阅读说明：本技术 一种卷绕型无极耳纽扣电池及其制造方法 (Winding type button cell without electrode lug and manufacturing method thereof ) 是由 代东举 刘瑞霞 向德波 翟六恒 宋志新 于 2021-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种卷绕型无极耳纽扣电池及其制造方法,纽扣电池包括上壳、下壳、卷芯以及金属弹片,卷芯的两端分别通过金属弹片与上壳、下壳相接触；卷芯由正极片、隔离膜、负极片卷绕形成圆柱型；所述正极片包含铝集流体和正极活性物质体系,铝集流体沿长度方向一侧预留1-4mm空白区域不涂覆活性物质；所述负极片包含铜集流体和负极活性物质体系,铜集流体沿长度方向一侧预留1-4mm空白区域不涂覆活性物质；所述金属弹片包括斜面区域、顶部平面区域以及底部平面区域。本发明纽扣电池卷芯两端的空白箔收拢压紧后与金属弹片底部平面区域相焊,再通过挤压紧密接触或穿透焊焊到上壳和下壳上,能有效降低电池内阻,提升电池的倍率性能,且有效提高产品的成品率。(The invention relates to a winding type button cell without polar ears and a manufacturing method thereof, wherein the button cell comprises an upper shell, a lower shell, a winding core and a metal elastic sheet, wherein two ends of the winding core are respectively contacted with the upper shell and the lower shell through the metal elastic sheet; the winding core is formed by winding a positive plate, an isolating film and a negative plate into a cylindrical shape; the positive plate comprises an aluminum current collector and a positive active material system, and a blank area of 1-4mm is reserved on one side of the aluminum current collector along the length direction and is not coated with active materials; the negative plate comprises a copper current collector and a negative active material system, wherein a blank area of 1-4mm is reserved on one side of the copper current collector along the length direction and is not coated with active materials; the metal dome includes a sloped region, a top planar region, and a bottom planar region. The blank foils at the two ends of the button battery roll core are folded and compressed, then welded with the plane area at the bottom of the metal elastic sheet, and then are tightly contacted with each other by extrusion or welded on the upper shell and the lower shell by penetration welding, so that the internal resistance of the battery can be effectively reduced, the rate performance of the battery is improved, and the yield of products is effectively improved.)

一种卷绕型无极耳纽扣电池及其制造方法

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种卷绕型无极耳纽扣电池及其制造方法。

背景技术

随着科学技术的发展和社会的进步，能源危机日益凸显，锂电池作为一种新型储能能源得到了迅猛的发展。锂电池以其较高的能量比，可循环充放电，较长的循环寿命，较宽的工作温度范围，额定电压高、低自放电率，对环境友好等优势。

随着人们生活越来越智能化和便捷化，纽扣电池作为一种体积小，扁平化，能量密度高，被广泛用在蓝牙耳机、电子手表、遥控器、可视挖耳勺、电子秤、计算机、助听器、心脏起搏器、收音机等各类电子小产品中，让人们的生活跨入了一个新的数码体验时代。

纽扣电池是一种金属密封外壳电池，其特点是电池体积小，密封性强，电池自放电小。目前纽扣电池的卷芯制作分为两种，一种是叠片，一种是卷绕，但是这两种方式制得的卷芯导电通路最终引出方式均为金属导条或者是小极耳，造成纽扣电池内阻偏高，倍率放电差，且因为上述方式焊接点少而出现失效率高等缺点，因而亟需一种与极片焊接点多、能与外壳紧密接触且操作简单的制作方式来提升纽扣电池的倍率性能、提升产品合格率。

发明内容

本发明的目的是提供一种卷绕型无极耳纽扣电池。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种卷绕型无极耳纽扣电池，包括上壳、下壳、卷芯以及金属弹片，卷芯的两端分别通过金属弹片与上壳、下壳相接触；卷芯由正极片、隔离膜、负极片卷绕形成圆柱型。

进一步的，所述正极片包含铝集流体和正极活性物质体系，铝集流体沿长度方向一侧预留1-4mm空白区域不涂覆活性物质。

进一步的，所述负极片包含铜集流体和负极活性物质体系，铜集流体沿长度方向一侧预留1-4mm空白区域不涂覆活性物质。

进一步的，所述金属弹片包括斜面区域、顶部平面区域以及底部平面区域。

进一步的，所述的金属弹片是由铁、锰钢、磷铜、不锈钢或铍铜制备而成。

本发明的另一目的在于提供一种纽扣电池制造方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种纽扣电池制造方法，将卷芯两端空白箔收拢压紧，然后把个金属弹片的底端平面区域分别焊接到正极片和负极片的两边空白箔上，将卷芯放入上壳、下壳中，使金属弹片顶端紧密接触上壳、下壳，形成导电通路。

进一步的，卷芯的制作方法为，将负极、隔离膜、正极依次叠放，正极片和负极片的空白箔窄边分处于两边，沿正极片朝内的方式卷绕形成圆柱型卷芯。

进一步的，所述金属弹片与上壳、下壳通过穿透焊焊接在一起。

所述上壳、下壳采用不锈钢或镍制作而成；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。

有益的技术效果：

本发明纽扣电池的圆柱型卷芯两端的空白箔收拢压紧后与金属弹片底部平面区域相焊，再通过挤压紧密接触或穿透焊焊到上壳和下壳上，能有效降低电池的内阻，提升电池的倍率性能，且有效提高产品的成品率。

附图说明

图1为正极片示意图。

图2为负极片示意图。

图3为卷芯示意图。

图4为金属弹片示意图。

图5为金属弹片另一角度示意图。

图6为焊接金属弹片后卷芯示意图。

图7为纽扣电池示意图。

图中：1、上壳，2、下壳，3、金属弹片，31、斜面区域，32、顶部平面区域，33、底部平面区域，4、密封圈，5、卷芯。

具体实施方式

本发明提供一种卷绕型无极耳纽扣电池及其制造方法，下面结合附图和实施例，更具体地说明本发明。

参照图1-7，一种卷绕型无极耳纽扣电池包括上壳1、下壳2、卷芯5以及金属弹片3，卷芯5的两端分别通过金属弹片3与上壳1、下壳2相接触；卷芯5由正极片、隔离膜、负极片卷绕形成圆柱型。

所述正极片包含铝集流体和正极活性物质体系，铝集流体沿长度方向一侧预留1-4mm空白区域不涂覆活性物质；负极片包含铜集流体和负极活性物质体系，铜集流体沿长度方向一侧预留1-4mm空白区域不涂覆活性物质；空白区域为空白箔。

金属弹片3包括斜面区域31、顶部平面区域32以及底部平面区域33。

所述的金属弹片3是由铁、锰钢、磷铜、不锈钢或铍铜制备而成。将金属弹片3底端平面区域分别焊接到卷芯两端的正负极空白箔上，使卷芯5和金属弹片3形成导电通路，保持良好的导电性。

底部平面区域33焊接到卷芯5的空白箔上，使卷芯5和金属弹片3形成导电通路，顶部平面区域32与上壳1、下壳2紧密接触或者通过穿透焊形成导电通路。且底部平面区域33的直径小于卷芯5两端的空白箔直径。

所述上壳1、下壳2采用不锈钢或镍制成；上壳1、下壳2之间采用密封圈4密封绝缘，密封圈4采用胶圈绝缘，上壳1、下壳2挤压胶圈密封；其中胶圈为高分子材料PP、PE或EPDM。

卷芯5的制作方法为，将负极、隔离膜、正极依次叠放，正极片和负极片的空白箔窄边分处于两边，沿正极片朝内的方式卷绕形成圆柱型卷芯，隔离膜收尾；其中，隔离膜包裹住负极活性物质体系涂覆区域，负极活性物质体系涂覆区域需包裹住正极活性物质体系涂覆区域；隔离膜长度比负极片长度长，隔离膜宽度大于负极片宽度，隔离膜长度大于负极片长度的2倍，收尾以隔膜结束，保证正极片和负极片能够隔离开；负极活性区域比正极活性区域长，负极活性区域比正极活性区域宽，且单位面积上的负极有效可用容量高于正极有效可用容量，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。

所述纽扣电池的制作方法为，首先将卷芯两端空白箔收拢压紧，然后把2个金属弹片的底端平面区域33分别焊接到正极片和负极片的两边空白箔上，将焊好金属弹片的卷芯放入上壳1、下壳2中，使金属弹片顶端紧密接触上壳1、下壳2，形成导电通路，完成纽扣电池的制作。

为了使纽扣电池有更高倍率，通过穿透焊将金属弹片3与上壳1、下壳2焊接在一起，形成更良好的导电通路。

卷芯两端空白箔收拢压紧是指将空白箔往卷芯的圆心方形收拢后压紧，收紧后正极片和负极片的空白箔的直径小于卷芯本体的直径。

所述的纽扣电池的电化学反应部件主要包含以下：

1)正极片：正极集流体铝箔和黏附在集流体上的正极活性物质体系，所述正极活性物质体系由正极活性材料、导电剂、粘结剂在溶剂NMP中混合均匀，然后均匀的涂覆在集流体铝箔上，经过烘烤、辊压、切片制成所需的正极片。其中正极活性材料由钴酸锂、镍钴锰材料、锰酸锂或磷酸铁锂等可脱出嵌入锂离子的含锂金属氧化物中的一种或者多种组合；导电剂为导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、碳纤维中的一种或者多种组合；粘结剂为PEFT、PVDF、SBR、CMC中一种或者多种组合。

2)负极片：负极集流体铜箔和黏附在集流体上的负极活性物质体系，所述负极活性物质体系由负极活性材料与导电剂、粘结剂在溶剂去离子水中均匀混合，然后均匀的涂覆在集流体铜箔上，经过烘烤、辊压、切片制成所需的负极片。其中负极活性材料由天然石墨、人造石墨、硬碳、钛酸锂或硅材料可脱嵌锂离子的材料中的一种或者多种组合；导电剂为导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、碳纤维中的一种或者多种组合；粘结剂为、SBR、CMC中一种或者多种组合。

3)隔离膜：主要包括织造膜、非织造膜(无纺布)、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜。

4)电解液：溶剂由EC、PC、DEC、EMC、DMC、MF、MA、EA、MA、MP、EP、PA等有机溶剂中的多种混合组成；锂盐由LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiCLF6、LiBOB、LiODFB、NaODFB、LiTFSi、LiTf中任意一种或者多种混合组成；添加剂由中VC、PS、FEC、ES、DES、DMS、含P或F的有机化合物、任意一种或者多种混合组成。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、更改，均应包含在本发明的保护范围之内。