[发明专利]多极耳圆柱电芯及其制作方法

说明书

本发明公开一种多极耳圆柱电芯及其制作方法，所述多极耳圆柱电芯，包括卷芯及设于卷芯同一端的多个正极耳，多个正极耳间隔设置，且与卷芯的中心孔位于同一径线上。本发明通过将多个正极耳与中心孔处于同一径线上，在将多个正极耳合并焊接时，正极耳不需要被人为的扭转、扯拽，极耳不发生形变，更易操作提高了生产效率；正极耳合并焊接后，在点底插入焊针时更易调整极耳姿态，焊针垂直插入也减低了刺破电芯隔膜的风险；在后续工段焊接盖帽时也更便于与盖帽极耳焊接，节省了工时；正极耳不会压迫卷芯造成极耳周围析锂形成枝晶，枝晶刺穿隔膜造成电芯内部短路。

【技术领域】

本发明涉及圆柱电池技术领域，尤其涉及一种多极耳圆柱电芯及其制作方法。

【背景技术】

锂离子电池具有能量密度高、重量轻、安全性能好等优点，故在手机、笔记本电脑、平板电脑等移动电子设备以及便携式移动电源等领域的应用已处在极大优势地位。同时，锂离子电池在电动摩托车和电动汽车的市场规模也在不断扩大。故人们对锂离子电池的能量密度和充放电速度也提出了更高的要求，使得电池的厚度随之增大，进而导致电池的正、负极的片长增加。如果再采用传统的单一极耳形式，电池的内阻会很大，电池放电时极化严重，影响了电池的使用寿命和安全性能，需要通过调整电芯极耳结构来平衡电池的电流分布，以提高电池的充电速度，从而使得电池的电芯结构被设计为多极耳结构。

然而，当前圆柱电芯的多个正极耳分布无固定规律，通常均采用随机分散式布局，使得正极耳分布于卷芯的中心孔四周。该结构至少存在着以下缺点：一、在焊接正极耳将多个正极耳合并时，正极耳因焊接需要被人为的扭转、扯拽，导致正极耳发生不规则形变，在后工段焊接盖帽封口后受力下压后，有正极耳压迫电芯导致电池内部短路的风险；二、因正极耳分布在中心孔四周，则正极耳合并焊接点处于中心孔上方，在点底插入焊针时受到正极耳的遮挡需要人为调整极耳姿态影响生产速度，焊针插入角度的偏转也增加了刺破电芯隔膜的风险；三、在插拔焊针过程中，焊针与正极耳不可避免的发生接触，两者摩擦过程中可能破坏正极耳绝缘包胶，增加电池内部短路的风险；四、多个正极耳在焊接在一起后，在正极端构建成类似金字塔结构的框架，占据了一部分电池内部空间，压缩了电芯在电池内部的空间占比，降低了电池的设计容量。

鉴于此，实有必要提供一种多极耳圆柱电芯及其制作方法以克服上述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种多极耳圆柱电芯及其制作方法，旨在改善传统的多极耳圆柱电芯结构在焊接时存在安全风险的问题，提高电池的设计容量。

为了实现上述目的，本发明提供了一种多极耳圆柱电芯，包括卷芯及设于所述卷芯同一端的多个正极耳，多个所述正极耳间隔设置，且与所述卷芯的中心孔位于同一径线上。

在一个优选实施方式中，所述卷芯靠近所述正极耳的一端还设有阻燃垫片，所述阻燃垫片的直径与所述卷芯的直径相一致；所述阻燃垫片上还设有若干个供所述正极耳穿过的镂空区以及与所述中心孔对齐的避让孔。

在一个优选实施方式中，所述镂空区包括多个呈半圆状的弧形孔；多个所述弧形孔均设于所述阻燃垫片的同个半圆区域内，且与所述避让孔呈同心圆设置。

在一个优选实施方式中，位于所述弧形孔两端的端部设于多个所述正极耳所处的直线上。

在一个优选实施方式中，相邻所述正极耳之间以及所述中心孔与最靠近所述正极耳之间的间距均一致。

本发明还提供了一种多极耳圆柱电池制作方法，包括以下步骤：

取预设长度的正极片、负极片与隔膜，并在所述正极片上设置多个正极耳；

将所述正极片、所述负极片与所述隔膜进行卷绕，以得到如上述实施方式任一项所述的多极耳圆柱电芯。

在一个优选实施方式中，还包括步骤：

根据预设的卷芯直径，通过预设公式计算所述正极片和所述负极片的长度。