金属管的另外一端进行滚槽，由此将全极耳卷芯组固定在了金属管中；
[0024]7)在金属管一端的滚槽槽位上方嵌放入绝缘密封圈，再将正极盖板组件放入绝缘密封圈内，通过机械压缩的方式完成正极盖板组件、绝缘密封圈与金属管之间的密封；
[0025]8)在金属管的另一端的滚槽槽位上方嵌放入绝缘密封圈，再将负极盖板组件放入绝缘密封圈内，通过机械压缩的方式完成负极盖板组件、绝缘密封圈与金属管之间的密封；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆柱型电池，其特征在于，其包括全极耳卷芯组、金属管、正极盖板组件、绝缘密封圈、负极盖板组件、中心管，全极耳卷芯组固定在金属管中，在金属管一端嵌放入绝缘密封圈，正极盖板组件放入绝缘密封圈内，通过机械压缩的方式完成正极盖板组件、绝缘密封圈与金属管之间的密封；在金属管的另一端嵌放入绝缘密封圈，再将负极盖板组件放入绝缘密封圈内，通过机械压缩的方式完成负极盖板组件、绝缘密封圈与金属管之间的密封；用激光焊的方式将正极盖板组件与全极耳卷芯的正极端面焊接在一起；用激光焊的方式将负极盖板组件与全极耳卷芯的负极端面焊接在一起。2.根据权利要求1所述的圆柱型电池，其特征在于，全极耳卷芯组包括：全极耳卷芯、正极护圈、负极护圈，正极护圈扣在全极耳卷芯的正极端，负极护圈扣在全极耳卷芯的负极端。3.根据权利要求2所述的圆柱型电池，其特征在于，正极盖板组件包括：正极盖板、正极焊接区、正极安全阀、正极注液孔、正极密封胶件，正极焊接区有若干个，正极安全阀设于正极焊接区的间隙，正极盖板组件的中心区域为正极注液孔，正极密封胶件嵌于正极注液孔下方，并与正极盖板的空腔相匹配。4.根据权利要求3所述的圆柱型电池，其特征在于，负极盖板组件包括：负极盖板、负极焊接区、负极安全阀、负极注液孔、负极密封胶件，负极焊接区有若干个，负极安全阀设于负极焊接区的间隙，负极盖板组件的中心区域为负极注液孔，负极密封胶件嵌于负极注液孔下方，并与负极盖板的空腔相匹配。5.根据权利要求4所述的圆柱型电池，其特征在于，正极焊接区与负极焊接区可设计成各种形状。6.根据权利要求5所述的圆柱型电池，其特征在于，将全极耳卷芯两端的正极箔材与负极箔材分别整形，在全极耳卷芯的两端分别套上正极护圈和负极护圈，由此完成了全极耳卷芯组的制造；将金属管的一端滚槽处理，将全极耳卷芯从未滚槽的一端放入金属管中，再对金属管的另外一端进行滚槽，由此将全极耳卷芯组固定在金属管中；在金属管一端的滚槽槽位上方嵌放入绝缘密封圈，再将正极盖板组件放入绝缘密封圈内，通过机械压缩的方式完成正极盖板组件、绝缘密封圈与金属管之间的密封；在金属管的另一端的滚槽槽位上方嵌放入绝缘密封圈，再将负极盖板组件放入绝缘密封圈内，通过机械压缩的方式完成负极盖板组件、绝缘密封圈与金属管之间的密封；用激光焊的方式将正极盖板组件焊接区与全极耳卷芯的正极端面焊接在一起；用激光焊的方式将负极盖板组件焊接区与全极耳卷芯的负极端面焊接在一起。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：和祥运，娄豫皖，许祎凡，
申请(专利权)人：贵阳比耐新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：