一种异形锂离子电池的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体是指一种异形锂离子电池。


背景技术：

2.在锂离子电池行业中，常见的电池形状类型为圆柱形电池、方形电池和纽扣电池。但是，随着智能电子产品、物联网的发高速发展，设备小型化趋势对于不规则形状的异形锂离子电池提出了新的的需求。该异形电池的形状结合具体设备的空间提出其形状要求，现有的诸如圆柱形、方形均不能满足其使用要求，需要在其有限空间内设计符合要求的异形锂离子电池，以充分利用其空间。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种异形锂离子电池，具有空间适配性好、固定效果好、装配便捷和空间利用率高的特点。
4.本实用新型可以通过以下技术方案来实现：
5.本实用新型公开了一种异形锂离子电池，包括壳体和封闭在壳体顶部的盖帽，壳体为圆柱形台阶状钢壳，圆柱形台阶状钢壳包括与盖帽连接的第一圆柱台阶，第一圆柱台阶的底部连接有第二圆柱台阶。第二圆柱台阶底部为封闭端，第一圆柱台阶与第二圆柱台阶内部形成电芯容纳腔。
6.进一步地，第一圆柱台阶与第二圆柱台阶之间还设有第三圆柱台阶，第一圆柱台阶、第三圆柱台阶、第二圆柱台阶内部形成电芯容纳腔。
7.进一步地，第一圆柱台阶、第三圆柱台阶、第二圆柱台阶的孔径依次梯度减小。
8.进一步地，第一圆柱台阶的顶部通过扣边把盖帽封闭在壳体口部。
9.进一步地，盖帽为包含ptc的安全型盖帽或包含铝片的动力型盖帽。
10.进一步地，圆柱形台阶状钢壳为镀镍钢壳。
11.进一步地，电芯为卷绕电芯或叠层电芯。
12.进一步地，电芯为磷酸铁锂电芯、锰酸锂电芯、钴酸锂电芯或三元材料电芯。
13.本实用新型一种异形锂离子电池，具有如下的有益效果：
14.第一、空间适用性好，通过在异形电池的壳体设置圆柱形台阶，可以满足具有台阶状凹槽空间电子设备的装配使用要求，具有较好的空间适用性；
15.第二、固定效果好，圆柱形台阶钢壳具有形成台阶状的第一圆柱台阶和第二圆柱台阶，由于台阶的孔径的差异，有效实现嵌入凹槽后的定位，具有较为优异的固定效果；
16.第三、装配便捷，第一圆柱台阶和第二圆柱台阶形成的台阶直接嵌入装配凹槽中，基于重力或者按压作用直接卡入，可实现目视化装配，无需专门的装配工具；
17.第四、空间利用率高，异形电池的台阶状设置，与设备内部的台阶状凹槽空间相匹配，充分利用设备中诸如台阶状凹槽的不规则空间，提高了异形腔体电池容量与有效空间的使用占比。
附图说明
18.图1为本实用新型一种异形锂离子电池实施例1的结构示意图；
19.图2为本实用新型一种异形锂离子电池实施例1的剖面示意图；
20.图3为本实用新型一种异形锂离子电池实施例2的结构示意图；
21.图4为本实用新型一种异形锂离子电池实施例2的剖面示意图；
22.图5为本实用新型一种异形锂离子电池实施例1极片展开形状示意图；
23.图6为本实用新型一种异形锂离子电池实施例2极片展开形状示意图；
24.附图中的标记包括：100、盖帽；200、壳体； 210、第一圆柱台阶；211、第一圆柱芯体；220、第二圆柱台阶；221、第二圆柱芯体；230、第三圆柱台阶；231、第三圆柱芯体；310、第一展开区；320、第二展开区；330、第三展开区。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例及附图对本实用新型产品作进一步详细的说明。
26.实施例1
27.如图1、图2所示，本实用新型公开了一种异形锂离子电芯，封闭在壳体200和盖帽100形成封闭形成的电芯容纳腔内，该电芯包括第一圆柱芯体211和第二圆柱芯体221，第一圆柱芯体211的直径大于第二圆柱芯体221，第一圆柱芯体211与第二圆柱芯体221之间形成定位台阶。
28.如图1、图2所示，本实用新型公开了一种异形锂离子电池，包括壳体200和封闭在壳体200顶部的盖帽100，异形锂离子电芯被封闭在其内部空间中，壳体200为圆柱形台阶状钢壳，圆柱形台阶状钢壳包括与盖帽100连接的第一圆柱台阶210，第一圆柱台阶210的底部连接有第二圆柱台阶220。第二圆柱台阶220底部为封闭端，第一圆柱台阶210与第二圆柱台阶220内部形成电芯容纳腔。第一圆柱台阶210、第二圆柱台阶220的孔径依次梯度减小。
29.在本实用新型中，异形锂离子电芯包括正极片、负极片、隔离膜，正极片、负极片、隔离膜的展开形状均为台阶状。隔离膜把正极片、负极片彼此隔离，负极片的外形大于正极片，隔离膜的外形大于负极片。
30.实施例2
31.如图3、图4所示，本实用新型公开了一种异形锂离子电芯，封闭在壳体200和盖帽100形成封闭形成的电芯容纳腔内，该电芯包括第一圆柱芯体211、第三圆柱芯体231和第二圆柱芯体221，第一圆柱芯体211的直径大于第二圆柱芯体221，第三圆柱芯体231的直径介乎第一圆柱芯体211和第二圆柱芯体221之间，第一圆柱芯体211与第三圆柱芯体231之间、第二圆柱芯体221与第二圆柱芯体221之间均形成定位台阶。
32.如图3、图4所示，本实用新型公开了一种异形锂离子电池，包括壳体200和封闭在壳体200顶部的盖帽100，异形锂离子电芯被封闭在其内部空间中，壳体200为圆柱形台阶状钢壳，圆柱形台阶状钢壳包括与盖帽100连接的第一圆柱台阶210，第一圆柱台阶210的底部连接有第三圆柱台阶230，所述第三圆柱台阶230的底部连接第二圆柱台阶220。第二圆柱台阶220底部为封闭端，第一圆柱台阶210、第三圆柱台阶230与第二圆柱台阶220内部形成电芯容纳腔。第一圆柱台阶210、第三圆柱台阶230、第二圆柱台阶220的孔径依次梯度减小。
33.在本实用新型中，异形锂离子电芯包括正极片、负极片、隔离膜，正极片、负极片、隔离膜的展开形状均为台阶状。隔离膜把正极片、负极片彼此隔离，负极片的外形大于正极片，隔离膜的外形大于负极片。
34.本实施例相对实施例1相比，通过在第一圆柱台阶、第二圆柱台阶之间设置第三圆柱台阶，更加充分满足多台阶状凹槽的装配需要，更进一步提升空间利用率。
35.实施例3
36.本实用新型公开了一种异形锂离子电池，在本实施例中，第一圆柱台阶的顶部通过扣边把盖帽封闭在壳体口部。具体地，其盖帽为包含ptc的安全型盖帽或包含铝片的动力型盖帽。同时，为了提升电池的耐腐蚀性，圆柱形台阶状钢壳为镀镍钢壳。
37.实施例4
38.本实用新型公开了一种异形锂离子电池，相对于壳体，电芯可以结合实际需要形成不同的选择：
39.如在电芯装配方式上，电芯为卷绕电芯或叠层电芯。卷绕电芯可以更充分利用电芯容纳腔的空间提高电池容量；叠片电芯可以保证电芯内部极片具有更大的接触面积，满足大电流放电的需要。
40.如在正极材料类型的选择上，电芯为磷酸铁锂电芯、锰酸锂电芯、钴酸锂电芯或三元材料电芯，每种材料各有其特点，分别满足不同设备对于容量、功率、安全性的要求。
41.实施例5
42.本实用新型的另外一个方面在于保护上述异形锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：
43.s1、台阶状极片的制备：分别涂布制备台阶形的正极片、负极片，负极片与正极片外形基本一致，其中负极片的外形尺寸大于正极片；
44.s2、隔离膜裁切：裁切制备与正极片、负极片外形基本一致的隔离膜，隔离膜的外形大于负极片；
45.s3、卷绕成型：把隔离膜分别设置在正极片、负极片的阴阳面，负极片包裹正极片，隔离膜分别包裹正极片、负极片进行卷绕成型，得到异形锂离子电芯；
46.s4、装配成型：把异形锂离子电芯装配到对应形状的钢壳中，进行电解液注液，采用盖帽进行封口，得到异形锂离子电池；
47.s5、化成分容：把装配成型的异形锂离子电池采用化成分容柜进行化成分容，即可得到最终的产品。
48.其中图5对应实施例1极片展开的形状，图6对应实施例2极片展开的形状，第一展开区310对应第一圆柱芯体210；第二展开区320对应第二圆柱芯体220，第三展开区330对应第三圆柱芯体。
[0049] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语诸如
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上”、“下”、“前”、“后”、
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左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0050]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。
[0051]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0052]
上述实施例仅为本实用新型的具体实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种异形锂离子电池，包括壳体和封闭在壳体顶部的盖帽，其特征在于：壳体为圆柱形台阶状钢壳，圆柱形台阶状钢壳包括与盖帽连接的第一圆柱台阶，第一圆柱台阶的底部连接有第二圆柱台阶，第二圆柱台阶底部为封闭端，第一圆柱台阶与第二圆柱台阶内部形成电芯容纳腔。2.根据权利要求1所述的异形锂离子电池，其特征在于：第一圆柱台阶与第二圆柱台阶之间还设有第三圆柱台阶，第一圆柱台阶、第三圆柱台阶、第二圆柱台阶内部形成电芯容纳腔。3.根据权利要求2所述的异形锂离子电池，其特征在于：第一圆柱台阶、第三圆柱台阶、第二圆柱台阶的孔径依次梯度减小。4.根据权利要求3所述的异形锂离子电池，其特征在于：第一圆柱台阶的顶部通过扣边把盖帽封闭在壳体口部。5.根据权利要求4所述的异形锂离子电池，其特征在于：盖帽为包含ptc的安全型盖帽或包含铝片的动力型盖帽。6.根据权利要求5所述的异形锂离子电池，其特征在于：圆柱形台阶状钢壳为镀镍钢壳。7.根据权利要求6所述的异形锂离子电池，其特征在于：电芯为卷绕电芯或叠层电芯。8.根据权利要求6所述的异形锂离子电池，其特征在于：电芯为磷酸铁锂电芯、锰酸锂电芯、钴酸锂电芯或三元材料电芯。

技术总结
本实用新型公开了一种异形锂离子电池，包括壳体和封闭在壳体顶部的盖帽，壳体为圆柱形台阶状钢壳，圆柱形台阶状钢壳包括与盖帽连接的第一圆柱台阶，第一圆柱台阶的底部连接有第二圆柱台阶。第二圆柱台阶底部为封闭端，第一圆柱台阶与第二圆柱台阶内部形成电芯容纳腔。本实用新型的异形锂离子电池具有空间适配性好、固定效果好、装配便捷和空间利用率高的特点。点。点。


技术研发人员：范海满 李栋 肖文杰 师贵荣 吴银华
受保护的技术使用者：深圳赛骄阳能源科技股份有限公司
技术研发日：2021.11.15
技术公布日：2022/5/25