[发明专利]一种用于圆柱形锂-二硫化铁电池的电芯卷绕方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学电源技术领域，特别涉及一种用于圆柱形锂-二硫化铁电池的电芯卷绕方法。

背景技术

锂-二硫化铁电池由于具有能量密度高、电压高、重量轻、自放电小、工作温度范围宽、寿命长等优点，是摄像机、移动电话、笔记本电脑机便携式测量仪器等电子装置小型轻量化的理想电源，也是未来电动汽车用轻型高能动力电池的首选电源。

目前，国内外的圆柱形锂-二硫化铁电池制造厂商生产的电芯通常为卷绕型锂电池，该电芯的制作过程如下：首先，将正极活性物质涂覆在正极导电基材上，然后对正极进行烘干、辊压、分切处理得到正极极片；然后，选择特定尺寸的金属锂或其合金铂带作为负极极片；接着，将正极极耳连接到正极极片上以形成正极结构，将负极极耳连接到负极极片上以形成负极结构；最后，将正极结构、负极结构和双层隔膜的始端对齐后送入卷绕设备，以卷绕形成电芯。

然而，正极极耳和负极极耳通常为由金属材料制成的矩形片状结构。由于金属材料的硬度较大，其矩形片状的边角处很容易刺穿隔膜，并且将正极极耳和负极极耳焊接至正极极片和负极极片时产生的毛刺也很可能剌穿隔膜，隔膜被刺穿将使得位于隔膜两侧的正极结构和负极结构导通，造成电池内部短路。电池内部短路会损坏电池，导致电池不可使用，严重时还可能产生危险。

因此，需要一种用于圆柱形锂-二硫化铁电池的电芯卷绕方法，以解决上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了解决现有技术的问题，本发明提供一种用于圆柱形锂-二硫化铁电池的电芯卷绕方法，所述电芯包括正极结构、负极结构和夹在所述正极结构和所述负极结构之间的隔膜，所述正极结构包含正极极片和设置在所述正极极片一端的正极极耳，所述负极结构包含负极极片和设置在所述负极极片一端的负极极耳，所述方法包括：a）将双层所述隔膜送入卷针，双层所述隔膜之间夹有所述负极结构，所述负极结构的未设置有所述负极极耳的一端作为所述负极结构卷绕的始端，且所述负极结构的始端位于双层所述隔膜的始端之后；b）对双层所述隔膜进行预卷绕；c）将所述正极结构放置在双层所述隔膜的最内侧，并使所述正极结构与双层所述隔膜一起卷绕，所述正极结构的设置有所述正极极耳的一端作为所述正极结构卷绕的始端，所述负极结构的始端位于所述正极极耳之后；d）使所述负极结构与所述正极结构和双层所述隔膜一起卷绕；e）使所述正极结构、所述负极结构依次完成卷绕，其中，所述正极结构的末端位于所述负极极耳之前，双层所述隔膜不先于所述负极结构完成卷绕。

优选地，所述负极结构的始端与双层所述隔膜的始端之间的距离不少于20mm。

优选地，双层所述隔膜的预卷绕尺寸不少于10mm。

优选地，双层所述隔膜的预卷绕尺寸为22-30mm。

优选地，双层所述隔膜的预卷绕尺寸为10-15mm。

优选地，所述c）步骤中所述正极结构与双层所述隔膜一起卷绕预定长度，所述预定长度为10-20mm。

优选地，所述预定长度为12-15mm。

优选地，所述预定长度为10-12mm。

优选地，当所述正极结构卷绕结束后，负极结构继续卷绕，以使所述负极结构完全包裹所述正极结构。

优选地，所述负极结构先于双层所述隔膜完成卷绕。

优选地，当所述负极结构卷绕结束后，双层所述隔膜继续卷绕1-3圈。

优选地，所述方法还包括在卷绕结束后用胶布粘住双层所述隔膜的末端。

优选地，所述b）步骤还包括在所述预卷绕结束后，在双层所述隔膜的末端施加张力。

本发明还提供一种用于圆柱形锂-二硫化铁电池的电芯，所述电芯是采用如上所述的电芯卷绕方法制得的。

本发明还提一种圆柱形锂-二硫化铁电池，所述圆柱形锂-二硫化铁电池包含如上所述的电芯。

采用根据本发明的电芯卷绕方法可以有效地避免由于正极极耳和/或负极极耳附近的隔膜被刺穿而导致的位于隔膜两侧的正极结构和负极结构导通，造成内部短路，因此可以防止电池损坏、提高电池的使用寿命和良品率。此外，采用根据本发明的电芯卷绕方法制备的锂-二硫化铁电池的放电性能优越。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1为卷针的示意图；