一種動力電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及動力電池，尤其涉及一種圓柱形動力電池，其具有能量密度大、功率密度大、循環(huán)壽命長及工作溫度范圍廣等優(yōu)良特點，可被廣泛應(yīng)用于新能源汽車、電動工具、軌道交通等新興領(lǐng)域，是具有廣闊前景的儲能器件。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上大容量電池主要有方形(鋁殼、鋼殼)、疊片軟包、圓柱等幾種結(jié)構(gòu)。常規(guī)的方形電池因為其本身存在的結(jié)構(gòu)缺陷，在循環(huán)過程中電池內(nèi)部會出現(xiàn)殘氣，電池內(nèi)部極片會發(fā)生形變，同時內(nèi)部氣壓過大會導(dǎo)致方形結(jié)構(gòu)變形，從而導(dǎo)致電池的容量急劇下降，電池容易鼓脹、漏液。軟包裝電池存在的問題為電池包裝材料鋁塑膜的存儲壽命較短(保質(zhì)期不大于5年)，且鋁塑膜容易破損，引起電池漏液。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的主要目的在于提出一種圓柱形的動力電池，其底部具有用于主動泄壓調(diào)節(jié)的安全閥，能夠防止電池爆炸。
[0004]本實用新型提供的動力電池的技術(shù)方案如下:
[0005]—種動力電池，包括卷芯、外殼、正極極柱和負(fù)極極柱；所述卷芯包括同心卷繞且相互絕緣的正極活性層和負(fù)極活性層，所述正極極柱和所述負(fù)極極柱分別電連接至所述正極活性層和所述負(fù)極活性層，以引出正極和負(fù)極；所述外殼為一端開口、另一端具有底部的圓筒狀，并且與所述正極極柱電連接，所述底部設(shè)有用于泄壓的安全閥。
[0006]在上述技術(shù)方案中，具有圓筒狀外殼的動力電池(即圓柱形動力電池)，卷芯是通過同心卷繞方式將極片(包括正、負(fù)極活性層)層層卷繞進行制作，在內(nèi)部產(chǎn)生殘氣的情況下，極片之間距離不會發(fā)生變化而導(dǎo)致性能劣化，可保證電池較長的循環(huán)壽命；而且采用卷繞方式制作，卷繞速度是疊片速度的3倍以上，有效提高電池的生產(chǎn)效率。在電池使用過程中，內(nèi)部殘氣會導(dǎo)致電池鼓脹，圓筒狀的電池外殼與卷芯之間空間間隙很小，處處受力均勻，不易被沖破，并且氣體更易沖向具有一定空間的底部，因此在圓筒狀外殼的底部設(shè)有用于主動泄壓的安全閥，當(dāng)電池內(nèi)部產(chǎn)生大量氣體時，安全閥會被沖開，避免發(fā)生爆炸等危險。
[0007]優(yōu)選地，所述安全閥外覆蓋有可活動的防護罩。
[0008]優(yōu)選地，所述正極活性層與所述負(fù)極活性層分別焊接至一正極集流片、一負(fù)極集流片；所述外殼的所述底部凸出形成所述正極極柱，所述正極集流片與所述外殼過盈配合并焊接至所述外殼以通過所述正極極柱引出正極；所述負(fù)極集流片外側(cè)依次設(shè)有銅蓋、鋁蓋，所述負(fù)極集流片焊接至所述銅蓋，所述銅蓋焊接至所述鋁蓋，所述鋁蓋向外凸出形成所述負(fù)極極柱；在所述負(fù)極集流片、所述銅蓋以及所述鋁蓋三者的邊緣包覆有第一密封圈以使負(fù)極與所述外殼絕緣并阻止電解液與鋁蓋接觸。在本技術(shù)方案中，通過將正極集流片、負(fù)極集流片分別焊接到正極活性層、負(fù)極活性層，再通過鋁蓋上的負(fù)極極柱將負(fù)極引出，同時通過將正極集流片與外殼焊接使外殼帶正電而將正極引出，從而，無需裁切極耳來引出正負(fù)極，避免了切邊的工序及其所帶來的毛刺刺穿極片的缺陷，使得動力電池的生產(chǎn)效率和安全性得以提尚。
[0009]優(yōu)選地，所述正極活性層與所述負(fù)極活性層分別焊接至一正極集流片、一負(fù)極集流片；所述外殼的所述底部具有凸出的極柱孔，所述正極集流片向外凸出形成所述正極極柱，所述正極極柱位于所述極柱孔內(nèi)并與所述極柱孔焊接以引出正極；所述負(fù)極集流片外側(cè)依次設(shè)有銅蓋、鋁蓋，所述負(fù)極集流片焊接至所述銅蓋，所述銅蓋焊接至所述鋁蓋，所述鋁蓋向外凸出形成所述負(fù)極極柱；在所述負(fù)極集流片、所述銅蓋以及所述鋁蓋三者的邊緣包覆有第一密封圈以使負(fù)極與所述外殼絕緣并阻止電解液與鋁蓋接觸。在本技術(shù)方案中，通過將正極集流片、負(fù)極集流片分別連接到正極活性層、負(fù)極活性層，再通過鋁蓋上的負(fù)極極柱將負(fù)極引出，同時在正極集流片上加工正極極柱，并在外殼底部設(shè)置與正極極柱配合的極柱孔，通過將正極極柱與極柱孔焊接將正極引出，從而，無需裁切極耳來引出正負(fù)極，避免了切邊的工序及其所帶來的毛刺刺穿極片的缺陷，使得動力電池的生產(chǎn)效率和安全性得以提尚。
[0010]優(yōu)選地，所述正極極柱中央開設(shè)有注液孔，所述注液孔通過一膠塞進行密封，所述膠塞外覆蓋有鋁塞，所述鋁塞焊接至所述正極極柱。
[0011]優(yōu)選地，所述銅蓋與所述負(fù)極集流片之間預(yù)留有空間。該預(yù)留的空間能夠存儲電池內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)所釋放的氣體，防止爆炸等，提高了安全性。在膠塞外增設(shè)一個與正極極柱焊接的鋁塞，能夠防止膠塞被電池內(nèi)部釋放的氣體沖開。
[0012]優(yōu)選地，所述正極極柱上套設(shè)有與所述極柱孔過盈配合的第二密封圈。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型實施例1提供的動力電池的爆炸示意圖；
[0014]圖2是圖1的動力電池的負(fù)極剖視圖；
[0015]圖3是圖1的動力電池的正極剖視示意圖；
[0016]圖4是本實用新型實施例2提供的動力電池的正極示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體的實施方式對本實用新型作進一步說明。
[0018]實施例1
[0019]本實施例提供一種如圖1所示的動力電池，同時參考圖2和圖3，所述動力電池包括卷芯10、外殼20、正極極柱30和負(fù)極極柱40，卷芯10包括同心層層卷繞的正極活性層和負(fù)極活性層，且正、負(fù)極活性層之間通過設(shè)置隔層而相互絕緣；正極極柱30和負(fù)極極柱40分別電連接至卷芯10的正極活性層和負(fù)極活性層，以引出正、負(fù)極。如圖1所示，外殼20為一端開口、另一端具有底部的圓筒狀，并且與正極極柱30電連接，在外殼20的底部設(shè)有一個用于主動泄壓調(diào)節(jié)的安全閥50，可以用于釋放電池內(nèi)部的殘氣，保證電池使用的安全性，如圖3所示，在安全閥50外還覆蓋有可活動的防護罩60。
[0020]參考圖1至圖3，所述正極活性層與所述負(fù)極活性層分別焊接至一正極集流片70、一負(fù)極集流片80，外殼20的所述底部凸出形成所述正極極柱30 (即實現(xiàn)前述的外殼20與正極極柱的電連接)，所述正極集流片70與所述外殼20過盈配合，并且，通過穿透焊將正極集流片70的邊緣與所述外殼20焊接起來，以使外殼20帶正電，從而，從所述正極極柱30引出正極；所述負(fù)極集流片80外側(cè)依次設(shè)有銅蓋81、鋁蓋82，所述負(fù)極集流片80焊接(例如激光焊)至所述銅蓋81，所述銅蓋81焊接(例如超聲波焊或者摩擦焊)至所述鋁蓋82，所述鋁蓋82向外凸出形成所述負(fù)極極柱40 ;在所述負(fù)極集流片80、所述銅蓋81以及所述鋁蓋82三者的邊緣包覆有第一密封圈83以使負(fù)極與所述外殼20絕緣(即實現(xiàn)正、負(fù)極絕緣)；第一密封圈83同時還能起到密封電池內(nèi)部以阻止電解液滲漏至鋁蓋和銅蓋之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的作用。
[0021]如圖1和圖3所示，正極極柱30的中央為注液孔31，所述注液孔31通過一膠塞32進行密封，所述膠塞32外覆蓋有鋁塞33，所述鋁塞33焊接至所述正極極柱30。如圖2所示，所述銅蓋81與所述負(fù)極集流片80之間預(yù)留有可以儲存氣體的空間S。
[0022]本實施例提供的動力電池，通過在外殼20的底部設(shè)置安全閥，可以防止電池內(nèi)部氣體過多時電池發(fā)生爆炸等危險。此外，采用正、負(fù)極集流片與電池卷芯焊接，再通過與正、負(fù)極集流片電連接的正、負(fù)極柱引出正負(fù)極，在加工過程中無需加工極耳，避免了加工極耳產(chǎn)生毛刺刺穿極片的缺陷。
[0023]實施例2
[0024]本實施例提供一種如圖4所示的動力電池，與實施例1提供的動力電池類似，區(qū)別在于正極引出端:正極極柱30’是加工在正極集流片70上，具體的是正極集流片70凸出形成本實施例的正極極柱30’，在外殼20的底部上開設(shè)有供正極極柱30’穿過并與之電連接的極柱孔90，通過將正極極柱30’焊接至極柱孔90的內(nèi)壁實現(xiàn)正極引出。正極極柱30’的中央開有注液孔31’。另，在正極極柱30’的外臂上套有與極柱孔90過盈配合的第二密封圈，用于密封電池內(nèi)部。
[0025]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種動力電池，其特征在于:包括卷芯、外殼、正極極柱和負(fù)極極柱；所述卷芯包括同心卷繞且相互絕緣的正極活性層和負(fù)極活性層，所述正極極柱和所述負(fù)極極柱分別電連接至所述正極活性層和所述負(fù)極活性層，以引出正極和負(fù)極；所述外殼為一端開口、另一端具有底部的圓筒狀，并且與所述正極極柱電連接，所述底部設(shè)有用于泄壓的安全閥。2.如權(quán)利要求1所述的動力電池，其特征在于:所述安全閥外覆蓋有可活動的防護罩。3.如權(quán)利要求1所述的動力電池，其特征在于:所述正極活性層與所述負(fù)極活性層分別焊接至一正極集流片、一負(fù)極集流片；所述外殼的所述底部凸出形成所述正極極柱，所述正極集流片與所述外殼過盈配合并焊接至所述外殼以通過所述正極極柱引出正極；所述負(fù)極集流片外側(cè)依次設(shè)有銅蓋、鋁蓋，所述負(fù)極集流片焊接至所述銅蓋，所述銅蓋焊接至所述鋁蓋，所述鋁蓋向外凸出形成所述負(fù)極極柱；在所述負(fù)極集流片、所述銅蓋以及所述鋁蓋三者的邊緣包覆有第一密封圈以使負(fù)極與所述外殼絕緣并阻止電解液與所述鋁蓋接觸。4.如權(quán)利要求1所述的動力電池，其特征在于:所述正極活性層與所述負(fù)極活性層分別焊接至一正極集流片、一負(fù)極集流片；所述外殼的所述底部具有凸出的極柱孔，所述正極集流片向外凸出形成所述正極極柱，所述正極極柱位于所述極柱孔內(nèi)并與所述極柱孔焊接以引出正極；所述負(fù)極集流片外側(cè)依次設(shè)有銅蓋、鋁蓋，所述負(fù)極集流片焊接至所述銅蓋，所述銅蓋焊接至所述鋁蓋，所述鋁蓋向外凸出形成所述負(fù)極極柱；在所述負(fù)極集流片、所述銅蓋以及所述鋁蓋三者的邊緣包覆有第一密封圈以使負(fù)極與所述外殼絕緣并阻止電解液與所述鋁蓋接觸。5.如權(quán)利要求3或4所述的動力電池，其特征在于:所述正極極柱中央開設(shè)有注液孔，所述注液孔通過一膠塞進行密封，所述膠塞外覆蓋有鋁塞，所述鋁塞焊接至所述正極極柱。6.如權(quán)利要求3或4所述的動力電池，其特征在于:所述銅蓋與所述負(fù)極集流片之間預(yù)留有空間。7.如權(quán)利要求4所述的動力電池，其特征在于:所述正極極柱上套設(shè)有與所述極柱孔過盈配合的第二密封圈。
【專利摘要】本實用新型公開一種動力電池，包括卷芯、外殼、正極極柱和負(fù)極極柱；所述正極極柱和所述負(fù)極極柱分別電連接至所述卷芯的正極活性層和負(fù)極活性層，以引出正極和負(fù)極；所述外殼為一端開口、另一端具有底部的圓筒狀，并且與所述正極極柱電連接，所述底部設(shè)有安全閥。本實用新型提供的動力電池，大容量圓柱形且?guī)в杏糜谥鲃有箟赫{(diào)節(jié)的安全閥能夠防止電池爆炸。
【IPC分類】H01M2/12, H01M2/30, H01M2/26
【公開號】CN204905328
【申請?zhí)枴緾N201520430676
【發(fā)明人】劉海湘, 楊紹福, 倪杰
【申請人】深圳市今朝時代股份有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年6月19日