專利名稱：軟包裝鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種既具有高的能量密度，又具有良好的功率性能軟包裝鋰離子電池。
背景技術(shù)：
鋰離子電池作為ー種環(huán)保的二次電池，已經(jīng)在便攜式設(shè)備如手機(jī)、攝像機(jī)、筆記本電腦等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，眾多便攜式設(shè)備都向智能化、多功能化邁進(jìn)，為了保證其充足的使用時(shí)間和大電流放電能力，要求其配備的電池必須具有更高的能量密度和功率性能。 為了保證電池的低內(nèi)阻、大功率的發(fā)揮，這類電池現(xiàn)階段往往采用以下四種方案來(lái)設(shè)計(jì)ー是疊片結(jié)構(gòu)，即沖切出帶有極耳的很多正極片和負(fù)極片，然后多個(gè)正極片、隔膜和負(fù)極片依次堆疊在一起，多個(gè)正極極耳堆疊重疊，多個(gè)負(fù)極極耳堆疊組合。具體可參考公開(kāi)號(hào)為CN102024990A的中國(guó)專利申請(qǐng)；ニ是單個(gè)極片上集流體延伸出多個(gè)極耳的卷繞結(jié)構(gòu)，即正負(fù)極各為一條長(zhǎng)極片，然后集流體在其寬度方向上延伸設(shè)置有多個(gè)延伸部，延伸部在集流體上所處的位置以及延伸部的長(zhǎng)度、寬度均可根據(jù)電池設(shè)計(jì)的實(shí)際需要加以調(diào)整，而且正負(fù)極集流體上的延伸部可以選擇設(shè)置于電池的同一端，或者分別設(shè)置于電池的兩端，當(dāng)正負(fù)極片和隔膜卷繞形成電芯后，分別將正、負(fù)極集流體上的延伸部組合在一起，從而分別形成正負(fù)極極耳。具體可參考公開(kāi)號(hào)為CN201397857Y的中國(guó)專利申請(qǐng)；三是單個(gè)極片上焊接多個(gè)極耳的卷繞結(jié)構(gòu)，即在極片涂膜時(shí)留有多個(gè)空白集流體間隙，然后在空白集流體間隔焊接極耳，當(dāng)極片和隔膜卷繞形成電芯后，分別將正極極耳焊接在一起，負(fù)極極耳也焊接在一起，從而分別形成正負(fù)極極耳。具體可參考公開(kāi)號(hào)為CN101034742B的中國(guó)專利申請(qǐng)；四是多個(gè)卷繞結(jié)構(gòu)的電芯并聯(lián)在一起的方式。然而，以上四種設(shè)計(jì)方案都不能保證電池既具有高的能量密度，又具有好的功率性能，并且都存在設(shè)計(jì)缺陷疊片結(jié)構(gòu)雖然很大程度上降低了電池的內(nèi)阻，但正、負(fù)極片的對(duì)位十分困難，生產(chǎn)效率低，而且疊片結(jié)構(gòu)需要保證極片四周負(fù)極片面積都要大于正極片面積，從而損失了能
量密度；單個(gè)極片上集流體延伸出多個(gè)極耳的卷繞結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)卷繞エ序帶來(lái)困難,尤其是當(dāng)采用自動(dòng)化生產(chǎn)的卷繞方式吋，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)極耳起皺的問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響電池的安全，而且多個(gè)極耳轉(zhuǎn)接時(shí)還會(huì)浪費(fèi)電池的長(zhǎng)度空間，損失能量密度；單個(gè)極片上焊接多個(gè)極耳的卷繞結(jié)構(gòu)主要用在鋼殼和鋁殼電池上，這類電池安全性差，出現(xiàn)內(nèi)短路時(shí)容易爆炸，很難用在軟包裝電池上，并且極耳焊接在膜片區(qū)之內(nèi)不僅影響電池的能量密度，還為自動(dòng)化生產(chǎn)帶來(lái)麻煩；
多個(gè)卷繞結(jié)構(gòu)的電芯并聯(lián)技術(shù)對(duì)每個(gè)卷繞電芯的一致性要求很高，并且焊接的效率很低，行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有的技術(shù)很難達(dá)到。有鑒于此，確有必要提供ー種既具有優(yōu)越的功率性能，又能保證電池能量密度的軟包裝鋰離子電池。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種軟包裝鋰離子電池，該軟包裝鋰離子電池既具有高的能量密度，又具有良好的功率性能。 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了ー種軟包裝鋰離子電池，包括電芯、用于容納所述電芯的包裝袋和填充于所述包裝袋內(nèi)的電解液，所述電芯由正極片、負(fù)極片、隔膜卷繞而成，所述負(fù)極片的一端設(shè)置有負(fù)極極耳，所述正極片的兩端分別設(shè)有正極內(nèi)極耳和正極外極耳，卷繞后，所述的正極內(nèi)極耳與正極外極耳通過(guò)極耳轉(zhuǎn)接端子電連接。作為本發(fā)明軟包裝鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述的正極內(nèi)極耳和正極外極耳與正極片焊接連接。作為本發(fā)明軟包裝鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述的包裝袋為金屬塑料復(fù)合膜。作為本發(fā)明軟包裝鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述金屬塑料復(fù)合膜包括金屬層和設(shè)置在所述金屬層表面的塑料層，所述金屬層的材質(zhì)為鋁、鋁合金或者不銹鋼，所述塑料層的材質(zhì)為聚丙烯或者聚こ烯。金屬層的作用是增加電池的機(jī)械強(qiáng)度，塑料層的作用是更容易熱熔封裝、抗電解液的腐蝕。作為本發(fā)明軟包裝鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述正極外極耳和正極內(nèi)極耳設(shè)置在所述正極片的同一面上，即正極外極耳和正極內(nèi)極耳設(shè)置在正極片的同一涂膜面的兩端。作為本發(fā)明軟包裝鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述正極外極耳和正極內(nèi)極耳在所述正極片上呈軸對(duì)稱設(shè)置。作為本發(fā)明軟包裝鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述的極耳轉(zhuǎn)接端子為金屬片、含有斷路器的金屬元件或含有保險(xiǎn)絲的金屬元件。作為本發(fā)明軟包裝鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述的負(fù)極極耳、正極外極耳和正極內(nèi)極耳上均設(shè)有密封墊。作為本發(fā)明軟包裝鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述的負(fù)極極耳設(shè)置在負(fù)極片一端的負(fù)極空白集流體區(qū)上，所述的正極外極耳和正極內(nèi)極耳分別設(shè)置在所述正極片兩端的正極空白集流體區(qū)上?？瞻准黧w區(qū)可以使極耳焊接的操作更加方便。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明軟包裝鋰離子電池具有以下優(yōu)勢(shì)該軟包裝鋰離子電池兼具能量型電池和功率型電池的優(yōu)點(diǎn)，位于極片兩端的正極內(nèi)極耳和正極外極耳并排封裝，可以更好的降低電池的內(nèi)阻，在電池大電流充放電池時(shí)可起到分流的作用；正極內(nèi)極耳和正極外極耳并排封裝可以不影響電池的整體厚度，并且可保證正負(fù)極極耳具有相同的厚度，便于封裝，而且正極的兩個(gè)極耳是在電池外部合并為ー體，并非傳統(tǒng)的電池內(nèi)部合并極耳，不會(huì)影響電池的主體長(zhǎng)度，所以該軟包裝鋰離子電池既可保證電池的能量密度，又能提高電池的功率性能。此外，本發(fā)明軟包裝鋰離子電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，實(shí)施方便，可大批量生產(chǎn)。本發(fā)明的另ー個(gè)目的在于提供ー種軟包裝鋰離子電池的組裝方法，通過(guò)該方法可快速完成電池的組裝，不僅可以確保電池的能量密度，并且可以提高電池的功率性能。所述組裝方法的步驟具體為
第一歩，極片配料涂布有活性膜片的正極片兩端留有空白集流體區(qū)，將正極內(nèi)極耳焊接在正極片的卷繞方向的內(nèi)側(cè)一端的空白集流體區(qū)上，負(fù)極片在卷繞方向的內(nèi)側(cè)設(shè)有負(fù)極極耳；第二歩，電芯成型按照正極片、隔膜、負(fù)極片的排列方式將正極片、隔膜和負(fù)極片卷繞成電芯，之后將正極外極耳焊接在卷繞后電芯的正極片外側(cè)一端空白集流體區(qū)上；第三歩，電芯封裝將卷繞后電芯的正極內(nèi)極耳和正極外極耳并排放置于電芯頂部的ー側(cè)，負(fù)極極耳放置于電芯頂部的另ー側(cè)，將極耳上的密封墊對(duì)齊，通過(guò)金屬塑料復(fù)合膜的塑料層與極耳上的密封墊將極耳封裝；第四歩，電池成型對(duì)注液后的電芯進(jìn)行化成并完成真空封裝、折邊整形，之后通過(guò)極耳轉(zhuǎn)接端子將正極內(nèi)極耳和正極外極耳焊接為一體，作為正極極耳。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明軟包裝鋰離子電池的組裝方法有以下優(yōu)勢(shì)ー種軟包裝鋰離子電池的組裝方法，該組裝方法通過(guò)在正極片兩端留有空白集流體區(qū)，將正極內(nèi)極耳焊接在正極片的卷繞方向的內(nèi)側(cè)一端空白集流體區(qū)上，將負(fù)極極耳焊接在負(fù)極片在卷繞方向的內(nèi)側(cè)，然后將正極片、隔膜和負(fù)極片卷繞成電芯，之后將正極外極耳焊接在卷繞后電芯的正極片外側(cè)一端空白集流體區(qū)上，將卷繞后電芯的正極內(nèi)、外極耳并排放置于電芯頂部的ー側(cè)，負(fù)極極耳放置于電芯頂部的另ー側(cè)，通過(guò)金屬塑料復(fù)合膜的塑料層與極耳上密封墊將極耳封裝，最后對(duì)注液后的電芯進(jìn)行化成并完成真空封裝，通過(guò)極耳轉(zhuǎn)接端子將正極內(nèi)、外極耳焊接為一體，作為正極極耳。該方法具有以下優(yōu)勢(shì)一是正極極耳和負(fù)極極耳焊接在極片兩端的空白集流體區(qū)上，不會(huì)影響涂布エ序的正常生產(chǎn)；ニ是正極內(nèi)極耳和負(fù)極極耳都設(shè)置在卷繞方向的內(nèi)側(cè)，可以方便卷繞時(shí)極耳間距的控制；三是正極內(nèi)極耳和正極外極耳位于正極片的兩端，可以更好的降低電池的內(nèi)阻，提高電池的功率性能；四是正極內(nèi)極耳和正極外極耳并排封裝可以不影響電池的整體厚度，并且可保證正負(fù)極極耳具有相同的厚度，便于封裝，而且正極的兩個(gè)極耳是在電池外部合并為一體，不會(huì)影響電池的主體長(zhǎng)度，可保證電池的能量密度。該方法簡(jiǎn)單實(shí)用，可在自動(dòng)化工藝中實(shí)現(xiàn)。


圖I為本發(fā)明軟包裝鋰離子電池的負(fù)極片的主視圖；圖2為本發(fā)明軟包裝鋰離子電池的正極片的主視圖；圖3為本發(fā)明軟包裝鋰離子電池的電芯的立體圖；圖4為本發(fā)明軟包裝鋰離子電池的主視圖；圖5為本發(fā)明軟包裝鋰離子電池的立體圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，按照生產(chǎn)過(guò)程順序?qū)Ρ景l(fā)明及其有益技術(shù)效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1-5，本發(fā)明提供了ー種軟包裝鋰離子電池，包括電芯10、用于容納所述電芯10的包裝袋20和填充于所述包裝袋20內(nèi)的電解液，所述電芯10由正極片101、負(fù)極片102、隔膜卷繞而成，所述負(fù)極片102的一端設(shè)置有負(fù)極極耳70，所述正極片101的兩端分別設(shè)有正極內(nèi)極耳40和正極外極耳41，卷繞后，所述的正極內(nèi)極耳40與正極外極耳41通過(guò)極耳轉(zhuǎn)接端子30電連接。其中，所述的正極內(nèi)極耳40和正極外極耳41與正極片101焊接連接。所述的包裝袋20為金屬塑料復(fù)合膜。所述金屬塑料復(fù)合膜包括金屬層和設(shè)置在所述金屬層表面的塑料層，所述金屬層的材質(zhì)為鋁、鋁合金或者不銹鋼，所述塑料層的材質(zhì)為聚丙烯或者聚こ烯。所述正極外極耳41和正極內(nèi)極耳40設(shè)置在所述正極片101的同一面上。所述正極外極耳41和正極內(nèi)極耳40在所述正極片101上呈軸對(duì)稱設(shè)置。所述的極耳轉(zhuǎn)接端子30為金屬片、含有斷路器的金屬元件或含有保險(xiǎn)絲的金屬元件。所述的負(fù)極極耳102、正極外極耳41和正極內(nèi)極耳40上均設(shè)有密封墊80。所述的負(fù)極極耳70設(shè)置在負(fù)極片102 —端的負(fù)極空白集流體區(qū)90上，所述的正極外極耳41和正極內(nèi)極耳40分別設(shè)置在所述正極片101兩端的正極空白集流體區(qū)60上。組裝時(shí)，可分為如下步驟第一歩，極片配料涂布有活性膜片的正極片101兩端留有正極空白集流體區(qū)60，將正極內(nèi)極耳40焊接在正極片101的卷繞方向的內(nèi)側(cè)一端的正極空白集流體區(qū)60上，負(fù)極片102在卷繞方向的內(nèi)側(cè)的負(fù)極空白集流體區(qū)90上焊接有負(fù)極極耳70 ；第二歩，電芯成型按照正極片101、隔膜、負(fù)極片102的排列方式將正極片101、隔膜和負(fù)極片102卷繞成電芯10，之后將正極外極耳41焊接在卷繞后電芯10的正極片101外側(cè)一端正極空白集流體區(qū)60上；第三步，電芯封裝將卷繞后電芯10的正極內(nèi)極耳40和正極內(nèi)極耳41并排放置于電芯10頂部的ー側(cè)，負(fù)極極耳70放置于電芯頂部的另ー側(cè)，將極耳上的密封墊80對(duì)齊，通過(guò)金屬塑料復(fù)合膜的塑料層與極耳上的密封墊80將極耳封裝；第四歩，電池成型對(duì)注液后的電芯10進(jìn)行化成并完成真空封裝、折邊整形，之后通過(guò)極耳轉(zhuǎn)接端子30將正極內(nèi)極耳40和正極外極耳41焊接為一體,作為正極極耳。參見(jiàn)圖5，完成真空封裝后，將封裝側(cè)邊11進(jìn)行折邊整形，然后通過(guò)極耳轉(zhuǎn)接端子30將正極內(nèi)極耳40和正極外極耳41焊接為一體，之后將極耳轉(zhuǎn)接端子30的焊接位端301進(jìn)行折疊整形，將極耳轉(zhuǎn)接端子30的另一端作為正極極耳。 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明軟包裝鋰離子電池兼具能量型電池和功率型電池的優(yōu)點(diǎn)，位于極片兩端的正極內(nèi)極耳40和正極外極耳41并排封裝，可以更好的降低電池的內(nèi)阻，在電池大電流充放電池時(shí)可起到分流的作用；正極內(nèi)極耳40和正極外極耳41并排封裝可以不影響電池的整體厚度，并且可保證正負(fù)極極耳具有相同的厚度，便于封裝，而且正極的兩個(gè)極耳是在電池外部合并為一體，并非傳統(tǒng)的電池內(nèi)部合并極耳，不會(huì)影響電池的主體長(zhǎng)度，所以該軟包裝鋰離子電池既可保證電池的能量密度，又能提高電池的功率性能。此外，該軟包裝鋰離子電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，實(shí)施方便，可大批量生產(chǎn)。根據(jù)上述說(shuō)明書的掲示和指導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本發(fā)明并不局限于上面掲示和描述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的ー些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說(shuō)明書 中使用了ー些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求
1.ー種軟包裝鋰離子電池，包括電芯、用于容納所述電芯的包裝袋和填充于所述包裝袋內(nèi)的電解液，所述電芯由正極片、負(fù)極片、隔膜卷繞而成，所述負(fù)極片的一端設(shè)置有負(fù)極極耳，其特征在干所述正極片的兩端分別設(shè)有正極內(nèi)極耳和正極外極耳，卷繞后，所述的正極內(nèi)極耳與正極外極耳通過(guò)極耳轉(zhuǎn)接端子電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軟包裝鋰離子電池，其特征在于所述的正極內(nèi)極耳和正極外極耳與正極片焊接連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軟包裝鋰離子電池，其特征在于所述的包裝袋為金屬塑料復(fù)合膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軟包裝鋰離子電池，其特征在于所述金屬塑料復(fù)合膜包括金屬層和設(shè)置在所述金屬層表面的塑料層，所述金屬層的材質(zhì)為鋁、鋁合金或者不銹鋼，所述塑料層的材質(zhì)為聚丙烯或者聚こ烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軟包裝鋰離子電池，其特征在于所述正極外極耳和正極內(nèi)極耳設(shè)置在所述正極片的同一面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軟包裝鋰離子電池，其特征在于所述正極外極耳和正極內(nèi)極耳在所述正極片上呈軸對(duì)稱設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軟包裝鋰離子電池，其特征在于所述的極耳轉(zhuǎn)接端子為金屬片、含有斷路器的金屬元件或含有保險(xiǎn)絲的金屬元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軟包裝鋰離子電池，其特征在于所述的負(fù)極極耳、正極外極耳和正極內(nèi)極耳上均設(shè)有密封墊。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軟包裝鋰離子電池，其特征在于所述的負(fù)極極耳設(shè)置在負(fù)極片一端的負(fù)極空白集流體區(qū)上，所述的正極外極耳和正極內(nèi)極耳分別設(shè)置在所述正極片兩端的正極空白集流體區(qū)上。
全文摘要
本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種既具有高的能量密度，又具有良好的功率性能軟包裝鋰離子電池，包括電芯、用于容納電芯的包裝袋和填充于包裝袋內(nèi)的電解液，電芯由正極片、負(fù)極片、隔膜卷繞而成，正極片的兩端分別設(shè)有正極內(nèi)極耳和正極外極耳，卷繞后，的正極內(nèi)極耳與正極外極耳通過(guò)極耳轉(zhuǎn)接端子電連接。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明位于極片兩端的正極內(nèi)極耳和正極外極耳并排封裝，可以更好的降低電池的內(nèi)阻，在電池大電流充放電池時(shí)可起到分流的作用；正極內(nèi)極耳和正極外極耳并排封裝可以不影響電池的整體厚度和電池的主體長(zhǎng)度，所以本發(fā)明軟包裝鋰離子電池既可保證電池的能量密度，又能提高電池的功率性能。
文檔編號(hào)H01M10/0525GK102623746SQ201210081328
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者史冊(cè) 申請(qǐng)人:東莞新能源科技有限公司, 寧德新能源科技有限公司