本发明专利技术公开了一种大容量圆柱形锂离子电池，锂离子电池的电芯卷绕体的极耳位端面进行整形处理，对极耳位端面的箔形体进行高频振荡，并施加压力，使极耳位端面的0.1-6.5mm范围内箔形体被柔化，极耳位端面内正负极的箔形体相互缠结在一起并被压缩。在高频振荡瞬间箔形体刚性大大下降，箔形体与箔形体之间相互缠结在一起并被压缩，单位体积内箔形体的重量密度加大，同时极耳位端面被压缩箔形体的刚性大大增加，为极耳位端面与集流板的激光焊接打下牢固基础，使极耳位端面与集流板的激光焊接有效面积加大和焊接强度提高。与现有技术箔形体切成条带形状，焊接到集流盘上易被拉断、承载电流小相比，有了极大的改善与提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源和蓄能电站有关的化学电源
，尤其是用于风能和太阳能的贮能以及动力用的大容量圆柱形锂离子电池技术。
技术介绍
目前，随着风能，太阳能的快速发展，其产生的电能由于不够稳定，易对电网产生冲击，因此建立相应的蓄能电站势在必行，因此需要可靠性高的大容量锂离子电池用于蓄能，以贮存风能，太阳能所产生的电，蓄能电站对电池的要求很高，比如高可靠性以及长使用寿命(10年以上)等，大容量圆柱形锂离子电池具有高能量密度(> 130wh/kg)，制造工艺简单等优点。 但在技术上，大容量圆柱形锂离子电池由于容量大(> 30Ah安时)，极片长，不太适合用普通小容量圆柱形锂离子电池的方法制造，现有普通小容量圆柱形锂离子电池的正负极片制造时采用间隙涂布，间隙涂布的目的是为了焊接条状极耳(镍或铝或铜材)，如果大容量圆柱形锂离子电池也采用间隙涂布，则极片辊压时速度慢，所需焊接的条状极耳个数多，条状极耳与涂布间隙处的焊接工作量大，并需贴绝缘胶带，工艺复杂，效率低，容量密度也由此被降低。因此大容量圆柱形锂离子电池极片不适合采用间隙涂布，而是在极片左或右边上的箔形集流体上留出未涂布区，未涂布箔形集流体卷绕后形成极耳位端面，极耳位端面的未涂布箔形体作用是电流引出(输出)。大容量圆柱形锂离子电池极耳位端面的箔形体需与集流板焊接在一起，以便电池的电流从集流板输出，极耳位端面的箔形体(如铜箔或铝箔)由于厚度薄出至30微米)柔软，易变形，如果与集流板焊接时，施加压力会使整个箔形体会变弯或变形，造成圆柱形的极耳位端面直径变大或外凸，电芯卷绕体由此不能入壳或与外壳间导通而短路，而且直接施加压力在箔形体的端面，由于端面变形不平整，会造成与集流板焊接面积小，焊接强度低，所以极耳位端面的箔形体整形很有必要。现有技术中的箔形体整形的方式之一是将正负极片未涂料部分用激光预切成条带形状，正极片负极片和隔膜卷绕成电芯卷绕体后，这些条带形状的箔形体焊接到一个瓶盖形的集流盘上，此整形方法需要用激光将箔形体切成条带形状，工艺复杂，效率低，成本高，箔形体切成条带形状后其本体强度低，焊接到集流盘上易被拉断，相对原有箔形体，承载电流小，可谓事倍功半。此外，现有小圆柱形电池的通常采用外壳只是一端滚槽或不滚槽方式，而现有小圆柱形电池滚槽的目的是为了进行机械挤压封口，机械挤压式封口方法即是将壳体端的金属壁通过几次弯曲后包在端盖的有机密封圈上而实现机械封口，但因为长时间使用(5至15年以上)，机械封口出易出现微漏现象。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种工艺简单、单位体积内箔形体的重量密度和刚性加大的电芯卷绕体的极耳位端面整形方法及大容量圆柱形锂离子电池的生产技术与方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是提供一种电芯卷绕体的极耳位端面整形方法，对极耳位端面的箔形体进行高频振荡，并施加相应的压力，使极耳位端面的O. 1-6. 5mm范围内箔形体被柔化，极耳位端面内正负极的箔形体相互缠结在一起并被压缩。 其中，采用O. 1—100. 5KW高功率超声波对极耳位端面的箔形体进行高频振荡。其中，所述正负极的箔形体分别被压缩减少O. 1-6. 5mm。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是提供一种大容量圆柱形锂离子电池的生产方法，包括以下步骤I)电芯卷绕体制备正极制浆-正极极片连续涂布-正极极片辊压-正极极片分切-负极制浆-负极极片连续涂布-负极极片辊压-负极极片分切-正、负极极片和隔膜卷绕成为电芯卷绕体；2)电芯卷绕体的极耳位端面整形对极耳位端面的箔形体进行高频振荡，并施加相应的压力，极耳位端面的O. 1-6. 5mm范围内箔形体被柔化，正负极的箔形体相互缠结在一起并被压缩；3)电池外壳装配集流板与极耳焊接-极耳与正负极柱底部焊接-带集流板和极耳的卷绕体入壳-电池壳体与端盖激光焊接封口 -真空干燥-注入电解液-化成与分容-打钢珠封口。其中，所述正极极片包括正极活性物质、正极集流体和粘结剂，所述正极片活性物质为磷酸亚铁锂、钴酸锂、锰酸锂、氧化镍钴锰锂、磷酸锰锂、磷酸锰铁锂或硅酸锰锂，所述正极集流体为铝箔，所述粘结剂为聚烯腈类系列粘合剂、阿拉伯胶、改性聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶胶乳或羧甲基纤维素；所述负极片包括负极活性物质、负极集流体和粘结齐U，所述负极活性物质为人造石墨、天然石墨、人造石墨和天然石墨两者的混合物、中间相碳微球、金属锡、硅或钛酸锂，所述粘结剂为聚烯腈类系列粘合剂、阿拉伯胶、改性聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶胶乳或羧甲基纤维素。其中，所述隔膜为聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯三层复合的微孔隔膜、单层聚乙烯微孔隔膜、聚酰亚胺微孔隔膜或聚四氟乙烯微孔隔膜。其中，所述电解液包括溶剂、可溶性锂盐和添加剂，所述溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯或乙酸乙酯，所述可溶性锂盐为六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂或亚胺锂盐，所述添加剂为丙磺酸内酯、碳酸亚乙烯酯、氟化碳酸酯、亚硫酸乙烯酯、六甲基二硅胺烷或亚磷酸三苯酯。为解决上述技术问题，本专利技术采用的又一个技术方案是提供一种大容量圆柱形锂离子电池，包括电池壳体、设置在电池壳体内的电芯卷绕体、压盖电芯卷绕体两端的集流板、通过极耳与集流板相连的极柱和电池两极的端盖，所述极柱包括正极极柱和负极极柱，所述端盖包括正极端盖和负极端盖，所述集流板包括正极集流板和负极集流板；所述正极极柱的材质为铝合金，负极极柱的材质为铜镀镍，所述正极集流板的材质为铝合金，负极集流板的材质为铜镀镍，正极集流板和负极集流板设有供电解液的流入的进液孔；所述正极集流板与的正极极耳通过激光焊接固定，所述正极极耳的材质为铝合金，正极极耳的另一端与正极端盖相焊接；所述负极集流板与负极极耳通过激光焊接固定，所述负极极耳的材质为铜镀镍，负极极耳的另一端与负极极柱通过激光焊接固定；所述电芯卷绕体正负极的极耳位端面的箔形体被分别压缩减小O. 1-6. 5毫米，极耳位端面的箔形体相互缠结。其中，所述电池壳体位于所述正极极耳与负极极耳的位置处设有滚槽，所述滚槽围绕所述圆柱体一周。其中，所述正极极柱与正极端盖采用铝锭一次挤压或铸造方式一体成型。本专利技术的有益效果是，对极耳位端面的箔形体进行高频振荡，柔化，并施加压力情况下，极耳位端面的O. I至6. 5mm范围内箔形体会被“瞬间塑化”，被柔化，在高频振荡瞬间箔形体刚性大大下降，箔形体与箔形体之间相互缠结在一起并被压缩，单位体积内箔形体的重量密度加大，同时极耳位端面被揉平，端面的被压缩箔形体的刚性大大增加，为下一步 极耳位端面与集流板的激光焊接打下牢固基础，使极耳位端面与集流板的激光焊焊接有效面积加大和焊接强度提高(如表I所示)。与现有技术箔形体切成条带形状，焊接到集流盘上易被拉断、承载电流小相比，有了极大的改善与提高。附图说明图I是本专利技术大容量圆柱形锂离子电池的结构示意图；图2是本专利技术大容量圆柱形锂离子电池的电芯卷绕体的结构示意图；图3是本专利技术大容量圆柱形锂离子电池的电芯卷绕体整形前的结构示意图；图4是本专利技术大容量圆柱形锂离子电池的电芯卷绕体整形后的结构示意图；图5是本专利技术大容量圆柱形锂离子电池的正极端盖和凸台以及极柱一体化的结构示意图；图6是本专利技术大容量圆柱形本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电芯卷绕体的极耳位端面整形方法，其特征在于对极耳位端面的箔形体进行高频振荡，并施加压力，使极耳位端面的O. 1—6. 5mm范围内箔形体被柔化，极耳位端面内正负极的箔形体相互缠结在一起并被压缩。2.根据权利要求I所述的电芯卷绕体的极耳位端面整形方法，其特征在于采用O.1—100. 5KW高功率超声波对极耳位端面的箔形体进行高频振荡。3.根据权利要求I所述的电芯卷绕体的极耳位端面整形方法，其特征在于所述正负极的箔形体分别被压缩减少O. 1-6. 5mm。4.一种大容量圆柱形锂离子电池的生产方法，其特征在于，包括以下步骤 1)电芯卷绕体制备正极制浆-正极极片连续涂布-正极极片辊压-正极极片分切-负极制浆-负极极片连续涂布-负极极片辊压-负极极片分切-正、负极极片和隔膜卷绕成为电芯卷绕体； 2)电芯卷绕体的极耳位端面整形超声波振荡头对极耳位端面的箔形体进行高频振荡，并施加相应的压力，极耳位端面的O. 1-6. 5mm范围内箔形体被柔化，正负极的箔形体相互缠结在一起并被压缩； 3)电池外壳装配集流板与极耳焊接-极耳与正负极柱底部焊接-带集流板和极耳的卷绕体入壳-电池壳体与端盖激光焊接封口-真空干燥-注入电解液-化成与分容-打钢珠封口。5.根据权利要求4所述的大容量圆柱形锂离子电池的生产工艺，其特征在于，所述正极极片包括正极活性物质、正极集流体和粘结剂，所述正极片活性物质为磷酸亚铁锂、钴酸锂、锰酸锂、氧化镍钴锰锂、磷酸锰锂、磷酸锰铁锂或硅酸锰锂，所述正极集流体为铝箔，所述粘结剂为聚烯腈类系列粘合剂、阿拉伯胶、改性聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶胶乳或羧甲基纤维素；所述负极片包括负极活性物质、负极集流体和粘结剂，所述负极活性物质为人造石墨、天然石墨、人造石墨和天然石墨两者的混合物、中间相碳微球、金属锡、硅或钛酸锂，所述粘结剂为聚烯腈类系列粘合剂、阿拉伯胶、改性聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、丁...
【专利技术属性】
技术研发人员：张贵萍，张潘毅，
申请(专利权)人：张贵萍，张潘毅，
类型：发明
国别省市：
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