卷芯及纽扣电池制作方法与流程

1.本发明涉及电池技术领域，更具体地，涉及一种卷芯及纽扣电池制作方法。


背景技术：

2.纽扣电池因体积小，容量大，一致性好的优点被广泛使用。相关技术中，在制作纽扣电池的过程中，需要将极耳设置于卷芯上，在将极耳设置于卷芯的过程中，连接的过程容易损坏卷芯自身的结构和极片之间的绝缘结构，导致卷芯失效的问题发生。


技术实现要素：

3.本发明的一个目的是提供一种卷芯及纽扣电池制作方法的新技术方案。
4.根据本发明的第一方面，提供了一种卷芯制作方法，所述方法包括：
5.将第一极耳与第一极片连接；
6.将第二极耳与第二极片连接；
7.层叠设置第一极片、第二极片和隔膜，隔膜在第一极片与第二极片之间形成隔离；
8.卷绕第一极片、第二极片和隔膜，以形成中部具有通孔的卷绕结构。
9.可选地，所述将第一极耳与第一极片连接包括：
10.在第一极片上涂覆第一电极材料，并留出未涂覆第一电极材料的第一空箔区；
11.将所述第一极耳与所述第一空箔区连接。
12.可选地，在所述将所述第一极耳与所述第一空箔区连接后，还包括：
13.在所述第一极耳与所述第一空箔区连接区域的两侧表面以及所述第一极耳的伸出所述第一极片的区域贴附绝缘胶纸。
14.可选地，将所述将第二极耳与第二极片连接包括：
15.在第二极片上涂覆第二电极材料，并留出未涂覆第二电极材料的第二空箔区；
16.将所述第二极耳与所述第二空箔区连接。
17.可选地，在将所述第二极耳与所述第二空箔区连接后，还包括：
18.在所述第二极耳与所述第二空箔区的连接区域的两侧表面以及所述第二极耳伸出所述第二极片的区域贴附绝缘胶纸。
19.可选地，所述卷绕第一极片、第二极片和隔膜，以形成中部具有通孔的卷绕结构包括：
20.采用第一极片、第二极片和隔膜以不同角度入卷针的方式进行卷绕；
21.去除卷针，以形成所述卷绕结构。
22.可选地，在所述去除卷针之前，还包括：
23.采用终止胶固定所述卷绕结构的尾端。
24.根据本发明的第二方面，提供了一种纽扣电池制作方法，所述方法包括：
25.制备如第一方面任意一项所述的卷芯制作方法制作的卷芯；
26.将所述第一极耳弯折至所述卷芯的第一端面；
27.将所述卷芯放置于第一半壳内，所述第一极耳与所述第一半壳接触；
28.通过所述通孔将所述第一极耳与所述第一半壳焊接；
29.注入电解液；
30.将所述第二极耳弯折至所述卷芯的第二端面；
31.将第二半壳套设于所述第一半壳的外侧；
32.将第二半壳与第二极耳焊接。
33.可选地，所述将所述第一极耳弯折至所述卷芯的第一端面包括：
34.将所述第一极耳弯折至所述卷芯的第一端面，并使所述第一极耳覆盖所述通孔。
35.可选地，所述将所述第二极耳弯折至所述卷芯的第二端面包括：
36.将所述第二极耳弯折至所述卷芯的第二端面，并使所述第二极耳覆盖所述通孔。
37.可选地，在所述将第二半壳套设于所述第一半壳的外侧之前，还包括：在第一半壳的外侧设置绝缘密封圈；
38.在所述将第二半壳套设于所述第一半壳的外侧之后，所述绝缘密封圈位于所述第一半壳与所述第二半壳之间。
39.根据本公开的一个实施例，将第一极耳与第一极片连接以及将第二极耳与第二极片连接后，再将第一极片、第二极片以及隔膜进行卷绕，能够避免卷绕后将第一极耳和第二极耳与卷绕结构连接对卷绕结构的形成损伤，提高了制作的卷芯的安全性能，避免了卷芯失效的问题。
40.通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
41.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
42.图1是本公开的一个实施例中的卷芯制作方法的流程图。
43.图2是本公开的一个实施例中的第一极片与第一极耳连接的结构示意图之一。
44.图3是本公开的一个实施例中的第一极片与第一极耳连接的结构示意图之二。
45.图4是本公开的一个实施例中的以不同角度入卷针卷绕卷芯的示意图。
46.图5是本公开的一个实施例中的卷绕形成卷绕结构的卷芯的结构示意图。
47.图6是本公开的一个实施例中的将极耳弯折至卷芯端面的结构示意图。
48.图7是本公开的一个实施例中的将卷芯设置在壳体内的结构示意图。
49.图8是本公开的一个实施例中的纽扣电池的分解示意图。
50.附图标记说明：
51.1、第一极片；11、第一极耳；12、第一电极材料；13、第一空箔区；14、连接区域；15、绝缘胶纸；2、第二极片；21、第二极耳；3、隔膜；4、卷针；5、卷芯；50、通孔；51、第一端面；52、第二端面；61、第一半壳；62、第二半壳；63、绝缘密封圈。
具体实施方式
52.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具
体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
53.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
54.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
55.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
56.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
57.根据本公开的一个实施例，提供一种卷芯制作方法，如图1-图7所示，所述方法包括：
58.将第一极耳11与第一极片1连接。
59.将第二极耳21与第二极片2连接。第一极耳11与第一极片1连接以及第二极耳21与第二极片2连接的顺序不限，也可同步进行。
60.层叠设置第一极片1、第二极片2和隔膜3，隔膜3在第一极片1与第二极片2之间形成隔离。
61.卷绕第一极片1、第二极片2和隔膜3，以形成中部具有通孔50的卷绕结构。隔膜3对第一极片1与第二极片2起到绝缘作用。隔膜3设置的结构以及覆盖的区域能够在卷绕后在第一极片1与第二极片2之间形成有效的隔离作用。
62.在该实施例中，将第一极耳11与第一极片1连接以及将第二极耳21与第二极片2连接后，再将第一极片1、第二极片2以及隔膜3进行卷绕，能够避免卷绕后将第一极耳11和第二极耳21与卷绕结构连接对卷绕结构的形成损伤，提高了制作的卷芯5的安全性能，避免了卷芯5失效的问题。
63.可选地，第一极耳11与第一极片1通过焊接的方式连接。第二极耳21与第二极片2通过焊接的方式连接。
64.在一个实施例中，如图2，图3所示，所述将第一极耳11与第一极片1连接包括：
65.在第一极片1上涂覆第一电极材料12，并留出未涂覆第一电极材料12的第一空箔区13。
66.将所述第一极耳11与所述第一空箔区13连接。
67.第一空箔区13上未涂覆第一电极材料12，第一极耳11与第一空箔区13能够更好地接触，连接后能够保障第一极片1与第一极耳11有效接触导通。
68.在一个实施例中，如图2，图3所示，在所述将所述第一极耳11与所述第一空箔区13连接后，还包括：
69.在所述第一极耳11与所述第一空箔区13的连接区域14的两侧表面以及所述第一极耳11的伸出所述第一极片1的区域贴附绝缘胶纸15。
70.在该实施例中，绝缘胶纸15在连接区域14的两侧表面形成绝缘和保护的作用。避免卷绕后，连接区域14的结构破坏隔膜3与相邻的第二极片2接触短路的问题。例如，第一极耳11与第一极片1焊接在一起，焊接产生的毛刺位于连接区域14。通过绝缘胶纸15设置于连
接区域14的两侧表面，能够避免毛刺将相邻的隔膜3刺破，避免卷芯5短路。第一极耳11伸出于连接区域14的部分上的绝缘胶纸15能够在第一极耳11与卷绕结构的端面之间形成绝缘。
71.在一个实施例中，将所述将第二极耳21与第二极片2连接包括：
72.在第二极片2上涂覆第二电极材料，并留出未涂覆第二电极材料的第二空箔区。
73.将所述第二极耳21与所述第二空箔区连接。
74.第二极片2的结构与第一极片1可选用相同结构，第二极耳21的结构与第一极耳11的结构可选用相同的结构。第二极片2与第二极耳21连接的结构与本公开中的第一极片1与第一极耳11的连接结构可选用相同的连接结构。第二空箔区能够保障第二极耳21与第二极片2连接导通的有效性。
75.在一个实施例中，在将所述第二极耳21与所述第二空箔区连接后，还包括：
76.在所述第二极耳21与所述第二空箔区的连接区域的两侧表面以及所述第二极耳21伸出所述第二极片2的区域贴附绝缘胶纸。
77.绝缘胶纸能够避免第二极片2与第二极耳21连接产生的结构破坏隔膜造成卷芯5短路的问题。
78.在一个实施例中，如图4-图7所示，所述卷绕第一极片1、第二极片2和隔膜3，以形成中部具有通孔50的卷绕结构包括：
79.采用第一极片1、第二极片2和隔膜3以不同角度入卷针4的方式进行卷绕；
80.去除卷针4，以形成所述卷绕结构。
81.采用不同角度入卷针4能够使卷绕结构的位于卷芯5中部的始端的不同层均匀分布，以使形成的通孔50的内部结构更加整齐。并且能够降低卷绕难度，使第一极片1、第二极片2和隔膜3更容易卷绕在卷针4上。
82.如图4所示，不同角度入卷针4指的是层叠的第一极片1、第二极片2和隔膜3中的每层的端部错开放置，使该端部与卷针4的表面形成不同的角度。
83.可选地，隔膜3与第一极片1和第二极片2层叠的结构中，可选两层隔膜3，其中一层隔膜3位于第一极片1与第二极片2之间，并且第一极片1或第二极片2的两侧均设置隔膜3，这样能够在卷绕结构中有效避免卷绕后的位于不同层的极片接触。
84.在一个实施例中，在所述去除卷针4之前，还包括：
85.采用终止胶固定所述卷绕结构的尾端。
86.卷绕形成卷绕结构后，通过终止胶在卷绕结构的最外圈固定，避免面卷绕结构散开。固定后抽出卷针4，卷绕结构能够保持卷绕后的结构。
87.终止胶可以缠绕卷芯5外侧一圈、缠绕半圈或缠绕四分之一圈。终止胶固定第一极片1、第二极片2和隔膜3卷绕后位于最外层的一侧的末端。
88.例如，卷芯5的最外圈为隔膜3，终止胶缠绕在最外圈的隔膜3上。
89.根据本公开的一个实施例，提供一种纽扣电池制作方法，如图5-图8所示，所述方法包括：
90.制备如本公开实施例中任意一项所述的卷芯制作方法制作的卷芯5。
91.将所述第一极耳11弯折至所述卷芯5的第一端面51。
92.将所述卷芯5放置于第一半壳61内，所述第一极耳11与所述第一半壳61接触。
93.通过所述通孔50将所述第一极耳11与所述第一半壳61焊接。
94.注入电解液。
95.将所述第二极耳21弯折至所述卷芯5的第二端面52。
96.将第二半壳62套设于所述第一半壳61的外侧。
97.将第二半壳62与第二极耳21焊接。本公开实施例中的卷芯5的结构能够避免产生短路的情况，该纽扣电池具有更优的安全性。
98.在该实施例中，第一极耳11与第一半壳61焊接，使第一半壳61形成纽扣电池的一个电极。例如，第一半壳61具有端面和侧面，第一极耳11与第一半壳61的端面焊接。第二半壳62具有端面和侧面，第二极耳与第二半壳62的端面焊接，第二半壳62的侧面套设于第一半壳61的侧面的外侧。
99.在将第二极耳21弯折至卷芯5的第二端面52之前注入电解液，能够避免第二极耳21影响电解液浸润卷芯5。例如，电解液能够从通孔50进入卷芯5内，以及避免第二极耳21覆盖在第二端面52的部分遮挡电解液，以能够从会被第二极耳21遮挡的部分浸入。这样能够保障电解液完全浸润卷芯5。
100.在一个实施例中，在所述将第二半壳62套设于所述第一半壳61的外侧之前，还包括：在第一半壳61的外侧设置绝缘密封圈63。
101.在所述将第二半壳62套设于所述第一半壳61的外侧之后，所述绝缘密封圈63位于所述第一半壳61与所述第二半壳62之间。
102.在第一半壳61的外侧设置绝缘密封圈63，使绝缘密封圈63位于第一半壳61的侧面与第二半壳62的侧面之间。
103.绝缘密封圈63的装配可以在将第一极耳11与第一半壳61焊接后套设于第一半壳61的外侧，再将第二半壳62套设于第一半壳61的外侧，使绝缘密封圈63位于第一半壳61与第二半壳62之间。
104.绝缘密封圈63的装配还可以在准备第一半壳61后套设于第一半壳61的外侧，或者将卷芯5放入第一半壳61后套设绝缘密封圈63。
105.在一个实施例中，所述将所述第一极耳11弯折至所述卷芯5的第一端面51包括：
106.将所述第一极耳11弯折至所述卷芯5的第一端面51，并使所述第一极耳11覆盖所述通孔50。
107.在制作过程中，第一极耳11覆盖通孔50，卷芯5放置于第一半壳61内后，第一极耳11暴露于通孔50。在第二端面52一侧伸入焊枪对第一极耳11与第一半壳61进行焊接。这样能够准确地焊接第一极耳11与第一半壳61。
108.在一个实施例中，所述将所述第二极耳21弯折至所述卷芯5的第二端面52包括：
109.将所述第二极耳21弯折至所述卷芯5的第二端面52，并使所述第二极耳21覆盖所述通孔50。
110.在将第二半壳62与第一半壳61装配完后，在第二半壳62一侧进行焊接，使第二半壳62与第二极耳21连接。第二极耳21覆盖通孔50更方便焊接定位，以保障第二极耳21与第二半壳62焊接的稳定性，避免产生虚焊的情况。
111.在一个实施例中，将第二半壳套设于所述第一半壳的外侧，装配完第一半壳61与第二半壳62后，以通孔50为定位，在第一半壳61的外侧对第一半壳61与第一极耳11进行焊接，以及在第二半壳62的外侧对第二半壳62与第二极耳21进行焊接。
112.本公开中，焊接可以采用电阻焊或激光焊接进行焊接，激光焊优选为双针电阻焊。
113.第一极耳11和第二极耳21均选用金属材料，可以是铜、铝、镍等金属，形状优选为箔材。第一极耳11和第二极耳21也可以采用导线。
114.第一极耳11与第一极片1焊接，以及第二极耳21与第二极片2焊接的方式可以是激光焊、电阻焊或者超声焊。
115.可选地，第一极片1为负极极片，涂覆的第一电极材料12为负极电极材料。例如，负极材料为碳。第二极片2为正极极片，涂覆的第二电极材料为正极电极材料。例如，正极材料为钴酸锂。可以在正极极片和负极极片的两面均涂覆电极材料，可以采用涂布机涂覆。正极极片优选为铝箔，负极极片优选为铜箔，涂覆后将正极极片和负极极片进行分条，分切，形成条状的极片箔材。
116.上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
117.虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。