CN106299465B - 一种软包电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种软包电池,包括电芯材料、支撑体和金属极耳片;所述电芯材料卷绕在所述支撑体上,形成卷芯;所述金属极耳片包括正极金属极耳片和/或负极金属极耳片;所述正极金属极耳片与所述软包电池的多个正极极耳相连接;所述负极金属极耳片与所述软包电池的多个负极极耳相连接。本发明从卷绕基础入手,引入具有引导卷芯卷绕的支撑体,可使正负极贴合程度更紧密且更均匀,从而解决普通软包电池在循环性、稳定性和一致性方面较差的问题,有利于大极耳稳定电流的输出;同时通过将多个正极级耳或多个负极级耳设置为正极金属极耳片或负极金属极耳片,从而方便软包的电池的热熔胶封口,解决了软包电池多极耳封装的问题。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池材料技术领域,涉及一种软包电池,尤其涉及一种软包锂离子电池。
背景技术
当前,电动汽车获得了迅速的发展,2015年国内市场电动汽车产量高达37.89万辆,同比增长约4倍。锂离子动力电池是目前电动汽车采用的主要能源,动力电池需求巨大,动力电池需具备的一个突出特点是,优异的倍率性能,以满足电动汽车在启动、加速、爬坡以及快充等需要大电流的场合。
在不同外形结构电池中,软包锂离子电池由于具有诸多的优势,得到了广泛的关注,软包电池就是采用聚合物外壳,通常是铝塑膜封装的锂离子电池。其安全性能好,结构上采用铝塑膜包装,在发生安全隐患的情况下软包电池最多只会鼓气裂开,而不会发生爆炸;重量轻,软包电池重量较同等容量的钢壳锂电轻40%,较铝壳电池轻20%;能量密度高,软包电池较同等规格尺寸的钢壳电池容量高10%~15%,较铝壳电池高5%~10%;内阻小,软包电池的内阻较锂电池小,极大的降低了电池的自耗电以及一致性更好,循环寿命更长,设计灵活等特点。
对于电池的内部结构,电池的倍率性能体现的是电池的整体性能,材料、电解液、隔膜、工艺、电芯内部结构等均会影响电池的倍率性能。电芯包括正极、负极和隔膜等,在工艺层面,合理地设计电芯结构,对电池倍率性能的输出起着重要作用。电芯结构包括极片厚度、电芯成型方式(卷绕、叠片、多电芯)、极耳设计等,如卷绕成型电芯就是将电芯的各组成材质按照一定的顺序卷绕而成。
在这些电芯结构设计中,极耳设计对于动力电池的制造是必需要考虑的,大电芯设置多个极耳,再将其进行叠片设计,是动力电池常见的极耳设计,常见于软包电池。这种方法比较简单,但是倍率性不够高,内阻较大。此外,通过并联多个卷芯的方法,也可获得多极耳结构。然而,这种方法会造成电池容量降低、电池制备效率降低和一致性降低的现象。
而且现有的软包电池在卷绕时,卷芯成疏松状态,还需要经过后续的热冷压和压力化成的电芯成型工序,虽然正负极极片的贴合紧密度能够得到提升。但正负极极片贴合的均匀性得不得保证,并且边缘处的极片较易于掉粉和被折断,从而影响电池的容量性和一致性,同时还增加了工艺流程,增大了生产成本。
因此,如何得到一种具有更高能量密度的软包电池,用于动力电池,已成为领域内各生产厂商和一线研发人员亟待解决的问题之一。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种软包电池,本发明提供的软包锂离子电池,具有更高的能量密度,以及更好的倍率性、循环性和一致性;而且无需后续的热冷压和压力化成的电芯成型工序。
本发明提供了一种软包电池,包括电芯材料、支撑体和金属极耳片;
所述电芯材料卷绕在所述支撑体上,形成卷芯;
所述金属极耳片包括正极金属极耳片和/或负极金属极耳片;
所述正极金属极耳片与所述软包电池的多个正极极耳相连接;
所述负极金属极耳片与所述软包电池的多个负极极耳相连接。
优选的,所述支撑体的材质为绝缘体;
所述支撑体为方形体。
优选的,所述支撑体的材质包括高分子材料、陶瓷材料、玻璃材料、弹性聚合物和塑料中的一种或多种;
所述支撑体的卷绕侧具有弧形边;所述支撑体的卷绕面为凹面和/或凸面。
优选的,所述支撑体的宽度为5~25cm;
所述支撑体的厚度为1~10mm;
所述支撑体的长度比所述软包电池的电芯长度长0.5~8mm。
优选的,所述金属极耳片的材质包括是铜、铝、表面镀锡铜、黄铜、镍、铜镍合金、镁铝合金和铝钛合金中的一种或多种;
所述金属极耳片为方形体;
所述金属极耳片的宽度小于等于所述支撑体的宽度。
优选的,所述金属极耳片包括正极金属极耳片和负极金属极耳片时,所述正极金属极耳片设置在所述软包电池的一端,所述负极金属极耳片设置在所述软包电池的另一端。
优选的,所述软包电池的多个正极极耳并排连接在所述正极金属极耳片上;
所述软包电池的多个负极极耳并排连接在所述负极金属极耳片上。
优选的,所述正极极耳的宽度为2~70mm;
所述之间负极极耳的宽度为2~70mm;
所述极耳的材质与所述软包电池的极片集流体材质相同;或者,所述正极极耳为铝极耳、铝镁合金极耳和铝钛合金极耳中的一种或多种,所述负极极耳为镍极耳、铜极耳、铜镍合金极耳和黄铜极耳中的一种或多种。
优选的,所述金属极耳片上还设置有热熔胶;
所述金属极耳片部分设置在所述软包电池的封装内,部分设置在所述软包电池的封装外。
优选的,所述设置为焊接;
所述焊接的方法包括超声波焊接、激光焊接和点焊中的一种或多种。
本发明提供了一种软包电池,包括支撑体和金属极耳片;所述软包电池的电芯材料卷绕在所述支撑体上,形成卷芯;所述金属极耳片包括正极金属极耳片和/或负极金属极耳片;所述正极金属极耳片与所述软包电池的多个正极极耳相连接;所述负极金属极耳片与所述软包电池的多个负极极耳相连接。与现有技术相比,本发明针对现有的软包锂离子电池,特别是动力软包电池,卷芯疏松,正负极极片贴合不均匀,并且边缘处的极片较易于掉粉和被折断的问题,从而影响了电池的容量性和一致性;而且由于软包电池的热封式封口以及起封口作用的是热熔胶,不适用于多极耳设计以及多极耳的设置不合理的问题,导致电池的倍率性能降低和内阻增大的缺陷。本发明从卷绕基础入手,引入具有引导卷芯卷绕的支撑体,可使正负极贴合程度更紧密且更均匀,从而解决普通软包电池在循环性、稳定性和一致性方面较差的问题,有利于大极耳稳定电流的输出;同时通过将多个正极级耳或多个负极级耳设置为正极金属极耳片或负极金属极耳片,从而方便软包的电池的热熔胶封口,解决了软包电池多极耳封装的问题;而且本发明提供的软包锂离子电池,无需后续的热冷压和压力化成等电芯成型工序,从而解决了软包电池制作工序繁杂和成本较高的问题。
附图说明
图lA为本发明提供的支撑体和金属极耳片的结构示意简图的俯视图;
图1B为本发明提供的支撑体和金属极耳片的结构示意简图的纵向侧视图;
图lC为本发明提供的支撑体和金属极耳片的结构示意简图的横向侧视图;
图2A为本发明提供的支撑体引导卷绕所获得的卷芯的结构示意简图的俯视示意图;
图2B为本发明提供的支撑体引导卷绕所获得的卷芯的结构示意简图的横向侧视示意图;
图3A为本发明实施例1提供的卷芯封装铝塑膜后的软包电池成型简图的俯视图;
图3B为本发明实施例1提供的卷芯封装铝塑膜后的软包电池成型简图的纵向侧视图;
图3C为本发明实施例1提供的卷芯封装铝塑膜后的软包电池成型简图的横向侧视图。
具体实施方式
为了进一步了解本发明,下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。
本发明所有原料,对其来源没有特别限制,在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
本发明所有原料,对其规格没有特别限制,本发明优选采用锂离子电池领域常用规格。
本发明提供了一种软包电池,包括电芯材料、支撑体和金属极耳片;
所述电芯材料卷绕在所述支撑体上,形成卷芯;
所述金属极耳片包括正极金属极耳片和/或负极金属极耳片;
所述正极金属极耳片与所述软包电池的多个正极极耳相连接;
所述负极金属极耳片与所述软包电池的多个负极极耳相连接。
本发明对所述软包电池没有特别限制,以本领域技术人员熟知的软包锂离子电池即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求以及产品性能进行选择和调整,本发明所述电芯材料优选包括正极材料、负极材料和隔膜等,所述软包电池优选还包括外包装膜(铝塑膜)等等,其中所述正极材料、负极材料和隔膜等电芯材料,通过卷绕,形成软包电池的卷芯或电芯。
本发明所述正极金属极耳片与所述软包电池的多个正极极耳相连接,即通过与多个正极极耳相连接,形成单个的正极金属极耳片。本发明所述负极金属极耳片与所述软包电池的多个负极极耳相连接,即通过与多个负极极耳相连接,形成单个的负极金属极耳片。本发明对所述相连接的方法没有特别限制,以本领域技术人员熟知的连接方法即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求以及产品性能进行选择和调整,本发明所述相连接优选为焊接;所述焊接的方法更优选包括超声波焊接、激光焊接和点焊中的一种或多种,更优选为超声波焊接、激光焊接或点焊,最优选为超声波焊接。
本发明对所述支撑体的形状没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求以及产品性能进行选择和调整,在本实施例中,所述支撑体优选为方形体,更优选为卷绕侧具有弧形边的方形体。其作用在于,电芯材料卷绕在所述支撑体形成卷芯时,正负极贴合程度更紧密且更均匀,卷绕侧不易产生死折、掉粉或折断。
在本实施中,所述支撑体的卷绕面还优选为凹面和/或凸面,或者支撑体的两个卷绕面同时为凹面或同时凸面。其作用在于,支撑体中间的凸面结构,可使正负极极片贴合更紧密;支撑体中间的凹面结构,可更多地容纳电芯在充放电过程中极片微小的体积变化,从而可以提高电池的稳定性。
本发明对所述支撑体的尺寸大小没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求以及产品性能进行选择和调整,在本实施例中,所述支撑体的尺寸大小优选依据软包电池或电芯材料的大小进行调整,具体的,所述支撑体的宽度优选为5~25cm,更优选为10~20cm,最优选为13~17cm;所述支撑体的厚度优选为1~10mm,更优选为3~8mm,最优选为5~6mm;所述支撑体的长度优选比所述软包电池的电芯长度长0.5~8mm,更优选比电芯长度长2~6mm,最优选比电芯长度长3~5mm。
本发明对所述支撑体的材质没有特别限制,以本领域技术人员熟知的常规材质即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求以及产品性能进行选择和调整,在本实施例中,所述支撑体的材质优选为绝缘体,更优选为具有弹性的绝缘体。其作用在于进一步提升电池的使用寿命。由于电池在充放电的过程中,会有微小的体积膨胀,使极片局部产生应力。在长期的充放电循环下,极片涂层有可能会发生粉化现象,从而失去活性,降低了容量,稳定性和一致性也被破坏。然而,当支撑体具有弹性的情况下,发生的应力转移到支撑体上,避免了极片的过度张力,从而保持极片涂层的稳定性,最终保证了充放电的稳定性。
本发明所述支撑体的材质更具体优选为高分子材料、陶瓷材料、玻璃材料、弹性聚合物和塑料中的一种或多种,更优选为高分子材料、陶瓷材料、玻璃材料、弹性聚合物或塑料。其作用在于,将所述软包电池的电芯材料卷绕在所述支撑体上,形成卷芯,从而使得正负极贴合程度更紧密且更均匀,而且还简化了后续的热冷压和压力化成的电芯成型工序。
在本实施例中,所述金属极耳片优选包括正极金属极耳片和/或负极金属极耳片,更优选包括正极金属极耳片和负极金属极耳片。其作用在于,将正极金属极耳片(大金属片)与卷芯的正极多极耳连接在一起,形成一个稳固的结构,解决软包电池多极耳的封装问题,而且这种多极耳和大金属极耳片的过渡设计,能够获得大极耳效果,提升软包电池的倍率性能,降低电池发热量,使软包电池适用于高倍率工作。
本发明对所述金属极耳片与多级耳之间连接方式没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求以及产品性能进行选择和调整,在本实施例中,所述软包电池的多个正极极耳优选并排连接在所述正极金属极耳片上;所述软包电池的多个负极极耳并排连接在所述负极金属极耳片上。其作用在于,多极耳和大金属极耳片的过渡设计,能够获得大极耳效果,提升软包电池的倍率性能,降低电池发热量,使软包电池适用于高倍率工作。
本发明对所述连接的方法没有特别限制,以本领域技术人员熟知的连接方法即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求以及产品性能进行选择和调整,本发明所述连接优选为焊接;所述焊接的方法更优选包括超声波焊接、激光焊接和点焊中的一种或多种,更优选为超声波焊接、激光焊接或点焊,最优选为超声波焊接。
本发明对所述金属极耳片的形状和大小没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求以及产品性能进行选择和调整,在本实施例中,所述金属极耳片优选为方形体,所述金属极耳片的宽度更优选小于等于所述支撑体的宽度。其作用在于,方便软包电池进行塑封。
本发明对所述金属极耳片的位置关系没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求以及产品性能进行选择和调整,在本实施例中,所述金属极耳片优选部分设置在所述软包电池的封装内,部分设置在所述软包电池的封装外。其作用在于,方便软包电池进行塑封。
在本实施中,当所述金属极耳片包括正极金属极耳片和负极金属极耳片时,所述正极金属极耳片优选设置在所述软包电池的一端,所述负极金属极耳片优选设置在所述软包电池的另一端。其作用在于,正极金属极耳片和负极金属极耳片分别设置在电芯纵向方向的两端,经卷绕、封装、注液、密封后获得的电芯,两大金属极耳片分别作为正负极的大极耳,分布在电芯的头尾两端,异于一般软包电池的正负极两个极耳均处在同一端。这种两端分布的正负极极耳设计,扩大了正负极之间的距离,从而提升了在外部短路方面的安全性。
本发明对所述金属极耳片的材质没有特别限制,以本领域技术人员熟知的常规材质即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求以及产品性能进行选择和调整,在本实施例中,所述金属极耳片的材质优选与所述软包电池的极片集流体材质相同。其作用在于减小材质差异造成的电阻增高,倍率性能降低的缺陷。
本发明所述金属极耳片的材质更具体优选包括铜、铝、表面镀锡铜、黄铜、镍、铜镍合金、镁铝合金和铝钛合金中的一种或多种,更优选为铜、铝、表面镀锡铜、黄铜、镍、铜镍合金、镁铝合金或铝钛合金。
本发明对所述金属极耳片的其他条件没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求以及产品性能进行选择和调整,在本实施例中,所述金属极耳片上优选还设置有热熔胶。其作用在于,用于与封装材料铝塑膜进行密封,更加便于软包电池塑封。
本发明对所述软包电池的多个级耳的材质没有特别限制,以本领域技术人员熟知的常规材质即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求以及产品性能进行选择和调整,在本实施例中,所述正负极极耳可以由模切的方式直接形成,也可以由焊接的方式获得。当所述正负极极耳由模切形成极耳时,其材质与极片集流体一致;所述正负极极耳的材质优选与所述软包电池的正负极极片的集流体材质相同。其作用在于减小材质差异造成的电阻增高,倍率性能降低的缺陷。
当所述正负极极耳由焊接方式获得极耳时,所述多个正极极耳的材质更具体优选包括铝极耳、铝镁合金极耳和铝钛合金极耳中的一种或多种,更优选为铝极耳、铝镁合金极耳或铝钛合金极耳。本发明所述多个负极极耳的材质更具体优选包括镍极耳、铜极耳、铜镍合金极耳和黄铜极耳中的一种或多种,更优选为镍极耳、铜极耳、铜镍合金极耳或黄铜极耳。
本发明对所述单个极耳的尺寸大小没有特别限制,以本领域技术人员熟知的极耳大小即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求以及产品性能进行选择和调整,在本实施例中,所述单个正极极耳的宽度优选为2~70mm,更优选为10~50mm,最优选为20~40mm;所述单个负极极耳的宽度优选为2~70mm,更优选为10~50mm,最优选为20~40mm。
参见图lA、图1B和图lC,图lA、图1B、图lC分别为本发明提供的支撑体和金属极耳片的结构示意简图的俯视图、纵向侧视图和横向侧视图。其中,图1A为俯视图,图1B为纵向侧视图,图1C为横向侧视图;1为支撑体本体,2为正极金属极耳片和负极金属极耳片,3为设置在正极金属极耳片和负极金属极耳片上的热熔胶。
参见图2A和图2B,图2A、图2B分别为本发明提供的支撑体引导卷绕所获得的卷芯的结构示意简图的俯视示意图和横向侧视示意图。其中,图2A为俯视示意图,图2B为横向侧视示意图;4为正(负)极多极耳,5为卷芯。
本发明上述步骤提供了一种含有支撑体和金属极耳片的软包电池,本发明提供的软包锂离子电池,由含有支撑体和多极耳结构的卷芯、电解液和铝塑膜等组成的。卷芯包括正负极极片、隔膜和支撑体。电池经过老化、化成、除气、切气袋、二封、侧面边缘裁、折、烫后,可获得成品电池。
本发明提供的软包电池,正负极位于电池的两端,比一般的极耳在同一侧的软包电池更具在发生外短路方面的安全性。此外,由大金属极耳片作为正负极极耳,可承载的充放电电流更大,满足电动汽车动力电池、汽车启动电源等需要高功率的场合。由于采用铝塑膜作为封装材料,相比铝壳来说,重量得到减轻,电池整体的能量密度得到提升,这与国家对电动汽车动力电池能量密度的提高的政策要求是一致的。
尤其在电动汽车和电池产品运输和使用过程中,尤其是在经常发生振动的环境下,电池结构的稳定性是非常重要的。本发明的含有支撑体的电芯结构,由支撑体引导极片卷绕而获得的,支撑体引导卷绕获得的电芯,结构稳固,同时大金属极耳片与卷芯的正负极多极耳焊接在一起,连接成一个更加稳固的结构。
在电池模块和电池系统的应用场合,如电动汽车、风光储能、储能电站、分布式储能、电网调频储能电站等,电池的一致性是保证电池组和系统工作稳定性和寿命的关键因素。本发明提供的支撑体引导卷绕而获得的卷芯,结构紧密,大大提升电池的稳定性、一致性和循环性,从而大大提升电池系统的稳定性、可靠性和使用寿命。此外支撑体的使用,获得的卷芯的正负极极片紧密贴合,卷芯已成型,无需后续的热冷压和压力化成的电芯成型工序,大大降低了工序的复杂性和成本。
特别是在电池成组方面,本发明的电池极耳为多级耳片焊接连接的大金属极耳片,增大了极耳的厚度,还可获得硬度高的大极耳,且呈方形结构。此外,整个电芯结构稳固,不易变形。这些特点使得在电池模块组合过程中具有简便的优势,例如可直接插入外接槽中。这在电动汽车、储能领域等具有更强的应用优势。
为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的一种软包电池进行详细描述,但是应当理解,这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制,本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
实施例1
将弹性聚合物的绝缘体作为支撑体,宽度为10cm,厚度为3mm,长度为15cm,支撑体的卷绕侧具有弧形边。正负极极片和隔膜等电芯材料以支撑体为基础进行卷绕,卷绕在所述支撑体上,形成卷芯。
支撑体比卷芯上下两端各长2mm。正负极极片各有三个极耳,极耳宽度为8mm。极耳通过超声波的焊接方法焊接到极片上。正极极耳材质为铝极耳,负极极耳材质为铜镍合金极耳。正极极耳和负极极耳分别设置在卷芯的上下两端。
卷芯的厚度(包含支撑体)为17mm,正极一端连接正极金属极耳片,负极一端连接负极金属极耳片,金属极耳片宽度为7cm,厚度为0.5mm,正极金属极耳片材质为铝,负极金属极耳片材质为黄铜。采用超声波焊接的方法把正负极多极耳分别并排焊接到正负极的大金属片上。
参见图2A和图2B,图2A、图2B分别为本发明提供的支撑体引导卷绕所获得的卷芯的结构示意简图的俯视示意图和横向侧视示意图。其中,图2A为俯视示意图,图2B为横向侧视示意图;4为正(负)极多极耳,5为卷芯。
然后用铝塑膜对裸电芯进行封装,在其外部封装上铝塑膜,与上下金属极耳片的热熔胶部分进行热封,其中的一个侧面由铝塑膜对折而成,无需进行热封,另一个侧面待注液后再进行密封,获得卷芯内部含有支撑体的电芯。
最后对所获得的电芯进行烘干后,进行注液和密封,再经过老化、化成、除气、切气袋、二封、侧面边缘裁、折、烫后,获得成品软包电池。
参见图3A、图3B和图3C,图3A、图3B、图3C分别为本发明实施例1提供的卷芯封装铝塑膜后的软包电池成型简图。其中,图3A为俯视图,图3B为纵向的侧视图,图3C为横向的侧视图;6为铝塑膜封装外形。
在技术效果上,本发明提供的具有支撑体和多极耳结构的电芯结构,正负极极片贴合紧密、均匀,充放电性能上比传统的无支撑体卷绕获得的电芯的均匀性高,因而获得电池容量、内阻和充放电特征高的一致性。
此外,这种紧密的结构和充放电的高的均匀性,可改善电芯的循环性能,延长电池的使用寿命。在倍率性能方面,由于具有多极耳的结构,可允许更大电流的充放电,具有3个极耳的电芯,原理上可比只有一个极耳的电芯的倍率性提高3倍。紧密的电芯结构也有利于电池的倍率性的提升。
实施例2
将陶瓷的绝缘体作为支撑体,宽度为10cm,长度为15cm,支撑体的卷绕侧具有弧形边,边缘处的弧形半径为1mm,并且支撑体的卷绕面为凸面,支撑体的中间突出边缘弧形半径1mm,支撑体中间厚4mm。正负极极片和隔膜等电芯材料以支撑体为基础进行卷绕,卷绕在所述支撑体上,形成卷芯。
支撑体比卷芯上下两端各长2mm。正负极极片采用模切的方法获得,各有四个极耳,极耳宽度为6mm。极耳通过超声波的焊接方法焊接到极片上。正极极耳和负极极耳分别设置在卷芯的上下两端。
卷芯的厚度(包含支撑体)为20mm,正极一端连接正极金属极耳片,负极一端连接负极金属极耳片,金属极耳片宽度为7cm,厚度为0.5mm,正极金属极耳片材质为铝,负极金属极耳片材质为黄铜。采用超声波焊接的方法把正负极多极耳分别并排焊接到正负极的大金属片上。
其余与实施例1的相同。
这种卷芯结构,具有支撑体中间为凸出的特点,使卷绕的紧密度更强,并且极耳采用模切的方式形成,从而进一步提升电芯的性能的一致性、循环性和倍率性。
实施例3
将高分子聚合物的绝缘体作为支撑体,宽度为12cm,长度为18cm,支撑体的卷绕侧具有弧形边,边缘处的弧形半径为2mm,并且支撑体的卷绕面为凹面,支撑体的中间凹入边缘弧形半径1mm,支撑体中间厚2mm。正负极极片和隔膜等电芯材料以支撑体为基础进行卷绕,卷绕在所述支撑体上,形成卷芯。
支撑体比卷芯上下两端各长3mm。正负极极片采用模切的方法获得,各有四个极耳,极耳宽度为10mm。极耳通过超声波的焊接方法焊接到极片上。正极极耳和负极极耳分别设置在卷芯的上下两端。
卷芯的厚度(包含支撑体)为15mm,正极一端连接正极金属极耳片,负极一端连接负极金属极耳片,金属极耳片宽度为8cm,厚度为0.5mm,正极金属极耳片材质为铝,负极金属极耳片材质为黄铜。采用超声波焊接的方法把正负极多极耳分别并排焊接到正负极的大金属片上。
其余与实施例1的相同。
这种面积更大的卷芯,支撑体中间为凹入的特征,可减小电池在充放电时极片产生的应力而导致的电芯变形现象,从而提高电池的循环性。
以上对本发明提供的一种软包电池进行了详细的介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想,包括最佳方式,并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统,和实施任何结合的方法。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定,并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素,或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素,那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。
Claims (9)
1.一种软包电池,其特征在于,包括电芯材料、支撑体和金属极耳片;
所述支撑体的材质为绝缘体;
所述电芯材料卷绕在所述支撑体上,形成卷芯;
所述金属极耳片包括正极金属极耳片和/或负极金属极耳片;
所述正极金属极耳片与所述软包电池的多个正极极耳相连接;
所述负极金属极耳片与所述软包电池的多个负极极耳相连接;
所述金属极耳片上还设置有热熔胶;
所述金属极耳片部分设置在所述软包电池的封装内,部分设置在所述软包电池的封装外。
2.根据权利要求1所述的软包电池,其特征在于,所述支撑体为方形体。
3.根据权利要求2所述的软包电池,其特征在于,所述支撑体的材质包括高分子材料、陶瓷材料、玻璃材料、弹性聚合物和塑料中的一种或多种;
所述支撑体的卷绕侧具有弧形边;所述支撑体的卷绕面为凹面和/或凸面。
4.根据权利要求2所述的软包电池,其特征在于,所述支撑体的宽度为5~25cm;
所述支撑体的厚度为1~10mm;
所述支撑体的长度比所述软包电池的电芯长度长0.5~8mm。
5.根据权利要求1所述的软包电池,其特征在于,所述金属极耳片的材质包括是铜、铝、表面镀锡铜、黄铜、镍、铜镍合金、镁铝合金和铝钛合金中的一种或多种;
所述金属极耳片为方形体;
所述金属极耳片的宽度小于等于所述支撑体的宽度。
6.根据权利要求1所述的软包电池,其特征在于,所述金属极耳片包括正极金属极耳片和负极金属极耳片时,所述正极金属极耳片设置在所述软包电池的一端,所述负极金属极耳片设置在所述软包电池的另一端。
7.根据权利要求1~6任意一项所述的软包电池,其特征在于,所述软包电池的多个正极极耳并排连接在所述正极金属极耳片上;
所述软包电池的多个负极极耳并排连接在所述负极金属极耳片上。
8.根据权利要求7所述的软包电池,其特征在于,所述正极极耳的宽度为2~70mm;
所述负极极耳的宽度为2~70mm;
所述极耳的材质与所述软包电池的极片集流体材质相同;或者,所述正极极耳为铝极耳、铝镁合金极耳和铝钛合金极耳中的一种或多种,所述负极极耳为镍极耳、铜极耳、铜镍合金极耳和黄铜极耳中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的软包电池,其特征在于,所述相连接为焊接;
所述焊接的方法包括超声波焊接、激光焊接和点焊中的一种或多种。
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