CN104335410A - 锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

该锂离子电池的特征在于，其包括：发电元件，其具有正极和负极层叠且隔离件夹在正极与负极之间的结构；正极集电体，其与正极连接；负极集电体，其与负极连接；收缩管，其捆束发电元件、正极集电体和负极集电体；非水电解液；和电池壳体，其容纳发电元件、正极集电体、负极集电体、收缩管和非水电解液。该锂离子电池的特征还在于正极集电体和负极集电体固定于电池壳体并且收缩管为无缝管。

Description

锂离子电池
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池。
背景技术
锂离子电池已由于其高能量密度吸引了广泛关注并已被积极地研究和开发。锂离子电池还已普遍用于诸如笔记本电脑和移动电话等的小型应用中。随着电动汽车、智能家居等的出现，近年来市场期望大型的可充电电池；因此，推进了大容量锂离子电池的研究和开发。
由于使用有机溶剂作为电解溶液，因此锂离子电池可能涉及由运输时的应力引起的电池故障引发的着火风险。为了避免此风险，联合国和许多国家对锂离子电池执行运输规定(诸如联合国关于危险货物运输的建议书等)并要求对电池进行诸如电池是否耐运输等的各种试验。为了改善锂离子电池的耐冲击性和耐振动性，进行了许多研究(例如，见专利文献1)。
大型锂离子电池具有如下结构：使得通常由刚性材料制成的电池壳体容纳发电元件和非水电解液，发电元件连接到集电体。一旦电池受到振动从而使电池壳体内的发电元件振动时，电池可能具有如下风险：发电元件与集电体之间的连接部断裂；集电体断裂。
为了改善锂离子电池的耐振动性，可以使用收缩膜将电池壳体内的发电元件和集电体覆盖并捆束在一起(例如，见专利文献2)。由于收缩膜能够将发电元件和集电体捆束在一起，所以在电池受到振动时，抑制了发电元件的振动，结果是改善了锂离子电池的耐振动性。
用于将发电元件和集电体覆盖并捆束在一起的收缩膜被如下设置：一片膜包裹发电元件和集电体；粘接或熔接膜的重叠部；将膜加热至高于收缩温度几秒至几十秒以便允许整个膜收缩。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-216239号公报
专利文献2：日本特开2010-231946号公报
发明内容
发明要解决的问题
如果电池长时间连续受到振动，设有传统的收缩膜的锂离子电池的耐振动性可能降低。
考虑到上述情形做出了本发明，并且本发明将提供一种锂离子电池，即使当该电池长时间连续受到振动时，这种锂离子电池的耐振动性也不会降低。
用于解决问题的方案
本发明提供了一种锂离子电池，其特征在于，包括：发电元件，其具有正极和负极堆叠且隔离件介于所述正极与所述负极之间的结构；正极集电体，其与所述正极连接；负极集电体，其与所述负极连接；收缩管，其将所述发电元件、所述正极集电体和所述负极集电体捆束在一起；非水电解液；和电池壳体，其容纳所述发电元件、所述正极集电体、所述负极集电体、所述收缩管和所述非水电解液，其中，所述正极集电体和所述负极集电体固定于所述电池壳体；并且所述收缩管为无缝管。
发明的效果
本发明的锂离子电池包括：发电元件，其具有正极和负极堆叠且隔离件介于正极与负极之间的结构；正极集电体，其连接到正极；负极集电体，其连接到负极；非水电解液；和电池壳体，其容纳发电元件、正极集电体、负极集电体和非水电解液；因此，发电元件能够通过正极集电体和负极集电体充放电。
本发明的锂离子电池还包括收缩管，其将发电元件、正极集电体和负极集电体捆束在一起；正极集电体和负极集电体固定于电池壳体；因此，发电元件、正极集电体和负极集电体能够被束成一捆固定于电池壳体，结果是当对电池施加振动时，发电元件的振动被抑制；改善了锂离子电池的耐振动性。
本发明的收缩管为无缝管，没有接缝；因此，即使在电池长时间连续受到振动的情况下，也防止了收缩管裂开；该收缩管能够改善锂离子电池的耐振动性。本发明的发明人执行的振动试验证明了该效果。
附图说明
图1示出了示例出本发明的一个实施方式的锂离子电池的概略俯视图。
图2示出了示例出本发明的一个实施方式的锂离子电池的概略侧视图。
图3示出了沿图1的虚线A-A截取的锂离子电池的概略截面图。
图4示出了示例出本发明的一个实施方式的锂离子电池中包括的正极集电体和负极集电体的概略截面图。
图5示出了沿图2的虚线B-B截取的锂离子电池的概略截面图。
图6示出了沿图2的点划线C-C截取的锂离子电池的概略截面图。
图7示出了示例出本发明的一个实施方式的锂离子电池中包括的发电元件的结构的说明图。
图8的(a)示出了示例出本发明的一个实施方式的锂离子电池中包括的正极的概略平面图，图8的(b)示出了沿图8的(a)的虚线D-D截取的正极的概略截面图。
图9的(a)示出了示例出本发明的一个实施方式的锂离子电池中包括的负极的概略平面图，图9的(b)示出了沿图9的(a)的虚线E-E截取的负极的概略截面图。
图10示出了粗略说明了示例出本发明的一个实施方式的锂离子电池的生产方法的一部分的图。
具体实施方式
本发明的锂离子电池的特征在于：包括发电元件，其具有正极和负极堆叠且隔离件介于所述正极与所述负极之间的结构；正极集电体，其与所述正极连接；负极集电体，其与所述负极连接；收缩管，其将所述发电元件、所述正极集电体和所述负极集电体捆束在一起；非水电解液；和电池壳体，其容纳所述发电元件、所述正极集电体、所述负极集电体、所述收缩管和所述非水电解液，其中，所述正极集电体和所述负极集电体固定于所述电池壳体；并且所述收缩管为无缝管。
希望本发明的锂离子电池：正极集电体和负极集电体以发电元件介于正极集电体和负极集电体之间的方式布置，并且收缩管包围正极集电体、负极集电体和发电元件。
该结构使得收缩管能够将正极集电体、负极集电体和发电元件捆束在一起并改善锂离子电池的耐振动性。
希望本发明的锂离子电池：所述收缩管紧密地附接到所述发电元件、所述正极集电体和所述负极集电体。
该结构使得收缩管能够将正极集电体、负极集电体和发电元件捆束在一起并改善锂离子电池的耐振动性。
希望本发明的锂离子电池：所述收缩管由厚度范围为30μm以上200μm以下的膜制成。
该结构抑制了由锂离子电池的振动引起的收缩管的裂开。
在本发明的锂离子电池中，所述电池壳体包括：具有开口的容器；和用于关闭所述开口的盖构件；并且期望的是，所述正极集电体和所述负极集电体固定于所述盖构件。
该结构使得发电元件能够连接到正极集电体和连接到负极集电体，这两个集电体固定于盖构件，并使得能够利用树脂膜将集电体和发电元件捆束在一起，结果是能够降低生产成本。
在本发明的锂离子电池中，希望的是：所述收缩管热收缩以将所述正极集电体、所述负极集电体和所述发电元件捆束在一起。
该结构能够通过使收缩管收缩来增加发电元件与集电体之间的紧密度(closeness)，结果是收缩管能够抑制由施加到锂离子电池的振动引起的对发电元件与集电体之间的连接部的影响。此外，无缝收缩管消除了由熔接部分与非熔部分之间的收缩率的差引起的应力；因此，无缝收缩管不会有诸如在接缝处裂开的问题。这也改善了屈服性(yield)。
接下来，将通过使用附图说明本发明的一个实施方式。注意以下说明是示例而不将本发明仅限制为附图和以下说明。
锂离子电池的结构
图1示出了表示本实施方式的锂离子电池的结构的概略俯视图；图2示出了表示本实施方式的锂离子电池的结构的概略侧视图。图3示出了沿图1的虚线A-A截取的锂离子电池的概略截面图。图4的(a)示出了本实施方式的锂离子电池中包括的正极集电体的概略截面图；图4的(b)示出了本实施方式的锂离子电池中包括的负极集电体的概略截面图。图5示出了沿图2的虚线B-B截取的锂离子电池的概略截面图；图6示出了沿图2的点划线C-C截取的锂离子电池的概略截面图。图7示出了本实施方式的锂离子电池中包括的发电元件的说明图。图8的(a)示出了本实施方式的锂离子电池中包括的正极的概略平面图；图8的(b)示出了沿图8的(a)的虚线D-D截取的正极的概略截面图。图9的(a)示出了本实施方式的锂离子电池中包括的负极的概略平面图；图9的(b)示出了沿图9的(a)的虚线E-E截取的负极的概略截面图。
本实施方式的锂离子电池20的特征在于，包括：发电元件12，其具有正极21和负极22堆叠且隔离件24介于正极21与负极22之间的结构；正极集电体3，其与正极21连接；负极集电体4，其与负极22连接；收缩管15，其将发电元件12、正极集电体3和负极集电体4捆束在一起；非水电解液5；和电池壳体17，其容纳发电元件12、正极集电体3、负极集电体4、收缩管15和非水电解液5，其中正极集电体3和负极集电体4被固定于电池壳体17；并且收缩管15是无缝管。
接下来，将说明本实施方式的锂离子电池20。
1.电池壳体、正极集电体和负极集电体
电池壳体17包括用于容纳发电元件12的容器1。电池壳体17还可以包括盖构件2。
容器1能够容纳发电元件12、正极集电体3、负极集电体4和非水电解液5并且能够与盖构件2接合。
只要容器1的材料是即使当容器1容纳发电元件12、正极集电体3、负极集电体4和非水电解液5时也不较大变形的材料，就不特别限制容器1的材料；用作容器1的材料例如为诸如铝、铝合金、铁、铁合金或不锈钢等金属材料；镀有镍、锡、铬、锌等的金属材料；或硬质塑料。
容器1可以具有矩形形状或圆筒形形状。
容器1具有用于将发电元件12插入容器1的开口。该开口由盖构件2关闭。因此，容器1能够容纳发电元件12。
盖构件2关闭用于将发电元件12插入容器1的开口。盖构件2还通过例如激光焊接、电阻焊接、超声波焊接或粘合剂接合到容器1，以便密封容器1。
在正极21和负极22分别固定于正极集电体3和负极集电体4的状态下，将正极集电体3和负极集电体4固定于盖构件2，使得发电元件12连同正极集电体3、负极集电体4、外部绝缘构件10a和10b以及内部绝缘构件11a和11b(见图3)一起被固定于盖构件2。该一体化使容器1能够容纳发电元件12、正极集电体3、负极集电体4并且同时使盖构件2能够关闭开口。
盖构件2能够固定外部连接端子8a和8b，外部连接端子8a电连接于正极集电体3；外部连接端子8b电连接于负极集电体4。因此，锂离子电池20能通过外部连接端子8a和8b充放电。
不特别限制正极集电体3和负极集电体4的材料；然而，正极集电体3可以由例如铝制成；负极集电体4可以由例如铜制成。
不特别限制生产正极集电体3和负极集电体4的方法；然而，这些集电体可以通过例如压制金属板来生产。
正极集电体3包括例如突出部3a、足部3c和集电体的基部3b，突出部3a贯通设置在盖构件2上的开口，以便连接到外部连接端子8a；足部3c具有待连接于正极21的连接部；集电体的基部3b用于将突出部3a连接于足部3c。
负极集电体4包括例如突出部4a、足部4c和集电体的基部4b，突出部4a贯通设置在盖构件2上的开口，以便连接到外部连接端子8b；足部4c具有待连接于负极22的连接部；集电体的基部4b用于将突出部4a连接于足部4c。
由于集电体的突出部3a和4a贯通设置在盖构件2上的开口以便连接到外部连接端子8a和8b，因此正极集电体3和负极集电体4连同外部绝缘构件10a和10b以及内部绝缘构件11a和11b一起固定于盖构件2，使得外部连接端子8a和8b与集电体3和4电连接。附图示例了正极集电体3仅包括一个足部3c，并且负极集电体4仅包括一个足部4c；然而，集电体可以包括两个或更多个足部；并且只要足部的宽度落在能装配在容器中的范围，足部可以具有任意宽度。
由于正极集电体3的足部3c与正极21连接以及负极集电体4的足部4c与负极22连接，因此正极21通过正极集电体3与外部连接端子8a电连接以及负极22通过负极集电体4与外部连接端子8b电连接。这使得锂离子电池20能够经由外部连接端子8充放电。
此外，由于具有正极21和负极22的发电元件12被固定到正极集电体3和负极集电体4，因此发电元件12连同正极集电体3和负极集电体4一起被固定到盖构件2。
集电体的足部3c和4c可以具有U形结构，相对的金属板的外侧面中的每一个可以被接合于正极21或负极22。
正极集电体3可以被布置在发电元件12的一端，负极集电体4可以被布置在发电元件12的另一端。这减少了即使当电池受到振动时发电元件12的振动的幅度。
2.发电元件和非水电解液
发电元件12与电池壳体17中填充的非水电解液5发生电池反应。该电池反应允许锂离子电池20充放电。发电元件12包括：正极21；负极22；和隔离件24，该隔离件布置在正极21与负极22之间。如图5至图7所示，发电元件12可以包括例如被折叠成Z字形的隔离件24；正极21；和负极22。正极21和负极22各自布置在隔离件24的谷沟(valley fold)中，每个正极21和每个负极22以隔离件介于正极和负极之间的方式交替地布置。除了上述结构之外，发电元件可以具有缠绕(winding)类型结构，该缠绕类型结构包括共用的隔离件24、正极21和负极22，隔离件布置在正极21与负极22之间，正极21和负极22交替地布置和缠绕；或者发电元件可以具有堆叠(stack)类型结构，该堆叠类型结构包括隔离件24、正极21和负极22，每个隔离件布置在正极21与负极22之间，正极21和负极22交替地布置和堆叠。
隔离件24为片状形式并布置在正极21与负极22之间。隔离件24能够防止短路电流在正极21与负极22之间流通；只要隔离件能够允许电解质透过，则不特别限制隔离件；然而，隔离件的一个示例是由聚烯烃制成的微孔膜。
正极21包括正极集电片27和设置于正极集电片27的两面上的正极活性物质层25。正极21可以形成为如图8的(a)和图8的(b)所示——矩形的正极集电片27在其两面设置有正极活性物质层25。正极21可以具有待与正极集电体3连接的连接部23，图8的(a)中示出的连接部23可以以如下方式形成：正极21的正极集电片27在其一端未在其两面设置正极活性物质层25。在此图中，正极具有未涂有正极活性物质层的未涂布部29(能看见集电片27的部分)，该未涂布部与待连接到集电体的连接部不同并且被布置于正极21的宽度方向(平行于虚线D-D的方向)上的两端；然而，正极可以不设有这个未涂布部29。此外，正极集电片27可以在其一端设置有例如从该端突出的凸状的耳部；耳部上不形成正极活性物质层25，使得耳部用作连接部。
只要正极集电片27具有导电性，则不特别限制正极集电片27，正极活性物质层25设置在正极集电片27的表面；然而，正极集电片的示例为金属箔。优选用作正极集电片的是铝箔。
正极活性物质层25使用添加有导电剂、粘合剂等的正极活性物质通过涂布方法等形成在正极集电片27上。用作正极活性物质的是例如能够可逆的脱出和/或嵌入锂离子的锂-过渡金属复合氧化物，即，LiCoO2、LiNiO2、LiNixCo1-xO2(x＝0.01到0.99)、LiMnO2、LiMn2O4、LiCoxMnyNizO2(x+y+z＝1)、和橄榄石型LiFePO4和LixFe1-yMyPO4(其中0.05≤x≤1.2且0≤y≤0.8；M是锰、铬、钴、铜、镍、钒、钼、钛、锌、铝、镓、镁、硼和铌中的至少一种)，这些锂-过渡金属复合氧化物可以单独使用或以两种或更多种的混合物使用。
负极22包括负极集电片28和设置于负极集电片28的两面上的负极活性物质层26。负极22可以形成为如图9的(a)和图9的(b)所示——矩形的负极集电片28在其两面设置有负极活性物质层26。负极22可以具有待与负极集电体4连接的连接部23，图9的(a)中示出的连接部23可以以如下方式形成：负极22的负极集电片28在其一端未在其两面设置负极活性物质层26。此外，负极集电片28可以以与上述正极21类似的方式在其一端设置有耳部；耳部上不形成负极活性物质层26，使得耳部用作连接部。负极可以不设有以与上述正极21类似的方式布置于负极的宽度方向上的两端的未涂布部29(能看见集电片28的部分)。
只要负极集电片28具有导电性，则不特别限制负极集电片28，负极活性物质层26设置在负极集电片28的表面；然而，负极集电片的示例为金属箔。优选用作负极集电片的是铜箔。
负极活性物质层26使用添加有导电剂、粘合剂等的负极活性物质通过涂布方法等形成在负极集电片28上。用作负极活性物质的是例如石墨、部分石墨化的碳、LiTiO4、或锡合金；这些材料可以单独使用或以两种或更多种的混合物使用。
用作非水电解液的是待用作溶剂的碳酸酯类、内酯类、醚类、酯类等；这些溶液可以以两种或更多种的混合物被使用。在这些溶液中，特别优选环状碳酸酯和线性碳酸酯的混合物。非水电解液通过在有机溶剂中溶解作为电解质的锂盐溶质——LiCF3SO3、LiAsF6、LiClO4、LiBF4、LiPF6、LiBOB、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)等——而制成。非水电解液可以根据需要混合有诸如碳酸亚乙烯酯(VC)、丙烷磺内酯(PS)、碳酸乙烯亚乙酯(VEC)、丙烯磺内酯(PRS)和阻燃剂等的添加剂中的一种或多种类型。
3.收缩管
收缩管15由管状树脂膜制成，并通过热收缩将发电元件12、正极集电体3和负极集电体4捆束在一起。收缩管15还覆盖发电元件12、正极集电体3和负极集电体4。此外，收缩管15是无缝管从而没有接缝。无缝管可以例如通过如下方式生产：在作为芯体的金属模具的外表面形成树脂膜和通过从金属模具分离树脂膜。收缩管15能够抑制发电元件12的鼓出或移位并且能够防止发电元件12的正极和负极彼此分开。尤其在发电元件12是堆叠结构的情况下，收缩管15用作固定正极21和负极22用的部件或用作保持发电元件12的形状用的构件。
收缩管15能够包围正极集电体3、负极集电体4和发电元件12。这使得收缩管15能够将正极集电体3、负极集电体4和发电元件12捆束在一起并且能够抑制即使当电池受到振动时正极集电体3、负极集电体4和发电元件12的单独振动。
收缩管15还能够紧密地附接于发电元件12、正极集电体3和负极集电体4。这使得收缩管能够将正极集电体3、负极集电体4和发电元件12捆束在一起；因此，收缩管改善了电池的耐振动性。
构成收缩管15的膜的材料是可热收缩树脂，诸如聚乙烯、聚丙烯、聚烯烃、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、或氟化树脂(诸如FEP或PTFE等)等。热收缩管15能够通过将正极集电体3、负极集电体4和发电元件12捆束在一起来增加包围的正极集电体3、负极集电体4和发电元件12的紧密性，其结果是热收缩管能够抑制由施加到锂离子电池的振动引起的对发电元件12与集电体之间的接合部的影响。此外，无缝收缩管15消除了由熔接部分与非熔部分之间的收缩率的差引起的应力；因此，无缝收缩管15不会有诸如在接缝处裂开等问题。这也改善了屈服性。可以用薄筒状的弹性橡胶将正极集电体3、负极集电体4和发电元件12捆束在一起；然而，收缩管15是优选的，以便以平衡的方式稳定扎紧(tighten)包围的正极集电体3、负极集电体4和发电元件12。
构成收缩管15的膜的厚度可以是30μm以上200μm以下。具有30μm或更大厚度的收缩管15能够具有足够强度并能够防止即使当电池受到振动时收缩管15裂开。具有200μm或更小厚度的收缩管15能够缩短热收缩的时间或者能够保持热收缩时的温度低，以便抑制热收缩期间热量对发电元件12的影响。
构成收缩管15的膜的厚度优选为50μm以上150μm以下。这使得收缩管能够具有足够强度并降低热收缩期间对发电元件的影响。
图10示出了如何将收缩管15设置于电池的说明图。如图10所示，收缩管15是由树脂膜制成的无缝管的形式，并且收缩管15被以如下方式设置于电池：将发电元件12、正极集电体3和负极集电体4插入在树脂管16内，然后将树脂管16加热至高于收缩温度的温度并持续几秒至几十秒，以便允许收缩管收缩。如上述设置的管15将发电元件12、正极集电体3和负极集电体4包围并捆束在一起。正极集电体3和负极集电体4被固定于电池壳体17；因此，捆束的发电元件12、正极集电体3和负极集电体4被固定于电池壳体17。这防止了即使当锂离子电池20受到振动时发电元件12、正极集电体3和负极集电体4振动，并且防止了电池损坏。
如果收缩管15例如未将发电元件12、正极集电体3和负极集电体4捆束在一起，则施加于电池的振动使正极集电体3和负极集电体4单独振动并使正极集电体3和负极集电体4的振动幅度恶化，导致集电体的足部的根部3d和4d金属疲劳。振动还能引起正极集电体3和负极集电体4与容器1碰撞，导致集电体损坏。此外，振动能引起构成发电元件12的正极21、负极22和隔离件24移位；并且这种移位能引起正极21和负极22被迫从隔离件脱离或者能引起隔离件局部损坏，导致短路电流在正极21与负极22之间流通。
收缩管15能够抑制这种对电池的损坏。
由于收缩管15是无缝的，因此即使当电池受到振动时，收缩管也不会有以下问题：发电元件12、正极集电体3和负极集电体4振动，在收缩管15上引起应力；收缩管在接缝处裂开，导致发电元件12、正极集电体3和负极集电体4彼此分离。
传统的收缩膜具有由熔接或粘接形成的接缝，接缝在热收缩期间承受由收缩率的差引起的应力；因此，接缝的强度小于收缩膜的其它部分的强度。在电池受到振动的情况下，收缩膜受到应力，收缩膜容易在强度较弱的接缝区域裂开。一旦收缩膜裂开，发电元件12、正极集电体3和负极集电体4彼此分离，从而单独地振动，其结果是电池容易损坏。
由于无缝收缩管15没有强度弱于其它部分的部分；因此，收缩管不会有诸如在承受应力的特定部分裂开等的问题。这防止了即使在电池长时间连续受到振动的情况下收缩管15裂开以及电池的耐振动性降低。
振动试验
制备如图1至图5所示的5种不同类型的每种类型各五个锂离子电池，这5种类型的锂离子电池分别具有收缩管的不同的方面(实施例1至实施例5)，并对这些锂离子电池进行振动试验。而且，制备如图1至图5所示的3种不同类型的每种类型各五个锂离子电池，这3种类型的锂离子电池包括收缩膜来代替收缩管(比较例1-比较例3)，并对这些锂离子电池进行振动试验。
用于收缩管和收缩膜的材料是聚乙烯。正极集电体和负极集电体的足部(待连接到发电元件的部位)的长度被设计成8cm。
1.振动试验的试验方法
将制备的锂离子电池牢固地固定于振动装置的平台(振动台)，通过以正弦波振动的方式使平台振动来执行锂离子电池的振动试验。在振动试验中，在电池的三个方向(X方向、Y方向和Z方向)上均执行12次振动试验循环。在振动试验循环中，通过以对数扫描(logarithmic sweep)方式频率在7Hz-200Hz-7Hz变化持续15分钟来振动电池。即，电池在各方向上振动3小时。
在振动试验循环期间，在频率从7Hz到18Hz时，峰值(peak)加速度维持在1G；在频率从18Hz到50Hz时，振动幅度维持在0.8mm(总幅度为1.6mm)；加速度增加直到峰值加速度达到8G。在频率从50Hz到200Hz时，维持8G的峰值加速度。
2.比较例1
在比较例1中，将锂离子电池制备成设有单层收缩膜；对这些锂离子电池进行振动试验。该收缩膜由聚乙烯制成并且厚度为50μm；用单层形式的收缩膜包裹发电元件、正极集电体和负极集电体；然后热熔接重叠部；然后使该聚乙烯膜热收缩。
振动试验后将具有这种结构的所有电池解体，并发现如下：所有试验的电池的收缩膜在膜重叠和熔接的接缝区域处裂开；集电体的足部在其根部处破裂。集电体的足部的根部破裂的原因被认为是：虽然收缩膜在收缩膜裂开之前抑制了集电体的足部处的振动，但是在收缩膜裂开之后集电体的足部振动较大，导致集电体的足部的根部上有较大应力。
3.比较例2
在比较例2中，将锂离子电池制备成设有双层收缩膜；对这些锂离子电池进行振动试验。这些收缩膜每一个均由聚乙烯制成并且厚度为50μm，以便以以下顺序包裹：用单层形式的第一收缩膜包裹发电元件、正极集电体和负极集电体；热熔接重叠部；在第一收缩膜上，用单层形式的第二收缩膜包裹发电元件、正极集电体和负极集电体；热熔接第二收缩膜的重叠部；使这些聚乙烯膜热收缩。
振动试验后将具有这种结构的所有电池解体，并发现如下：所有试验的电池的两个收缩膜在两个收缩膜重叠和熔接的接缝区域处裂开；四个电池的集电体的足部在其根部处破裂。
4.比较例3
在比较例3中，将锂离子电池制备成设有由聚乙烯制成的并且厚度为100μm的单层收缩膜；对这些锂离子电池进行振动试验。该收缩膜由聚乙烯制成且厚度为100μm；用单层形式的收缩膜包裹发电元件、正极集电体和负极集电体；然后热熔接重叠部；然后使该聚乙烯膜热收缩。
振动试验后将具有这种结构的所有电池解体，并发现如下：所有试验的电池的收缩膜在收缩膜重叠和熔接的接缝区域处裂开；集电体的足部在其根部处开裂。
5.实施例1
在实施例1中，将锂离子电池制备成设有由聚乙烯膜制成的并且厚度为30μm的无缝聚乙烯管，使得发电元件、正极集电体和负极集电体被插入聚乙烯管中；然后使聚乙烯管热收缩，以便对这些锂离子电池进行振动试验。
振动试验后将具有这种结构的所有电池解体，并发现如下：两个电池的收缩管仅在集电体的上部附近轻微裂开大约2mm的长度。集电体的足部的根部没有破裂或开裂。
6.实施例2
在实施例2中，将锂离子电池制备成设有由聚乙烯膜制成的并且厚度为50μm的无缝聚乙烯管，使得发电元件、正极集电体和负极集电体被插入聚乙烯管中；然后使聚乙烯管热收缩，以便对这些锂离子电池进行振动试验。
振动试验后将具有这种结构的所有电池解体，并发现如下：所有试验的电池的收缩管都没有裂开。而且，集电体的足部的根部没有破裂或开裂。
7.实施例3
在实施例3中，将锂离子电池制备成设有由聚乙烯膜制成的并且厚度为100μm的无缝聚乙烯管，使得发电元件、正极集电体和负极集电体被插入聚乙烯管中；然后使聚乙烯管热收缩，以便对这些锂离子电池进行振动试验。
振动试验后将具有这种结构的所有电池解体，并发现如下：所有试验的电池的收缩管都没有裂开。而且，集电体的足部的根部没有破裂或开裂。
8.实施例4
在实施例4中，将锂离子电池制备成设有由聚乙烯膜制成的并且厚度为150μm的无缝聚乙烯管，使得发电元件、正极集电体和负极集电体被插入聚乙烯管中；然后使聚乙烯管热收缩，以便对这些锂离子电池进行振动试验。
振动试验后将具有这种结构的所有电池解体，并发现如下：所有试验的电池的收缩管都没有裂开。而且，集电体的足部的根部没有破裂或开裂。
9.实施例5
在实施例5中，将锂离子电池制备成设有由聚乙烯膜制成的并且厚度为200μm的无缝聚乙烯管，使得发电元件、正极集电体和负极集电体被插入聚乙烯管中；然后使聚乙烯管热收缩，以便对这些锂离子电池进行振动试验。
振动试验后将具有这种结构的所有电池解体，并发现如下：所有试验的电池的收缩管都没有裂开。而且，集电体的足部的根部没有破裂或开裂。
附图标记的说明
1：容器；2：盖构件；3：正极集电体；4：负极集电体；3a、4a：突出部；3b、4b：集电体基部；3c、4c：集电体足部；3d、4d：集电体足部的根部；5：非水电解液；6a、6b：螺纹构件；8a、8b：外部连接端子；10a、10b：外部绝缘构件；11a、11b：内部绝缘构件；12：发电元件；15：收缩管；16：树脂管；17：电池壳体；20：锂离子电池；21：正极；22：负极；23：连接部；24：隔离件；25：正极活性物质层；26：负极活性物质层；27：正极集电片；28：负极集电片；29：活性物质未涂布部；

Claims (7)

1.一种锂离子电池，其包括：
发电元件，其具有正极和负极堆叠且隔离件介于所述正极与所述负极之间的结构；
正极集电体，其与所述正极连接；
负极集电体，其与所述负极连接；
收缩管，其将所述发电元件、所述正极集电体和所述负极集电体捆束在一起；
非水电解液；和
电池壳体，其容纳所述发电元件、所述正极集电体、所述负极集电体、所述收缩管和所述非水电解液，其中
所述正极集电体和所述负极集电体固定于所述电池壳体，并且
所述收缩管为无缝管。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，
所述正极集电体布置在所述发电元件的一端，所述负极集电体布置在所述发电元件的另一端，以及
所述收缩管包围所述正极集电体、所述负极集电体和所述发电元件。
3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池，其特征在于，所述收缩管紧密地附接到所述发电元件、所述正极集电体和所述负极集电体。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述收缩管由厚度范围为30μm以上200μm以下的膜制成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的锂离子电池，其特征在于，
所述电池壳体包括具有开口的容器和用于关闭所述开口的盖构件，以及
所述正极集电体和所述负极集电体固定于所述盖构件。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述收缩管热收缩以将所述正极集电体、所述负极集电体和所述发电元件捆束在一起。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的锂离子电池，其特征在于，
所述发电元件包括被折叠成Z字形的所述隔离件；以及
所述正极和所述负极各自布置在所述隔离件的谷沟中，所述正极和所述负极以所述隔离件介于所述正极和所述负极之间的方式交替地布置。
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