CN101355180A - 一种锂离子动力电池的电芯构造 - Google Patents
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Abstract
一种锂离子动力电池的电芯构造，包括正极片、正极极耳、隔膜、负极片和负极极耳，正极片由正极活性物质均匀涂布在铝箔的两面组成，负极片由负极活性物质均匀涂布在铜箔的两面组成，正极极片形状为带有凸形单极耳形，隔膜由双层隔膜叠加后经过熔焊形成一个单方向开口的类似纸袋形的结构，将若干个正极片分别装入隔膜袋中，负极片按Z形往复折叠，相邻两层负极片间插入正极片，正极片、隔膜与负极片共同构成半叠层状结构的电极集合体。本发明的优点是：解决了电芯中负极不能对正极完全包覆及长极片卷绕中隔膜过长对应不齐的问题，也改善了因隔膜收缩变形引起的内部短路问题，增强了电池使用的安全稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种锂离子动力电池，尤其涉及一种锂离子动力电池的电芯构造。
背景技术
锂离子动力电池做为新生代产品，以其能量密度和功率密度都较大、无记忆效应、自放电较小以及循环寿命较长等特点而渐渐成为车载动力蓄电池的主流选择之一。然而，做为大功率大容量的锂离子动力电池，由于其安全性能的不稳定性，导致其使用技术的局限性。锂离子动力电池的充放电的电压对电芯结构要求非常严格，要求每一层负极对正极完全覆盖，且用隔膜完全隔开，控制上要求非常苛刻，难度较大。目前，大部分的电芯采用了卷绕式或叠加式结构，此两种方式正负极不能很好完全覆盖，或卷绕时由于极片长度太长而造成电芯顶部和底部隔膜参差不齐，导致正负极片接触，引起短路。另外，由于隔膜具有一定的收缩性，在非正常条件下使用时可能由于隔膜收缩引起内部短路，安全性极不稳定。
另外，在专利CN 2713657Y中提出正、负极片与隔膜整体按照Z字型往复折叠排列构成电池的基本机构，此结构回避了卷绕式电池R角的产生，使活性材料的容量得以充分发挥。但是此种结构并不能保证在经过多次折叠后正负极片仍能很好的对齐和覆盖。
因此，考虑设计一种电芯结构，以增强大功率大容量的锂离子动力电池的安全性能是关键。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂离子动力电池的电芯构造，该构造设计正负极各使用一种方式进行包裹，使电芯每一层负极对正极完全覆盖，隔膜有效隔离，减小了充放电的电压和隔膜收缩对锂离子动力电池性能的影响。
本发明是这样来实现的，包括正极片、正极极耳、隔膜、负极片、负极极耳，其中正极极耳与正极片相连，负极极耳与负极片相连，正极片由正极活性物质均匀涂布在铝箔的两面组成，负极片由负极活性物质均匀涂布在铜箔的两面组成，正极活性物质是钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂或磷酸铁锂其中的一种或混合，负极活性物质是天然石墨或人造石墨其中的一种或混合，其特征在于：正极极片形状为带有凸形单极耳形，隔膜由双层隔膜叠加后经过溶焊形成一个单方向开口的类似纸袋形的结构，将若干个正极片分别装入隔膜袋中，负极片按Z字形往复折叠，相邻两层负极片间插入正极片，正极片、隔膜与负极片共同构成半叠层状结构的电极集合体。
在本发明中所述正极片、负极片，隔膜按照负极片/隔膜/正极片/隔膜/负极片的顺序叠加，其中负极片整体是Z字形连续层叠结构，连续的两层负极片之间形成V形，而由隔膜袋装的单片正极片则置于此V形内被负极片包覆。
在本发明中，所述的单片正极片的大小都比单层负极片小。
在本发明中，所述电芯所有正极极耳重叠在电芯的一侧，负极极耳则叠加在与正极极耳相对的电芯的另一侧。
所述的单体电芯由多个正极极耳重叠在电芯的一侧形成间距不等的狭长展成片，并通过集电夹板导出电流至正极柱；负极有一个或若干个极柱叠加在与正极极耳相对的电芯另一侧，并由相应集电夹板导出电流至负极柱。所述的正负极片组成的电芯体须以负极紧密包裹，外层用胶带粘紧。
本发明的优点是：采用上述电芯构造后，解决了电芯中负极不能对正极完全包覆及长极片卷绕中隔膜过长对应不齐的问题，也改善了因隔膜收缩变形引起的内部短路问题，增强了电池使用的安全稳定性。
附图说明
图1为本发明正极片的结构示意图。
图2为本发明负极片的结构示意图。
图3为本发明单体电芯构造的剖面结构示意图。
在图中，1、正极片 2、正极极耳 3、负极片 4、负极极耳 5、隔膜
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本发明包括正极片1、正极极耳2、隔膜5、负极片3、负极极耳4，正极极耳2与正极片1相连，负极极耳4与负极片3相连，正极片1由正极活性物质均匀涂布在铝箔的两面组成，正极活性物质是钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂或磷酸铁锂其中的一种或混合；负极片3由负极活性物质均匀涂布在铜箔的两面组成，负极活性物质是天然石墨或人造石墨其中的一种或混合。正极极片1形状为带有凸形单极耳形，并通过正极极耳2导出电流至极柱，正负极片的形状也可为其他形状；隔膜5由双层隔膜叠加后经过溶焊形成一个单方向开口的类似纸袋形的结构，将若干个正极片1分别装入隔膜袋中，负极片3按Z字形往复折叠，相邻两层负极片3间插入正极片1；所述正极片1，负极片3，隔膜5按照负极片/隔膜/正极片/隔膜/负极片的顺序叠加，其中负极片3整体是Z字形连续层叠结构，连续的两层负极片3之间形成V形，而由隔膜袋包装的单片正极片1则置于此V形内被负极片3包覆。正负极片组是由多个正极片1与多个隔膜袋、负极片3组合，即正极片1、负极片3与隔膜5共同构成具有半叠层状结构的电极集合体。
如图3正负极片组成的电芯体最外层两侧为负极片3，正负极片组成的电芯体须以负极紧密包裹，外层用胶带粘紧；正极有若干个极耳2，负极有一个或两个极耳4，折叠完成后所有正极极耳2重叠在正负极片组组成的电芯的一侧，负极极耳则叠加在与正极极耳相对的正负极片组组成的电芯另一侧。
本发明的单个正负极片组，由正负极片形状和大小的改变，可做成不同形状和大小的电池。正负极片组成的电芯既可装入一个电池金属壳体内，也可以将若干个内本体串并联装入电池金属壳体内，组成较大容量的动力电池。
Claims (4)
1、一种锂离子动力电池的电芯构造，包括正极片、正极极耳、隔膜、负极片、负极极耳，正极极耳与正极片相连，负极极耳与负极片相连，正极活性物质均匀涂布在铝箔的两面，负极活性物质均匀涂布在铜箔的两面，正极活性物质可以是钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂或磷酸铁锂其中的一种或混合，负极活性物质可以是天然石墨或人造石墨其中的一种或混合，其特征在于：正极极片形状为带有凸形单极耳形，隔膜由双层隔膜叠加后经过溶焊形成一个单方向开口的类似纸袋形的结构，将若干个正极片分别装入隔膜袋中，负极片按Z字形往复折叠，相邻两层负极片间插入正极片，正极片、隔膜与负极片共同构成半叠层状结构的电极集合体。
2、根据权利要求1所述的一种锂离子动力电池的电芯构造，其特征在于：负极片整体是Z字形连续层叠结构，连续的两层负极片之间形成V形，而由隔膜袋装的单片正极片则置于此V形内被负极片包覆。
3、根据权利要求2所述的一种锂离子动力电池的电芯构造，其特征在于：所述的单片正极片的大小都比单层负极片小。
4、根据权利要求1或2或3所述的一种锂离子动力电池的电芯结构，其特征在于：所述电芯所有正极极耳重叠在电芯的一侧，负极极耳则叠加在与正极极耳相对的电芯的另一侧。
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Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102148403A (zh) * | 2010-02-04 | 2011-08-10 | Ckd株式会社 | 电池制造装置 |
| CN102201593A (zh) * | 2010-03-26 | 2011-09-28 | 中大工业集团公司 | 电动公交车大功率高容量锂电池 |
| CN102694195A (zh) * | 2011-03-24 | 2012-09-26 | 江西日普升太阳能光伏产业有限公司 | 一种便于电池管理系统管理的磷酸铁锂电池 |
| CN103490089A (zh) * | 2013-06-17 | 2014-01-01 | 中国科学院物理研究所 | 电极组件、其制造方法和锂二次电池 |
| CN103746144A (zh) * | 2014-01-20 | 2014-04-23 | 深圳市吉阳自动化科技有限公司 | 卷绕式叠片电池电芯及电池 |
| WO2014201609A1 (zh) * | 2013-06-17 | 2014-12-24 | 中国科学院物理研究所 | 电极组件、其制造方法和锂二次电池 |
| CN104471776A (zh) * | 2012-05-24 | 2015-03-25 | 索维玛公司 | 用于获得蓄电池的电池元的机器和方法以及用于蓄电池的电池元 |
| CN105633451A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-06-01 | 深圳市优特利电源有限公司 | 超薄型聚合物电池及制作方法 |
| CN106252732A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-12-21 | 吉安市优特利科技有限公司 | 锂离子动力电池的制造方法 |
| CN106356569A (zh) * | 2016-09-26 | 2017-01-25 | 惠州市恒泰科技股份有限公司 | 一种卷绕式电池及其制作方法 |
| CN108055875A (zh) * | 2015-09-28 | 2018-05-18 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于制造电极复合体的方法 |
| CN108232088A (zh) * | 2017-02-22 | 2018-06-29 | 深圳市格瑞普电池有限公司 | 适用于叠片锂离子用的隔膜袋带及其制备方法 |
| CN108400286A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-08-14 | 广州广华精容能源技术有限公司 | 一种基于高弹性电极的储能器件制备方法 |
| CN108511783A (zh) * | 2017-02-27 | 2018-09-07 | 湖南妙盛汽车电源有限公司 | 一种锂电池 |
| CN108511831A (zh) * | 2017-02-27 | 2018-09-07 | 湖南妙盛汽车电源有限公司 | 一种锂电池用加热组件 |
| CN108539100A (zh) * | 2017-03-06 | 2018-09-14 | 湖南妙盛汽车电源有限公司 | 一种锂电池 |
| CN109244343A (zh) * | 2017-07-10 | 2019-01-18 | 宁德新能源科技有限公司 | 电芯及电化学装置 |
| CN114614104A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-10 | 上海兰钧新能源科技有限公司 | 叠片方法和锂电池 |
| CN115295866A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-11-04 | 星恒电源(滁州)有限公司 | 锂离子电芯体及其叠片方法 |
| CN117673429A (zh) * | 2022-09-08 | 2024-03-08 | 荣耀终端有限公司 | 一种电池 |
-
2008
- 2008-09-09 CN CNA2008101070877A patent/CN101355180A/zh active Pending
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102148403B (zh) * | 2010-02-04 | 2014-06-18 | Ckd株式会社 | 电池制造装置 |
| CN102148403A (zh) * | 2010-02-04 | 2011-08-10 | Ckd株式会社 | 电池制造装置 |
| CN102201593A (zh) * | 2010-03-26 | 2011-09-28 | 中大工业集团公司 | 电动公交车大功率高容量锂电池 |
| CN102694195A (zh) * | 2011-03-24 | 2012-09-26 | 江西日普升太阳能光伏产业有限公司 | 一种便于电池管理系统管理的磷酸铁锂电池 |
| CN104471776B (zh) * | 2012-05-24 | 2017-05-10 | 索维玛公司 | 用于获得蓄电池的电池元的机器和方法以及用于蓄电池的电池元 |
| CN104471776A (zh) * | 2012-05-24 | 2015-03-25 | 索维玛公司 | 用于获得蓄电池的电池元的机器和方法以及用于蓄电池的电池元 |
| US9991547B2 (en) | 2012-05-24 | 2018-06-05 | Sovema Groups S.P.A. | Machine and process for obtaining cells for electric storage batteries and cell for electric storage battery |
| CN103490089A (zh) * | 2013-06-17 | 2014-01-01 | 中国科学院物理研究所 | 电极组件、其制造方法和锂二次电池 |
| WO2014201609A1 (zh) * | 2013-06-17 | 2014-12-24 | 中国科学院物理研究所 | 电极组件、其制造方法和锂二次电池 |
| CN103746144A (zh) * | 2014-01-20 | 2014-04-23 | 深圳市吉阳自动化科技有限公司 | 卷绕式叠片电池电芯及电池 |
| CN108055875A (zh) * | 2015-09-28 | 2018-05-18 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于制造电极复合体的方法 |
| CN108055875B (zh) * | 2015-09-28 | 2021-07-20 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于制造电极复合体的方法 |
| CN105633451B (zh) * | 2015-12-29 | 2018-06-05 | 深圳市优特利电源有限公司 | 超薄型聚合物电池及制作方法 |
| CN105633451A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-06-01 | 深圳市优特利电源有限公司 | 超薄型聚合物电池及制作方法 |
| CN106252732A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-12-21 | 吉安市优特利科技有限公司 | 锂离子动力电池的制造方法 |
| CN106356569A (zh) * | 2016-09-26 | 2017-01-25 | 惠州市恒泰科技股份有限公司 | 一种卷绕式电池及其制作方法 |
| CN108232088A (zh) * | 2017-02-22 | 2018-06-29 | 深圳市格瑞普电池有限公司 | 适用于叠片锂离子用的隔膜袋带及其制备方法 |
| CN108511783A (zh) * | 2017-02-27 | 2018-09-07 | 湖南妙盛汽车电源有限公司 | 一种锂电池 |
| CN108511831A (zh) * | 2017-02-27 | 2018-09-07 | 湖南妙盛汽车电源有限公司 | 一种锂电池用加热组件 |
| CN108539100A (zh) * | 2017-03-06 | 2018-09-14 | 湖南妙盛汽车电源有限公司 | 一种锂电池 |
| CN109244343A (zh) * | 2017-07-10 | 2019-01-18 | 宁德新能源科技有限公司 | 电芯及电化学装置 |
| CN108400286A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-08-14 | 广州广华精容能源技术有限公司 | 一种基于高弹性电极的储能器件制备方法 |
| CN114614104A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-10 | 上海兰钧新能源科技有限公司 | 叠片方法和锂电池 |
| CN117673429A (zh) * | 2022-09-08 | 2024-03-08 | 荣耀终端有限公司 | 一种电池 |
| CN115295866A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-11-04 | 星恒电源(滁州)有限公司 | 锂离子电芯体及其叠片方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20090128 |