一种新型方形铝壳锂电池的制作方法

1.本发明涉及锂电池技术领域，具体为一种新型方形铝壳锂电池。


背景技术：

2.锂离子电池的高能量密度及无记忆效应是其得以广泛应用的核心优势之一。但无论是新能源车的续航里程的提高或电子产品的待电时长的增加，均需要锂离子电池的能量密度进一步提高。而锂离子电池在首次充放电时，因负极sei膜的生成或副反应会消耗掉正极一部分的活性锂，使可提供的能量降低，在使用过程中活性锂持续消耗则可提供的能量持续降低，因此及时补充活性锂是维持可用能量提高能量密度的有效方法。目前常用的补锂方式包括两种，一种是正极补锂，另一种是负极补锂。正极补锂通常是在正极浆料中加入富锂材料进行补锂；负极补锂则是在负极补充金属锂源进行补锂。
3.现有技术中在对负极进行补锂时，一般是在极片涂布负极材料以后再在极片上通过压延一层超薄锂片或者镀一层金属锂粉，然而由于金属锂的活性较高，在极片上补锂后极片上的锂粉或者锂片容易与空气中的物质发生反应，导致极片上的锂片或锂粉失活，锂粉的利用率低，影响补锂效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供了一种新型方形铝壳锂电池，解决了现有技术中的在负极片上进行补锂时，负极片上的锂源容易与空气中的物质发生反应，导致负极片上的锂片或锂粉失活，锂粉的利用率低，影响补锂效果的问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种新型方形铝壳锂电池，包括铝壳、顶盖及电芯，所述电芯包括多个依次设置的正极片、负极片及隔膜，所述隔膜设置于所述正极片与负极片之间，所述电芯设置于所述铝壳内，所述顶盖可拆卸地密封设置于所述铝壳的上端开口上，所述顶盖朝向所述铝壳的一侧端面上至少设置有一个补锂结构，所述补锂结构包括补锂腔，所述顶盖的另一侧端面上至少设置有一个与所述补锂腔连通的补锂孔，所述补锂腔的底面上至少设置有一个与所述负极片对齐的补锂通道，所述补锂通道与所述补锂腔连通。
6.进一步地，所述补锂腔的底面上设置的补锂通道的数量与所述负极片的数量相等，每一个所述补锂通道均对齐设置于一个负极片的正上方。
7.进一步地，所述隔膜朝向所述顶盖一端的长度长于所述正极片及负极片，所述补锂通道设置于所述负极片两端的隔膜之间，所述隔膜的顶部高于所述补锂通道的底部。
8.进一步地，所述顶盖朝向所述铝壳的一侧端面的两端均设置有一个补锂腔，所述补锂腔沿“l”方向设置，所述顶盖沿“l”方向均匀设置有数个补锂孔，所述补锂孔的数量与所述补锂通道的数量相等，每一个所述补锂孔均与一个补锂通道对齐。
9.进一步地，所述补锂通道为扁平的方形腔体结构，所述补锂通道顶部与所述补锂腔连通，所述补锂通道的底面上均匀开设有数个锂粉过孔，所述补锂通道内的锂粉可通过
所述锂粉过孔进入所述负极片的端部，所述补锂通道的底部伸入所述铝壳内的电解液的液面以下。
10.进一步地，所述顶盖的两端分别设置有一个正极柱及一个负极柱，所述正极柱与所述电芯的正极极耳电性链接，所述负极柱与所述电芯的负极极耳电性链接，所述顶盖上还设置有一个注液孔及一个防爆阀。
11.进一步地，所述补锂孔可通过焊接密封钉进行密封。
12.进一步地，所述隔膜伸出所述负极片的一端可搭接于所述补锂通道上。
13.本发明可在向方形铝壳锂电池完成电解液注液以后，再通过顶盖上的补锂孔由补锂腔及补锂通道向电芯的负极片的端部补入锂粉，补入的锂粉直接与电解液反应生成活性锂离子嵌入负极片上，起到补锂作用，补锂完成后通过焊接密封钉对补锂孔进行密封即可。
14.本发明具备以下有益效果：1）补锂可在注入电解液以后进行，补锂过程中锂源不会与空气接触，可保证补入的锂离子的活性，提高补锂效果；2）补入的金属锂粉与电解液、负极片之间的接触面积大，减少了电芯活化过程中的死锂的几率，可减少锂粉的使用量，降低了补锂成本；3）每个补锂通道均可对齐一个负极片的端部，可保证每一块负极片均可补入等量的锂粉，从而保证补锂的均匀性，提高电芯的一致性。
附图说明
15.图1为本发明中的方形铝壳锂电池的爆炸结构图；图2为本发明中补锂通道与电芯之间的位置结构示意图；图3为本发明具体实施例1中的顶盖及补锂结构的示意图；图4为本发明具体实施例2中的顶盖及补锂结构的示意图；图中：1、铝壳，2、顶盖，3、电芯，31、正极片，32、负极片，33、隔膜，4、补锂结构，41、补锂腔，42、补锂通道，5、补锂孔，6、正极柱，7、负极柱，8、注液孔，9、防爆阀。
具体实施方式
16.下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
17.具体实施例1如图1-3所示的一种新型方形铝壳锂电池，包括铝壳1、顶盖2及电芯3，所述电芯3包括多个依次设置的正极片31、负极片32及隔膜33，所述隔膜33设置于所述正极片31与负极片32之间，所述电芯3设置于所述铝壳1内，所述顶盖2可拆卸地密封设置于所述铝壳1的上端开口上，其特征在于，所述顶盖2朝向所述铝壳1的一侧端面上至少设置有一个补锂结构4，所述补锂结构4包括补锂腔41，所述顶盖2的另一侧端面上设置有一个与所述补锂腔41连通的补锂孔5，所述补锂通道42与所述补锂腔41连通；所述补锂腔41的底面上设置的补锂通道42的数量与所述负极片32的数量相等，每一个所述补锂通道42均对齐设置于一个负极片32的正上方；所述隔膜33朝向所述顶盖2一端的长度长于所述正极片31及负极片32，所述补锂通道42设置于所述负极片32两端的隔膜33之间，所述隔膜33的顶部高于所述补锂通道42的底部；所述补锂通道42为扁平的方形腔体结构，所述补锂通道42顶部与所述补锂腔连通，所述补锂通道42的底面上均匀开设有数个锂粉过孔，所述补锂通道42内的锂粉可通过所述锂粉过孔进入所述负极片32的端部，所述补锂通道42的底部伸入所述铝壳1内的电解
液的液面以下；所述隔膜33伸出所述负极片32的一端可搭接于所述补锂通道42上。
18.本发明在进行补锂时，可在锂电池电解液注液完成后进行，当需要进行补锂时，可通过顶盖2上的补锂孔5外接锂源（所述锂源优选为锂粉），锂源通过顶盖上的补锂孔5通入补锂腔41内，然后再通过补锂腔41底部的补锂通道42通入电芯3的负极片32的端部，补锂完成后再通过焊接密封钉对补锂孔5进行密封，最后将电芯活化，补入的锂粉可反应生成具有活性的锂离子嵌入负极，完成负极补锂。
19.本实施例在对锂电池进行补锂时，可有效避免锂源与空气接触，可有效防止补入电芯的锂源被损坏失活，保证了补锂的效果，补入的金属锂粉与电解液、负极片之间的接触面积大，减少了电芯活化过程中的死锂的几率，可减少锂粉的使用量，降低了补锂成本。
20.具体实施例2如图4所示，本实施例与实施例1的区别特征在于：所述顶盖2朝向所述铝壳1的一侧端面的两端均设置有一个补锂腔41，所述补锂腔41沿“l”方向设置，所述顶盖2沿“l”方向均匀设置有数个补锂孔5，所述补锂孔5的数量与所述补锂通道42的数量相等，每一个所述补锂孔5均与一个补锂通道42对齐。
21.本发明在进行补锂时，可在锂电池电解液注液完成后进行，当需要进行补锂时，可通过顶盖2上的多个补锂孔5分别外接锂源（所述锂源优选为锂粉），锂源通过顶盖上的补锂孔5通入补锂腔41内，然后再通过补锂腔41底部的补锂通道42通入电芯3的负极片32的端部，补锂完成后再通过焊接密封钉对补锂孔5进行密封，最后将电芯活化，补入的锂粉可反应生成具有活性的锂离子嵌入负极，完成负极补锂。
22.本实施例在对锂电池进行补锂时，可有效避免锂源与空气接触，可有效防止补入电芯的锂源被损坏失活，保证了补锂的效果，补入的金属锂粉与电解液、负极片之间的接触面积大，减少了电芯活化过程中的死锂的几率，可减少锂粉的使用量，降低了补锂成本。本实施中可通过多个补锂孔5同时对锂电池进行补锂，且每一个补锂孔5均与一个补锂通道42，通入的锂源可直接通过补锂通道42进入电芯2的负极片22的端部，减少了锂粉在补锂腔41内的残留，还可保证每个负极片22端部的补锂量大致相等，提高了补锂的均匀性。
23.综上，本发明补锂可在注入电解液以后进行，补锂过程中锂源不会与空气接触，可保证补入的锂离子的活性，提高补锂效果，补入的金属锂粉与电解液、负极片22之间的接触面积大，减少了电芯活化过程中的死锂的几率，可减少锂粉的使用量，降低了补锂成本，每个补锂通道42均可对齐一个负极片22的端部，可保证每一块负极片22均可补入等量的锂粉，从而保证补锂的均匀性，提高电芯的一致性。
24.上述实施方式是对本发明的说明，不是对本发明的限定，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。