本實(shí)用新型涉及鋰離子電池領(lǐng)域，尤其涉及一種極耳彎折的軟包鋰離子電池。

背景技術(shù)：

軟包鋰離子電池具用電壓高、容電量大、長循環(huán)壽命、無記憶效應(yīng)、質(zhì)量輕、工作范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。目前隨著智能穿戴類電子產(chǎn)品的普及，對鋰離子電池的要求越來越高，既需要電池的體積小，便于攜帶，又要求鋰離子電池的容量高，使用時間長，不需要經(jīng)常充電。軟包鋰離子電池的容量取決于原材料的選擇以及電池體內(nèi)部空間利用率的大小。例如在專利號為“201310005146.0”、專利名稱為“大容量高倍率型軟包磷酸鐵鋰電池”的發(fā)明專利中，提供了一種在磷酸鐵材料中增加鎂離子來提高材料導(dǎo)電率進(jìn)而改善鋰電池放電性能的技術(shù)方案。這種方案從材料方面提高鋰電池的容量，原理復(fù)雜，具體電池性能還需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。市面上需要一種操作性強(qiáng)、能夠?qū)嶋H生產(chǎn)的高容量軟包鋰離子電池的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種從結(jié)構(gòu)方面改進(jìn)，進(jìn)而提高電池容量的極耳彎折的軟包鋰離子電池。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種極耳彎折的軟包鋰離子電池，包括卷繞式電芯、PCB保護(hù)板和極耳，所述PCB保護(hù)板固定設(shè)置在卷繞式電芯的底部，所述極耳的一端焊接在卷繞式電芯內(nèi)的極板上，極耳的另一端從卷繞式電芯頂部的頂封邊伸出且沿卷繞式電芯外部結(jié)構(gòu)方向彎折至卷繞式電芯的底部與PCB保護(hù)板焊接；所述卷繞式電芯頂端的頂封邊平行貼合于卷繞式電芯頂部。

其中，所述極耳包括第一垂直部、第二平行部、第三垂直部和第四平行部，所述第一垂直部和第三垂直部均與卷繞式電芯的垂直軸線平行，所述第二平行部和第四平行部均與卷繞式電芯的水平軸線平行；所述第一垂直部與卷繞式電芯的極板焊接，所述第四平行部與PCB保護(hù)板焊接，所述第二平行部和第三垂直部與卷繞式電芯的表面貼合，且第三垂直部的長度與卷繞式電芯的高度相等。

其中，所述第二平行部、第三垂直部和第四平行部的長度總和為15毫米。

其中，所述卷繞式電芯還包括第一高溫膠紙層，所述第一高溫膠紙層包覆在卷繞式電芯的外部，且第一高溫膠紙層位于卷繞式電芯與極耳之間。

其中，還包括第二高溫膠紙層，所述第二高溫膠紙層完全包覆并固定卷繞式電芯、PCB保護(hù)板、第一高溫膠紙層和極耳。

其中，所述極耳與卷繞式電芯頂封邊連接的部位涂覆有極耳膠層。

本實(shí)用新型的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的極耳彎折的軟包鋰離子電池，將頂封邊沿與卷繞式電芯的外部輪廓方向彎折，使頂封邊平行貼合與卷繞式電芯頂部，不會增加鋰離子電池的高度，減少了頂封邊的無效體積，減少了成品鋰離子電池的尺寸，提高了電池的體積能量密度，本實(shí)用新型鋰離子電池與同尺寸的鋰電池相比，容量提升了30%。同時，將PCB保護(hù)板置于卷繞式電芯的底部，極耳彎折至底部與PCB保護(hù)板焊接，有效地利用了卷繞式電芯底部的凹陷體積，不會額外增加PCB保護(hù)板的體積，進(jìn)一步提高了電池的體積能量密度。

附圖說明

圖1為極耳與頂封邊未彎折的軟包鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖：

圖2為本實(shí)用新型極耳彎折的軟包鋰離子電池的正面示意圖；

圖3為本實(shí)用新型極耳彎折的軟包鋰離子電池的側(cè)面示意圖；

圖4 本實(shí)用新型極耳的結(jié)構(gòu)示意圖；

主要元件符號說明如下：

1、卷繞式電芯 2、PCB保護(hù)板

3、極耳 4、卷繞式電芯底部凹陷處

5、第一高溫膠紙層 6、第二高溫膠紙層

8、頂封邊 31、第一垂直部

32、第二平行部 33、第三垂直部

34、第四平行部。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地表述本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說明。

請參閱圖3，一種極耳彎折的軟包鋰離子電池，包括卷繞式電芯1、PCB保護(hù)板2和極耳3，極耳3的一端焊接在卷繞式電芯1內(nèi)的極板上，極耳3的另一端從卷繞式電芯1頂端的頂封邊伸出。PCB保護(hù)板2固定設(shè)置在卷繞式電芯1的底端，極耳3的另一端和卷繞式電芯1的頂封邊8均沿卷繞式電芯外部結(jié)構(gòu)方向彎折，且極耳3的另一端彎折至卷繞式電芯1的底部并與PCB保護(hù)板2焊接。

請參閱圖1，現(xiàn)有技術(shù)的軟包鋰離子電池，頂封邊8豎直位于卷繞式電芯1的上部，然后極耳3豎直地穿出頂封邊8，極耳3與PCB保護(hù)板2焊接，再將PCB保護(hù)板2、頂封邊8和卷繞式電芯1用膠紙包覆，形成成品軟包鋰離子電池。這種結(jié)構(gòu)的軟包鋰離子電池存在兩處無效體積，一是頂封邊8的體積，二是卷繞式電芯1底部的凹陷處體積。這兩處無效體積的出現(xiàn)主要是因?yàn)樵诰砝@式電芯在制作過程中，正極板、負(fù)極板和隔膜卷繞后需要用一層熱塑膜或其他材質(zhì)熱壓包覆，這樣會在卷繞式電芯1的頂部形成頂封邊8，在卷繞式電芯1的底部形成多余的凹陷處。凹陷處的形成主要是由于熱塑膜的長度和高度均大于卷繞后的正負(fù)極板的長度和高度。正是由于上述兩處無效體積的存在，影響了電池的體積容量密度。本實(shí)用新型的軟包鋰離子電池正是從這兩處進(jìn)行改進(jìn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的軟包鋰離子電池，將頂封邊8沿與卷繞式電芯1的外部輪廓方向彎折，使得頂封邊8與卷繞式電芯1的頂部平行貼合，不會增加電池的高度，減少了頂封邊8的無效體積，減少了成品鋰離子電池的尺寸，提高了電池的體積能量密度。同時，將PCB保護(hù)板2置于卷繞式電芯1的底部，一方面是由于彎折后的頂封邊8不夠平整，卷繞式電芯1不易固定，另一方面可以有效地利用卷繞式電芯底部的凹陷處4，極耳3彎折至底部與PCB保護(hù)板2焊接，有效地利用了卷繞式電芯1的凹陷體積，不會額外增加PCB保護(hù)板2的體積，進(jìn)一步提高了電池的體積能量密度。傳統(tǒng)的寬×長×高尺寸為18.5mm×20.5mm×20.5mm的鋰電池，采用本實(shí)用新型的方案，尺寸為18.5mm×18mm×18mm，體積容量提高了30%。

市面上一般的鋰電池都是矩形結(jié)構(gòu)，為了能夠沿卷繞式電芯1外部結(jié)構(gòu)方向彎折，請參閱圖4，在本實(shí)施例中極耳3的形狀結(jié)構(gòu)設(shè)計為包括第一垂直部31、第二平行部32、第三垂直部33和第四平行部34。第一垂直部31和第三垂直部32均與卷繞式電芯1的垂直軸線平行，第二平行部32和第四平行部34均與卷繞式電芯1的水平軸線平行。第一垂直部31與卷繞式電芯1的極板焊接，第四平行部34與PCB保護(hù)板2焊接，第二平行部32和第三垂直部33與卷繞式電芯1的表面貼合，且第三垂直部33的長度與卷繞式電芯1的高度相等。將極耳3的結(jié)構(gòu)按上述方案設(shè)計，是為了更好的與卷繞式電芯1貼合。下面結(jié)合極耳3的結(jié)構(gòu)詳細(xì)地闡述原始豎直極耳彎折的步驟：

首先將豎直的極耳3沿卷繞式電芯1寬度的方向彎折90度，此時形成第二平行部32，極耳3的第二平行部32與卷繞式電芯1的頂層面貼合平行；然后將彎折90度后的極耳3再次彎折90度，此時形成第三垂直部33，第三垂直部33與卷繞式電芯1的高平行，此時第三垂直部33與卷繞式電芯1的正面平行貼合；最后將兩次彎折90度的極耳3再次彎折，此時形成第四平行部34，極耳3的第四平行部34與卷繞式電芯1的底面貼合平行。

請參閱圖2，通過上述說明可以看出極耳3的第一垂直部31與第二平行部32之間互相垂直、第二平行部32與第三垂直部33之間弧形垂直、第三垂直部33與第四平行部34之間也是互相垂直的結(jié)構(gòu)，此時第二平行部32與卷繞式電芯1的頂面平行貼合，第三垂直部33與卷繞式電芯1的正面平行貼合，第四平行部34與卷繞式電芯1的底面平行貼合。之所以這樣設(shè)計是因?yàn)槌Ｒ?guī)電池是矩形結(jié)構(gòu)。如果市面上存在異型卷繞式電芯，那么此時極耳3的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，但不管如何變化，都需要極耳3從卷繞式電芯1的頂部沿卷繞式電芯1外部結(jié)構(gòu)方向彎折至卷繞式電芯1的底部與PCB保護(hù)板2焊接。

當(dāng)采用上述實(shí)施例介紹的方案進(jìn)行彎折時，第二平行部32、第三垂直部33和第四平行部34的長度總和為15毫米。這是因?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)中卷繞式電芯1的高度一般為13.5毫米，第二平行部32、第三垂直部33和第四平行部34的長度總和為15毫米，保證了極耳3能彎折至卷繞式電芯1的底部。

由于卷繞式電芯1在制作的過程中會在卷繞后的正負(fù)極板外包覆一層熱塑膜，這層熱塑膜的長度與高度均會大于正負(fù)極板的長度和高度，這樣會形成四個邊角，行業(yè)中將上部的邊角成為頂封邊8。此時為了彎折頂封邊8，需要先將卷繞式電芯的頂封邊8沿與卷繞式電芯1頂層面平行的方向彎折90度，然后頂封邊8的兩端角部相對內(nèi)折且與卷繞式電芯1頂部壓平緊貼。這樣彎折后頂封邊8不會額外增加電池的高度，進(jìn)而不會產(chǎn)生頂封邊的無效體積。

極耳3在彎折過程中都是貼合卷繞式電芯1外部表面彎折的，經(jīng)過后期的包覆固定后，極耳3有可能會壓壞卷繞式電芯1，造成卷繞式電芯1破裂，進(jìn)而影響電池的使用壽命。為了更好地保護(hù)卷繞式電芯1，在卷繞式電芯1的外表面還設(shè)有第一高溫膠紙層5，第一高溫膠紙層5包覆在卷繞式電芯1的外部，且第一高溫膠紙層5位于卷繞式電芯1與極耳3之間。利用第一高溫膠紙層5阻隔卷繞式電芯1和極耳3，一方面可以減輕卷繞式電芯1壓力，另一方面若卷繞式電芯1破裂也可阻擋電芯內(nèi)物質(zhì)與極耳3接觸，防止發(fā)生安全事故。

實(shí)際生產(chǎn)中PCB保護(hù)板2固定在卷繞式電芯1底部的方法有很多，一般常見的有采用防水膠固定，為了進(jìn)一步地固定卷繞式電芯1和PCB保護(hù)板2，在本實(shí)施例中，軟包鋰電池還包括第二高溫膠紙層6，第二高溫膠紙層6完全包覆并固定卷繞式電芯1、PCB保護(hù)板2、第一高溫膠紙層5和極耳3。在卷繞式電芯1、極耳3、PCB保護(hù)板2外部包覆一層高溫膠紙，一方面可以使極耳3與卷繞式電芯1貼合更緊密，避免因?yàn)闃O耳3彎折而額外增加電池的厚度，另一方面可以使PCB保護(hù)板2與卷繞式電芯1貼合更緊密。在實(shí)際生產(chǎn)中，本實(shí)用新型的鋰離子電池的厚度不會受到影響，與極耳3未彎折的鋰電池相比，幾乎不改變厚度。

極耳3在實(shí)際生產(chǎn)中會被多次彎折，為了保證彎折的過程中不會影響極耳3與卷繞式電芯1中極板的焊接，在極耳3與卷繞式電芯1頂封邊8連接的部位涂覆有極耳膠層（圖未示），涂覆極耳膠層一方面可以使極耳3與卷繞式電芯1固定更牢固，即使彎折極耳3也不會對極耳3的焊接部位產(chǎn)生影響；另一方面也可以起到防水的作用，防止空氣中的水分子進(jìn)入到卷繞式電芯1中，影響卷繞式電芯的使用壽命。

下面詳細(xì)地說明本實(shí)用新型極耳彎折的軟包鋰離子電池的生產(chǎn)工藝：

1、依據(jù)正常生產(chǎn)工藝生產(chǎn)卷繞式電芯1，此時極耳3外露15mm；

2、將頂封邊8和極耳3朝卷繞式電芯1方面彎折跟卷繞式電芯1成90度角，然后將頂封邊8的兩個角壓平緊貼頂封邊；

3、將極耳3再次彎折90度跟電芯正面平行；

4、在卷繞式電芯1表面包覆一層高溫膠紙，防止極耳3壓壞卷繞式電芯；

5、彎折極耳90度緊貼電芯底部，將極耳3焊接在PCB保護(hù)板2上；

6、在卷繞式電芯1表面再次包覆一層高溫膠紙，以固定極耳3和PCB保護(hù)板2。

本實(shí)用新型的優(yōu)勢在于：

1、頂封邊8與卷繞式電芯1的頂部平行貼合，不會增加電池的高度，減少了頂封邊8的無效體積，減少了成品鋰離子電池的尺寸，提高了電池的體積能量密度；

2、極耳3彎折至底部與PCB保護(hù)板2焊接，有效地利用了卷繞式電芯1的凹陷體積，不會額外增加PCB保護(hù)板2的體積，進(jìn)一步提高了電池的體積能量密度；

3、在卷繞式電芯1的外表面設(shè)置第一高溫膠紙層，一方面可以減輕卷繞式電芯1壓力，另一方面若卷繞式電芯1破裂也可阻擋電芯內(nèi)物質(zhì)與極耳3接觸，防止發(fā)生安全事故；

4、設(shè)置第二高溫膠紙層6，一方面可以使極耳3與卷繞式電芯1貼合更緊密，避免因?yàn)闃O耳3彎折而額外增加電池的厚度，另一方面可以使PCB保護(hù)板2與卷繞式電芯1貼合更緊密。

以上公開的僅為本實(shí)用新型的幾個具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。