電池極組固定結構及卷繞式電池的製作方法

2023-04-30 10:54:31

專利名稱：電池極組固定結構及卷繞式電池的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電池，特別是涉及一種電池極組固定結構及採用該電池極組固定結構的卷繞式電池。
背景技術：
近年來，卷繞式電池在通訊產品、電動工具、玩具航模等領域應用越來越廣泛，市場需求量逐漸增加。降低電池成本同時保持電池性能是目前的重要方向。電池卷繞極組在電池殼內部的良好固定對於確保電池性能十分重要。目前，卷繞式低容量電池的卷繞極組在電池殼內部的固定採用如下四種方案1、將卷繞極組直接放置於鋼殼底部，通過增加極耳長度使極組電連接至電池蓋帽；2、在隔膜卷繞處焊接一段寬度較長、有一定硬度的耐溫耐鹼性PP/PE (聚丙烯/聚乙烯)材料，依靠長出的部位接觸鋼殼底部來對極組進行固定； 3、在卷繞極組的內芯或外圈加適當的固定裝置；4、在卷繞極組的下方，與電池殼內部的底部之間，加適當的固定裝置。方案1增大了電池的內阻，直接影響電池倍率放電性能；由於極耳的材料通常為鎳帶，該方案同時增加了電池成本。方案2到4需要耗用一定固定的其他材料，也增加了電池成本。

實用新型內容本實用新型的主要目的就是針對現有技術的不足，提供一種電池殼及採用該電池殼的卷繞式電池，以簡單實用的方式實現卷繞極組的良好固定，降低電池的製作成本。為實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案一種電池極組固定結構，包括用於放置卷繞極組的柱狀電池殼，所述柱狀電池殼的頂端和底端之間的位置具有向內凹陷的中部凹槽，所述中部凹槽形成對所述卷繞極組底部的支承部。優選地，所述中部凹槽為圍繞所述柱狀電池殼側周的滾槽。優選地，所述中部凹槽的深度配置成使得所述中部凹槽支承所述卷繞極組最外層的負極片、隔膜的底部及最外層的正極片的底部的至少一部分。優選地，所述中部凹槽的深度為0. 7mm至1. 0mm。更優地，所述中部凹槽的深度為0. 75 mm至0. 85mm。優選地，所述中部凹槽的位置配置成使得支承在所述中部凹槽上的所述卷繞極組的頂端低於所述柱狀電池殼的頂端殼口處6mm至7mm。優選地，所述中部凹槽離所述卷繞極組的頂端的距離為20. 45 mm至20. 55mm。優選地，靠近所述柱狀電池殼的頂端處具有向內凹陷的上端滾槽。優選地，所述柱狀電池殼為圓柱形。一種卷繞式電池，包括電池殼、蓋帽和卷繞極組，所述卷繞極組放置於所述電池殼內，所述蓋帽封住所述電池殼頂端的開口且與所述卷繞極組通過極耳相連，所述卷繞式電池具有前述的一種電池極組固定結構。[0015]本實用新型有益的技術效果是本實用新型提供了一種卷繞式電池的極組固定結構，通過在電池殼殼體外部適當位置壓製出一定的凹槽(例如通過滾槽方式)，卷繞極組放入後底部可固定支撐於凹槽處， 即依靠電池殼壁向內凹陷的形狀來支託極組底部從而固定卷繞極組，這樣可以不使用額外的固定裝置，節省了材料，降低了電池製造的成本，同時不影響極組的裝配鬆緊度。本實用新型的極組固定結構簡單實用，適用於電池批量性生產。

圖1為根據本實用新型一個實施例的卷繞式電池的結構示意圖。
具體實施方式
以下通過實施例結合附圖對本實用新型進行進一步的詳細說明。請參閱圖1，根據本實用新型的實施例，卷繞式電池包括柱狀電池殼3、蓋帽1和卷繞極組4，卷繞極組4由正極片7、負極片8以及兩極之間的隔膜9卷繞組成，放置於電池殼 3內，蓋帽1封住電池殼3頂端的開口且與卷繞極組4通過極耳相連。該卷繞式電池的電池極組固定結構包括該柱狀電池殼3，在柱狀電池殼3的頂端和底端之間的位置具有向內凹陷的中部凹槽6，中部凹槽6形成對卷繞極組4底部的支承部。本文中所稱的中部是相對於電池殼的頂端和底端而言的，並非限定於電池殼的中間位置。在優選的實施例中，中部凹槽6為圍繞柱狀電池殼側周的滾槽。中部凹槽6也可以是通過其它方式形成在電池殼上，且不一定是環電池殼一圈的凹陷，而也可以是只在部分位置凹陷。中部凹槽6的位置取決於卷繞極組4的高度，應保證極組在封口後不會觸碰電池殼上端部分如蓋帽1或上端滾槽(下文將述及)而短路，此外還受連接極組與蓋帽的極耳的長度的限制。中部凹槽6的深度以能同時託住卷繞極組4最外層的負極片、隔膜及正極片的底部為宜。可以設置成完全託住正極片的底部，也可以是只託正極片底部的一部分例如其一
半厚度。在優選的實施例中，中部凹槽6的深度為0. 7mm至1. 0mm。在更優的實施例中，中部凹槽6的深度為0. 85士0. 10mm。在優選的實施例中，中部凹槽6的位置配置成使得支承在中部凹槽6上的卷繞極組4的頂端低於柱狀電池殼3的頂端殼口處6mm至7mm。在優選的實施例中，中部凹槽離卷繞極組的頂端的距離為20. 50士0. 05mm。柱狀電池殼3通常可以是但不限於是圓柱形。典型的電池殼3可以是圓柱形鋼殼。 在優選的實施例中，中部凹槽6是在鋼殼側壁的適當位置形成中部滾槽，且如上所述，通常使極組頂端低於鋼殼殼口 6mm-7mm，而滾槽深度為0. 7m_l. Omm時效果較佳。在一些實施例中，靠近柱狀電池殼的頂端處還具有向內凹陷的上端滾槽5，蓋帽1 支撐在上端滾槽5上。更優地，蓋帽1與上端滾槽5之間通過膠圈2密封。電池殼中部滾槽的形狀可以與電池殼上端滾槽封口處的形狀相同。所滾的中部滾槽深度優選等於或大於上端滾槽封口處的深度。極組固定結構的形成可以包括以下步驟1、在鋼殼中部滾制出滾槽；2、將卷繞好的極組放入已實施步驟1的鋼殼中；3、在鋼殼上端滾槽、塗膠、注液、點焊並封口。以型號為AA800mAh電池為例的一個具體裝配流程包括如下步驟1、尺寸為Φ13.9πιπι-13. 5mm (直徑)，H49. Omm (高度)的鋼殼在滾槽機上形成中部滾槽，滾槽尺寸如下滾槽高度(即距鋼殼口以下)為20. 50士0. 05mm，滾槽深度為 0. 75 + 0. IOmm ；2、將正極片、負極片、隔膜和步驟1中滾槽鋼殼放置在工作檯面上，其中正極片厚度為0. 70士0. 02mm,負極片厚度為0. 30士0. 02mm,隔膜厚度為0. 18士0. 01mm。打開卷繞機電源開關並調節氣壓為0. 2-0. 4MPa，調整平臺上隔膜定位至末圈隔膜重合為準進行卷繞， 卷繞時正極片放在隔膜中間，隔膜將卷繞針包裹對摺並蓋住正極片，再將負極片平行放置在隔膜上端，負極片略微偏下0. 5mm，進行卷繞；3、卷好後一手捏住極組，同時放開卷繞開關及夾具下行開關，另一手將步驟1中滾槽鋼殼套住極組並將極組從卷繞針上拔出置入鋼殼中；4、滾槽塗膠調整好滾槽塗膠機進行上端滾槽塗膠；5、注液調整好自動注液機注液量並進行注液，再在離心機中將電解液甩至極組中；6、點焊調整好點焊機焊接熱量並試焊，確認無虛焊、炸焊現象後，將電池蓋背面朝上放置，極耳焊在蓋中心一側，焊點不能焊在防爆孔上，不能歪焊；7、壓蓋將極耳理平後進行壓蓋，極耳平整居於極組中間，避免出現極耳扭曲現象；8、封口 在自動封口機中對已壓蓋電池進行封口，最終平頭電池總高為 48. 50士0. 15mm，尖頭電池總高為49. 70士0. 15讓，電池即成型。以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種電池極組固定結構，包括用於放置卷繞極組的柱狀電池殼，其特徵在於，所述柱狀電池殼的頂端和底端之間的位置具有向內凹陷的中部凹槽，所述中部凹槽形成對所述卷繞極組底部的支承部。
2.如權利要求1所述的電池極組固定結構，其特徵在於，所述中部凹槽為圍繞所述柱狀電池殼側周的滾槽。
3.如權利要求1或2所述的電池極組固定結構，其特徵在於，所述中部凹槽的深度配置成使得所述中部凹槽支承所述卷繞極組最外層的負極片、隔膜的底部及最外層的正極片的底部的至少一部分。
4.如權利要求1或2所述的電池極組固定結構，其特徵在於，所述中部凹槽的深度為 0. 7mm 至 1. Omm0
5.如權利要求3所述的電池極組固定結構，其特徵在於，所述中部凹槽的深度為0.75 mm 至 0. 85mm0
6.如權利要求1或2所述的電池極組固定結構，其特徵在於，所述中部凹槽的位置配置成使得支承在所述中部凹槽上的所述卷繞極組的頂端低於所述柱狀電池殼的頂端殼口處 6mm 至 7mm ο
7.如權利要求1或2所述的電池極組固定結構，其特徵在於，所述中部凹槽離所述卷繞極組的頂端的距離為20. 45 mm至20. 55mm。
8.如權利要求1或2所述的電池極組固定結構，其特徵在於，靠近所述柱狀電池殼的頂端處具有向內凹陷的上端滾槽。
9.如權利要求1或2所述的電池極組固定結構，其特徵在於，所述柱狀電池殼為圓柱形。
10.一種卷繞式電池，包括電池殼、蓋帽和卷繞極組，所述卷繞極組放置於所述電池殼內，所述蓋帽封住所述電池殼頂端的開口且與所述卷繞極組通過極耳相連，其特徵在於， 所述卷繞式電池具有根據權利要求1-9任一項所述的電池極組固定結構。
專利摘要本實用新型公開了一種電池極組固定結構，包括用於放置卷繞極組的柱狀電池殼，所述柱狀電池殼的頂端和底端之間的位置具有向內凹陷的中部凹槽，所述中部凹槽形成對所述卷繞極組底部的支承部。還公開了採用該電池極組固定結構的卷繞式電池。通過在電池殼殼體外部適當位置壓製出一定的凹槽，卷繞極組放入後底部可固定支撐於凹槽處，這樣可以不使用額外的固定裝置，節省了材料，降低了電池製造的成本。
文檔編號H01M10/04GK202009055SQ20112001508
公開日2011年10月12日 申請日期2011年1月18日 優先權日2011年1月18日
發明者餘登濤, 彭東方, 王守軍, 鄭留栓, 魏娜 申請人:深圳市量能科技有限公司