一种锂离子动力电池制造技术

本实用新型专利技术提供一种锂离子动力电池，包括：至少两个采用卷绕工艺制作的卷芯，所述卷芯具有正极极耳和负极极耳，所述各个卷芯的正极极耳、负极极耳分别并联连接，所述卷芯为圆柱形或者菱形，另外还包括：外壳、设于外壳上的正极极柱和负极极柱；其中，所述各个卷芯的正极极耳并联后与所述正极极柱电性连接，所述各个卷芯的负极极耳并联后与所述负极极柱电性连接。所述锂离子动力电池能够避免叠片工艺制造的大容量电池生产效率较低问题，并且提高电池的一致性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池
，特别涉及一种锂离子动力电池。
技术介绍
锂离子电池是20世纪开发成功的一种新型电池，因其具有比能量高、放电电压稳 定、没有记忆效应、绿色环保等优点，近年来已广泛应用于军事和民用小型电器中，如移动 电话、便携式计算机、摄像机、照相机等，以代替传统电池。目前，大容量的锂离子动力电池 (容量超过10Ah)已在电动汽车中试用，将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，而且 在人造卫星、航空航天和储能方面具有广阔的前景。 为推动锂离子动力电池在电动车辆上的使用，提高电池容量是业内普遍关心的问 题。通常，动力电池为增加容量采取多个极片层叠的方式达到所需的容量。利用叠片工艺 将正极极片、隔膜、负极极片依次层叠制成电池芯。如图l所示，这种工艺需要先将制备特 定尺寸的多个方形正极极片1、负极极片2和隔膜3，然后将正极极片1、隔膜3和负极极片 2—层一层的依次重复叠加，叠层完成后将所有的正(负)极极耳4焊接在一起并与外壳5 上的极柱6相连。 这种方形叠层电池的缺点是生产效率比较低，一般为5 10秒制作一个正极、隔 膜和负极的叠层单元，几十个的叠层单元的叠层需要10 20分钟才能完成，而且由于层与 层之间为松散结构，正、负极极片间距不易控制，层间距波动明显，导致电池的一致性差，通 常，由于叠片工艺引起的电池容量差异在±2%左右。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种锂离子动力电池，能够避免叠片工艺制造的大容量 电池生产效率较低问题。 为解决上述问题，本技术一种锂离子动力电池，包括至少两个采用巻绕工艺 制作的巻芯，所述巻芯具有正极极耳和负极极耳，所述各个巻芯的正极极耳、负极极耳分别 并联连接。 所述巻芯为圆柱形或者菱形。 所述圆柱形巻芯在巻绕工艺中的巻针截面为圆形，所述菱形巻芯在巻绕工艺中的 巻针截面为菱形。 还包括外壳、设于外壳上的正极极柱和负极极柱；其中，所述各个巻芯的正极极 耳并联后与所述正极极柱电性连接，所述各个巻芯的负极极耳并联后与所述负极极柱电性 连接。 所述正极极柱和负极极柱分别固定于所述外壳的两端，则所述各个巻芯的负极或 正极极耳并联后直接与负极或正极极柱固定连接。 所述正极极柱和负极极柱固定于所述外壳的同一端，则所述各个巻芯的负极或正 极极耳并联后固定连接于外壳的另一端，通过外壳与负极或正极极柱电性连接。 所述各个巻芯的正极极耳、负极极耳分别并联连接通过以下方式各个巻芯的正极极耳均与一金属片固定连接，各个巻芯的负极极耳均与另一金属片固定连接。所述固定连接采用激光焊接的方法。 所述正极极耳和负极极耳分别由每个巻芯的两端引出。 与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点所述的锂离子动力电池通过多个 并联的巻芯实现增大电池容量的目的，其中的巻芯采用巻绕工艺制作，由于目前巻绕工艺 的自动化设备每5 10S即可完成一个巻芯的巻绕，将多个巻芯并联则只需30S 60S就 可以完成，传统的叠片工艺则需要先将正、负极极片分切成很多个方形子极片，然后再与隔 膜一层一层的依次重复叠加，叠层完成后所有的正极或负极极耳焊接而制成电池芯，叠片 的动作通常为5 10秒，以40层正极子极片、41层负极子极片、83层隔膜，每一个叠片动 作5S为例，完成所有叠片动作需要13. 7分钟，而相当容量的3个巻芯并联的电池芯最多只 需1. 5分钟，可见生产效率获得明显的提高。 而且，巻芯的巻绕工艺在自动巻绕机上进行，对于正极极片、负极极片和隔膜均有 张力控制，巻芯的正、负极片的间距始终保持恒定，而叠片工艺中每个极片都没有张力控 制，层与层之间间距有差异，因此，本实施例中的锂离子动力电池在制作过程中能够保证巻 绕的一致性，使得电池容量的差异小于±0. 5%。附图说明通过附图所示，本技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附 图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例縮放绘制附图，重点在 于示出本技术的主旨。图1为现有技术一种动力电池的结构示意图； 图2为本技术的实施例中锂离子动力电池的内部结构示意图； 图3为本技术的实施例中锂离子动力电池的组装结构示意图； 图4为图2和图3中锂离子动力电池的巻芯的分解结构示意图； 图5为所述锂离子动力电池的制造方法的流程图； 图6为本技术的实施例中锂离子动力电池的巻针示意图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下结合附图对本 技术的具体实施方式做详细的说明。 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本实用新 型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本技术不受下面公开的具 体实施例的限制。 其次，本技术结合示意图进行详细描述，在详述本技术实施例时，为便于 说明，表示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在 此不应限制本技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空 间尺寸。 为突出本技术的特点，附图中没有给出与本技术的技术点必然直接相关的部分，例如，圆柱形巻芯、胶片等。 传统动力电池一般采取多层叠片工艺，但其明显的缺点是生产效率低下，通常 10 20分钟才能完成一个电池的制作；而且叠层结构较松散，各层之间的间距不易控制， 导致电池容量的一致性较差。 基于此，本技术的锂离子动力电池采用N(N为正整数)个巻芯内部并联来实 现增大电池容量的目的，巻芯利用巻绕工艺制作，这样在保证电池的基本性能的情况下，既 大大提高了生产效率，又改善了电池容量的一致性，而且电池外壳依然可以采用传统的方 形硬壳包装，以利于电池组的空间节省。 具体的，所述锂离子动力电池包括至少两个采用巻绕工艺制作的巻芯，所述巻芯 具有正极极耳和负极极耳，所述各个巻芯的正极极耳、负极极耳分别并联连接。其中，所述 巻芯为圆柱形或者菱形。 所述圆柱形巻芯在巻绕工艺中的巻针截面为圆形，所述菱形巻芯在巻绕工艺中的 巻针截面为菱形。 优选的，所述锂离子动力电池还进一步包括外壳、设于外壳上的正极极柱和负极 极柱；其中，所述各个巻芯的正极极耳并联后与所述正极极柱电性连接，所述各个巻芯的负 极极耳并联后与所述负极极柱电性连接。 可选的，所述正极极柱和负极极柱分别固定于所述外壳的两端，则所述各个巻芯 的负极或正极极耳并联后直接与负极或正极极柱固定连接。 可选的，所述正极极柱和负极极柱固定于所述外壳的同一端，则所述各个巻芯的 负极或正极极耳并联后固定连接于外壳的另一端，通过外壳与负极或正极极柱电性连接。 所述各个巻芯的正极极耳、负极极耳分别并联连接通过以下方式各个巻芯的正 极极耳均与一金属片固定连接，各个巻芯的负极极耳均与另一金属片固定连接。所述固定 连接采用激光焊接的方法。 所述正极极耳和负极极耳分别由每个巻芯的两端引出。 以下结合附图详细说明所述锂离子动力电池的具体实施例。 图2为本技术的实施例中锂离子动力电池的内部结构示意图，图3为本实用 新型的实施例中锂离子动力电池的组装结构示意图，图4为锂离子动力电池的巻芯的分解 示意图。 如图2所示，所述锂离子动力电池包括至少两个采用巻绕工艺制作的圆柱形巻 芯10 (图中示出为三个巻芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子动力电池，其特征在于，包括：至少两个采用卷绕工艺制作的卷芯，所述卷芯具有正极极耳和负极极耳，所述各个卷芯的正极极耳、负极极耳分别并联连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭春泰，袁定凯，王易玮，王驰伟，
申请(专利权)人：天津市捷威动力工业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12[]