CN101083342A - 卷绕式软包装锂离子电池单元、电池及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卷绕式软包装锂离子电池的电池单元，所述电池单元由正、负极片及隔膜卷绕成卷绕体，正极片与负极片的卷绕起始端分别设有极耳连接区，所述正极片与负极片中，至少一个极片的卷绕起始端部与极耳连接区之间还设有定位区。本发明还公开了包括该电池单元的电池以及该电池单元及电池的制备方法。本发明通过在极耳连接区与极片末端之间设置定位区，从而能够通过设定定位区的宽度来方便、精确地预先设定电池单元上正、负极耳之间的距离，解决了极耳间距难以控制的问题。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，特别是涉及一种卷绕式、软包装的锂离子电池单元、电池以及该电池单元、电池的制备方法。
背景技术
锂离子电池是近十年来高速发展的一种新型高性能的蓄电池，它体积小、重量轻、能量密度大，已广泛应用于移动通讯、摄像机、笔记本电脑等电子电器中，并逐步向电动自行车、电动汽车、卫星定位系统及国防、航天航空等领域拓展应用范围。锂离子电池是最具有发展前途和市场空间的新一代高能电池。
软包装锂离子电池因其重量轻，体积小得到了迅速推广。软包装锂离子电池内部电池单元分为两种：一种是叠片式，另一种是卷绕式。叠片式软包装因其极片叠加工艺复杂、不易大批量生产，因此卷绕式软包装锂离子电池发展异常迅速，已大批量生产与使用。
常规的卷绕式软包装锂离子电池是采用铝塑复合膜将电池单元密封形成。电池单元由隔膜、正极片、负极片卷绕形成，其中隔膜将正极片、负极片隔离开；正极片上引出正极耳、负极片上引出负极耳。因电池的正负极耳需与保护电路板或其它元件电连接，因此对两极耳的间距要求较为严格。传统的电池制造方法是在制作卷绕式电池单元时通过控制卷绕式电池单元上两极耳的间距来实现的。
卷绕式电池传统的制作方法是采用铝塑复合膜将电池单元密封形成。其中电池单元的制作方法如下：在正极片、负极片集流体的最末端焊接或铆接正极耳6、负极耳4；如图1、图2、图3所示，通过卷绕装置将负极片3、隔膜2、正极片5卷绕成螺旋状，并且正极耳6、负极耳4均卷绕在螺旋状卷绕体的中心位置处；其中正极耳6、负极耳4的位置是通过改变卷绕装置的卷针1的宽度来控制的，即两极耳外侧之间的距离与卷针宽度相同，因此不容易调整。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的问题，提供一种便于预先设定极耳之间距离的卷绕式软包装锂离子电池的电池单元及其制备方法。
本发明的另一目的在于提供具有上述电池单元的卷绕式软包装锂离子电池及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
本发明公开了一种卷绕式软包装锂离子电池的电池单元，所述电池单元由正、负极片及隔膜卷绕成卷绕体，正极片与负极片的卷绕起始端分别设有极耳连接区，所述正极片与负极片中，至少一个极片的卷绕起始端部与极耳连接区之间还设有定位区。
本发明还公开了一种卷绕式软包装锂离子电池，包括电池单元，所述电池单元由正、负极片及隔膜卷绕成卷绕体，正极片与负极片的卷绕起始端分别设有极耳连接区，所述正极片与负极片中，至少一个极片的卷绕起始端部与极耳连接区之间还设有定位区。
本发明进一步公开了上述卷绕式软包装锂离子电池的电池单元的制备方法，包括制备正、负极片及卷绕电池单元的步骤，所述卷绕电池单元的步骤具体是指，用隔膜将正极片与负极片隔离，通过卷绕装置的卷针将正、负极片及隔膜卷绕成电池单元，卷绕时正、负极片的卷绕起始端部分别与卷针的宽度相对齐，制备正、负极片时，在正极片和/或负极片的卷绕起始端部与极耳连接区之间设置定位区，通过调整定位区的宽度来预先设定正负极耳间距。
进一步的，所述卷绕步骤具体是指，先将隔膜套在卷绕装置的卷针上，卷绕半圈；再将负极片定位区的起始端部与卷针一边对齐，使负极片定位于隔膜夹层之间；卷针再转动半圈后，将正极片定位区的起始端部与卷针另一边对齐，使正极片定位于隔膜夹层之间；继续卷绕形成电池单元卷绕体。
优选的，所述定位区的宽度小于卷针的宽度。
本发明进一步公开了上述卷绕式软包装锂离子电池的制备方法，包括制备正、负极片及卷绕电池单元的步骤，所述卷绕电池单元的步骤具体是指，用隔膜将正极片与负极片隔离，通过卷绕装置的卷针将正、负极片及隔膜卷绕成电池单元，卷绕时正、负极片的卷绕起始端部分别与卷针的宽度相对齐，制备正、负极片时，在正极片和/或负极片的卷绕起始端部与极耳连接区之间设置定位区，通过调整定位区的宽度来预先设定正负极耳间距。
由于采用了以上的技术方案，使本发明具备的有益效果在于：
本发明通过在极耳连接区与极片端部之间设置定位区，从而能够通过改变定位区的宽度来方便、精确地预先设定电池单元正、负极耳之间的距离，在制作同一批电池单元时又能通过限定定位区的宽度保证了极耳间距的一致性。本发明克服了本领域中，设定极耳间距只能通过改变卷针宽度来实现的传统思维，避免了为得到不同极耳间距的电池单元而不得不更换不同宽度卷针的问题，使得利用同一宽度的卷针就能生产出不同极耳间距的电池单元，大大节省了生产成本，减少了更换卷针的生产工序，提高了生产效率。
附图说明
图1是现有技术的卷绕式软包装锂离子电池单元卷绕过程示意图(1)。
图2是现有技术的卷绕式软包装锂离子电池单元卷绕过程示意图(2)。
图3是现有技术的卷绕式软包装锂离子电池单元卷绕过程示意图(3)。
图4是本发明一种卷绕式软包装锂离子电池单元卷绕过程示意图(1)。
图5是本发明一种卷绕式软包装锂离子电池单元卷绕过程示意图(2)。
图6是本发明一种卷绕式软包装锂离子电池单元卷绕过程示意图(3)。
图7是本发明的一种卷绕式软包装锂离子电池单元的结构示意图。
图8是本发明的一种卷绕式软包装锂离子电池的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
如图4至图7所示。
一种卷绕式软包装锂离子电池的电池单元，由正极片5’、负极片3’及正负极片之间的隔膜2’卷绕形成卷绕体9’，正极片5’和负极片3’的一端分别设有极耳连接区，分别连接有正极耳6’和负极耳4’。正极片5’和负极片3’均以靠近极耳连接区的一端为卷绕起始端。并且正极片5’与负极片3’上的极耳连接区与极片端部之间还分别设有正极片定位区8’与负极片定位区7’。
该电池单元可以通过如下方法制备：
a、按常规方法制备正极片5’、负极片3’，正、负极片的一端分别设置有极耳连接区，该极耳连接区与极片端部之间还分别设置有正极片定位区8’及负极片定位区7’。
b、在正极片5’、负极片3’的极耳连接区上焊接或铆接极耳。
c、如图4所示，将隔膜2’套在卷绕装置的卷针1’上，卷绕半圈；然后通过负极片3’上的定位区7’定位于隔膜2’夹层之间，如图5所示，负极片端部与卷针一边对齐；卷针1’再转动半圈后，再将正极片5’的定位区8’定位于隔膜2’夹层之间，正极片端部与卷针另一边对齐；然后将正极片5’、负极片3’完全卷绕完，制得如图7所示的电池单元。
所用卷针的宽度大于定位区的宽度，从而使卷绕完成后的电池单元卷绕体9’中，极耳连接区位于卷绕体的最中心层。
通常，极耳上设置有极耳胶10’。
将上述方法制得的电池单元进一步用铝塑膜通过热封方式与电解质一起密封，就得到了如图8所示的卷绕式软包装的锂离子电池。
本发明提供的电池单元、电池及其制作方法，通过在极片上设置定位区，改变极耳在极片上的焊接或铆接位置，从而解决了极耳间距难以控制的问题。
Claims (8)
1、一种卷绕式软包装锂离子电池的电池单元，所述电池单元由正、负极片及隔膜卷绕成卷绕体，正极片与负极片的卷绕起始端分别设有极耳连接区，其特征在于：所述正极片与负极片中，至少一个极片的卷绕起始端部与极耳连接区之间还设有定位区。
2、一种卷绕式软包装锂离子电池，包括电池单元，所述电池单元由正、负极片及隔膜卷绕成卷绕体，正极片与负极片的卷绕起始端分别设有极耳连接区，其特征在于：所述正极片与负极片中，至少一个极片的卷绕起始端部与极耳连接区之间还设有定位区。
3.一种卷绕式软包装锂离子电池的电池单元的制备方法，包括制备正、负极片及卷绕电池单元的步骤，所述卷绕电池单元的步骤具体是指，用隔膜将正极片与负极片隔离，通过卷绕装置的卷针将正、负极片及隔膜卷绕成电池单元，卷绕时正、负极片的卷绕起始端部分别与卷针的宽度相对齐，其特征在于：制备正、负极片时，在正极片和/或负极片的卷绕起始端部与极耳连接区之间设置定位区，通过调整定位区的宽度来预先设定正负极耳间距。
4、根据权利要求3所述的卷绕式软包装锂离子电池的电池单元制备方法，其特征在于：所述卷绕步骤具体是指，先将隔膜套在卷绕装置的卷针上，卷绕半圈；再将负极片定位区的起始端部与卷针一边对齐，使负极片定位于隔膜夹层之间；卷针再转动半圈后，将正极片定位区的起始端部与卷针另一边对齐，使正极片定位于隔膜夹层之间；继续卷绕形成电池单元卷绕体。
5、根据权利要求4所述卷绕式软包装锂离子电池的电池单元的制备方法，其特征在于：所述定位区的宽度小于卷针的宽度。
6、一种卷绕式软包装锂离子电池的制备方法，包括制备正、负极片及卷绕电池单元的步骤，所述卷绕电池单元的步骤具体是指，用隔膜将正极片与负极片隔离，通过卷绕装置的卷针将正、负极片及隔膜卷绕成电池单元，卷绕时正、负极片的卷绕起始端部分别与卷针的宽度相对齐，其特征在于：制备正、负极片时，在正极片和/或负极片的卷绕起始端部与极耳连接区之间设置定位区，通过调整定位区的宽度来预先设定正负极耳间距。
7、根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述卷绕步骤具体是指，先将隔膜套在卷绕装置的卷针上，卷绕半圈；再将负极片定位区的起始端部与卷针一边对齐，使负极片定位于隔膜夹层之间；卷针再转动半圈后，将正极片定位区的起始端部与卷针另一边对齐，使正极片定位于隔膜夹层之间；继续卷绕形成电池单元卷绕体。
8、根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述定位区的宽度小于卷针的宽度。
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