一种圆柱电池的制作方法及圆柱电池与流程

1.本发明涉及二次电池领域，具体涉及一种圆柱电池的制作方法及圆柱电池。


背景技术：

2.目前对于圆柱电池而言，一般使用集流盘与极柱的点底焊接方法，但点底焊受限于中心孔面积，焊接后容易出现过流现象，而且焊接容易出现虚焊、漏焊的问题，导致焊接质量不佳。


技术实现要素：

3.本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种圆柱电池的制作方法，可根据实现情况进行焊接连接，避免接触面积小而出现过流现象，且可以对焊接处进行检查，补焊，提高焊接质量。
4.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
5.一种圆柱电池的制作方法，包括以下步骤：
6.步骤s1：将同侧引出有第一极耳和第二极耳的集流体卷绕形成卷芯；
7.步骤s2：将第一集流件一端的极耳焊接部与第一极耳焊接连接；
8.步骤s3：将第二集流件一端的极柱焊接部与顶盖的极柱连接；
9.步骤s4：将第一集流件另一端的第一连接部与第二集流件另一端的第二连接部焊接连接。
10.其中，所述第二集流件与顶盖的盖体之间设置有第一绝缘件。
11.其中，所述极柱与盖体之间设置有第二绝缘件。
12.其中，所述步骤s2中极耳焊接部与第一极耳的焊接面积s1与第一集流件的面积s2满足关系式：s1》60％s2。
13.其中，所述第一极耳经过拍平或揉平形成扇形状，所述第二极耳经过拍平或揉平形成扇形状，所述第一极耳与第二极耳关于圆柱电池的圆心对称分布。
14.其中，所述步骤s4中第一集流件另一端的第一连接部与第二集流件另一端的第二连接部焊接形成第一连接边，第一连接边弯折堆叠形成第一弯折部，第一弯折部设置于顶盖与卷芯之间。
15.其中，还包括第三集流件，第二极耳通过第三集流件与顶盖焊接连接。
16.其中，还包括第三集流件和第四集流件，第三集流件一端的极耳焊接部与第二极耳焊接连接，第四集流件一端与顶盖的盖体连接，第三集流件另一端的第三连接部与第四集流件另一端的第四连接部连接。
17.其中，所述第三集流件另一端的第三连接部与第四集流件另一端的第四连接部形成第二连接边，第二连接边弯折堆叠形成第二弯折部，第二弯折部设置于顶盖与卷芯之间。
18.其中，所述第三集流件与所述第一集流件之间设置有第三绝缘件。
19.本发明的目的之二在于，提供一种圆柱电池，具有良好的质量，安全性能高。
20.一种圆柱电池，由上述的圆柱电池的制作方法制备得到，包括卷芯，包括第一极耳和第二极耳，第一极耳与第二极耳极性相反；
21.第一集流件，用于将第一极耳与另一集流件连接，第一集流件包括极耳焊接部和第一连接部，极耳焊接部与第一极耳连接；
22.第二集流件，用于将另一集流体与顶盖的极柱连接，第二集流件包括极柱焊接部和第二连接部，极柱焊接部与极柱连接，第二连接部与第一连接部连接且形成弯折堆叠结构；
23.顶盖，用于盖合壳体的端口，包括盖体和极柱，盖体与极柱绝缘连接，第一极耳与极柱电连接，第二极耳与盖体电连接；
24.壳体，用于将卷芯、第一集流件和第二集流件装设封装，壳体的一端设有端口。
25.相比于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明的圆柱电池的制作方法，在极耳与顶盖之间分别使用第一集流件和第二集流件进行焊接连接，焊接时可根据实现情况进行焊接连接，避免接触面积小而出现过流现象，而且采用独立的第一集流件对极耳焊接连接，采用独立的第二集流件与顶盖的极柱焊接连接，焊接完后极耳与顶盖极柱仍独立分开，可方便地对焊接处进行检查、补焊，提高焊接质量，最后通过第一集流件与第二集流件焊接连接，从而实现极耳与顶盖极柱连接，操作简单方便。
附图说明
26.图1是由本发明圆柱电池的制作方法制备得到圆柱电池的结构示意图。
27.图2是第一集流件与第一极耳焊接、第二集流件与顶盖的极柱焊接、第三集流件与第二极耳焊接、第四集流件与顶盖的盖体焊接后的装配示意图。
28.图3是第一连接部与第二连接部焊接、第三连接部与第四连接部焊接后的装配示意图。
29.图4是第一连接边向内折、第二连接边向内折后的装配示意图。
30.其中：1、卷芯；11、第一极耳；12、第二极耳；2、第一集流件；3、第二集流件；4、顶盖；41、极柱；42、盖体；5、壳体；6、第一绝缘件；7、第二绝缘件；8、第三集流件；9、第四集流件；10、第三绝缘件。
具体实施方式
31.为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式，对本发明及其有益效果作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
32.传统的单侧出双极耳电池的焊接时使用点底焊接方式，焊接面积仅限于中心孔面积，焊接面积较少，过流能力差，而且容易出现不良焊接，焊接后无法查看检查，更无法进行补焊，导致焊接质量差。
33.本发明的圆柱电池的制作方法，在极耳与顶盖4之间分别使用第一集流件2和第二集流件3进行焊接连接，焊接时可根据实现情况进行焊接连接，避免接触面积小而出现过流问题，而且采用独立的第一集流件2对极耳焊接连接，采用独立的第二集流件3与顶盖4的极柱41焊接连接，焊接后极耳与顶盖4极柱41仍独立分开，可方便地对焊接处进行检查、补焊，提高焊接质量，最后通过第一集流件2与第二集流件3焊接连接，从而实现极耳与顶盖4极柱
41连接，操作简单方便。
34.以下结合附图1～4对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。
35.实施例1
36.一种圆柱电池的制作方法，参阅图1至图4，包括以下步骤：
37.步骤s1：将同侧引出有第一极耳11和第二极耳12的集流盘卷绕形成卷芯1；
38.步骤s2：将第一集流件2一端的极耳焊接部与第一极耳11焊接连接；
39.步骤s3：将第二集流件3一端的极柱焊接部与顶盖4的极柱41连接，如图2所示；
40.步骤s4：将第一集流件2另一端的第一连接部与第二集流件3另一端的第二连接部焊接连接，如图3所示。
41.本发明的圆柱电池的制作方法，在极耳与顶盖4之间分别使用第一集流件2和第二集流件3进行焊接连接，焊接时可根据实现情况进行焊接连接，避免接触面积小而出现过流现象，而且采用独立的第一集流件2对极耳焊接连接，采用独立的第二集流件3与顶盖4的极柱41焊接连接，焊接完后极耳与顶盖4极柱41仍独立分开，可方便地对焊接处进行检查、补焊，提高焊接质量，最后通过第一集流件2与第二集流件3焊接连接，从而实现极耳与顶盖4极柱41，操作简单方便。
42.具体地，顶盖4包括极柱41和盖体42，极柱41与盖体42之间的极性不同，因此，需要设置绝缘件来将极柱41与盖体42绝缘连接。另一极耳可直接与顶盖4的盖体42连接，也可心通过集流件与顶盖4的盖体42连接。步骤s2和步骤s3之间的顺序可以调换。
43.在一些实施例中，参阅图1，所述第二集流件3与顶盖4的盖体42之间设置第一绝缘件6。顶盖4包括极柱41和盖体42，极柱41与盖体42分别带有不同的电性，因此，极柱41与盖体42之间绝缘连接，而极柱41位于顶盖4的中心位置，因此需要第二集流件3只能与极柱41电连接而不能接触盖体42，为了避免触碰导致短路，因此，在第二集流件3与盖体42之间设置第一绝缘件6，提高该连接片的安全性能，避免短路连接。优选地，第二集流件3与盖体42为纳米注塑成型。
44.在一些实施例中，所述极柱41与盖体42之间设置有第二绝缘件7。第二绝缘件7能够增加极柱41与盖体42之间的绝缘性能。
45.在一些实施例中，所述步骤s2中极耳焊接部与第一极耳11的焊接面积s1与第一集流件2的面积s2满足关系式：s1》60％s2。设置较大的焊接面积，能够提高电池的过流能力。具体地，极耳焊接部与第一极耳11的焊接面积为第一集流件2的面积的65％。
46.在一些实施例中，所述第一极耳11经过拍平或揉平形成扇形状，所述第二极耳12经过拍平或揉平形成扇形状，所述第一极耳11与第二极耳12关于圆柱电池的圆心对称分布。将第一极耳11与第二极耳12同侧出极耳后分别设置于不同的位置，避免第一极耳11与第二极耳12接触短路，同时将同电性的极耳设置于一起，能够增加极耳的接触面积，防止极耳经过揉平或拍平后正负极之间短路。优选地，第一极耳11形成扇形状，第二极耳12形成扇形状，第一极耳11与第二极耳12关于圆柱电池的圆心对称设置。优选地，扇形的角度控制在120
°
至150
°
之间。具体地，扇形的角度控制在130
°
。
47.在一些实施例中，参阅图2至图4，所述步骤s4中第一集流件2另一端的第一连接部与第二集流件3另一端的第二连接部焊接形成第一连接边，第一连接边弯折堆叠形成第一弯折部，第一弯折部设置于顶盖4与卷芯1之间。第一集流件2与第二集流件3连接后形成第
一连接边，第一连接边具有一定的长度，将第一连接边进行折叠，能够降低电池的整体高度，提高电池空间利用率，有利于电池入壳后顶盖4的下压，同时对卷芯1有一定的固定作用，防止卷芯1在壳体5内晃动。优选弯折角度为45
°
。
48.在一些实施例中，还包括第三集流件8，在步骤s4后，将第二极耳12通过第三集流件8与顶盖4焊接连接。第二极耳12与第一极耳11电性相反，第二极耳12通过第三集流件8与顶盖4的盖体42连接，提高连接效率。
49.在一些实施例中，参阅图2至图4，还包括第三集流件8和第四集流件9，在步骤s4后，将第三集流件8一端的极耳焊接部与第二极耳12焊接连接，第四集流件9一端与顶盖4的盖体42连接，第三集流件8另一端的第三连接部与第四集流件9另一端的第四连接部连接。第二极耳12与顶盖4的连接方式与第一极耳11与顶盖4的连接方式相同，能够便于对焊接处进行检查、补焊，提高焊接质量。
50.在一些实施例中，参阅图2至图4，所述第三集流件8另一端的第三连接部与第四集流件9另一端的第四连接部形成第二连接边，第二连接边弯折堆叠形成第二弯折部，第二弯折部设置于顶盖4与卷芯1之间。第二连接边弯折堆叠形成第二弯折部，第二弯折部设置于顶盖4与卷芯1之间。第三集流件8与第四集流件9连接后形成第二连接边，第二连接边具有一定的长度，将第二连接边进行折叠，能够降低电池的整体高度，提高电池空间利用率，有利于电池入壳后顶盖4的下压，同时对卷芯1有一定的固定作用，防止卷芯1在壳体5内晃动。优选弯折角度为45
°
。
51.在一些实施例中，所述第三集流件8与所述第一集流件2之间设置有第三绝缘件10。第一集流件2与第三集流件8位于电池的同一水平高度，第一集流件2与第三集流件8容易在移动或碰撞时发生接触而导致短路，设置有第三绝缘件10能够提高电池安全性能。
52.实施例2
53.一种圆柱电池，由上述实施例1的圆柱电池的制作方法制备得到。具体地，参阅图1，本实施例的圆柱电池，包括卷芯1，卷芯1包括第一极耳11和第二极耳12，第一极耳11与第二极耳12极性相反；
54.第一集流件2，用于将第一极耳11与另一集流件连接，第一集流件2包括极耳焊接部和第一连接部，极耳焊接部与第一极耳11连接；
55.第二集流件3，用于将另一集流体与顶盖4的极柱41连接，第二集流件3包括极柱焊接部和第二连接部，极柱焊接部与极柱41连接，第二连接部与第一连接部连接且形成弯折堆叠结构；
56.顶盖4，用于盖合壳体5的端口，包括盖体42和极柱41，盖体42与极柱41绝缘连接，第一极耳11与极柱41电连接，第二极耳12与盖体42电连接；
57.壳体5，用于将卷芯1、第一集流件2和第二集流件3装设封装，壳体5的一端设有端口。
58.圆柱电池的制备方法包括以下步骤：
59.正极片的制备：将钴酸锂、导电剂超导碳(super-p)、粘结剂聚偏氟乙烯(pvdf)按质量比97：1.5：1.5混合均匀制成具有一定粘度的锂离子电池正极浆料，将浆料涂布在集流体铝箔上，漏出空箔区，在85℃下烘干后进行冷压；然后进行切边、裁片、分条、模切出极耳，分条后在真空条件下以110℃烘干4小时，制成正极片。
60.负极片的制备：将石墨与导电剂超导碳(super-p)、增稠剂羧甲基纤维素钠(cmc)、粘结剂丁苯橡胶(sbr)按质量比96：2.0：1.0：1.0制成浆料，涂布在集流体铜箔上并在85℃下烘干，漏出空箔区，进行切边、裁片、分条、模切出极耳，分条后在真空条件下以110℃烘干4小时，制成负极片。
61.电解液的制备：将六氟磷酸锂(lipf6)溶解于碳酸乙烯酯(ec)、碳酸二甲酯(dmc)以及碳酸甲乙酯(emc)组成的混合溶剂中(三者的质量比为1：2：1)，得到浓度为1mol/l的电解液。
62.锂离子电池的制备：将上述正极片、上述制备出的隔膜和负极片卷绕成卷芯1，隔膜位于正极片和负极片之间，使用上述实施例1的焊接方法将集流件将电芯与顶盖4连接后，将卷芯1、集流件以及顶盖4装设于壳体5，注入电解液，将顶盖4盖合设置于所述端口，经封装、化成、容量等工序，制成锂离子电池。
63.根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

技术特征：
1.一种圆柱电池的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1：将具有第一极耳(11)的第一集流体和具有第二极耳(12)的第二集流体进行卷绕形成卷芯(1)，且第一极耳(11)和第二极耳(12)位于卷芯(1)的同一端；步骤s2：将第一集流件(2)一端的极耳焊接部与第一极耳(11)焊接连接；步骤s3：将第二集流件(3)一端的极柱焊接部与顶盖(4)的极柱(41)焊接连接；步骤s4：将第一集流件(2)的另一端与第二集流件(3)的另一端焊接连接。2.根据权利要求1所述的圆柱电池的制作方法，其特征在于，所述第二集流件(3)与顶盖(4)的盖体(42)之间设置有第一绝缘件(6)。3.根据权利要求1所述的圆柱电池的制作方法，其特征在于，所述极柱(41)与盖体(42)之间设置有第二绝缘件(7)。4.根据权利要求1所述的圆柱电池的制作方法，其特征在于，所述步骤s2中，极耳焊接部与第一极耳(11)的焊接面积a1、第一集流件(2)的面积a2满足关系式：a1/a2≥60％。5.根据权利要求1所述的圆柱电池的制作方法，其特征在于，所述第一极耳(11)经过拍平或揉平形成扇形状，所述第二极耳(12)经过拍平或揉平形成扇形状，扇形状的角度为120
°
～150
°
。6.根据权利要求1所述的圆柱电池的制作方法，其特征在于，所述步骤s4中，第一集流件(2)的另一端与第二集流件(3)的另一端焊接形成第一连接边，第一连接边弯折堆叠形成第一弯折部，第一弯折部设置于顶盖(4)与卷芯(1)之间。7.根据权利要求1所述的圆柱电池的制作方法，其特征在于，还包括第三集流件(8)，第二极耳(12)通过第三集流件(8)与顶盖(4)焊接连接。8.根据权利要求1所述的圆柱电池的制作方法，其特征在于，还包括第三集流件(8)和第四集流件(9)，第三集流件(8)一端的极耳焊接部与第二极耳(12)焊接连接，第四集流件(9)一端与顶盖(4)的盖体(42)连接，第三集流件(8)的另一端与第四集流件(9)的另一端连接。9.根据权利要求8所述的圆柱电池的制作方法，其特征在于，所述第三集流件(8)的另一端与第四集流件(9)的另一端形成第二连接边，第二连接边弯折堆叠形成第二弯折部，第二弯折部设置于顶盖(4)与卷芯(1)之间。10.根据权利要求8所述的圆柱电池的制作方法，其特征在于，所述第三集流件(8)与所述第一集流件(2)之间设置有第三绝缘件(10)。11.一种由权利要求1～10中任一项所述的圆柱电池的制作方法制备得到的圆柱电池，包括：卷芯(1)，包括第一集流体和第二集流体，第一集流体设有第一极耳(11)，第二集流体设有第二极耳(12)，第一极耳(11)与第二极耳(12)极性相反，且第一极耳(11)和第二极耳(12)位于卷芯(1)的同一端；第一集流件(2)，第一集流件(2)一端设有极耳焊接部，极耳焊接部与第一极耳(11)连接；第二集流件(3)，第二集流件(3)一端设有极柱焊接部，极柱焊接部与极柱(41)连接，第二集流件(3)的另一端与第一集流件(2)的另一端连接；顶盖(4)，用于盖合壳体(5)的端口，包括盖体(42)和极柱(41)，盖体(42)与极柱(41)绝
缘连接，第一极耳(11)与极柱(41)电连接，第二极耳(12)与盖体(42)电连接；壳体(5)，用于将卷芯(1)、第一集流件(2)和第二集流件(3)装设封装，壳体(5)的一端设有端口。

技术总结
本发明涉及二次电池领域，具体涉及一种圆柱电池的制作方法及圆柱电池，该焊接方法包括以下步骤：步骤S1：将同侧引出有第一极耳和第二极耳的集流体卷绕形成卷芯；步骤S2：将第一集流件一端的极耳焊接部与第一极耳焊接连接；步骤S3：将第二集流件一端的极柱焊接部与极柱连接；步骤S4：将第一集流件另一端的连接部与第二集流件另一端的连接部焊接连接。本发明的一种圆柱电池的制作方法，可根据实现情况进行焊接连接，避免接触面积小而出现过流现象，且可以对焊接处进行检查，补焊，提高焊接质量。提高焊接质量。提高焊接质量。


技术研发人员：薛志民
受保护的技术使用者：江苏正力新能电池技术有限公司
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/8/28