專利名稱：一種圓柱形鋰電池的電芯結(jié)構(gòu)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于鋰離子電池技術領域，具體的說，涉及一種圓柱形鋰電池的電芯結(jié)構(gòu)。
背景技術：
隨著電子技術的不斷發(fā)展，人們對各類電器電源的要求越來越高。圓柱形鋰離子電池作為一種具有較高的能量密度和良好的環(huán)保性能的電池，被廣泛應用于各類便攜式電子設備中。其各項電性能尤其是安全性能就顯得極為重要，而對其安全性能來講，電池的內(nèi)外短路隱患最大，而內(nèi)短路帶來的威脅尤其大，在實際使用中，不可避免的震蕩、跌落很容易導致電池發(fā)生內(nèi)部短路，這就要求電池具有高的安全可靠性，在圓柱形鋰離子電池的各種設計與改進中，對防爆的設計顯得尤為重要。鋰離子電池是在集流體銅箔上涂布包括負極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑、導電碳粉和水組成的負極漿料并干燥后形成負極；在集流體鋁箔上涂布正極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑、導電碳粉和NMP組成的正極漿料并干燥后形成正極。目前的鋰離子圓柱電池在生產(chǎn)中采用卷繞的方式將正、負極片和隔膜紙卷繞成圓柱形，常規(guī)卷繞電芯一般都由負極料區(qū)收尾。電池制作完成后，在受刺穿的情況下，常規(guī)電池通常會產(chǎn)生起火、爆炸現(xiàn)象，存在嚴重的安全隱患。電芯在針刺的過程中，電芯內(nèi)部有4種短路模式，即正極活性物質(zhì)與負極活性物質(zhì)之間短路，正極活性物質(zhì)與負極集流體之間短路，正極集流體與負極活性物質(zhì)之間短路，正極集流體與負極集流體之間短路，其中最容易起火的是正極集流體與負極活性物質(zhì)之間短路。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型克服了現(xiàn)有技術中的缺點，提供了一種圓柱形鋰電池的電芯結(jié)構(gòu)，其具有在受刺穿的情況下，不會產(chǎn)生起火、爆炸的現(xiàn)象，具有較高安全性能，且成本較低的特點。本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的—種圓柱形鋰電池的電芯結(jié)構(gòu)，包括負極、隔膜和正極，負極包括集流體銅箔以及涂布其上的負極活性物質(zhì)、粘接劑和導電碳粉，正極包括集流體鋁箔以及涂布其上的正極活性物質(zhì)、粘接劑和導電碳粉；負極、隔膜和正極依次疊置并卷繞形成初級電芯，在初級電芯的最外層由內(nèi)至外依次卷繞有集流體銅箔、隔膜和集流體鋁箔，形成次級電芯。進一步，初級電芯的最外層卷繞有兩層依次排列的集流體銅箔、隔膜和集流體鋁箔。進一步,次級電芯以集流體銅箔收尾。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是本實用新型所述的一種圓柱形鋰電池的電芯結(jié)構(gòu)，通過在現(xiàn)有的初級電芯外層依次卷繞集流體銅箔、隔膜和集流體鋁箔，使圓柱形鋰電池的電芯在針刺時使集流體銅箔和集流體鋁箔之間優(yōu)先短路，此時產(chǎn)生熱量相對較小，電芯不會發(fā)生起火、爆炸，容易通過針刺測試，具有較高的安全性能；另外相較于其他增加防爆結(jié)構(gòu)及措施的電芯來說本實用新型所采用的方案，結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，成本較低。

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的限制，在附圖中圖1是本實用新型所述一種圓柱形鋰電池的電芯結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，包括有I——正極；2——負極；3——隔膜；4——集流體銅箔；5——集流體鋁箔；6——初級電芯；7——次級電芯。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖1所示，本實用新型所述的一種圓柱形鋰電池的電芯結(jié)構(gòu)，包括負極2、隔膜3和正極1，負極2包括集流體銅箔4以及涂布其上的負極活性物質(zhì)、粘接劑和導電碳粉，正極I包括集流體鋁箔5以及涂布其上的正極活性物質(zhì)、粘接劑和導電碳粉；負極2、隔膜3和正極I依次疊置并卷繞形成初級電芯6，在初級電芯6的最外層由內(nèi)至外依次卷繞有集流體銅箔4、隔膜3和集流體鋁箔5，形成次級電芯7。電芯在遭到針刺時，集流體銅箔4和集流體鋁箔5優(yōu)先短路，產(chǎn)生較小的熱量，且電芯熱量可沿導熱性能較好的集流體銅箔4和集流體鋁箔5向外散發(fā)，不會產(chǎn)生著火和爆炸等現(xiàn)象，具有優(yōu)良的安全性能。初級電芯6的最外層卷繞有兩層依次排列的集流體銅箔4、隔膜3和集流體鋁箔5。更有效的保證針刺時集流體銅箔4和集流體鋁箔5優(yōu)先短路，安全性能更高。次級電芯7以集流體銅箔4收尾。最后應說明的是 以上僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換，但是凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種圓柱形鋰電池的電芯結(jié)構(gòu)，包括負極、隔膜和正極，所述負極包括集流體銅箔以及涂布其上的負極活性物質(zhì)、粘接劑和導電碳粉，所述正極包括集流體鋁箔以及涂布其上的正極活性物質(zhì)、粘接劑和導電碳粉；所述負極、隔膜和正極依次疊置并卷繞形成初級電芯，其特征在于在所述初級電芯的最外層由內(nèi)至外依次卷繞有所述集流體銅箔、隔膜和集流體鋁箔，形成次級電芯。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種圓柱形鋰電池的電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述初級電芯的最外層卷繞有兩層依次排列的所述集流體銅箔、隔膜和集流體鋁箔。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種圓柱形鋰電池的電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述次級電芯以所述集流體銅箔收尾。
專利摘要本實用新型公開了一種圓柱形鋰電池的電芯結(jié)構(gòu)，包括負極、隔膜和正極，負極包括集流體銅箔以及涂布其上的負極活性物質(zhì)、粘接劑和導電碳粉，正極包括集流體鋁箔以及涂布其上的正極活性物質(zhì)、粘接劑和導電碳粉；負極、隔膜和正極依次疊置并卷繞形成初級電芯。本實用新型的一種圓柱形鋰電池的電芯結(jié)構(gòu)，通過在現(xiàn)有的初級電芯外層依次卷繞集流體銅箔、隔膜和集流體鋁箔，使圓柱形鋰電池的電芯在針刺時使集流體銅箔和集流體鋁箔之間優(yōu)先短路，此時產(chǎn)生熱量相對較小，電芯不會發(fā)生起火、爆炸，容易通過針刺測試，具有較高的安全性能；另外相較于其他增加防爆結(jié)構(gòu)及措施的電芯來說本實用新型所采用的方案，結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，成本較低。
文檔編號H01M10/0587GK202888339SQ201220566700
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權日2012年10月31日
發(fā)明者李志福, 陳設軍, 賈占克 申請人:東莞市金源電池科技有限公司