[发明专利]一种异形锂离子电芯、电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种异形锂离子电芯、电池及其制备方法，电芯封闭在壳体和盖帽形成的形成的电芯容纳腔内，包括第一圆柱芯体和第二圆柱芯体，所述第一圆柱芯体的直径大于第二圆柱芯体，所述第一圆柱芯体与第二圆柱芯体之间形成定位台阶。电池包括壳体和盖帽，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。本发明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。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体是指一种异形锂离子电芯、电池及其制备方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明的目的是提供一种异形锂离子电芯、电池及其制备方法，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。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种异形锂离子电芯，封闭在壳体和盖帽形成的形成的电芯容纳腔内，该电芯包括第一圆柱芯体和第二圆柱芯体，第一圆柱芯体的直径大于第二圆柱芯体，第一圆柱芯体与第二圆柱芯体之间形成定位台阶。

进一步地，第一圆柱芯体与第二圆柱芯体之间还设有第三圆柱芯体，第三圆柱芯体的直径介乎第一圆柱芯体和第二圆柱芯体之间，第一圆柱芯体与第三圆柱芯体之间、第二圆柱芯体与第二圆柱芯体之间均形成定位台阶。

进一步地，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。

进一步地，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。

本发明的另外一个方面在于保护一种异形锂离子电池，包括壳体和封闭在壳体顶部的盖帽，异形锂离子电芯被封闭在其内部空间中，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。

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。

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。

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。

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。

进一步地，圆柱形台阶状钢壳为镀镍钢壳。

进一步地，电芯为卷绕电芯或叠层电芯。

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。

本发明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：

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；

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；

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；