本技術(shù)涉及電池領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)型鋰離子電池及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池(lithium-ion?battery，簡稱li-ion?battery)是一種可充電電池技術(shù)，廣泛應(yīng)用于各種便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)等。鋰離子電池以其高能量密度、長壽命、低自放電率等特點(diǎn)而著稱，是目前市場上最受歡迎的電池類型之一。

2、目前，根據(jù)鋰離子電池外形和封裝方式的不同，可以將鋰離子電池的類型分為圓柱鋰電池、方形鋰電池、軟包鋰電池以及異形電池等。近年來，隨著可穿戴電子產(chǎn)品如vr、運(yùn)動(dòng)手環(huán)、電子指環(huán)、健康監(jiān)測設(shè)備等產(chǎn)品的廣泛普及，其對配套移動(dòng)電源的形變性要求也越來越高。而常規(guī)軟包方型鋰離子電池在結(jié)構(gòu)尺寸上很難滿足這一類圓環(huán)形或者圓筒形電子產(chǎn)品需求。

3、現(xiàn)有技術(shù)中公開了一種用卷針作正負(fù)電極的卷繞式鋰離子二次電池，該鋰離子電池在設(shè)計(jì)時(shí)采用極耳作為卷針實(shí)現(xiàn)電芯卷繞，且電芯結(jié)構(gòu)為中空狀，類似于管狀電芯，該方案通過中空狀電芯的設(shè)計(jì)滿足了圓環(huán)形或者圓筒形電子產(chǎn)品的需求，但是，該方案中在極耳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)將管狀電芯的兩端進(jìn)行了密封，導(dǎo)致電池整體散熱效果較差。

4、因此，如何提供一種新型結(jié)構(gòu)的鋰離子電池以提高鋰離子電池的散熱效果成為目前亟需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例提供一種環(huán)型鋰離子電池，以提高鋰離子電池的散熱效果。

2、本技術(shù)實(shí)施例提供一種環(huán)型鋰離子電池，包括：電池殼體、設(shè)置在所述電池殼體內(nèi)的電芯，所述電芯包括正極極片、負(fù)極極片以及隔膜，所述隔膜用于電隔離所述正極極片和所述負(fù)極極片，所述電芯還包括：內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)的環(huán)形極耳，且在所述內(nèi)部構(gòu)成散熱通道；

3、所述環(huán)形極耳包括：設(shè)置在所述環(huán)形極耳兩端的正極極耳和負(fù)極極耳，以及連接所述正極極耳和所述負(fù)極極耳的絕緣連接段，且所述正極極耳、所述負(fù)極極耳和所述絕緣連接段為一體結(jié)構(gòu)；所述正極極片包裹于所述正極極耳的外側(cè)，且所述正極極耳的高度高于所述正極極片的高度，所述負(fù)極極片包裹于所述負(fù)極極耳的外側(cè)，且所述負(fù)極極耳的高度高于所述負(fù)極極片的高度，所述正極極耳與所述正極極片相接觸，所述負(fù)極極耳與所述負(fù)極極片相接觸；

4、所述正極極片、所述負(fù)極極片以及所述隔膜卷繞在所述環(huán)形極耳上。

5、可選的，所述正極極耳上焊接或壓接有所述正極極片，所述負(fù)極極耳上焊接或壓接有所述負(fù)極極片。

6、可選的，所述絕緣連接段和所述負(fù)極極耳、所述正極極耳之間通過粘接劑粘接。

7、可選的，所述正極極耳遠(yuǎn)離所述絕緣連接段的金屬邊緣以及所述負(fù)極極耳遠(yuǎn)離所述絕緣連接段的金屬邊緣設(shè)置有用于封裝所述電池殼體與所述電芯的密封膠。

8、可選的，所述密封膠包括具有親金屬改性的聚丙烯樹脂層、聚丙烯骨架層以及具有親樹脂改性的聚丙烯層；

9、所述聚丙烯樹脂層設(shè)置在所述密封膠的內(nèi)層，所述內(nèi)層靠近所述金屬邊緣；

10、所述聚丙烯骨架層設(shè)置在所述密封膠的中間層；

11、所述聚丙烯層設(shè)置在所述密封膠的外層。

12、可選的，所述正極極片包括正極涂料部和正極非涂料部，所述正極非涂料部位于所述正極極片沿卷繞方向的兩相對側(cè)的邊緣，并與所述正極極耳在多處形成電連接；

13、所述負(fù)極極片包括負(fù)極涂料部和負(fù)極非涂料部，所述負(fù)極非涂料部位于所述負(fù)極極片沿卷繞方向的兩相對側(cè)的邊緣，并與所述負(fù)極極耳在多處形成電連接。

14、可選的，所述正極極耳的內(nèi)直徑、所述絕緣連接段的內(nèi)直徑和所述負(fù)極極耳的內(nèi)直徑相同，所述絕緣連接段的外直徑與所述正極極耳的外直徑的差值為第一差值，所述絕緣連接段的外直徑與所述負(fù)極極耳的外直徑的差值為第二差值，所述第一差值與所述第二差值均小于預(yù)設(shè)閾值。

15、可選的，所述正極極耳的外直徑與所述負(fù)極極耳的外直徑相同時(shí)，所述第一差值和所述第二差值均為0.008～0.025mm；

16、所述正極極耳的外直徑與所述負(fù)極極耳的外直徑不相同時(shí)，所述第一差值為0.008～0.025mm，所述第二差值為0.0045～0.025mm。

17、可選的，所述電芯的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，且所述電芯的兩端為開口狀；

18、或者，所述電芯的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，且所述電芯的兩端中的任意一端為開口狀。

19、可選的，所述電芯的兩端為開口狀時(shí)，所述散熱通道的朝向?yàn)樗霏h(huán)形極耳的兩端；

20、或者，所述電芯的兩端中的任意一端為開口狀時(shí)，所述散熱通道的朝向?yàn)樗霏h(huán)形極耳的兩端中的任意一端。

21、可選的，所述正極極片、所述負(fù)極極片以及所述隔膜卷繞在所述環(huán)形極耳上，包括：

22、所述正極極片、所述隔膜、所述負(fù)極極片以及所述隔膜依次卷繞在所述環(huán)形極耳上。

23、本技術(shù)實(shí)施例還提供一種環(huán)型鋰離子電池的制備方法，包括：分別在正極極片和負(fù)極極片上涂布正極活性材料和負(fù)極活性材料；將所述正極極片和所述負(fù)極極片以及隔膜卷繞在環(huán)形極耳上形成電芯，所述環(huán)形極耳的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)且在所述內(nèi)部構(gòu)成散熱通道，所述正極極片和所述負(fù)極極片與所述環(huán)型極耳相接觸，所述隔膜用于電隔離所述正極極片和所述負(fù)極極片；其中，所述環(huán)形極耳包括：設(shè)置在所述環(huán)形極耳兩端的正極極耳和負(fù)極極耳，以及連接所述正極極耳和所述負(fù)極極耳的絕緣連接段，且所述正極極耳、所述負(fù)極極耳和所述絕緣連接段為一體結(jié)構(gòu)；在所述電芯外側(cè)封裝電池殼體。

24、可選的，所述將所述正極極片和所述負(fù)極極片以及隔膜卷繞在環(huán)形極耳上形成電芯，包括：

25、將所述正極極片包裹于所述正極極耳的外側(cè)，且所述正極極耳的高度高于所述正極極片的高度，將所述負(fù)極極片包裹于所述負(fù)極極耳的外側(cè)，且所述負(fù)極極耳的高度高于所述負(fù)極極片的高度。

26、可選的，還包括：

27、在所述正極極片沿卷繞方向的兩相對側(cè)的邊緣上預(yù)留出空白的正極非涂料部，在所述負(fù)極極片沿卷繞方向的兩相對側(cè)的邊緣上預(yù)留出空白的負(fù)極非涂料部；

28、所述正極極片和所述負(fù)極極片與所述環(huán)型極耳相接觸，包括：

29、將所述正極極片上預(yù)留的空白的正極非涂料部焊接或壓接在所述正極極耳上；

30、和，將所述負(fù)極極片上預(yù)留的空白的負(fù)極非涂料部焊接或壓接在所述負(fù)極極耳上。

31、可選的，還包括：

32、預(yù)先將所述環(huán)形極耳置于氣壓式卷針上，所述氣壓式卷針用于輔助完成電芯卷繞；

33、調(diào)節(jié)所述氣壓式卷針的壓力值至所述氣壓式卷針呈現(xiàn)充壓膨脹狀態(tài)，獲得膨脹態(tài)氣壓式卷針，所述膨脹態(tài)氣壓式卷針充盈在所述環(huán)型極耳內(nèi)部；

34、在將所述正極極片和所述負(fù)極極片以及隔膜卷繞在內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)且在所述內(nèi)部構(gòu)成散熱通道的環(huán)形極耳上形成電芯之后，所述方法還包括：

35、調(diào)節(jié)所述氣壓式卷針的壓力值至所述氣壓式卷針呈現(xiàn)泄氣收縮狀態(tài)，獲得收縮態(tài)氣壓式卷針；

36、從所述環(huán)形極耳中取出所述收縮態(tài)氣壓式卷針。

37、可選的，所述卷繞的速度為400-600rpm，所述隔膜的張力為60～100mpa。

38、可選的，所述在所述電芯外側(cè)封裝電池殼體，包括：

39、將預(yù)先設(shè)置好的電池殼體包覆在所述電芯外側(cè)以對所述電芯進(jìn)行殼體封裝；

40、所述電池殼體與所述電芯之間通過密封膠進(jìn)行封裝。

41、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

42、本技術(shù)實(shí)施例提供一種環(huán)型鋰離子電池，包括：電池殼體、設(shè)置在所述電池殼體內(nèi)的電芯，所述電芯包括正極極片、負(fù)極極片以及隔膜，所述隔膜用于電隔離所述正極極片和所述負(fù)極極片，所述電芯還包括：內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)的環(huán)形極耳，且在所述內(nèi)部構(gòu)成散熱通道；所述環(huán)形極耳包括：設(shè)置在所述環(huán)形極耳兩端的正極極耳和負(fù)極極耳，以及連接所述正極極耳和所述負(fù)極極耳的絕緣連接段，且所述正極極耳、所述負(fù)極極耳和所述絕緣連接段為一體結(jié)構(gòu)；所述正極極片包裹于所述正極極耳的外側(cè)，且所述正極極耳的高度高于所述正極極片的高度，所述負(fù)極極片包裹于所述負(fù)極極耳的外側(cè)，且所述負(fù)極極耳的高度高于所述負(fù)極極片的高度，所述正極極耳與所述正極極片相接觸，所述負(fù)極極耳與所述負(fù)極極片相接觸；所述正極極片、所述負(fù)極極片以及所述隔膜卷繞在所述環(huán)形極耳上。

43、本技術(shù)實(shí)施例所述環(huán)型鋰離子電池解決了傳統(tǒng)鋰離子電池電芯內(nèi)外層散熱不一致的問題，通過內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的環(huán)形極耳，在環(huán)形極耳內(nèi)部構(gòu)成散熱通道，能加快電芯內(nèi)層的散熱效果，有利于提高鋰離子電池的散熱性，同時(shí)，還能減小鋰離子電池因電芯內(nèi)部熱積聚導(dǎo)致的隔膜收縮而引發(fā)的熱失控問題，提高了鋰離子電池的耐熱穩(wěn)定性。并且環(huán)型鋰離子電池內(nèi)部的中空結(jié)構(gòu)在應(yīng)對機(jī)械沖擊時(shí)也具有更好的應(yīng)力釋放性能，能消除應(yīng)力集中導(dǎo)致的金屬刺穿隔膜導(dǎo)致的內(nèi)短路風(fēng)險(xiǎn)，安全性更高。

44、通過使用環(huán)型極耳作為卷針支撐體，解決了傳統(tǒng)卷繞工藝中卷針抽出造成的正極極片和負(fù)極極片錯(cuò)位的問題，有利于提高鋰離子電池的一致性。同時(shí)，該環(huán)型鋰離子電池能夠滿足環(huán)型電子產(chǎn)品對移動(dòng)電源的需求，應(yīng)用范圍更廣。