可变容量锂离子二次电池制造技术

本实用新型专利技术涉及可变容量锂离子二次电池，包括电池芯、壳体，所述的电池芯由正极板、负极板及位于正极板和负极板之间的隔膜卷绕构成，所述的电池芯置于一端开口的壳体中，所述的壳体内设有非水电解质溶液，所述的壳体外表面设有至少两个沟槽。本实用新型专利技术具有的有益效果：具有容量可调，可靠性高，低成本的特点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及锂离子电池，特别是涉及可变容量锂离子二次电池。
技术介绍
近年来，随着锂离子电池的快速发展，锂离子电池由于其高能量密度和成熟的低成本的制造技术，相比较镍氢电池、镍镉电池的优势更加突出，在传统的镍氢电池和镍镉电池领域应用也变得越来越广泛。目前，锂离子电池在替代镍氢电池和镍镉电池的过程中，由于锂离子电池的能量密度远远大于镍氢电池和镍镉电池，相同电压和容量情况下，锂离子电池只需要更小的空间和体积。因此，为了使得锂离子电池能够替代镍氢电池和镍镉电池，锂离子电池需要减小电池体积，同时还往往需要更改各种电器设备等产品容纳电池的电池仓，这就导致替换成本的增加；或者需要增加很多附属的包装物以保持电池整体外观尺寸，电池仓不需要更改， 但是增加的附属包装物也导致成本的上升。
技术实现思路
本技术的目的是在于提供可变容量锂离子二次电池，可解决现有技术的成本增加等问题。本技术的技术方案可变容量锂离子二次电池，包括电池芯、壳体，所述的电池芯由正极板、负极板及位于正极板和负极板之间的隔膜卷绕构成，所述的电池芯置于一端开口的壳体中，所述的壳体内设有非水电解质溶液，其特征在于所述的壳体外表面设有至少两个沟槽。所述的壳体外表面设有至少两个沟槽为设有一个封口槽及至少一个限位槽。所述的壳体外表面设有两个限位槽。所述的限位槽之间的间隔为5 50mm。所述的限位槽之间的间隔为10 30mm。所述的限位槽内部直径比电池芯直径大0 1mm。所述的限位槽内部直径比电池芯直径大0. 2 0. 6mm。所述的壳体外表面设有一个限位槽，且所述的电池芯设于限位槽的下方。所述的电池芯直径比壳体内部直径小0 0. 5mm。所述的限位槽内部直径为壳体外部直径的70 90%，以将电池芯卡设在限位槽下方。本技术具有的有益效果具有容量可调，可靠性高，低成本的特点。附图说明图1是现有技术的示意图；图2是现有技术的展开图；图3是本技术可变容量锂离子二次电池的实施例一的外部示意图；图4是本技术可变容量锂离子二次电池的实施例一的内部剖视图；图5是本技术可变容量锂离子二次电池的实施例二的内部剖视图。图号对照说明1封口槽2壳体3限位槽4集流片5盖帽6密封圈7正极板8隔膜9负极板具体实施方式为使对本技术的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下请参考图1 图5，该实施例的可变容量锂离子二次电池，是将正极板7、隔膜8、负极板9依次层叠放置，并卷绕成涡状的电池芯，电池芯装入一端开口的壳体2中，注入非水电解质溶液，封口而成。其中，圆柱形电池壳体2包含有两个以上的沟槽。其中，上述的沟槽包括一个封口槽1，其余为限位槽3。封口槽1位于电池壳的口部区域，其作用在于机械封口时候支撑封口体(包括绝缘密封圈6、防爆装置、金属端子等)。 限位槽3位于封口槽1和电池壳底部之间，其作用有一是限制卷绕体张开，维持卷绕体中正极板7、隔膜8、负极板9之间的紧密配合状态；二是防止卷绕体在电池壳内部的移动，提高电池可靠性。限位槽3数量可以为一个，也可以为两个或两个以上，多个限位槽3能够更加有效的起到限制卷绕体张开和防止卷绕体移动的效果。实施例一单个限位槽如图5所示，电池芯直径不变，仍然保持正常直径；但是电池芯高度根据容量大小确定，同时为了防止电池芯的上下移动，设置限位槽，卡住电池芯。达到不改变电池壳、盖等结构件，降低电池容量，同时保持电池良好的可靠性。限位槽3的内部直径为壳体2外部直径的70 90%，以将电池芯卡设在限位槽下方。实施例二两个或两个以上的限位槽如图3 4所示，为电池芯高度不变，但电池芯直径减小。限位槽3之间的间隔为5 50毫米，优选的是10 30毫米。间隔太小，增加了滚槽工序次数，增加了成本；间隔太大，不利于发挥限位槽3的作用。限位槽3内部直径比卷绕体直径大0 1毫米，优选是0. 2 0. 6毫米。限位槽3 内部直径比卷绕体直径小于0. 2毫米，则卷绕体入壳困难，不利于生产操作，容易损坏卷绕体；限位槽3内部直径比卷绕体直径大于0. 6毫米，则卷绕体3在壳体内部发生松弛，容易发生移动，电池性能下降，可靠性变差。案例一4将晶尖石锰酸锂、导电炭黑、PVDF按照重量比94 3 3在适量的NMP中混合制浆，涂布在厚度为16微米的铝箔上两面，涂布干粉的单面面密度为220克/平米，经过干燥和辊压后形成了带有正极活性物质层的正极。该正极厚度为160微米。正极被分切成宽度为56毫米的条状。将人造石墨、CMC、SBR按照重量比96 1. 5 2. 5在适量的水中混合制浆，涂布在厚度为10微米的铜箔两面，涂布干粉的单面面密度为80克/平米，经过干燥和辊压后形成了带有负极活性物质层的负极。该负极厚度为116微米。负极被分切成宽度为58毫米的条状。将以上的正极和负极，用直径为4毫米的卷针，宽度为60毫米并且厚度为25微米的隔膜，卷绕成标称容量为IOOOmAh的18650电池极芯。经过测量，该电池极芯平均直径为 14. 2毫米。将外径为18. 0毫米，内径为17. 5毫米的钢壳，首先在距离壳口 3. 8毫米处滚出一道内部直径为14. 5毫米的封口槽。然后再在距离壳底部15毫米和45毫米处各滚出一道内部直径为14. 5毫米的限位槽。将电池极芯装入经过加工的电池壳中，经过干燥除湿，注入浓度为lMLiPF6的 EC EMC DMC = 1 1 1 (Wt% )非水电解液，经过封口和充放电活化。比较例一将电池极芯直接装入外径为18. 0毫米，内径为17. 5毫米的钢壳中，钢壳只有一道封口槽，无限位槽。其余完全同实施例一。可靠性测试将案例一和比较例一各20只电池用500mA恒压恒流充电至4. 20V，截至电流 20mA,室温下搁置1小时，然后进行高度为1米的跌落测试，记录跌落前后电池内阻的变化， 统计内阻变化大于50%的电池数量，结果如表一所示表一、电池内阻变化权利要求1.可变容量锂离子二次电池，包括电池芯、壳体，所述的电池芯由正极板、负极板及位于正极板和负极板之间的隔膜卷绕构成，所述的电池芯置于一端开口的壳体中，所述的壳体内设有非水电解质溶液，其特征在于所述的壳体外表面设有至少两个沟槽。2.根据权利要求1所述的可变容量锂离子二次电池，其特征在于，所述的壳体外表面设有至少两个沟槽为设有一个封口槽及至少一个限位槽。3.根据权利要求2所述的可变容量锂离子二次电池，其特征在于，所述的壳体外表面设有两个限位槽。4.根据权利要求3所述的可变容量锂离子二次电池，其特征在于，所述的限位槽之间的间隔为5 50mm。5.根据权利要求4所述的可变容量锂离子二次电池，其特征在于，所述的限位槽之间的间隔为10 30mm。6.根据权利要求3所述的可变容量锂离子二次电池，其特征在于，所述的限位槽内部直径比电池芯直径大0 1mm。7.根据权利要求6所述的可变容量锂离子二次电池，其特征在于，所述的限位槽内部直径比电池芯直径大0. 2 0. 6mm。8.根据权利要求2所述的可变容量锂离子二次电池，其特征在于，所述的壳体外表面设有一个限位槽，且所述的电池芯设于限位槽的下方。9.根据权利要求8所述的可变容量锂离子二次电池，其特征在于，所述的电池芯直径比壳体本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．可变容量锂离子二次电池，包括电池芯、壳体，所述的电池芯由正极板、负极板及位于正极板和负极板之间的隔膜卷绕构成，所述的电池芯置于一端开口的壳体中，所述的壳体内设有非水电解质溶液，其特征在于：所述的壳体外表面设有至少两个沟槽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范少明，刘宏兵，赵坤，
申请(专利权)人：上海卡能迪蓄能科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31