[发明专利]用卷针作正负电极的卷绕式锂离子二次电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池，具体涉及一种卷绕式锂离子二次电池及其制造方 法。

背景技术

电动设备如电动自行车、电动启程等需要用到各种容量的动力型锂离 子二次电池。与现有产品化的铅酸、镍镉、镍氢等二次可充电电池相比较， 锂离子二次电池的比能量、循环寿命等主要性能指标是最好的。但已有的 锂离子电池存在大电流放电能力较差、生产过程废品率较高，微短路现象 经常发生而导致荷电保持能力差等缺陷，这些缺陷至今困扰着大容量型锂 离子电池的发展。

动力型锂离子电池制造工艺复杂繁多，最初的经典结构为：正、负极 片采用铜箔、铝箔或铜网、铝网等作为集流体，把正极活性材料涂敷于铝 箔两面(或铝网的内部和表面)，然后把相同尺寸的正、负极片和隔膜按照 正极/隔膜/负极/隔膜层叠放置构成电芯，重叠的层数取决于极片面积和电 池的设计容量。现有的锂离子电池由其结构所带来的缺点主要有：1)生成 过程的装配效率极低；2)难以保证正、负极装配的准确对位，导致电池容 量发挥的损失，由此也难以保证产品性能的一致性；3)层叠的极片边长过 长，由于边缘毛刺的存在，过长的极片变长容易造成正负极之间的短路。 因此，需要寻找一种新型的电池结构来促进锂离子动力电池的发展。

发明内容

本发明的主要目的就是提供一种用卷针作正负电极的卷绕式锂离子 二次电池及其制造方法，能够有效解决现有技术的上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用卷针作正负电极的卷绕式锂离子二次电池，包括电池壳体、设 置于所述壳体内的正极片、负极片以及电隔离所述正、负极片的隔膜，其 特征在于，还包括设置于所述电池壳体内的卷针，所述正、负极片和隔膜 卷绕在所述卷针上，所述卷针有电隔离地设置的电池的正、负电极。

优选地，

所述卷针中间为绝缘材料，所述正、负电极导电材料分别设置在所述 卷针轴向的两个端点处。

所述正、负极片各包括涂料部和非涂料部，所述正、负极片的所述非 涂料部分别位于所述正、负极片沿卷绕方向的两相对侧的边缘，并分别与 所述正、负电极在多处形成电连接。

所述卷针为空心的。

所述卷针为圆筒状的。

所述卷针为绝缘材料制成。

一种用卷针作正负电极的卷绕式锂离子二次电池的制造方法，其特 征在于，包括以下步骤：

A1、在正极片和负极片上分别涂敷正、负极活性材料；

B1、将所述正极片、负极片以及电隔离正、负极片的隔膜卷绕在卷针 上以绕制成卷芯；

C1、将电池的正、负电极电隔离地设置在所述卷针上；

D1、将所述卷芯连同所述卷针安装在电池壳体内。

优选地，

所述步骤A1中，在所述正、负极片沿卷绕方向的两相对侧的边缘上 分别留出空白的非涂料部，所述步骤C1中，在所述卷针轴向的两个端点处 设置所述正、负电极，利用所述正、负极片的非涂料部形成多个正、负极 耳并将其分别电连接至所述正、负电极。

本发明有益的技术效果是：

在本发明的卷绕式锂离子二次电池中，正极片、负极片以及正、负极 片之间的隔膜卷绕在卷针上形成卷芯，对于每一个电池，卷针是与卷芯一 同保留于电池壳体内的，与以往锂离子电池不带卷针的电芯结构相比，本 发明的电池由于增设了作为固定物的卷针，易于实现生产过程中的自动工 装，能保证电池正、负极装配时的准确对位，从而提高装配效率以及产品 性能的一致性。

由于卷针的存在，可利用卷针电隔离地引出电池的正、负电极，如采 用塑料卷针并将正、负电极设置在卷针轴向相对的两个端点上；进一步的， 将正、负极片沿卷绕方向的两相对侧的边缘保留为空白的非涂料部，多层 卷绕后，使利用正、负极片的非涂料部形成的多个极耳可以很方便地电连 接至该卷针上的正、负电极，利用卷针巧妙设计的多极耳体系，提高了电 流的通过能力，增强了大电流放电的可靠性。