[发明专利]一种全极耳型纽扣电池及其制造方法在审

专利信息
申请号: 202010146118.0 申请日: 2020-03-05
公开(公告)号: CN111244381A 公开(公告)日: 2020-06-05
发明(设计)人: 王晓峰;尤政;吴成军 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: H01M2/26 分类号: H01M2/26;H01M10/0525;H01M10/0583;H01M10/04
代理公司: 北京国林贸知识产权代理有限公司 11001 代理人: 李富华
地址: 100084 北京市海淀区*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 全极耳型 纽扣 电池 及其 制造 方法
【权利要求书】:

1.一种全极耳型纽扣电池,所述全极耳型纽扣电池包括壳体,由正极片、隔膜、负极片和卷芯;其特征在于,在正极片和负极片的长度方向的一边保留空白箔窄边;将正极、隔膜、负极依次叠放,正负极空白箔窄边分处于两边,以卷绕方式形成圆柱型卷芯;然后分别将卷芯两端空白箔窄边压实,形成正负极全极耳,能够允许大电流通过,并通过导电金属片焊接连接到纽扣电池的正负极壳盖上;在正负极壳体内填充绝缘密封胶,形成一个完善的纽扣电池。

2.一种全极型纽扣电池的制造方法,其特征在于:具体步骤如下:

1)在正极极片的长度方向的一个边预留小尺寸窄边空白箔材;

2)在负极极片的长度方向的一个边预留小尺寸窄边空白箔材;

3)正负极极片通过隔膜进行隔离,将正极、隔膜、负极依次叠放,正负极空白箔窄边分处于两边,以卷绕方式形成圆柱型卷芯;

4)圆柱型卷芯两端的空白箔窄边分别通过挤压压实,形成全极耳;然后用激光焊接方式焊上导电金属片;

5)将正负极两端引出的导电金属片焊接到正负极壳盖上;得到半成品纽扣锂电池;

6)再经过烘烤、注液、封装、老化、测试后完成纽扣锂电池制造。

3.根据权利要求2所述全极型纽扣电池的制造方法,其特征在于,所述正电极由钴酸锂、镍钴锰三元材料或磷酸铁锂可脱出嵌入锂离子的含锂金属氧化物中的一种或者多种与导电剂、粘结剂组成的正极活性物质粘附于金属铝箔上制作而成;其中含锂金属氧化物、导电剂、粘结剂的重量比50%-80%:1%-20%:1%-20%;导电剂为导电炭黑、导电石墨、谈纳米管、碳纤维中的一种或者多种组合;粘结剂为PEFT、PVDF、SBR、CMC、海藻酸钠中一种或者多种组合。

4.根据权利要求2所述全极型纽扣电池的制造方法,其特征在于,所述负电极由石墨,硬碳,钛酸锂或硅材料可脱出嵌入锂离子的材料中的一种或者多种与导电剂、粘结剂组成的负极活性物质粘附于金属铝箔上制作而成;其中石墨,硬碳,钛酸锂或硅材料、导电剂、粘结剂的重量比:50%-80%:1%-20%:1%-20%。

5.根据权利要求2所述全极型纽扣电池的制造方法,其特征在于,所述隔膜是多孔PP,PE或无纺布;其中,隔膜长度比负极长度长,隔膜宽度比负极宽度宽,保证正负极能够隔离开,确保电池的安全性。

6.根据权利要求2所述全极型纽扣电池的制造方法,其特征在于,所述与正负极两端的全极耳焊接的导电金属片为镍箔、钛箔或钢箔;并焊接连接到纽扣电池的正负极壳盖上,使电池正负极能够引到外壳上,并且有好的导电特性。

7.根据权利要求2所述全极型纽扣电池的制造方法,其特征在于,所述的负极长度比正极长度长,负极宽度比正极宽度宽,使正极脱出的锂离子都能有对应的负极活性物质接收嵌入,保证电池的安全性和效率。

8.根据权利要求2所述全极型纽扣电池的制造方法,其特征在于,所述步骤4)压实圆柱型卷芯两端的空白箔窄边采用50N-10000N挤压力压实,使空白箔材紧贴在一起,形成良好导电的全极耳,确保全极耳允许大电流通过的效果。

9.根据权利要求2所述全极型纽扣电池的制造方法,其特征在于,所述正负极壳盖采用不锈钢或镍制成;并采用胶圈绝缘,金属挤压胶圈密封;其中胶圈为高分子材料PP、PE或EPDM。

10.根据权利要求2所述全极型纽扣电池的制造方法,其特征在于,所述注液为将得到的半成品纽扣锂电池泡入LiPF6-EC/PC/DEC电解液;所述电解液还可以是LiPF6、LiBF4、LiCLF6、LiAsF6、LiTFSi、LiTf中任意一种或者多种与溶剂EC、PC、DEC、EMC中任意一种或者多种混合组成。

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