一種鋰電池電芯體及所得的鋰一次電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰電池電芯體及所得的鋰一次電池。該鋰電池電芯體包括含正極片的隔膜袋和負(fù)極片，所述正極片和所述負(fù)極片均為至少一組對(duì)邊平行的多邊形，所述含正極片的隔膜袋為將隔膜袋對(duì)折后對(duì)正極片進(jìn)行熱包封后形成可折疊的含正極片的隔膜袋。本發(fā)明的鋰電池電芯體在對(duì)含正極片的隔膜袋進(jìn)行組裝的過程中能夠根據(jù)電池容量以及電芯厚度的設(shè)計(jì)來靈活的預(yù)留隔膜的長(zhǎng)度，解決了電池電芯在組裝過程中容易出現(xiàn)短路，極片非穩(wěn)定性接觸以及電池性能較差的問題。
【專利說明】
一種鋰電池電芯體及所得的鋰一次電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰電池電芯體及所得的鋰一次電池。
【背景技術(shù)】
[0002]由于具有能量密度大，開路與放路電壓高，低溫性能良好以及儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，鋰一次電池正在逐步取代鋅錳，堿錳，氧化銀等其他一次電池。而隨著鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展，其性價(jià)比不斷提高，被廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)。然而，鋰一次電池的性能優(yōu)化不單單只通過優(yōu)化電解液和優(yōu)化篩選與電解液匹配鋰鹽而能達(dá)到，更重要的是，電池應(yīng)具備結(jié)構(gòu)優(yōu)異和穩(wěn)定的電芯。而電池電芯又由相互重疊的極片構(gòu)成，由于正負(fù)極片與隔膜之間的正對(duì)面積錯(cuò)位，使用此電芯的電池在使用過程中會(huì)出現(xiàn)電流密度分布不均勻，放電性能差以及發(fā)熱量大等不良現(xiàn)象。此外，電芯的隔膜與極片之間的非穩(wěn)定性接觸，會(huì)導(dǎo)致電池在使用過程中出現(xiàn)因正負(fù)極片接觸而短路的現(xiàn)象。因而，研發(fā)一種具有提高電池穩(wěn)定性，解決隔膜與極片之間的非穩(wěn)定接觸的電芯組裝方法對(duì)提高電池的性能起到十分重要的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電流密度分布均勻、極片隔離良好、電芯安全性能優(yōu)異的鋰電池電芯體及所得的鋰一次電池。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種鋰電池電芯體，包括含正極片的隔膜袋、負(fù)極片，其特征在于:所述正極片和所述負(fù)極片均為至少一邊平行的多邊形，所述含正極片的隔膜袋為將隔膜袋對(duì)折后對(duì)正極片進(jìn)行熱包封，所述含正極片的隔膜袋具有可折疊性。
[0005]優(yōu)選的，所述正極片厚度是0.I mm?0.6 mm;所述負(fù)極片厚度是0.1 mm?0.3mm η
[0006]優(yōu)選的，所述含正極片的隔膜袋由N片正極片和隔膜袋熱封組裝而成，N為大于或等于I的正整數(shù)。
[0007]優(yōu)選的，所述含正極片的隔膜袋的組裝方式為:隔膜袋兩端分別預(yù)留長(zhǎng)端和短端，將隔膜袋對(duì)折，接著對(duì)第一片正極片進(jìn)行熱封，以熱封的封痕為起點(diǎn)放置第二片正極片，然后對(duì)第二片正極片進(jìn)行熱包封，依照此方法，對(duì)組裝過程中所需的正極片進(jìn)行熱包封。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述隔膜長(zhǎng)端比隔膜短端長(zhǎng)至少三個(gè)正極片單位長(zhǎng)度，所述單位長(zhǎng)度為所放置正極片的兩平行線之間的距離，隔膜長(zhǎng)端最后對(duì)負(fù)極片包封。
[0009]優(yōu)選的，所述鋰電池電芯體的組裝方式為，將所述含正極片的隔膜袋的熱封痕均涂抹聚偏氟乙烯，在含正極片的隔膜袋的開端與正極片正對(duì)位置上放置負(fù)極片，接著對(duì)折貼封負(fù)極片，在對(duì)應(yīng)貼封負(fù)極片的正極隔膜袋的上表面放上負(fù)極片，依照此方法，將所述含正極片的隔膜袋與所述負(fù)極片進(jìn)行Z型疊層式組裝。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述負(fù)極片數(shù)量比所述正極片數(shù)量多一片。
[0011]采用第一種組裝方式進(jìn)行組裝的含正極片的隔膜袋，將所述含正極片的隔膜袋與所述負(fù)極片進(jìn)行Z型疊層式組裝后的電芯體上下兩面與正極片對(duì)應(yīng)的區(qū)域放置負(fù)極片，共兩片，并在利用所預(yù)留的大約三個(gè)單位極片長(zhǎng)度的隔膜袋的兩側(cè)以及末端涂上聚偏氟乙烯，對(duì)電芯體上下兩面的負(fù)極片卷繞一圈完成最后的貼封，貼封后的電芯負(fù)極片數(shù)量比正極片多一片。
[0012]采用第二種組裝方式進(jìn)行組裝的含正極片的隔膜袋，將所述含正極片的隔膜袋與所述負(fù)極進(jìn)行Z型疊層式組裝后的電芯體上下兩面與正極片對(duì)應(yīng)的區(qū)域黏貼負(fù)極片，共兩片，制備兩負(fù)極片裸露的電芯體，黏貼后的電芯負(fù)極片數(shù)量比正極片數(shù)量多一片。
[0013]本發(fā)明還提供了上述鋰電池電芯體及所得的鋰一次電池，包括電解液、鋰鹽和外殼，所述電解液為碳酸酯類電解液、亞硫酸酯類電解液和羧酸酯類電解液中的至少一種;所述鋰鹽為雙氟磺酰亞胺鋰、高氯酸鋰、碘化鋰、全氟烷基磺酰亞胺鋰、雙全氟丁基磺酸亞酰胺鋰、氟化鋰、三氟甲基磺酸鋰、雙三氟甲磺酰亞胺鋰、雙草酸硼酸鋰、六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰中的至少一種;所述外殼為鋼殼、鋁塑膜或鋁殼中的任一種。
[0014]本發(fā)明涉及的一種鋰電池電芯體及所得的鋰一次電池，包括含正極片的隔膜袋和負(fù)極片，由于隔膜對(duì)極片的完全包封，因而解決了現(xiàn)有技術(shù)在對(duì)電芯進(jìn)行組裝時(shí)容易出現(xiàn)的短路、極片非穩(wěn)定性接觸以及電池性能差的問題，并且本發(fā)明的正極片形狀可為至少一組對(duì)邊平行的多邊形，因此，可根據(jù)不同需求制造出具有特殊形狀的電池電芯，具有很大的推廣價(jià)值。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明所述含正極片的隔膜袋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2和圖3為本發(fā)明所述鋰電池電芯體結(jié)構(gòu)的組裝示意圖。
[0017]其中，I隔膜袋;2正極片；3隔膜長(zhǎng)端;4隔膜短端；5封痕;6聚偏氟乙烯；7正極隔膜袋;8負(fù)極片。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019]實(shí)施例1
本實(shí)施例提供的含正極片的隔膜袋的組裝方式:如圖1所示，將隔膜袋I對(duì)折后對(duì)第一片正極片2進(jìn)行包封，其中隔膜袋預(yù)留長(zhǎng)端3比預(yù)留短端4長(zhǎng)至少三個(gè)正極片的長(zhǎng)度單位，預(yù)留長(zhǎng)端3的長(zhǎng)度可根據(jù)電池的容量設(shè)計(jì)進(jìn)行靈活性預(yù)留，用來對(duì)最后一片負(fù)極片8的包封，以第一個(gè)封痕5為起點(diǎn)，放置第二片正極片2，繼續(xù)包封，此時(shí)隔膜袋I在對(duì)第一片正極片2進(jìn)行包封時(shí)已經(jīng)對(duì)折過，接著在第二個(gè)封痕5上放置第三片正極片2，繼續(xù)包封，依照此方法，對(duì)組裝過程中所需正極片2進(jìn)行包封后得到含正極片的隔膜袋。
[0020]
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供的含正極片的隔膜袋的另一種組裝方式為:如圖1，將隔膜袋I等長(zhǎng)對(duì)折后，對(duì)第一片正極片2進(jìn)行包封，以第一個(gè)封痕5為起點(diǎn)，放置第二片正極片2，繼續(xù)包封，此時(shí)隔膜袋I在對(duì)第一片正極片2進(jìn)行包封時(shí)已經(jīng)對(duì)折過，接著在第二個(gè)封痕5上放置第三片正極片2，繼續(xù)包封，依照此方法，對(duì)組裝過程中所需正極片2進(jìn)行包封后得到含正極片的隔膜袋。
[0021]
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供的由實(shí)施例1和實(shí)施例2所得的鋰電池電芯體結(jié)構(gòu)的組裝方式如圖2所示，在含正極片的隔膜袋的第一片正極片2的上方封痕處的四周涂抹聚偏氟乙烯6，在第一個(gè)正極隔膜袋7的上方與第一片正極片2對(duì)應(yīng)位置放上第一片負(fù)極片8，第一個(gè)正極隔膜袋7與第二個(gè)正極隔膜袋7對(duì)折貼封第一片負(fù)極片8，接著在第二個(gè)正極隔膜袋7兩面的封痕處的四周涂抹聚偏氟乙烯6，第二個(gè)正極隔膜袋7與第三個(gè)正極隔膜袋7對(duì)折貼封第二片負(fù)極片8，依照此方法，對(duì)組裝過程中所需的負(fù)極片8進(jìn)行對(duì)折貼封，然后，在折疊后電芯體上下兩面與第一片正極片2對(duì)應(yīng)的區(qū)域分別放置負(fù)極片8，如圖3所示，共兩片，并在負(fù)極片8四周涂上聚偏氟乙烯6，最后利用隔膜帶對(duì)電芯卷繞一圈完成最后的貼封，貼封后的電芯負(fù)極片8數(shù)量比正極片2的數(shù)量多一片。
[0022]本發(fā)明所述的正極片，所需電解液、鋰鹽、外殼按照本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的方法來對(duì)鋰一次電池進(jìn)行制備，由于正極片為二硫化鐵、二氧化錳、氧化銅和一氟化碳中任一種，因此，本發(fā)明適用于鋰/ 二氧化錳(Li/Mn02)，鋰/ 二硫化鐵(Li/FeS2)，鋰/氧化銅(Li/CuO)，鋰/一氟化碳【Li/(CF)X】等鋰一次電池體系所用電芯，此外，本發(fā)明提供的一種鋰電池電芯體及所得的鋰一次電池可充分考慮電池電容量的設(shè)計(jì)，以及根據(jù)電池的尺寸和電容量的要求，可對(duì)隔膜帶與正負(fù)極的尺寸以及貼封位置進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，具有電流分布均勻、電芯性能穩(wěn)定安全等優(yōu)點(diǎn)。
[0023]最后所應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋰電池電芯體，包括含正極片的隔膜袋、負(fù)極片，其特征在于:所述正極片和所述負(fù)極片均為至少一組對(duì)邊平行的多邊形，所述含正極片的隔膜袋為將隔膜袋對(duì)折后對(duì)正極片進(jìn)行熱包封，所述含正極片的隔膜袋具有可折疊性。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池電芯體，其特征在于:所述正極片厚度是0.lmm~0.6mm；所述負(fù)極片厚度是0.lmm~0.3mm。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰電池電芯體，其特征在于:所述含正極片的隔膜袋由隔膜袋對(duì)N片正極片熱封組裝而成，N為大于或等于I的正整數(shù)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰電池電芯體，其特征在于:所述含正極片的隔膜袋的組裝方式為:隔膜袋兩端分別預(yù)留長(zhǎng)端和短端，將隔膜袋對(duì)折，接著對(duì)第一片正極片進(jìn)行熱封，以熱封的封痕為起點(diǎn)放置第二片正極片，然后對(duì)第二片正極片進(jìn)行熱包封，依照此方法，對(duì)組裝過程中所需的正極片進(jìn)行熱包封，經(jīng)過包封后的正極片，得到含有正極片的隔膜袋，這樣不但使得正極片在隔膜袋內(nèi)固定，而且在與負(fù)極片組裝成電芯體過程中，可以使得正極片與負(fù)極片得到有效的隔離，防止了因正負(fù)極片錯(cuò)位接觸而造成電芯內(nèi)部短路。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰電池電芯體，其特征在于:隔膜長(zhǎng)端比隔膜短端長(zhǎng)至少三個(gè)正極片單位長(zhǎng)度，所述單位長(zhǎng)度為所放置正極片的兩平行線之間的距離，隔膜長(zhǎng)端最后對(duì)負(fù)極片包封。6.根據(jù)權(quán)利要求4和5所述的鋰電池電芯體，其特征在于:所述鋰電池電芯體的組裝方式為，將所述含正極片的隔膜袋的熱封痕均涂抹聚偏氟乙烯，在含正極片的隔膜袋的開端與正極片正對(duì)位置上放置負(fù)極片，接著對(duì)折貼封負(fù)極片，在對(duì)應(yīng)貼封負(fù)極片的正極隔膜袋的上表面放上負(fù)極片，依照此方法，將所述含正極片的隔膜袋與所述負(fù)極片進(jìn)行Z型疊層式組裝。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰電池電芯體，其特征在于:所述負(fù)極片數(shù)量比所述正極片數(shù)量多一片。8.—種根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的鋰電池電芯體所得的鋰一次電池，其特征在于:包括電解液、鋰鹽和外殼，所述電解液為碳酸酯類電解液、亞硫酸酯類電解液和羧酸酯類電解液中的至少一種;所述鋰鹽為雙氟磺酰亞胺鋰、高氯酸鋰、碘化鋰、全氟烷基磺酰亞胺鋰、雙全氟丁基磺酸亞酰胺鋰、氟化鋰、三氟甲基磺酸鋰、雙三氟甲磺酰亞胺鋰、雙草酸硼酸鋰、六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰中的至少一種;所述外殼為鋼殼、鋁塑膜或鋁殼中的任一種。
【文檔編號(hào)】H01M6/16GK106099132SQ201610758541
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月30日
【發(fā)明人】何獻(xiàn)文, 潘文碩, 許石樺
【申請(qǐng)人】惠州市惠德瑞鋰電科技股份有限公司