CN104253286A - 一种高能量密度纽扣锂离子电池制作方法 - Google Patents

Abstract

一种高能量密度纽扣锂离子电池制作方法，包括冲片、热熔、叠片、焊接，以及烘烤、注液、封口、陈化和预充。其中：冲片是用刀模将正、负极冲成小片，热熔是将正极片与隔膜做成正极片-隔膜复合体，叠片是将正极片-隔膜复合体与负极片交替叠在一起做成极组并贴胶，焊接是在极组与正极盖接触的一面叠加上与正极片形状相同的铝箔，然后将铝箔的极耳与正极片的极耳焊接在一起，再将负极片的极耳与镍带焊在一起，入壳后把镍带与负极壳焊一起。经过烘烤、注液、封口、陈化、预充，从而做成完整的纽扣锂离子电池。本发明与现行工艺相比，可以充分利用壳的空间，能量密度高；热熔做成的正极片-隔膜复合体，防止了正、负极片接触而导致的短路，安全性高。

Description

一种高能量密度纽扣锂离子电池制作方法

技术领域

本发明涉及一种纽扣锂离子电池制作方法。

背景技术

现在的纽扣锂离子电池采用卷绕方式将极片和隔膜做成极组，由于卷绕出来的卷芯呈方形，而纽扣壳是圆形的，这样就不能充分利用纽扣壳的空间，因而能量密度不高。

发明内容

本发明的目的是提供高能量密度的纽扣锂离子电池，可克服现有技术的不足。

本发明是通过特殊的冲片、热熔、叠片和焊接方式实现的，见以下技术方案：

冲片。用设计好的正极刀模、负极刀模将辊压后的正极、负极冲成小片，小片分为敷料和极耳两部分，敷料部分是在圆形的基础上切掉一截（呈Ｄ字形），然后在这里引出极耳（空箔作为极耳）。（以下将冲出的小片分别简称为正极片、负极片）

热熔。将正极片放在两层隔膜中间，敷料部分完全被隔膜覆盖，极耳只部分（靠近敷料的部分）被隔膜覆盖，大部分是在隔膜外面的。然后用一把与正极片敷料部分形状相同、相应正极耳位置处有缺口的热熔刀（热熔刀边缘要超出正极片敷料边缘0～2mm）压在隔膜上，热熔刀的位置要保证热熔刀不能压到敷料部分，而是压在敷料边缘的隔膜上。在一定的温度和压力下，边缘的上下两层隔膜被热熔，同时被切断，这样正极片的敷料部分就完全被隔膜包住了。由此得到的包在隔膜里的正极片以及隔膜，称之为正极片-隔膜复合体。

可选方案是用负极片代替上面的正极片，用与所述负极片相匹配的热熔刀，就能把负极片完全包在隔膜里，做成负极片-隔膜复合体。

叠片。将负极片、正极片-隔膜复合体一片一片交替叠放在一起，做成极组（叠片时要确保负极包住正极），极组的最外面，一面是负极（与负极壳接触），另一面是正极片-隔膜复合体（与正极盖接触）。然后贴胶固定极组，防止负极片或正极-隔膜复合体移动。

与热熔的可选方案相对应，可选方案是把负极片-隔膜复合体交替叠放，然后贴胶。

焊接。在极组与正极盖接触的那一面叠加上一片与正极片形状相同的铝箔，然后将铝箔的极耳与所述极组中正极片的极耳焊接在一起，剪去不需要的极耳部分，并贴胶。将负极片的极耳与镍带焊接在一起，剪去不需要的极耳部分，并贴胶，然后入壳，把镍带与负极壳点焊在一起。

与叠片的可选方案相对应，可选方案是在极组与负极壳接触的那一面叠加上一片与负极片形状相同的铜箔，然后将铜箔的极耳与所述极组中负极片的极耳焊接在一起。将正极片的极耳与铝镍复合带焊接在一起，入壳后把铝镍复合带与正极盖点焊在一起。

然后经过烘烤、注液、封口、陈化、预充，铝箔与正极盖一直可以保持好接触（可选方案中是铜箔与负极壳保持良好接触），从而形成完整的纽扣锂离子电池。

本发明与现行工艺相比，将极片的敷料部分设计成Ｄ字形，然后引出箔材作为的极耳，敷料部分与纽扣壳重合的很好，可以充分利用壳的空间，能量密度高；热熔做成的正极片-隔膜复合体（在可选方案中是负极片-隔膜复合体），正极片（在可选方案中是负极片）完全被包在两层隔膜中，防止了正极片与负极片接触而导致的短路，因而比较安全；依靠铝箔将正极片与正极盖连接（可选方案中是铜箔与负极壳连接），只需正极片的极耳与铝箔的极耳焊接就可以实现正极的导通（可选方案中是负极片的极耳与铜箔的极耳焊接），因而比较简单。

附图说明

图1是本发明实施例1所述的冲片步骤冲出的负极片示意图，11是负极耳，12是敷料部分。

图2是本发明实施例1所述的冲片步骤冲出的正极片示意图，21是正极耳，22是敷料部分。

图3是本发明实施例1所述的热熔步骤所用的热熔刀示意图。

图4是本发明实施例1所述的热熔步骤做成的正极片-隔膜复合体示意图，41是隔膜，42是正极片。

图5是本发明实施例1所述的叠片步骤做成的极组示意图，51是正极片-隔膜复合体，52是负极片。

图6是本发明实施例1所述的入壳前焊接步骤的结果示意图，61是焊接并修剪过的正极耳，62是焊接并修剪过的负极耳，63是镍带。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。

实施方式1

步骤1：冲片。用刀模将正、负极冲成小片，冲出来的负极片如图1所示，所述的负极片由两部分组成：敷料部分12，极耳部分11；冲出来的正极片如图2所示，所述的正极片由两部分组成：敷料部分22，极耳部分21。

步骤2：热熔。将正极片42放在两层隔膜41中间，所述正极片42的敷料部分完全被隔膜41覆盖，所述正极片42的极耳只部分（靠近敷料的部分）被隔膜41覆盖，大部分是在隔膜41外面的。然后用一把与正极片敷料部分形状相同、相应正极耳位置处有缺口的热熔刀31（热熔刀边缘要超出正极片敷料边缘0～2mm）压在隔膜41上，热熔刀的位置要保证热熔刀不能压到敷料部分，而是压在敷料边缘的隔膜41上。在一定的温度和压力下，隔膜41被热熔，同时被切断，这样正极片42的敷料部分就完全被隔膜41包住了。所述的热熔刀如图3所示，做出来的正极片-隔膜复合体如图4所示。

步骤3：叠片。将负极片52、正极片-隔膜复合体51一片一片交替叠放在一起，做成极组（叠片时要确保负极片52包住所述正极片-隔膜复合体51中的正极片）。然后贴胶固定极组，防止负极片52或正极-隔膜复合体51移动。叠片后的极组如图5所示。

步骤4：焊接。在极组与正极盖接触的那一面叠加上一片与正极片形状相同的铝箔，然后将铝箔的极耳与所述极组中的正极片的极耳焊接在一起，剪去不需要的极耳部分，并贴胶。将负极片的极耳与镍带焊接在一起，剪去不需要的极耳部分，并贴胶。然后入壳，把镍带与负极壳点焊在一起。入壳前的焊接情况如图6所示，其中61为所述的焊接并修剪后的正极耳，62为所述的焊接并修剪后的负极耳，63为所述的镍带，该部分可与负极壳点焊在一起。

经过烘烤、注液、封口、陈化、预充，铝箔与正极盖一直可以保持好接触，从而形成完整的纽扣锂离子电池。

以上的实施例1只是本发明的典型实施方式，不应该理解为对本发明专利范围的限制，凡是在本发明的精神实质下，做出的变化及改进，均属于本发明专利的保护范围。

Claims (9)

1.一种高能量密度纽扣锂离子电池制作方法，包括冲片、热熔、叠片、焊接，以及烘烤、注液、封口、陈化和预充；其中：冲片是用刀模将正、负极冲成小片，热熔是将正极片与隔膜做成正极片-隔膜复合体（可选方案是将负极片与隔膜做成负极片-隔膜复合体），叠片是将负极片和正极片-隔膜复合体交替叠在一起做成极组并贴胶，焊接是先在极组与正极盖接触的那一面叠加上一片与正极片形状相同的铝箔，然后将铝箔的极耳与所述极组中正极片的极耳焊接在一起，并贴胶，再将负极片的极耳与镍带焊接在一起，入壳后把镍带与负极壳点焊在一起（可选方案是在极组与负极壳接触的那一面叠加上一片与负极片形状相同的铜箔，然后将铜箔的极耳与所述极组中负极片的极耳焊接在一起；将正极片的极耳与铝镍复合带焊接在一起，入壳后把铝镍复合带与正极盖点焊在一起）。

2.根据权利要求1所述的热熔，其特征在于：将正极片的敷料部分放在两层隔膜中间，然后用热熔刀对准敷料边缘的隔膜压下，使上下两层隔膜熔合。

3.根据权利要求2所述的热熔刀，其特征在于：热熔刀边缘超出正极片敷料边缘0～2.0mm，对应所述的正极片的极耳位置有缺口。

4.根据权利要求1所述的热熔（可选方案部分），其特征在于：将负极片的敷料部分放在两层隔膜中间，然后用热熔刀对准敷料边缘的隔膜压下，使上下两层隔膜熔合。

5.根据权利要求4所述的热熔刀，其特征在于：热熔刀边缘超出负极片敷料边缘0～2.0mm，对应所述的负极片的极耳位置有缺口。

6.根据权利要求1所述的焊接，其特征在于：先在极组与正极盖接触的那一面叠加上一片或多片与带有极耳的铝箔，然后将铝箔的极耳与正极片的极耳焊接在一起。

7.根据权利要求1所述的焊接，其特征在于：当极组与正极盖接触的那一面为正极单面时，而且所述正极单面的铝箔那一面未覆盖有隔膜时，可以直接将极组中正极片的极耳焊接在一起。

8.根据权利要求1所述的焊接（可选方案部分），其特征在于：先在极组与负极壳接触的那一面叠加上一片或多片带有极耳的铜箔，然后将铜箔的极耳与负极片的极耳焊接在一起。

9.根据权利要求1所述的焊接（可选方案部分），其特征在于：当极组与负极壳接触的那一面为负极单面时，而且所述负极单面的铜箔那一面未覆盖有隔膜时，可直接将极组中负极片的极耳焊接在一起。