本發(fā)明涉及電池加工，尤其涉及一種全極耳圓柱電池以及卷芯的整平方法。

背景技術(shù)：

1、為了大幅提升電池過(guò)電流能力、降低電池發(fā)熱量、突破圓柱電池的瓶頸，鋰電池多采用全極耳的工藝。在鋰電池的全極耳工藝中，需要先將全極耳(也即卷芯的兩端)整平，平坦面具有一定的強(qiáng)度后，才能夠進(jìn)行后續(xù)的集流片焊接。在后續(xù)的集流片焊接的工序中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)卷芯的平坦面和集流片焊接不夠穩(wěn)固，電池受到?jīng)_擊的情況下卷芯容易與集流片發(fā)生脫離，造成電池失效。

2、因此，亟需設(shè)計(jì)一種全極耳圓柱電池以及卷芯的整平方法，以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種全極耳圓柱電池，卷芯和集流片焊接更加穩(wěn)固，提高電池的抗沖擊能力。

2、本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種卷芯的整平方法，經(jīng)過(guò)該方法整平后的卷芯與集流片焊接更加穩(wěn)固，電池的抗沖擊性提高。

3、全極耳圓柱電池，包括卷芯和集流片，上述卷芯由依次疊置的正極片、隔膜、負(fù)極片以及隔膜卷繞而成，上述正極片的正極箔上具有正極活性物質(zhì)層和位于上述卷芯軸向端部的空白箔，上述負(fù)極片的負(fù)極箔上具有負(fù)極活性物質(zhì)層和位于上述卷芯軸向端部的空白箔，上述正極片和上述負(fù)極片的空白箔朝向相反；上述正極片的空白箔與上述負(fù)極片的空白箔的任一方或者雙方具有通過(guò)朝向上述卷芯中心軸折彎并重合而形成的平坦面，并在上述平坦面形成有槽；

4、上述平坦面分為位于上述卷芯兩端的正極平坦面和負(fù)極平坦面，上述正極平坦面的整體平面度小于或等于0.25mm，上述正極平坦面被上述槽分割成若干獨(dú)立的并呈扇形的第一焊接區(qū)，每個(gè)上述第一焊接區(qū)的平面度小于或等于0.2mm；和/或

5、上述負(fù)極平坦面的整體平面度小于或等于0.22mm，上述負(fù)極平坦面被上述槽分割成若干獨(dú)立的呈扇形的第二焊接區(qū)，每個(gè)上述第二焊接區(qū)的平面度小于或等于0.2mm；

6、至少一個(gè)上述第一焊接區(qū)和/或至少一個(gè)上述第二焊接區(qū)通過(guò)呈直線狀的焊線焊接相對(duì)應(yīng)的集流片，上述焊線沿上述卷芯的外周朝向上述卷芯中心軸設(shè)置。

7、作為一個(gè)可選的方案，若干個(gè)上述第一焊接區(qū)組成環(huán)狀面和/或若干個(gè)上述第二焊接區(qū)組成環(huán)狀面且與上述卷芯同心設(shè)置，上述焊線位于第一焊接區(qū)或第二焊接區(qū)內(nèi)部；上述第一焊接區(qū)和/或第二焊接區(qū)的外側(cè)和卷芯外壁的間距為c1，c1＝n*gap，4≤n≤8，gap＝t1+t2+2*t3，上述正極片厚度為t1、上述負(fù)極片厚度為t2、上述隔膜厚度為t3；上述第一焊接區(qū)和/或第二焊接區(qū)的內(nèi)側(cè)和卷芯內(nèi)壁的間距為c2，0.3mm≤c2≤1.0mm，上述第一焊接區(qū)和/或第二焊接區(qū)寬度為c，卷芯的厚度為x，c＝x-c1-c2。

8、作為一個(gè)可選的方案，上述焊線包括有效焊線，上述有效焊線長(zhǎng)度為a，65％≤a/c≤86％。

9、上述焊線為螺旋焊線。

10、作為一個(gè)可選的方案，上述焊線的螺旋直徑為d，0.2mm≤d≤1mm，上述焊線的螺距為y，0.2mm≤y≤0.7mm，且d>y。

11、作為一個(gè)可選的方案，上述正極平坦面的上述槽設(shè)置有八個(gè)，上述第一焊接區(qū)設(shè)置有八個(gè)，八個(gè)上述第一焊接區(qū)沿上述正極平坦面的中心呈扇形間隔均布，每一個(gè)上述第一焊接區(qū)內(nèi)形成有一個(gè)對(duì)應(yīng)的上述焊線，上述焊線形成在上述第一焊接區(qū)的中心處；和/或

12、上述負(fù)極平坦面的上述槽設(shè)置有八個(gè)，上述第二焊接區(qū)設(shè)置有八個(gè)，八個(gè)上述第二焊接區(qū)沿上述負(fù)極平坦面的中心呈扇形間隔均布，每一個(gè)上述第二焊接區(qū)內(nèi)形成有一個(gè)對(duì)應(yīng)的上述焊線，上述焊線形成在上述第二焊接區(qū)的中心處。

13、作為一個(gè)可選的方案，還包括正極集流片和負(fù)極集流片，上述正極平坦面與上述正極集流片焊接且焊接良率在99％以上，上述負(fù)極平坦面和上述負(fù)極集流片焊接的良率為99％以上。

14、卷芯的整平方法，用于對(duì)上述的卷芯的端面進(jìn)行整平，上述卷芯的整平方法包括：

15、s10：預(yù)壓，通過(guò)預(yù)壓裝置將卷芯端部的多層正極片的空白箔和/或多層負(fù)極片的空白箔向內(nèi)收攏，形成上述槽；

16、s20：動(dòng)態(tài)壓平，動(dòng)態(tài)壓平機(jī)構(gòu)以預(yù)設(shè)壓平速度從上述卷芯兩端向上述卷芯中間壓縮上述卷芯，當(dāng)上述卷芯達(dá)到預(yù)定伸縮量時(shí)停止；

17、s30：靜態(tài)壓平，靜態(tài)壓平機(jī)構(gòu)以固定壓力擠壓上述卷芯的兩端并維持預(yù)設(shè)時(shí)間。

18、作為一個(gè)可選的方案，上述s30中，上述靜態(tài)壓平機(jī)構(gòu)的總進(jìn)給量較兩步壓平多，被配置成三步壓平后最終的卷芯高度和兩步壓平的卷芯高度相同，壓平前的卷芯高度與壓平后的卷芯高度的比值為1.09。

19、本發(fā)明的有益效果在于：

20、本發(fā)明提供一種全極耳圓柱電池，通過(guò)將平坦面、第一焊接區(qū)以及第二焊接區(qū)的平面度降低，并結(jié)合采用直線型的焊線，將集流片和平坦面的結(jié)合強(qiáng)度大大提高，進(jìn)而提高了電池的抗撞擊能力，即使在受外力情況下，平坦面和集流片仍處于穩(wěn)定接合的狀態(tài)，不易發(fā)生脫離。

21、本發(fā)明還提供一種卷芯的整平方法，通過(guò)三步法將卷芯平坦面整平，正極平坦面和負(fù)極平坦面的整體平面度小于或等于0.25mm，第一焊接區(qū)和第二焊接區(qū)的平面度小于或等于0.2mm，卷芯平坦面外圈和內(nèi)圈的高度趨于一致，使得平坦面有更大面積可以用于與集流片進(jìn)行焊接，且焊接集流片的良率提高，電池的內(nèi)部電阻降低，電池性能提高。

技術(shù)特征：

1.全極耳圓柱電池，包括卷芯(10)和集流片(20)，所述卷芯(10)由依次疊置的正極片(13)、隔膜(15)、負(fù)極片(14)以及隔膜(15)卷繞而成，所述正極片(13)的正極箔上具有正極活性物質(zhì)層(132)和位于所述卷芯(10)軸向端部的空白箔，所述負(fù)極片(14)的負(fù)極箔上具有負(fù)極活性物質(zhì)層和位于所述卷芯(10)軸向端部的空白箔，所述正極片(13)和所述負(fù)極片(14)的空白箔朝向相反；所述正極片(13)的空白箔與所述負(fù)極片(14)的空白箔的任一方或者雙方具有通過(guò)朝向所述卷芯(10)中心軸折彎并重合而形成的平坦面(11)，并在所述平坦面(11)形成有槽(112)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全極耳圓柱電池，其特征在于，若干個(gè)所述第一焊接區(qū)(111)組成環(huán)狀面和/或若干個(gè)所述第二焊接區(qū)組成環(huán)狀面且與所述卷芯(10)同心設(shè)置，所述焊線(1111)位于所述第一焊接區(qū)(111)或所述第二焊接區(qū)內(nèi)部；所述第一焊接區(qū)(111)和/或所述第二焊接區(qū)的外側(cè)和所述卷芯(10)外壁的間距為c1，c1＝n*gap，4≤n≤8，gap＝t1+t2+2*t3，所述正極片(13)的厚度為t1、所述負(fù)極片(14)的厚度為t2、所述隔膜(15)的厚度為t3；所述第一焊接區(qū)(111)和/或所述第二焊接區(qū)的內(nèi)側(cè)和所述卷芯(10)內(nèi)壁的間距為c2，0.3mm≤c2≤1.0mm，所述第一焊接區(qū)(111)和/或所述第二焊接區(qū)的寬度為c，所述卷芯(10)的厚度為x，c＝x-c1-c2。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全極耳圓柱電池，其特征在于，所述焊線(1111)包括有效焊線，所述有效焊線長(zhǎng)度為a，65％≤a/c≤86％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全極耳圓柱電池，所述焊線(1111)為螺旋焊線。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全極耳圓柱電池，其特征在于，所述焊線(1111)的螺旋直徑為d，0.2mm≤d≤1mm，所述焊線(1111)的螺距為y，0.2mm≤y≤0.7mm，且d>y。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的全極耳圓柱電池，其特征在于，所述正極平坦面(16)的所述槽(112)設(shè)置有八個(gè)，所述第一焊接區(qū)(111)設(shè)置有八個(gè)，八個(gè)所述第一焊接區(qū)(111)沿所述正極平坦面(16)的中心呈扇形間隔均布，每一個(gè)所述第一焊接區(qū)(111)內(nèi)形成有一個(gè)對(duì)應(yīng)的所述焊線(1111)，所述焊線(1111)形成在所述第一焊接區(qū)(111)的中心處；和/或

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的全極耳圓柱電池，其特征在于，還包括正極集流片(30)和負(fù)極集流片(40)，所述正極平坦面(16)與所述正極集流片(30)焊接且焊接良率在99％以上，所述負(fù)極平坦面(17)和所述負(fù)極集流片(40)焊接的良率為99％以上。

8.卷芯的整平方法，其特征在于，用于對(duì)如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的卷芯(10)的端面進(jìn)行整平，所述卷芯的整平方法包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的卷芯的整平方法，其特征在于，所述s30中，所述靜態(tài)壓平機(jī)構(gòu)的總進(jìn)給量較兩步壓平多，被配置成三步壓平后最終的所述卷芯(10)高度和兩步壓平的所述卷芯(10)高度相同，壓平前的所述卷芯(10)高度與壓平后的所述卷芯(10)高度的比值為1.09。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于電池加工技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種全極耳圓柱電池以及卷芯的整平方法。全極耳圓柱電池包括卷芯和兩個(gè)集流片，卷芯的兩端形成平坦面，平坦面分為位于卷芯兩端的正極平坦面和負(fù)極平坦面，正極平坦面的整體平面度小于或等于0.25mm，正極平坦面被槽分割成若干獨(dú)立的并呈扇形的第一焊接區(qū)，每個(gè)第一焊接區(qū)的平面度小于或等于0.2mm；負(fù)極平坦面的整體平面度小于或等于0.22mm，負(fù)極平坦面被槽分割成若干獨(dú)立的呈扇形的第二焊接區(qū)，每個(gè)第二焊接區(qū)的平面度小于或等于0.2mm；第一焊接區(qū)和/或第二焊接區(qū)通過(guò)呈直線的焊線螺旋焊接相對(duì)應(yīng)的集流片。上述全極耳圓柱電池以及卷芯的整平方法提高了平坦面與集流片連接的穩(wěn)固性，進(jìn)而提高了電池的防撞性能。

技術(shù)研發(fā)人員：張丹丹,陳盛,趙先敏,趙宇,施令兵,鄭春龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇天鵬電源有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15