專(zhuān)利名稱(chēng)：一種卷繞式鋰離子電池及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋰離子電池領(lǐng)域，特別涉及一種卷繞式鋰離子電池及其制作方法。
背景技術(shù)：
鋰離子電池具有高電壓、高容量的重要優(yōu)點(diǎn)，且循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性能好，使其在便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)、空間技術(shù)、國(guó)防エ業(yè)等多方面具有廣闊的應(yīng)用前景，成為近幾年廣為關(guān)注的研究熱點(diǎn)。目前鋰離子電池主要采用傳統(tǒng)的卷繞式和層疊式兩種結(jié)構(gòu)，其中層疊結(jié)構(gòu)エ藝復(fù)雜、效率低且安全隱患相對(duì)較多，而卷繞結(jié)構(gòu)雖然エ藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、安全性和一致性好，但傳統(tǒng)的卷繞式電池不能滿(mǎn)足高倍率放電的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)了采用雙極耳電芯的結(jié)構(gòu)，雙極耳并聯(lián)焊接增加了極耳的厚度且擴(kuò)大了極耳的接觸面積，降低了電池的內(nèi)阻，提高了倍率性，同時(shí)正極極片和負(fù)極極片尾部的空箔能夠?qū)砝@完成的電芯進(jìn)行包覆，能夠在電芯外部收到?jīng)_擊產(chǎn)生短路時(shí)，大部分的電流都會(huì)在外層空箔上通過(guò)，產(chǎn)生的熱量也從空箔上通過(guò)，避免了電池內(nèi)部熱聚集而引起電池的燃燒或者爆炸，提高了電池的安全性能，另外包覆的高溫膠帶能夠避免極耳彎折，也可防止焊接部位與極片接觸短路，同時(shí)還可以避免極耳刺穿鋁塑膜導(dǎo)致漏液。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)ー種卷繞式鋰離子電池，其包括電芯、電解液和封裝膜，電芯和電解液封裝在封裝膜內(nèi)，其特征在于所述的電芯由正極極片、負(fù)極極片和隔膜卷繞而成，所述的正極極片位于隔膜的上方，負(fù)極極片位于隔膜的下方，所述的正極極片和負(fù)極極片的頭部和尾部均留有一段空箔，所述的正極極片和負(fù)極極片的頭部和尾部的空箔上分別設(shè)置有極耳和金屬帶，卷繞完成后，同一極 片的極耳和金屬帶相對(duì)于同一平面的投影重疊，所述的同一極片的極耳和金屬帶并聯(lián)焊接于帶有絕緣腳墊的極耳上。所述的正極極片的尾部的空箔的長(zhǎng)度至少可以包繞電芯一周。所述的負(fù)極極片的尾部的空箔的長(zhǎng)度至少可以包繞電芯一周。所述的極耳和金屬帶的焊接部位包覆有高溫膠帶。一種卷繞式鋰離子電池的制作方法，其特征在于其包括如下步驟a、將正極活性材料和負(fù)極活性材料分別放入的各自的攪拌容器中，并分別加入導(dǎo)電極、粘結(jié)劑和溶劑進(jìn)行攪拌，形成正極涂覆料和負(fù)極涂覆料。b、將正極涂覆料和負(fù)極涂覆料分別均勻的涂布在正極極片的表面和負(fù)極極片的表面；C、對(duì)涂覆完成后的正極極片和負(fù)極極片進(jìn)行烘烤；并對(duì)烘烤后的正極極片和負(fù)極極片分別用各自的輥壓機(jī)進(jìn)行輥壓，d、根據(jù)設(shè)計(jì)的需要，對(duì)正極極片和負(fù)極極片分別采用各自的切割機(jī)進(jìn)行分切，
e、在正極極片和負(fù)極極片的頭部和尾部分別焊接極耳和金屬帯，f、將正極極片和負(fù)極極片以及隔膜進(jìn)行卷繞形成電芯，g、對(duì)正極極片和負(fù)極極片的極耳分別進(jìn)行并聯(lián)焊接，h、對(duì)焊接后的電芯采用封裝膜進(jìn)行封裝，并進(jìn)行頂側(cè)封，然后對(duì)封裝完畢的電池進(jìn)行進(jìn)一歩的烘烤；1、向封裝完畢的電池中注入電解液，封裝完成后對(duì)電池進(jìn)行化成，對(duì)化成完成的電池進(jìn)行高溫老化，再對(duì)高溫老化后的電池進(jìn)行二次封裝，最后對(duì)電池容量進(jìn)行分選，形成成品。綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明所述的卷繞式鋰離子電池，采用雙極耳電芯的結(jié)構(gòu)，雙極耳并聯(lián)焊接增加了極耳的厚度且擴(kuò)大了極耳的接觸面積，能夠有效提高電芯的倍率放電性能，有利于滿(mǎn)足電池的大功率放電；2、電芯外層包覆的金屬空箔，能很好的起到電池散熱的功效，且在電芯外部收到?jīng)_擊產(chǎn)生短路時(shí)，大部分的電流都會(huì)從外層金屬空箔上通過(guò)，而且短路產(chǎn)生的熱量大部分也能在金屬空箔上通過(guò)，在一定程度上避免電池內(nèi)部熱聚集而引起電池燃燒，提高了電池的安全性能； 3、現(xiàn)有設(shè)備均可用于生產(chǎn)本發(fā)明所述的卷繞式鋰離子電池，無(wú)需開(kāi)發(fā)新型生產(chǎn)設(shè)備，可以節(jié)約大量的設(shè)備成本。


圖1為本發(fā)明的正極極片的示意圖；圖2為本發(fā)明的負(fù)極極片的示意圖；圖3為卷繞完成后的電芯的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中I為負(fù)極極耳,2為負(fù)極極片,3為隔膜,4為正極極片,5為正極極耳,61為正極空箔，62為負(fù)極空箔，71為正極金屬帯，72為負(fù)極金屬帯，81為正極極耳，82為負(fù)極極耳。
具體實(shí)施例方式下面集合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步說(shuō)明。如圖1至圖3所示的ー種卷繞式鋰離子電池，其包括電芯、電解液和封裝膜，電芯和電解液封裝在封裝膜內(nèi)，其特征在于所述的電芯由正極極片4、負(fù)極極片2和隔膜3卷繞而成，所述的正極極片4位于隔膜3的上方，負(fù)極極片2位于隔膜3的下方，所述的正極極片4的頭部和尾部留有正極空箔61，負(fù)極極片2的頭部和尾部留有負(fù)極空箔62，所述的正極極片4的頭部和尾部的正極空箔61上分別設(shè)置有正極極耳81和正極金屬帶71，負(fù)極極片2的頭部和尾部的負(fù)極空箔62上分別設(shè)置有負(fù)極極耳82和負(fù)極金屬帶72，卷繞完成后，同一極片的極耳和金屬帶相對(duì)于同一平面的投影重疊，所述的同一極片的極耳和金屬帶并聯(lián)焊接于帶有絕緣腳墊的極耳上。所述的正極極片4的尾部的正極空箔61的長(zhǎng)度至少可以包繞電芯一周，設(shè)置的空箔可以用于對(duì)電芯進(jìn)行保護(hù)，提高電芯本體的強(qiáng)度。所述的負(fù)極極片2的尾部的負(fù)極空箔62的長(zhǎng)度至少可以包繞電芯一周。
所述的極耳和金屬帶的焊接部位包覆有高溫膠帶，包覆的高溫膠帶能夠?qū)O耳進(jìn)行一個(gè)保護(hù)，包覆的高溫膠帶能夠避免極耳彎折，也可防止焊接部位與極片接觸短路，同時(shí)還可以避免極耳刺穿鋁塑膜導(dǎo)致漏液。一種卷繞式鋰離子電池的制作方法，其特征在于其包括如下步驟a、將正極活性材料和負(fù)極活性材料分別放入的各自的攪拌容器中，并分別加入導(dǎo)電極、粘結(jié)劑和溶劑進(jìn)行攪拌，形成正極涂覆料和負(fù)極涂覆料。b、將正極涂覆料和負(fù)極涂覆料分別均勻的涂布在正極極片的表面和負(fù)極極片的表面；C、對(duì)涂覆完成后的正極極片和負(fù)極極片進(jìn)行烘烤；并對(duì)烘烤后的正極極片和負(fù)極極片分別用各自的輥壓機(jī)進(jìn)行輥壓，d、根據(jù)設(shè)計(jì)的需要，對(duì)正極極片和負(fù)極極片分別采用各自的切割機(jī)進(jìn)行分切，e、在正極極片和負(fù)極極片的頭部和尾部分別焊接極耳和金屬帯，f、將正極極片和負(fù)極極片以及隔膜進(jìn)行卷繞形成電芯，g、對(duì)正極極片和負(fù)極極片的極耳分別進(jìn)行并聯(lián)焊接，h、對(duì)焊接后的電芯采用封裝膜進(jìn)行封裝，并進(jìn)行頂側(cè)封，然后對(duì)封裝完畢的電池進(jìn)行進(jìn)一歩的烘烤；1、向封裝完畢的電池中注入電解液，封裝完成后對(duì)電池進(jìn)行化成，對(duì)化成完成的電池進(jìn)行高溫老化，在對(duì)高溫老化后的電池進(jìn)行二次封裝，最后對(duì)電池容量進(jìn)行分選，形成成品。本發(fā)明中所述的封裝膜采用鋁塑膜。實(shí)施例采用上述方法制作電芯，本實(shí)施例中正極使用鎳鈷錳酸鋰，負(fù)極使用人造石墨，隔膜使用20 y m單層聚こ烯隔膜，外殼采用封裝膜封裝，即采用鋁塑膜對(duì)電芯進(jìn)行封裝。對(duì)比例I正極使用鎳鈷錳酸鋰，負(fù)極使用人造石墨，隔膜使用20 y m單層聚こ烯隔膜，外殼采用鋁塑膜，直接采用卷繞方式將正負(fù)極隔膜組裝成極耳中心対稱(chēng)的卷芯。對(duì)比例2正極使用鎳鈷錳酸鋰，負(fù)極使用人造石墨，隔膜使用20 y m單層聚こ烯隔膜，外殼采用鋁塑膜。采用“Z”形疊片方式制成疊芯后焊接極耳，制成極耳中心對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的疊芯(極耳探出方向一致)。對(duì)實(shí)施例、對(duì)比例I和對(duì)比例2進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表I
權(quán)利要求
1.ー種卷繞式鋰離子電池，其包括電芯、電解液和封裝膜，電芯和電解液封裝在封裝膜內(nèi)，其特征在于所述的電芯由正極極片、負(fù)極極片和隔膜卷繞而成，所述的正極極片位于隔膜的上方，負(fù)極極片位于隔膜的下方，所述的正極極片和負(fù)極極片的頭部和尾部均留有一段空箔，所述的正極極片和負(fù)極極片的頭部和尾部的空箔上分別設(shè)置有極耳和金屬帯，卷繞完成后，同一極片的極耳和金屬帶相對(duì)于同一平面的投影重疊，所述的同一極片的極耳和金屬帶并聯(lián)焊接于帶有絕緣腳墊的極耳上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種卷繞式鋰離子電池，其特征在于所述的正極極片的尾部的空箔的長(zhǎng)度至少可以包繞電芯一周。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種卷繞式鋰離子電池，其特征在于所述的負(fù)極極片的尾部的空箔的長(zhǎng)度至少可以包繞電芯一周。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種卷繞式鋰離子電池，其特征在于所述的極耳和金屬帶的焊接部位包覆有高溫膠帶。
5.一種卷繞式鋰離子電池的制作方法，其特征在于其包括如下步驟 a、將正極活性材料和負(fù)極活性材料分別放入的各自的攪拌容器中，并分別加入導(dǎo)電極、粘結(jié)劑和溶劑進(jìn)行攪拌，形成正極涂覆料和負(fù)極涂覆料。
b、將正極涂覆料和負(fù)極涂覆料分別均勻的涂布在正極極片的表面和負(fù)極極片的表面； C、對(duì)涂覆完成后的正極極片和負(fù)極極片進(jìn)行烘烤；并對(duì)烘烤后的正極極片和負(fù)極極片分別用各自的輥壓機(jī)進(jìn)行輥壓， d、根據(jù)設(shè)計(jì)的需要，對(duì)正極極片和負(fù)極極片分別采用各自的切割機(jī)進(jìn)行分切， e、在正極極片和負(fù)極極片的頭部和尾部分別焊接極耳和金屬帯， f、將正極極片和負(fù)極極片以及隔膜進(jìn)行卷繞形成電芯， g、對(duì)正極極片和負(fù)極極片的極耳分別進(jìn)行并聯(lián)焊接， h、對(duì)焊接后的電芯采用封裝膜進(jìn)行封裝，并進(jìn)行頂側(cè)封，然后對(duì)封裝完畢的電池進(jìn)行進(jìn)ー步的烘烤；1、向封裝完畢的電池中注入電解液，封裝完成后對(duì)電池進(jìn)行化成，對(duì)化成完成的電池進(jìn)行高溫老化，再對(duì)高溫老化后的電池進(jìn)行二次封裝，最后對(duì)電池容量進(jìn)行分選，形成成品。
全文摘要
本發(fā)明屬于鋰離子電池領(lǐng)域，特別涉及一種卷繞式鋰離子電池及其制作方法。一種卷繞式鋰離子電池，其包括電芯、電解液和封裝膜，電芯和電解液封裝在封裝膜內(nèi)，所述的電芯由正極極片、負(fù)極極片和隔膜卷繞而成，所述的正極極片位于隔膜的上方，負(fù)極極片位于隔膜的下方，所述的正極極片和負(fù)極極片的頭部和尾部均留有一段空箔，正極極片和負(fù)極極片的頭部和尾部的空箔上分別設(shè)置有極耳和金屬帶，卷繞完成后，同一極片的極耳和金屬帶相對(duì)于同一平面的投影重疊，所述的同一極片的極耳和金屬帶并聯(lián)焊接于帶有絕緣腳墊的極耳上。本發(fā)明采用雙極耳電芯的結(jié)構(gòu)，雙極耳并聯(lián)焊接增加了極耳的厚度且擴(kuò)大了極耳的接觸面積，降低了電池的內(nèi)阻，提高了倍率性。
文檔編號(hào)H01M4/13GK103035954SQ20121058620
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者江船, 李新宏, 鄒朋輝, 楊諺軍 申請(qǐng)人:常州華科新能源科技有限公司