[发明专利]一种锂离子圆柱电池及其加工方法

说明书

一种锂离子圆柱电池及其加工方法，可解决现有的锂电池内部的空间减少，导致电池注液困难，且存在一定的安全风险的技术问题。包括卷芯、壳体、集流盘，卷芯的高度小于壳体，所述壳体为圆柱形，所述卷芯位于壳体的内部，所述卷芯的两端设置极耳，一端为正极极耳，另一端为负极极耳，所述卷芯极耳的端面呈环形台阶面；正负极的集流盘上设置圆环形凹槽，凹槽为焊接区域；所述极耳上的环形台阶面与集流盘上的圆环形凹槽贴合进行焊接，焊接时焊接轨迹的首尾留设定间距。本发明与现有技术相比可以有效降低短路率，减少极耳的长度从而减轻的电池重量，提升了电解液的注液空间，采用环形焊接方式与其它多轨迹焊接方式相比提升了焊接效率。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子圆柱电池及其加工方法。

背景技术

锂电池具有体积小、容量大、使用寿命长、自放电率低、无记忆效应、绿色环保等优点，目前被广泛应用于商用车、专用车、电动自行车、储能系统、医疗器械等。目前在电池外形尺寸一定的条件下，随着电池容量的提升，导致电池内部的空间减少，导致电池注液困难，且存在一定的安全风险。

具体现有技术存在的问题如下：

①传统方式采用全极耳方式进行揉平焊接，在揉平的过程中极耳容易刺穿绝缘膜导致短路；全极耳揉平方式，导致卷芯在注液的过程中浸润困难。

②传统方式集流盘上的焊接轨迹，一般为大于等于2条，焊接时激光器需多次出光易造成击穿且影响焊接效率。

发明内容

本发明提出的一种锂离子圆柱电池及其加工方法，可解决现有的锂电池内部的空间较少，导致电池注液困难，且存在一定的安全风险的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种锂离子圆柱电池，包括卷芯、壳体、盖板、集流盘，卷芯激光切制片时，正负极片的中间切除一定高度和长度的极耳，极片两端的非极耳区将极耳切除；卷绕工序时将极片进行卷绕，卷芯的两端，一端为正极耳端，一端为负极耳端，卷芯极耳呈现圆环形凸台；揉极耳工序时正负极极耳先通过超声波焊接，防止极耳揉平时向内翻折，后通过机械揉平；非极耳区采用零边料切割，可以有效避免外圈极耳揉后向圆周外凸起刺破绝缘胶带与壳体接触造成短路；集流盘焊接工序时将集流盘上的圆环形凹槽与卷芯上的环形台阶面贴合进行焊接，焊接时焊接轨迹的首尾留一定间距。

所述卷芯，卷芯的两端，一端为正极耳端，一端为负极耳端，两端极耳的形状为环形凸台结构，凸台的轴线与卷芯的轴线同轴，卷芯的环形凸台的截面大于集流盘焊接区域的截面，卷芯的高度小于圆柱壳体。

所述集流盘，集流盘上有圆环形凹槽，凹槽为焊接区域，焊接时集流盘上的圆环形凹槽与卷芯上的环形台阶面贴合进行激光焊接，该结构易于加工和焊接，减少出光次数，提高焊接良率。

所述揉极耳，正负极极耳先通过超声波焊接，防止极耳揉平时向内翻折，后通过机械揉平，先通过超声波焊接使卷芯的极耳之间相互搭接，防止进行机械揉平使极耳反折，造成正负极接触短路。

另一方面本发明还公开一种锂离子圆柱电池的加工方法，包括以下步骤：

S100、卷芯激光切制片时，正负极片的中间切除设定高度和长度的极耳，极片的两端将极耳切除；

S200、卷绕工序时将极片进行卷绕，卷芯的两端，一端为正极耳端，一端为负极耳端，卷芯极耳的端面设置成圆环凸台形；

S300、揉极耳工序时正负极极耳先通过超声波焊接，后通过机械揉平，防止极耳揉平时向内翻折；

S400、集流盘焊接工序时将集流盘上的圆环形凹槽与卷芯上的环形台阶面贴合进行焊接，焊接时焊接轨迹的首尾留设定间距。