CN101859912A - 一种动力电池的卷芯、动力电池及制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动力电池的卷芯、动力电池及制造工艺。本发明公布的动力电池的卷芯包括：多个正极极片、多个负极极片和多个隔膜，所述多个正极极片的同一侧边缘预留有铝箔，该铝箔均外露于所述卷芯。从上述的技术方案可以看出，本发明公开的动力电池的卷芯的多个正极极片的同一侧边缘预留有铝箔，该铝箔外露于所述卷芯，作为正极极片的极耳使用，且多个正极极片的铝箔外露于卷芯同一高度，从而解决了现有动力电池的卷芯卷绕后多个极耳不在同一直线上导致极耳不能全部与金属延伸片焊接，影响动力电池的大电流放电性能，进而导致电池生产合格率降低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，更具体地说，涉及一种动力电池的卷芯、动力电池及制造工艺。
背景技术
随着世界经济的发展，国际石油价格近几年波动剧烈，加之未来石油资源的产量减少，石油已经成为世界经济发展的瓶颈，因此，新能源成发展经济的新方向。随着全球性的矿物能源日渐短缺以及日益加剧的环境污染问题，人们对清洁可再生能源的需求越来越迫切。
动力电池作为一种高效的可再生能源载体已被广泛应用于通讯产业，汽车产业。动力电池的容量超过3Ah，采用卷芯结构和多极耳的设计模式，即每个正极极片和负极极片分别焊接一个铝片和铜片作为极耳使用，卷芯由多个正极极片，隔膜和负极极片一起卷绕形成，因此卷芯内含有多个正极极耳和负极极耳以提高动力电池的放电倍率。多个正极极片和负极极片焊接的多个极耳之间分别采用焊接一个金属延伸片的方式并联连接，金属延伸片连接电池上盖的极。但是每个极片焊接的极耳的位置不能精确定位，即多个极耳不在同一直线上，极耳不能全部与金属延伸片焊接，影响动力电池的大电流放电性能。为了保证动力电池的大电流放电性能，在生产动力电池的过程中，需要挑选多个极耳之间一致性好的卷芯，即卷芯上焊接的多个极耳位于同一直线的个数多的卷芯进行组装。因此，现有动力电池的卷芯卷绕后多个极耳不在同一直线上导致极耳不能全部与金属延伸片焊接，影响动力电池的大电流放电性能，进而导致电池生产合格率降低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种动力电池的卷芯、动力电池及制造工艺，以解决现有动力电池的卷芯卷绕后多个极耳不在同一直线上导致极耳不能全部与金属延伸片焊接，影响动力电池的大电流放电性能，进而导致电池生产合格率降低的问题。
本发明公布了一种动力电池的卷芯，包括：多个正极极片、多个负极极片和多个隔膜，所述多个正极极片的同一侧边缘预留有铝箔，该铝箔均外露于所述卷芯。
本发明还公布了一种动力电池，包括：钢壳和电池上盖，还包括：如权利要求1所述多个卷芯和一个泡沫铝块；
所述多个卷芯并联连接，且所述多个卷芯的铝箔与所述泡沫铝块相连；
所述泡沫铝块与所述电池上盖的正极端子延伸片焊接连接；
连接后的卷芯置入所述钢壳内，所述钢壳的上端盖有所述电池上盖。
本发明还公布了一种动力电池的制造工艺，包括：
卷芯的多个正极极片的同一侧边缘预留有铝箔，且所述铝箔外露于所述卷芯；
多个卷芯并联连接，且多个卷芯的铝箔与泡沫铝块连接；
所述泡沫铝块焊接所述电池上盖的正极端子延伸片；
连接后的卷芯置入钢壳内；
所述电池上盖盖在所述电池壳上，并用激光封住所述电池上盖和所述电池壳之间的缝隙。
本发明还公布了另一种动力电池的卷芯，包括：多个正极极片、多个负极极片和多个隔膜，所述多个负极极片的同一侧边缘预留有铜箔，该铜箔均外露于所述卷芯。
本发明还公布了另一种动力电池，包括：铝壳和电池上盖，还包括：如权利要求6所述多个卷芯和一个泡沫铜块/镍块；
所述多个卷芯并联连接，且所述多个卷芯的铜箔与所述泡沫铜块/镍块相连；
所述泡沫铜块/镍块与所述电池上盖的负极端子延伸片焊接连接；
连接后的卷芯置入所述铝壳内，所述铝壳的上端盖有所述电池上盖。
本发明还公布了另一种动力电池的制造工艺，包括：
卷芯的多个负极极片的同一侧边缘预留有铜箔，且所述铜箔外露于所述卷芯；
多个卷芯并联连接，且多个卷芯的铜箔与泡沫铜块/镍块连接；
所述铜块/镍块焊接所述电池上盖的负极端子延伸片；
连接后的卷芯置入铝壳内；
所述电池上盖盖在所述电池壳上，并用激光封住所述电池上盖和所述电池壳之间的缝隙。
从上述的技术方案可以看出，本发明公开的动力电池的卷芯的多个正极极片的同一侧边缘预留有铝箔，该铝箔外露于所述卷芯，作为正极极片的极耳使用，且多个正极极片的铝箔外露于卷芯同一高度，从而解决了现有动力电池的卷芯卷绕后多个极耳不在同一直线上导致极耳不能全部与金属延伸片焊接，影响动力电池的大电流放电性能，进而导致电池生产合格率降低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种动力电池的卷芯的结构示意图；
图2为本发明实施例公开的一种动力电池的卷芯的另一种结构示意图；
图3为本发明实施例公开的一种动力电池的卷芯的第三种结构示意图；
图4为本发明实施例公开的一种动力电池的结构示意图；
图5为本发明实施例公开的一种动力电池的另一种结构示意图；
图6为本发明实施例公开的一种动力电池的第三种结构示意图；
图7为本发明实施例公开的一种动力电池的第四种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种动力电池的卷芯，以解决现有动力电池的卷芯卷绕后多个极耳不在同一直线上导致极耳不能全部与金属延伸片焊接，影响动力电池的大电流放电性能，进而导致电池生产合格率降低的问题。该卷芯的结构示意图如图1所示，包括：多个正极极片11、多个负极极片12、多个隔膜13和铝箔14。图1只说明正极极片11、负极极片12和隔膜13的数量为一个时的情况，其中：
隔膜3位于正极极片11和负极极片2之间。正极极片11一侧边缘预留有铝箔14，该铝箔14露在卷芯外，且当卷芯展开后铝箔14的长度与展开后的正极极片11长度相同。铝箔14作为正极极片11的极耳使用，代替现有动力电池的卷芯的正极极片11焊接的多个极耳。负极极片12焊接极耳15。
正极极片11是以铝箔14为底层材料，在铝箔14上涂布正极活性材料形成的。现有卷芯的正极极片11是在整个铝箔14上全部涂布正极活性材料，而本发明实施例提供的卷芯中的正极极片11在铝箔14上涂布正极活性材料并不全部涂布正极活性材料，而是预留一部分铝箔14作为正极极片的正极极耳使用。例如：当正极极片11展开后的长度为100mm，宽度为20mm，现有的正极极片11涂布时，并在铝箔14全部涂布正极活性材料，涂布之后在极片的某个位置焊接一个铝片作为极耳使用。而本发明中的正极极片11在铝箔14上涂布长度为100mm，宽度为15mm的正极活性材料，剩余的长度为100mm，宽度为5mm的铝箔14上不涂布任何物质，作为正极极耳使用，且该部分铝箔14在卷芯卷绕后外露于卷芯。
当正极极片11的个数为多个时，需要注意的是，要在多个正极极片11的同一侧边缘预留铝箔14，保证铝箔14外露于卷芯同一高度。
应用上述技术方案，动力电池的卷芯的正极极片11的一侧边缘预留有铝箔14，该铝箔14外露于所述卷芯，并且卷芯展开后铝箔14的长度与正极极片11展开后的长度相同。铝箔14作为正极极片的极耳使用，且多个正极极片11预留的铝箔14外露于卷芯同一高度。从而解决了现有动力电池的卷芯卷绕后多个正极极片的多个极耳不在同一直线上导致极耳不能全部与金属延伸片焊接，影响动力电池的大电流放电性能，进而导致电池生产合格率降低的问题。
本发明实施例还公开一种动力电池的卷芯，其结构示意图如图2所示，包括：多个正极极片11、多个负极极片12、多个隔膜13和铜箔15。图2所示的极片和隔膜数量也为一个，其中：
该卷芯的正极极片11上焊接多个极耳14，负极极片12的一侧边缘预留有铜箔15，该铜箔15也外露于卷芯，且当卷芯展开后其长度与展开后的负极极片12的长度相同。铜箔15作为负极极片12的极耳使用，解决卷芯卷绕后多个负极极片12上的多个极耳不在同一直线上导致极耳不能全部与金属延伸片焊接的问题，进而提高电池生产合格率。
负极极片12是以铜箔15为底层材料，在铜箔15上涂布负极活性材料形成的。现有卷芯的负极极片12是在整个铜箔15上全部涂布负极活性材料，而本发明实施例提供的卷芯中的负极极片12在铜箔15上涂布负极活性材料与上述卷芯中的正极极片11在铝箔14上涂布正极活性材料一样，并不是全部涂布负极活性材料，而是预留一部分铜箔15作为正极极片的正极极耳使用。
当然，本发明实施例公开的动力电池的卷芯还可以在多个正极极片的同一侧边缘预留有铝箔，作为正极极片的极耳使用。同时在多个负极极片的同一侧边缘预留有铜箔，从而解决了现有的卷芯卷绕后多个正极极片和负极极片的多个极耳分别不在同一直线上导致极耳不能全部与金属延伸片焊接，降低电池生产合格率的问题。该动力电池的卷芯的结构示意图如图3所示。
正极极片上边缘预留的铝箔还可以采用铝网，铜箔还可以采用铜网。但是铝网和铜网厚度增加，降低体积能量密度。但是，铝箔和铜箔之间不能互换，即不能在正极极片上预留铜箔，因为铝箔和铜箔所处的电势不同，互换后会引起电化学腐蚀。
本发明实施例还公开了一种动力电池，该动力电池的结构示意图如图4所示，包括：钢壳21、电池上盖22、一个泡沫铝块23、多个卷芯24和正极端子延伸片25。图4所示的动力电池包括4个卷芯24。其中：
卷芯24的结构和图1所示的卷芯的结构相同。多个卷芯24并联连接，且其上的铝箔14连接一个泡沫铝块23。泡沫铝块23与电池上盖22的正极端子延伸片25焊接连接，形成电池的正极。负极极片12焊接多个极耳，多个极耳之间焊接同一个金属延伸片。连接后的多个卷芯24置入作为电池壳的钢壳21内，金属延伸片与钢壳21底部接触，形成电池的负极。钢壳21的上端盖有电池上盖22。
泡沫铝块23与电池上盖22的正极端子延伸片25焊接连接，形成电池的正极。由于正极与作为正极极片的极耳的铝箔14之间的接触面积增加，电池的导流能力加强，进而改善了电池的大电流放电能力，即增强了电池的放电倍率。
由于泡沫铝块23与铝箔14之间的连接存在间隙，两者的连接面的接触内阻会增加，影响电池的导流能力，因此，在电池上盖22内设置弹性胶垫26，如图5所示，以加强泡沫铝块23与铝箔14之间连接面的接触，提高电池的导流能力。
应用上述技术方案，卷芯24上预留的铝箔14作为卷芯的正极极耳，解决现有动力电池的卷芯24卷绕后多个正极极片11的多个极耳不在同一直线上导致极耳不能全部与金属延伸片焊接，影响动力电池的大电流放电性能，进而导致电池生产合格率降低的问题。此外，由于正极与作为正极极片的极耳的铝箔14之间的接触面积增加，电池的导流能力加强，进而改善了电池的大电流放电能力，即增强了电池的放电倍率。
本发明实施例还公开一种动力电池，该动力电池的结构示意图如图5所示。包括：铝壳31、电池上盖32、一个泡沫铜块/镍块33、多个卷芯34和负极端子延伸片35。图5所示的动力电池包括4个卷芯34。其中：
卷芯34的结构和图2所示的卷芯的结构相同。多个卷芯34并联连接，且其上的铜箔15连接一个泡沫铜块/镍块33。泡沫铜块/镍块33与电池上盖32的负极端子延伸片35焊接连接，形成电池的负极。正极极片11焊接多个极耳，多个极耳之间焊接同一个金属延伸片。连接后的多个卷芯34置入作为电池壳的铝壳31内，金属延伸片与铝壳31底部接触，形成电池的正极。铝壳31的上端盖有电池上盖32。
同样，为了加强泡沫铝块23与铝箔14之间连接面的接触，提高电池的导流能力，在电池上盖32内设置弹性胶垫36，如图5所示。
应用本技术方案，解决现有动力电池的卷芯34卷绕后多个负极极片12的多个极耳不在同一直线上导致极耳不能全部与金属延伸片焊接，影响动力电池的大电流放电性能，进而导致电池生产合格率降低的问题。
本发明实施例还公开另一种动力电池，如图6所示，该动力电池的卷芯采用如图3所示的卷芯。该卷芯的铝箔与泡沫铝块连接，泡沫铝块与电池上盖的正极端子延伸片焊接，形成电池的正极，铜箔与泡沫铜块/镍块连接。连接后的卷芯置入作为电池壳的钢壳中，泡沫铜块/镍块与钢壳底部接触，形成电池的负极，钢壳上端盖上电池上盖。当然，也可以采用铝壳作为电池壳。当铝壳作为电池壳时，泡沫铜块/镍块与电池上盖的负极端子延伸片焊接，形成电池的负极，泡沫铝块与铝壳底部接触，形成电池的正极。该动力电池的结构示意图如图7所示。应用该技术，可以同时解决多个正极极片和负极极片的多个极耳分别不在同一直线上导致的一系列问题。
本发明实施例还公开了一种动力电池的制造工艺，包括：
S101：卷芯的多个正极极片同一侧边缘预留有铝箔，且铝箔均外露于卷芯；
S102：多个卷芯并联连接，且多个卷芯的铝箔与泡沫铝块连接；
S103：泡沫铝块焊接电池上盖的正极端子延伸片；
S104：连接后的卷芯置入作为电池壳的钢壳内；
S105：电池上盖盖在电池壳上，并用激光封住电池上盖和电池壳之间的缝隙。
为了加强泡沫铝块与铝箔之间连接面的接触，提高电池的导流能力，本发明实施例公开的动力电池的制造工艺还包括：
S106：在连接后的卷芯置入作为电池壳的钢壳内之后，电池上盖盖在电池壳上之前，在电池上盖内放置弹性胶垫。
为了改变正极极片和负极极片的厚度和压实密度，本发明实施例公开的动力电池的制造工艺还包括：
S107：在多个卷芯并联连接，且多个卷芯的铝箔与泡沫铝块连接之后，泡沫铝块焊接电池上盖的正极端子延伸片之前，对卷芯的正极极片和负极极片进行辊压和分切。
本发明实施例还公布另一种动力电池的制造工艺，包括：
S201：卷芯多个负极极片同一侧边缘预留有铜箔，且铜箔均外露于卷芯；
S202：多个卷芯并联连接，且多个卷芯的铜箔与泡沫铜块/镍块连接；
S203：铜块/镍块焊接电池上盖的负极端子延伸片；
S204：连接后的卷芯置入作为电池壳的铝壳内；
S205：电池上盖盖在电池壳上，并用激光封住电池上盖和电池壳之间的缝隙。
同样，为了加强泡沫铝块与铝箔之间连接面的接触，提高电池的导流能力，以及为了改变正极极片和负极极片的厚度和压实密度，本发明实施例公开的动力电池的制造工艺还包括：
S206：在连接后的卷芯置入作为电池壳的铝壳内之后，电池上盖盖在电池壳上之前，在电池上盖内放置弹性胶垫；
S207：在多个卷芯并联连接，且多个卷芯的铜箔与泡沫铜块/镍块连接之后，泡沫铜块/镍块焊接电池上盖的负极端子延伸片之前，对卷芯的正极极片和负极极片进行辊压和分切。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种动力电池的卷芯，包括：多个正极极片、多个负极极片和多个隔膜，其特征在于，所述多个正极极片的同一侧边缘预留有铝箔，该铝箔均外露于所述卷芯。
2.一种动力电池，包括：钢壳和电池上盖，其特征在于，还包括：如权利要求1所述多个卷芯和一个泡沫铝块；
所述多个卷芯并联连接，且所述多个卷芯的铝箔与所述泡沫铝块相连；
所述泡沫铝块与所述电池上盖的正极端子延伸片焊接连接；
连接后的卷芯置入所述钢壳内，所述钢壳的上端盖有所述电池上盖。
3.根据权利要求2所述的动力电池，其特征在于，还包括：设在所述电池上盖内的弹性胶垫。
4.一种动力电池的制造工艺，其特征在于，包括：
卷芯的多个正极极片的同一侧边缘预留有铝箔，且所述铝箔外露于所述卷芯；
多个卷芯并联连接，且多个卷芯的铝箔与泡沫铝块连接；
所述泡沫铝块焊接所述电池上盖的正极端子延伸片；
连接后的卷芯置入钢壳内；
所述电池上盖盖在所述电池壳上，并用激光封住所述电池上盖和所述电池壳之间的缝隙。
5.根据权利要求4所述的制造工艺，其特征在于，还包括：
在连接后的卷芯置入钢壳内之后，所述电池上盖盖在所述电池壳上之前，在所述电池上盖内放置弹性胶垫；
在多个卷芯并联连接，且多个卷芯的铝箔与泡沫铝块连接之后，所述泡沫铝块焊接所述电池上盖的正极端子延伸片之前，对所述卷芯的正极极片和负极极片进行辊压和分切。
6.一种动力电池的卷芯，包括：多个正极极片、多个负极极片和多个隔膜，其特征在于，所述多个负极极片的同一侧边缘预留有铜箔，该铜箔均外露于所述卷芯。
7.一种动力电池，包括：铝壳和电池上盖，其特征在于，还包括：如权利要求6所述多个卷芯和一个泡沫铜块/镍块；
所述多个卷芯并联连接，且所述多个卷芯的铜箔与所述泡沫铜块/镍块相连；
所述泡沫铜块/镍块与所述电池上盖的负极端子延伸片焊接连接；
连接后的卷芯置入所述铝壳内，所述铝壳的上端盖有所述电池上盖。
8.根据权利要求7所述的动力电池，其特征在于，还包括：设在所述电池上盖内的弹性胶垫。
9.一种动力电池的制造工艺，其特征在于，包括：
卷芯的多个负极极片的同一侧边缘预留有铜箔，且所述铜箔外露于所述卷芯；
多个卷芯并联连接，且多个卷芯的铜箔与泡沫铜块/镍块连接；
所述铜块/镍块焊接所述电池上盖的负极端子延伸片；
连接后的卷芯置入铝壳内；
所述电池上盖盖在所述电池壳上，并用激光封住所述电池上盖和所述电池壳之间的缝隙。
10.根据权利要求9所述的制造工艺，其特征在于，还包括：
在连接后的卷芯置入铝壳内之后，所述电池上盖盖在所述电池壳上之前，在所述电池上盖内放置弹性胶垫；
在多个卷芯并联连接，且多个卷芯的铜箔与泡沫铜块/镍块连接之后，所述泡沫铜块/镍块焊接所述电池上盖的负极端子延伸片之前，对所述卷芯的正极极片和负极极片进行辊压和分切。
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