專利名稱：一種圓柱形鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠大電流放電的圓柱形鋰離子電池。
背景技術(shù)：
當(dāng)鋰離子電池作為電動工具等用電器電源使用時，需要其提供大電流以保證用電器的正常工作。卷繞型鋰離子電池特別是圓柱形鋼殼鋰離子電池，被作為大倍率的鋰離子電池使用，其中極片與電流導(dǎo)出端(一般為極耳)的接觸電阻大小，極大地限制了電池放電電流的大小。為了減小電池極片與電流導(dǎo)出端的接觸電阻，傳統(tǒng)的技術(shù)是在電池極片上增加極 耳數(shù)目，以增加電池極片與電流導(dǎo)出端的接觸點從而減小接觸電阻，由此達(dá)到增大鋰離子電放電電流的目的。但是，多個極耳與電池極片的定位增加了電池電芯的制備難度，同時電池極耳與電池電流導(dǎo)出端的焊接受到操作空間的限制，所以電池中的極耳數(shù)目無法增加過多，無法進一步降低電池極片與電池電流導(dǎo)出端接觸電阻，因此造成目前多極耳的大倍率鋰離子電池的持續(xù)放電電流范圍為0-25A。有鑒于此，確有必要提供一種圓柱形鋰離子電池，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電池極耳焊接無法進一步降低電池極片與電池電流導(dǎo)出端接觸電阻，進而無法增大電池放電電流的問題，使電池具有大電流放電的功能。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種圓柱形鋰離子電池，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電池極耳焊接無法進一步降低電池極片與電池電流導(dǎo)出端接觸電阻，進而無法增大電池放電電流的問題，使電池具有大電流放電的功能。為了達(dá)到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種圓柱形鋰離子電池，包括電池殼體、收容于所述電池殼體內(nèi)的極片組、填充于所述電池殼體內(nèi)的電解液，以及密封組接于所述電池殼體上的電池蓋帽，所述極片組的中央設(shè)有中心空間，所述中心空間中設(shè)有中心管，所述極片組由正極片、負(fù)極片和間隔于正極片和負(fù)極片之間的隔膜卷繞而成，負(fù)極片的一側(cè)留有空白集流體段，所述空白集流體段通過嵌入設(shè)置在電池殼體底部的泡沫金屬層與電池殼體導(dǎo)通。本實用新型中，電池殼體除了具備承裝電池電芯結(jié)構(gòu)和保護電池電芯的能力以夕卜，同時還作為電池電流導(dǎo)出端使用。泡沫金屬自身的電阻小于5mQ，同時具備抗負(fù)極氧化能力和高的電導(dǎo)率。作為本實用新型圓柱形鋰離子電池的一種改進，所述空白集流體段的寬度為l-5mm。若空白集流體段的寬度太小，則較難減小極片與電池電流導(dǎo)出端的接觸電阻；而若空白集流體段的寬度太大，則會使負(fù)極片上活性物質(zhì)的寬度層相應(yīng)減小，導(dǎo)致電池能量密度的降低。[0010]作為本實用新型圓柱形鋰離子電池的一種改進，所述泡沫金屬層的厚度為l_6mm。若泡沫金屬層的厚度太小，則較難減小極片與電池電流導(dǎo)出端的接觸電阻；而若泡沫金屬層的厚度太大，則會使負(fù)極片上活性物質(zhì)的寬度層相應(yīng)減小，導(dǎo)致電池能量密度的降低。作為本實用新型圓柱形鋰離子電池的一種改進，所述泡沫金屬層的厚度為I. 5-5. 5mm。作為本實用新型圓柱形鋰離子電池的一種改進，所述泡沫金屬層為泡沫銅層或泡沫鎳層，他們具有可插入性和較高的電導(dǎo)率。作為本實用新型圓柱形鋰離子電池的一種改進，所述泡沫金屬層與所述空白集流體段的接觸部分填充有導(dǎo)電膠體層。作為本實用新型圓柱形鋰離子電池的一種改進，所述泡沫金屬層與所述電池殼體的接觸位置部分填充有導(dǎo)電膠體層。填充導(dǎo)電膠層的目的在于穩(wěn)定泡沫金屬與極片、泡沫 金屬與電池殼體之間的接觸，在將電池電芯固定在電池電池殼體中位置的同時，能夠保證泡沫金屬與極片及電池殼體三者組成的連接體的電阻小于5πιΩ。導(dǎo)電膠體通過中心管注入。注入后，將電池電芯與電池殼體緊密壓合于一體，并通過相關(guān)配件進行保護，從而制備出高安全特性的圓柱形鋰離子電池。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型采用一種無焊接的嵌入式接觸方式(負(fù)極片未焊接極耳)，將電池負(fù)極片插入到與電池電流導(dǎo)出端(即電池殼體)緊密接觸的泡沫金屬中。由于電池負(fù)極片空白集流體段在泡沫金屬中的嵌入面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于負(fù)極極耳與負(fù)極片焊接時的接觸面積，從而能夠有效降低接觸電阻；同時負(fù)極片的一側(cè)均嵌入在泡沫金屬中，其導(dǎo)出電流分布相對于局部焊接極耳片導(dǎo)出的電流更為均勻。由此能夠有效提升圓柱形鋰離子電池的放電能力，其放電電流大小可以由傳統(tǒng)的0-25Α提升為0-50Α。此外，由于本實用新型不需要在電池負(fù)極片上焊接導(dǎo)出極耳，因此不受制于極耳與電池電流導(dǎo)出端的焊接位置和焊接空間，只需控制負(fù)極片在泡沫金屬中的嵌入面積即可調(diào)節(jié)接觸電阻，操作靈活方便。
以下結(jié)合附圖
和具體實施方式
，對本實用新型及其有益技術(shù)效果進行詳細(xì)說明，其中圖I為本實用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型中負(fù)極片的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式
和附圖，對本實用新型作進一步詳細(xì)的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。 如圖I和圖2所示，本實用新型一種圓柱形鋰離子電池,包括電池殼體I、收容于所述電池殼體I內(nèi)的極片組8、填充于所述電池殼體I內(nèi)的電解液，以及密封組接于所述電池殼體I上的電池蓋帽9，所述極片組8的中央設(shè)有中心空間，所述中心空間中設(shè)有中心管5，所述極片組8由正極片4、負(fù)極片2和間隔于正極片4和負(fù)極片2之間的隔膜3卷繞而成，負(fù)極片2的一側(cè)留有空白集流體段21 (如圖2所示)，所述空白集流體21段通過嵌入設(shè)置在電池殼體I底部的泡沫金屬層6與電池殼體I導(dǎo)通。電池殼體I的作用不僅在于承載電池電芯和保護電池電芯，還在于作為電池負(fù)極電流導(dǎo)出端使用，通常為不銹鋼或者鍍鎳鋼等金屬。空白集流體21的作用在于與泡沫金屬層6嵌入式連接，以取代傳統(tǒng)的極耳焊接模式，減小接觸電阻。隔膜3用于阻隔正極片與負(fù)極片，正極片4能夠嵌入和脫出鋰離子從而保證鋰離子電池的可逆循環(huán)使用；泡沫金屬層6可以為一系列電阻較小并具有一定可插入性的泡沫金屬，如泡沫鎳或者泡沫銅，其電阻小于5mQ。正極片4上的電池活性材料寬度小于負(fù)極片2上活性材料的寬度，從而保證在電池工作的過程中，鋰離子在負(fù)極片2與正極片4之間有效傳遞而不發(fā)生短路。其中，所述空白集流體段21的寬度為l_5mm。 所述泡沫金屬層6的厚度為l_6mm。所述泡沫金屬層6的厚度為I. 5-5. 5mm。所述泡沫金屬層6為泡沫銅層或泡沫鎳層。所述泡沫金屬層6與所述空白集流體段21的接觸部分填充有導(dǎo)電膠體層7。所述泡沫金屬層6與所述電池殼體I的接觸位置部分填充有導(dǎo)電膠體層7。導(dǎo)電膠體層7是一系列具有導(dǎo)電能力的粘結(jié)性材料，能夠?qū)⑴菽饘賹?和電池殼體I、泡沫金屬層6和負(fù)極片2粘結(jié)在一起，同時增加泡沫金屬層6與電池殼體I、泡沫金屬層6與負(fù)極片2之間的電子傳導(dǎo)效果。組裝時，先將負(fù)極片2、隔膜3和正極片4通過卷繞制備出極片組8，其中隔膜3始終保證負(fù)極片2與正極片4之間的完全阻隔。將由負(fù)極片2、隔膜3和正極片4組成的極片組8插入至電池殼體I中，負(fù)極片2上的空白集流體段21嵌入至泡沫金屬層6中，然后從中心管5注入導(dǎo)電膠體，使泡沫金屬層6與空白集流體段21的接觸部分、以及泡沫金屬層6與所述電池殼體I的接觸位置部分均填充有導(dǎo)電膠體層7。導(dǎo)電膠體層7能使泡沫金屬層6與電池殼體I、泡沫金屬層6與負(fù)極片2更為緊密的連接，可以保證電池殼體I、負(fù)極片2和泡沫金屬層6三者組成的連接體的電阻小于5m Q。最后在電池殼體I上焊接蓋帽9，使電池的正極極耳與蓋帽9電連接。泡沫金屬層6與負(fù)極片2之間的電阻大小由負(fù)極片2中空白集流體21在泡沫金屬層6中的嵌入面積大小所決定，即當(dāng)負(fù)極片2中空白集流體21的寬度愈大并且泡沫金屬層6的厚度愈大能獲得愈小的接觸電阻，但是為了減小其兩者尺寸對于電池能量密度的影響，需要將泡沫金屬層6的厚度控制為小于6_，空白集流體段21的寬度控制為小于5_。通過使用本實用新型的無焊接嵌入式的連通方式，能夠有效減小電池負(fù)極片2與電池電流導(dǎo)出端的接觸電阻大小,從而提升電池放電能力。從而能將電池的放電電流范圍由0-25A拓展為0-50A。根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本實用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述?b>具體實施方式
，對本實用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實用新型的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本實用新型構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求1.一種圓柱形鋰離子電池，包括電池殼體、收容于所述電池殼體內(nèi)的極片組、填充于所述電池殼體內(nèi)的電解液，以及密封組接于所述電池殼體上的電池蓋帽，所述極片組的中央設(shè)有中心空間，所述中心空間中設(shè)有中心管，所述極片組由正極片、負(fù)極片和間隔于正極片和負(fù)極片之間的隔膜卷繞而成，其特征在于負(fù)極片的一側(cè)留有空白集流體段，所述空白集流體段通過嵌入設(shè)置在電池殼體底部的泡沫金屬層與電池殼體導(dǎo)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圓柱形鋰離子電池，其特征在于所述空白集流體段的寬度為 I-5mmo
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圓柱形鋰離子電池，其特征在于所述泡沫金屬層的厚度為I_6mmo
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓柱形鋰離子電池，其特征在于所述泡沫金屬層的厚度為I. 5-5. Smnin
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圓柱形鋰離子電池，其特征在于所述泡沫金屬層為泡沫銅層或泡沫鎳層。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圓柱形鋰離子電池，其特征在于所述泡沫金屬層與所述空白集流體段的接觸部分填充有導(dǎo)電膠體層。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圓柱形鋰離子電池，其特征在于所述泡沫金屬層與所述電池殼體的接觸位置部分填充有導(dǎo)電膠體層。
專利摘要本實用新型屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圓柱形鋰離子電池，包括電池殼體、收容于電池殼體內(nèi)的極片組，以及密封組接于電池殼體上的電池蓋帽，極片組的中央設(shè)有中心管，極片組由正極片、負(fù)極片和間隔于正極片和負(fù)極片之間的隔膜卷繞而成，負(fù)極片的一側(cè)留有空白集流體段，空白集流體段通過嵌入設(shè)置在電池殼體底部的泡沫金屬層與電池殼體導(dǎo)通。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型采用無焊接的嵌入式接觸方式，將電池負(fù)極片插入到與電池殼體緊密接觸的泡沫金屬中。由于電池負(fù)極片空白集流體段在泡沫金屬中的嵌入面積較大，從而能夠有效降低接觸電阻；由此能夠有效提升圓柱形鋰離子電池的放電能力，其放電電流大小可以提升為0-50A。
文檔編號H01M10/0525GK202585597SQ201220116039
公開日2012年12月5日 申請日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者梁如福, 張小細(xì), 劉凱 申請人:寧德新能源科技有限公司, 東莞新能源科技有限公司