包膠式可充電鋰離子扣式電池的製作方法

2023-09-21 06:49:25 3

本發明涉及一種鋰離子電池，特別涉及一種包膠式可充電鋰離子扣式電池。

背景技術：

可充電鋰離子電池和鋰軟包電池被廣泛應用於可持電子設備，如行動電話和耳機中。在特別小的設備如助聽器中，體積能量密度是一個關鍵考慮因素。由於對可充電鋰離子電池體積的要求，為了減小電池體積的同時又能保證電池應用功效，現多採用螺旋卷繞電極，但在增大電池體積能量密度的過程中，有帶來了新的技術問題，比如在中國專利申請以及美國專利中，直接使用卷繞後的電極，其最外圈在卷繞後被極片或隔膜包裹並部分貼上膠帶固定。由於扣式電池需充分利用內部有限的空間，鋼殼與電極卷的距離會安排得很近，其側壁會直接接觸極片或隔膜。在充電過程中，接觸電極卷這部分的殼體電勢通常最低，在電勢差的驅動下使得該區域內的鋰離子會在鋼殼上發生錯誤的沉積。停止充電後，由沉積的鋰所提供的電子會導致鋼殼表面的氧化層還原而遭到破壞。特別在極耳與鋼殼的焊接部位，雖然未直接接觸電極卷，但由於焊接而存在雙金屬，其中極耳的電勢更高，更容易吸引由鋰提供的電子而導致原有的氧化層被還原。失去氧化層保護後的金屬，暴露在電解液中會被腐蝕，並生成新的氧化膜，如此反覆多次，極耳部位的氧化層會越來越厚，金屬層越來越薄，最後導致斷路，電池循環壽命短；再者就是為了保證電池的密封，把結構做得太複雜，從而提高了電池的生產成本及工藝的複雜性。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供了一種結構緊湊、使用穩定且使用壽命長的包膠式可充電鋰離子扣式電池。

本發明所採用的技術方案是：本發明包括密封殼、設置於所述密封殼內的電解質及設置於所述電解質中的電極，所述電極為螺旋卷繞電極且所述螺旋卷繞電極的最外圈設置有絕緣並且離子不能導通的薄膜。

進一步，所述薄膜的材料為聚乙烯，或者為聚丙烯，或者為聚酯，或者為聚醯亞胺。

進一步，所述薄膜的厚度在0.005-0.2毫米之間。

進一步，所述密封殼包括相互配合內蓋和外殼，所述內蓋包括頂蓋、垂直於所述頂蓋的內立邊、位於所述頂蓋和內立邊之間的肩部及設於內立邊下端的內開口，所述外殼包括底殼、垂直於所述底殼的外立邊及位於所述外立邊上端的外開口，所述內蓋和所述外殼之間還設置有絕緣膠圈，所述絕緣膠圈包括一個立邊和設於所述立邊下端的腳邊，所述腳邊覆蓋住所述內開口，所述外開口和所述肩部位置相互對應。

進一步，所述螺旋卷繞電極包括第一電極、第二電極及隔膜，所述第一電極和所述第二電極相互間隔以螺旋形狀設置於所述電解質中，所述隔膜設置於所述第一電極和所述第二電極的間隔中；所述第一電極上設置有第一導電極耳，所述第二電極上設置有第二導電極耳，所述第一導電極耳與所述頂蓋的內表面焊接；所述螺旋卷繞電極的最外圈與所述內立邊的內表面之間設置有薄膜；所述底殼內表面設置有金屬片，所述第二導電極耳與所述金屬片焊接。

進一步，所述金屬片的一面與所述底殼內表面貼合，所述金屬片的另一面設置有帶中心孔的絕緣墊一，所述第二導電極耳與所述金屬片焊接部分設置有絕緣墊二且所述絕緣墊二與所述絕緣墊一貼合。

進一步，所述頂蓋內表面設置有帶中心孔的絕緣墊三。

進一步，所屬第一導電極耳的非焊接部分設置有絕緣膠帶一；所述第二導電極耳的非焊接部分及未被所述絕緣墊二覆蓋的部分均設置有絕緣膠帶二。

進一步，所述第一電極為陽極，所述第二電極為陰極；或者所述第一電極為陰極，所述第二電極為陽極。

本發明的製造方法：所述第一電極、隔膜及第二電極通過卷繞形成圓形或橢圓形的所述螺旋卷繞電極，所述隔膜放置在所述第一電極和第二電極之間，所述第一電極和所述第二電極的寬度相互對應逐漸減少以適應從所述內蓋中心處到所述肩部邊緣的高度變化；所述薄膜覆蓋在所述螺旋卷繞電極的最外層；所述第一導電極耳與所述頂蓋的內表面焊接；所述絕緣膠圈與所述內蓋配合，所述腳邊覆蓋住所述內開口，向所述內蓋泵入電解質；所述第二導電極耳與所述金屬片焊接；所述外殼與所述內蓋配合，利用所述絕緣膠圈的塑性再通過所述外開口與所述肩部的機械扣合實現對所述一種包膠式可充電鋰離子扣式電池的密封。

本發明的有益效果是：由於本發明包括密封殼、設置於所述密封殼內的電解質及設置於所述電解質中的電極，所述電極為螺旋卷繞電極且所述螺旋卷繞電極的最外圈設置有薄膜，可見，該薄膜處於螺旋卷最外圈與金屬側壁內側之間，防止螺旋卷最外圈的隔膜或極片與側壁金屬直接接觸。我們發現外部覆蓋有薄膜的螺旋卷電池，在充放電過程中極耳不容易發生斷裂，從而保證電池具有更高的可靠性與更長的循環壽命，所以，本發明結構緊湊、密封性能好且使用壽命長。

附圖說明

圖1是本發明的結構剖視示意圖；

圖2是所述螺旋卷繞電極與所述薄膜相互配合的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本發明包括密封殼、設置於所述密封殼內的電解質及設置於所述電解質中的電極，所述電極為螺旋卷繞電極且所述螺旋卷繞電極的最外圈設置有絕緣並且離子不能導通的薄膜12；所述薄膜12採用聚酯薄膜且所述薄膜厚度為0.03毫米；所述螺旋卷繞電極的外圏存在一層絕緣並且離子不能導通的薄膜12，從而保證電池具有更高的可靠性與更長的循環壽命。

在本實施例中，所述密封殼包括相互配合內蓋和外殼，所述內蓋包括頂蓋1、垂直於所述頂蓋1的內立邊2、位於所述頂蓋1和內立邊2之間的肩部3及設於內立邊2下端的內開口，所述外殼包括底殼5、垂直於所述底殼5的外立邊6及位於所述外立邊6上端的外開口7，所述內蓋和所述外殼之間還設置有絕緣膠圈8，所述絕緣膠圈8包括一個立邊和設於所述立邊下端的腳邊，所述腳邊覆蓋住所述內開口，所述外開口7和所述肩部3位置相互對應。

在本實施例中，所述螺旋卷繞電極包括第一電極9、第二電極10及隔膜11，所述第一電極9和所述第二電極10相互間隔以螺旋形狀設置於所述電解質中，所述隔膜11設置於所述第一電極9和所述第二電極10的間隔中；所述第一電極9上設置有第一導電極耳91，所述第二電極10上設置有第二導電極耳101，所述第一導電極耳91與所述頂蓋1的內表面焊接；所述螺旋卷繞電極的最外圈與所述內立邊2的內表面之間設置有薄膜12；所述底殼5內表面設置有金屬片13，所述第二導電極耳101與所述金屬片13焊接。

在本實施例中，所述金屬片13的一面與所述底殼5內表面貼合，所述金屬片13的另一面設置有帶中心孔的絕緣墊一14，所述第二導電極耳101與所述金屬片13焊接部分設置有絕緣墊二15且所述絕緣墊二15與所述絕緣墊一14貼合；所述頂蓋1內表面設置有帶中心孔的絕緣墊三16。

在本實施例中，所屬第一導電極耳91的非焊接部分設置有絕緣膠帶一92；所述第二導電極耳101的非焊接部分及未被所述絕緣墊二15覆蓋的部分均設置有絕緣膠帶二102。

在本實施例中，或者所述第一電極9為陰極，所述第二電極10為陽極。

所述包膠式可充電鋰離子扣式電池的製作方法：所述第一電極9、隔膜11及第二電極10通過卷繞形成圓形或橢圓形的所述螺旋卷繞電極，所述隔膜11放置在所述第一電極9和第二電極10之間，所述第一電極9和所述第二電極10的寬度相互對應逐漸減少以適應從所述內蓋中心處到所述肩部3邊緣的高度變化；所述薄膜12覆蓋在所述螺旋卷繞電極的最外層；所述第一導電極耳91與所述頂蓋1的內表面焊接；所述絕緣膠圈8與所述內蓋配合，所述腳邊覆蓋住所述內開口，向所述內蓋泵入電解質；所述第二導電極耳101與所述金屬片13焊接；所述外殼與所述內蓋配合，利用所述絕緣膠圈8的塑性再通過所述外開口7與所述肩部3的機械扣合實現對所述包膠式可充電鋰離子扣式電池的密封。

本發明應用於鋰離子電池的技術領域。

雖然本發明的實施例是以實際方案來描述的，但是並不構成對本發明含義的限制，對於本領域的技術人員，根據本說明書對其實施方案的修改及與其他方案的組合都是顯而易見的。