[发明专利]一种圆柱形锂离子动力电池及其制作工艺

权利要求书

1.一种圆柱形锂离子动力电池，包括正极盖帽、外壳、电解液、电芯、正极导流盘和负极导流盘，所述电芯包括全极耳式正极片、全极耳式负极片和隔膜，其特征在于：正极片和负极片的光箔区分别位于电池的两端，正极片的敷料区与负极片的敷料区相重合，正极片和负极片的光箔区宽度分别为5-10mm，正极片的光箔区与正极导流盘的一端焊接，正极导流盘的另一端与正极盖帽焊接，正极片与外壳之间设置有绝缘垫片，负极片的光箔区与负极导流盘的一端焊接，负极导流盘的另一端与外壳底部焊接。

2.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子动力电池，其特征在于：所述正极片的敷料区上涂布的浆料由溶剂、正极活性物质、导电剂和粘结剂组成，所述溶剂为N-二甲基吡咯烷酮，所述正极活性物质为颗粒粒径D50分布在6-9μm之间的镍钴锰酸锂，所述导电剂为超级导电碳黑和碳纳米管，所述粘结剂为分子量在20-120万之间的聚偏氟乙烯均聚物，上述组分的质量比为镍钴锰酸锂∶碳纳米管∶超级导电碳黑∶聚偏氟乙烯均聚物∶N-二甲基吡咯烷酮＝96.5∶1.5∶0.5∶1.5∶40～45。

3.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子动力电池，其特征在于：所述负极片的敷料区上涂布的浆料由溶剂、负极活性物质、导电剂和粘结剂组成，所述溶剂为水，所述负极活性物质为颗粒粒径D50分布在10-20μm之间的人造石墨，所述导电剂为超级导电碳黑，所述粘结剂为丁苯橡胶乳与羧甲基纤维素钠的混合物，上述组分的质量比为人造石墨∶超级导电碳黑∶羧甲基纤维素钠∶丁苯橡胶乳∶水＝94.8∶2∶1.2∶2∶130。

4.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子动力电池，其特征在于：所述电解液为溶有1mol/L的LiPF6和体积比为EC∶EMC∶DMC＝3∶3∶4的混合溶剂的溶液。

5.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子动力电池，其特征在于：所述隔膜为表面涂覆有3-4μm陶瓷的厚度25μm的聚乙烯膜。

6.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子动力电池，其特征在于：所述正极导流盘与负极导流盘分别为导电柱、导电片或导电环。

7.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子动力电池，其特征在于：所述负极导流盘上设置有二个以上的锥体状沉孔，负极导流盘通过所述锥体状沉孔与外壳底部焊接。

8.一种圆柱形锂离子动力电池的制作工艺，其特征在于，包括：

(1)正极片的制备：以N-二甲基吡咯烷酮为溶剂，颗粒粒径D50分布在6-9μm之间的镍钴锰酸锂为正极活性物质，超级导电碳黑和碳纳米管为导电剂，分子量在20-120万之间的聚偏氟乙烯均聚物为粘结剂，上述组分的质量比为镍钴锰酸锂∶碳纳米管∶超级导电碳黑∶聚偏氟乙烯均聚物∶N-二甲基吡咯烷酮＝96.5∶1.5∶0.5∶1.5∶40～45，先将聚偏氟乙烯均聚物充分溶解于N-二甲基吡咯烷酮中，然后将碳纳米管及超级导电碳黑加入充分混合，再将镍钴锰酸锂加入充分搅拌混合，均匀搅拌4-5h后真空除泡，得到粘度为5000-8000cP的浆料，然后将配制好的浆料均匀涂布于厚度在12-25μm之间的集流体铝箔上，涂布时在集流体铝箔的一端留出5-10mm的光箔区，经干燥、辊压及分切后，得到正极片；

(2)负极片的制备：以水为溶剂，颗粒粒径D50分布在10-20μm之间的人造石墨为负极活性物质，超级导电碳黑为导电剂，丁苯橡胶乳与羧甲基纤维素钠的混合物作为粘结剂，上述组分的质量比为人造石墨∶超级导电碳黑∶羧甲基纤维素钠∶丁苯橡胶乳∶水＝94.8∶2∶1.2∶2∶130，先将羧甲基纤维素钠均匀分散于水中，再分多次加入到预先混合好的超级导电碳黑和人造石墨的混合粉中，搅拌均匀后加入丁苯橡胶乳再次搅拌，均匀后真空除泡，然后将配制好的浆料均匀涂布于厚度在8-16μm之间的集流体铜箔上，涂布时在集流体铝箔的一端留出5-10mm的光箔区，经干燥、辊压及分切后，得到负极片；

(3)电解液的制备：采用溶有1mol/L的LiPF6和体积比为EC∶EMC∶DMC＝3∶3∶4的混合溶剂的溶液；

(4)隔膜的制备：采用表面涂覆有3-4um陶瓷的厚度为25μm的聚乙烯膜；

(5)卷绕：将正极片、负极片和隔膜卷绕成极组，卷绕时正极片和负极片的光箔区分别位于两端，同时保证负极片的敷料区包住正极片的敷料区，电极直径为24.95-25.15mm；

(6)揉片：将卷绕后的卷芯进行揉片；

(7)端面焊：将揉片后的卷芯进行端面焊，正极片的光箔区和负极片的光箔区分别焊接正极导流盘和负极导流盘；

(8)套绝缘垫片：将端面焊后的卷芯的正极导流盘的上部套上绝缘垫片；

(9)点底焊：将套了绝缘垫片的卷芯套上外壳，将负极导流盘与外壳底部焊接后进行滚槽；

(10)注液：将滚槽后的电芯烘烤后注入电解液，注液后将正极导流盘与正极盖帽焊接，焊接后进行封口，得到圆柱形锂离子动力电池。