專利名稱：一種正六方形鋰離子電池電芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化學(xué)電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種正六方形鋰離子電池電芯。該正六方形鋰離子電池電芯可用于制造各種型號(hào)的正六方形鋰離子動(dòng)力電池、常見(jiàn)的卷繞式圓柱形鋰離子電池，特別適用于制造用于各種場(chǎng)合的多電池組合的電池組用的正六方形鋰離子動(dòng)力電池。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有工業(yè)所制造鋰離子電池所用的均為卷繞式或?qū)盈B式鋰離子電池電芯，這類電芯由正極、隔膜、負(fù)極等三個(gè)部分構(gòu)成，并卷繞成圓柱形、方形或者層疊成方形。這種構(gòu)造的電池電芯制造的鋰離子電池只能為圓柱形或者方形，圓柱形或者方形電池電芯制造的圓柱形或方形電池存在顯著的不足1)圓柱形電池或者方形電池組合成電池組時(shí)在顛簸、振動(dòng)的條件下，電池組十分容易發(fā)生單電池錯(cuò)位、電池組變形，可能引起電池組斷路或 者短路，從而使得電池組無(wú)法正常工作，影響電池組的正常工作，降低電池組的使用壽命，甚至由于短路而發(fā)生爆炸等安全事故；2)圓柱形電池或者方形電池組合成電池組機(jī)械穩(wěn)定性能差，存在較大的各種隱患；3)圓柱形電池或者方形電池通常是用卷繞式圓柱形電芯或者卷繞式或?qū)盈B式方形電芯制造的，圓柱形或方形電芯比較容易松動(dòng)、電池殼的利用率也較低，較松動(dòng)的電芯容易引起電極極活性物質(zhì)脫落、形成微短路，大大降低了圓柱形及方形電池的容量和循環(huán)使用壽命；4)圓柱形電池或者方形電池組合成電池組時(shí)占用較大的空間；大大限制了圓柱形方形電池的使用范圍和電池組的組合數(shù)量等。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型的目的是在于提供了一種正六方形鋰離子電池電芯，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可用于正六方形柱狀電池、圓柱形電池的制造，本實(shí)用新型技術(shù)制造的一種正六方形鋰離子電池電芯所制造的鋰離子電池，在顛簸、振動(dòng)的條件下，電池組不容易發(fā)生單電池錯(cuò)位、電池組變形，不會(huì)引起電池組斷路或者短路，能正常工作，電池組的循環(huán)使用壽命，通常不存在短路而發(fā)生爆炸等安全事故；正六方形單電池組合的電池組機(jī)械穩(wěn)定性好，不存在安全隱患；正六方形電池組組合占用的空間較??；大大提高了電池的使用范圍和電池組的組合數(shù)量等。本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種正六方形鋰離子電池電芯，所述的一種正六方形鋰離子電池電芯(圖I-圖6)包括正極、負(fù)極、隔膜等部分組成；其中，正極由厚度為5 50 U m正極活性物質(zhì)單面或雙面涂層、厚度為5 25 ii m鋁箔正極集流體和I 5個(gè)不等的厚度為20 50 ii m的鎳帶正極極耳三個(gè)部分組成；負(fù)極由厚度為5 50 iim負(fù)極活性物質(zhì)單面或雙面涂層、厚度為5 25 um銅箔負(fù)極集流體和I 5個(gè)不等的厚度為20 50 ii m的鎳帶負(fù)極極耳三個(gè)部分組成；隔膜由厚度為I IOiim超薄聚乙烯(PE)或者聚丙烯(PP)或者PP/PE/PP復(fù)合無(wú)紡布(膜)其中的一種。[0006]進(jìn)一步，本實(shí)用新型包括如下內(nèi)容一種正六方形鋰離子電池電芯，所述的一種正六方形鋰離子電池電芯包括正極、負(fù)極、隔膜等部分組成。一種正六方形鋰離子電池電芯，其特征在于正極由厚度為5 50 m正極活性物質(zhì)單面或雙面涂層、厚度為5 25 iim鋁箔正極集流體和I 5個(gè)不等的厚度為10 50 的鎳帶正極極耳三個(gè)部分組成；三者的連接關(guān)系是正極活性物質(zhì)以鋰離子電池正極常用的涂布工藝，經(jīng)制漿、涂布、干燥等工序單面或雙面涂敷于集流體上形成正極活性物質(zhì)涂層，極耳經(jīng)超聲波或者激光焊接于鋁箔集流體預(yù)留空白處而連接(詳見(jiàn)附圖I 2)。一種正六方形鋰離子電池電芯，其特征在于負(fù)極由厚度為5 50 m負(fù)極活性物質(zhì)單面或雙面涂層、厚度為5 25 iim銅箔負(fù)極集流體和I 5個(gè)不等的厚度為10 50 的鎳帶負(fù)極極耳三個(gè)部分組成；三者的連接關(guān)系是負(fù)極活性物質(zhì)以鋰離子電池負(fù)極常用的涂布工藝，經(jīng)制漿、涂布、干燥等工序單面或雙面涂敷于集流體上形成負(fù)極活性物質(zhì)涂層，負(fù)極極耳經(jīng)超聲波或者激光焊接于銅箔集流體預(yù)留空白處而連接(詳見(jiàn)附圖3 4)。一種正六方形鋰離子電池電芯，其特征在于隔膜由厚度為I 10 i! m超薄聚乙烯(PE)或者聚丙烯(PP)或者PP/PE/PP復(fù)合無(wú)紡布(膜)其中的一種。一種正六方形鋰離子電池電芯，其特征在于正極、負(fù)極及隔膜三者的連接關(guān)系是隔膜位于正極和負(fù)極之間，平行重疊在一起，用正六方柱形卷繞針卷繞，以負(fù)極包正極的方式卷繞成電芯，經(jīng)正六方柱型壓膜機(jī)貼膜并固定壓成正六方柱型而制成(詳見(jiàn)附圖5 6) o采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可以取得如下明顯的效果用本實(shí)用新型技術(shù)生產(chǎn)的一種正六方形鋰離子電池電芯所組裝制造的鋰離子動(dòng)力電池，由于使用了多微孔構(gòu)造的鋁箔雙集流體結(jié)構(gòu)正極，使得正極活性物質(zhì)涂層與正極集流體之間的有效接觸面積顯著增力口，正極活性物質(zhì)與正極集流體之間的粘結(jié)性能大大提高，從而提高了正極活性物質(zhì)的有效利用，減少了正極活性物質(zhì)在使用過(guò)程中的脫落，使電極的大電流充放電效果顯著提高，使得以此正極制造的電池具有較好的大電流充放電性能、較長(zhǎng)的循環(huán)使用壽命，在5C以上倍率條件下充放電循環(huán)使用壽命(放電容量不小于設(shè)計(jì)容量75%的充放電循環(huán)次數(shù))超過(guò)850 次。本實(shí)用新型特別適用于制造正六方形鋰離子動(dòng)力電池，也適用于各種類型、各種型號(hào)的圓柱形鋰離子電池。

圖I為一種正六方形鋰離子電池電芯的單極耳雙面涂層正(負(fù))極示意圖圖2為一種正六方形鋰離子電池電芯的5極耳單面涂層正(負(fù))極示意圖圖3為一種正六方形鋰離子電池電芯的正極、負(fù)極及隔膜重疊關(guān)系示意圖圖4為一種正六方形鋰離子電池電芯的橫截面平面不意圖圖5為一種正六方形鋰離子電池電芯的立體示意圖其中l(wèi)a_正極活性物質(zhì)涂層、Ib-正極集流體、Ic-正極極耳、Id-預(yù)留的空白極耳位、2a-負(fù)極活性物質(zhì)涂層、2b-負(fù)極集流體、2c-負(fù)極極耳、2d-預(yù)留的極耳位、3-隔膜具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖I 圖5和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。參看附圖I 圖5，本實(shí)用新型一種正六方形鋰離子電池電芯，所述的一種正六方形鋰離子電池電芯包括正極I、負(fù)極2、隔膜3等部分組成。一種正六方形鋰離子電池電芯，其特征在于正極I由厚度為5 50 iim正極活性物質(zhì)單面或雙面涂層la、厚度為5 25 iim鋁箔正極集流體Ib和I 5個(gè)不等的厚度為10 50 y m的鎳帶正極極耳Ic三個(gè)部分組成；三者的連接關(guān)系是正極活性物質(zhì)以鋰離子電池正極常用的涂布工藝，經(jīng)制漿、涂布、干燥等工序單面或雙面涂敷于集流體Ib上形成正極活性物質(zhì)涂層la，極耳Ic經(jīng)超聲波或者激光焊接于鋁箔集流體Ib預(yù)留空白處而連接(詳見(jiàn)附圖I 圖3)。一種正六方形鋰離子電池電芯，其特征在于負(fù)極2由厚度為5 50 U m負(fù)極活性物質(zhì)厚度5 50 ii m單面5 50 ii m厚或雙面涂層2a、厚度為5 25 y m銅箔負(fù)極集流體2b和I 5個(gè)不等的厚度為10 50 ii m的鎳帶負(fù)極極耳2c三個(gè)部分組成；三者的連接關(guān)系是負(fù)極活性物質(zhì)以鋰離子電池負(fù)極常用的涂布工藝，經(jīng)制漿、涂布、干燥等工序單面或雙面涂敷于集流體2b上形成厚度為5 50 y m負(fù)極活性物質(zhì)涂層2a，負(fù)極極耳2c經(jīng)超聲波或者激光焊接于銅箔集流體2b預(yù)留空白處而連接(詳見(jiàn)附圖I 圖3)。一種正六方形鋰離子電池電芯，其特征在于隔膜3由厚度為I 10 Pm超薄聚乙烯(PE)或者聚丙烯(PP)或者PP/PE/PP復(fù)合無(wú)紡布(膜)。一種正六方形鋰離子電池電芯，其特征在于正極I、負(fù)極2及隔膜3三者的連接關(guān)系是隔膜3位于正極I和負(fù)極之間，平行重疊在一起，用正六方柱形卷繞針卷繞，以負(fù)極2包正極I的方式卷繞成電芯，經(jīng)正六方柱型壓膜機(jī)貼膜并固定壓成正六方柱型而制成(詳見(jiàn)附圖3 圖5)。用本實(shí)用新型一種正六方形鋰離子電池電芯組裝成鋰離子動(dòng)力電池，在5C及5C以上高倍率充放電條件下，電池的循環(huán)壽命(放電容量小于設(shè)計(jì)容量75%時(shí)的充放電循環(huán)次數(shù))超過(guò)850次。然而，以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此而局限本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，所有運(yùn)用本實(shí)用新型說(shuō)明書內(nèi)容所進(jìn)行的等效變化，均包含在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種正六方形鋰離子電池電芯，包括正極(I)、負(fù)極(2)、隔膜(3)，其特征在于正極(I)由厚度為5 50 ii m正極活性物質(zhì)單面或雙面涂層(Ia),厚度為5 25 y m鋁箔正極集流體(Ib)和I 5個(gè)不等的厚度為10 50 ii m的鎳帶正極極耳(Ic)三個(gè)部分組成；正極活性物質(zhì)以單面或雙面涂敷于集流體(Ib)上形成正極活性物質(zhì)涂層(la)，極耳(Ic)經(jīng)超聲波或者激光焊接于鋁箔集流體(Ib)預(yù)留空白處(Id)連接，負(fù)極(2)由厚度為5 50 um負(fù)極活性物質(zhì)單面或雙面涂層(2a)，厚度為5 25 y m銅箔負(fù)極集流體(2b)和I 5個(gè)不等的厚度為10 50 ii m的鎳帶負(fù)極極耳(2c)三個(gè)部分組成；負(fù)極活性物質(zhì)以單面或雙面涂敷于集流體(2b)上形成負(fù)極活性物質(zhì)涂層(2a)，負(fù)極極耳(2c)經(jīng)超聲波或者激光焊接于銅箔集流體(2b)預(yù)留空白處(2d)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種正六方形鋰離子電池電芯，其特征在于隔膜(3)由厚度為I 10 ii m超薄聚乙烯或者聚丙烯或者PP/PE/PP復(fù)合無(wú)紡布其中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種正六方形鋰離子電池電芯，其特征在于所述的隔膜(3) 位于正極(I)和負(fù)極之間，平行重疊在一起，用正六方柱形卷繞針卷繞，負(fù)極(2)包正極(I)的方式卷繞成電芯，經(jīng)正六方柱型壓膜機(jī)貼膜并固定壓成正六方柱型。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種正六方形鋰離子電池電芯，正極為正極活性物質(zhì)單面或雙面涂層，鋁箔正極集流體和鎳帶正極極耳組成；正極活性物質(zhì)以單面或雙面涂敷于集流體上形成正極活性物質(zhì)涂層，極耳經(jīng)超聲波或者激光焊接于鋁箔集流體預(yù)留空白處連接。負(fù)極活性物質(zhì)單面或雙面涂層，銅箔負(fù)極集流體和鎳帶負(fù)極極耳組成；負(fù)極活性物質(zhì)以單面或雙面涂敷于集流體上形成負(fù)極活性物質(zhì)涂層，負(fù)極極耳經(jīng)超聲波或者激光焊接于銅箔集流體預(yù)留空白處連接。可用于制造正六方形柱狀電池，電池組不容易發(fā)生單電池錯(cuò)位，電池組的循環(huán)使用壽命長(zhǎng)、機(jī)械穩(wěn)定性好，大大提高了電池的使用壽命、范圍和電池組的組合數(shù)量。在5C以上倍率條件下充放電循環(huán)使用壽命超過(guò)850次。
文檔編號(hào)H01M10/058GK202503077SQ201220075879
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月1日
發(fā)明者詹炳然, 詹金俊 申請(qǐng)人:廣州市云通磁電有限公司