CN107275684A - 一种新型低内阻、大电流的软包电池结构及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新型低内阻、大电流的软包电池结构及制备方法，新型低内阻、大电流的软包电池包括多个卷芯，所述卷芯由长条形的正极片及负极片卷绕而成，所述正极片及负极片上分别设置有多个金属凸片，金属凸片为集流体凸边，用于通过大电流。本发明新型低内阻、大电流的软包电池包括多个卷芯，同时在每个正极片和负极片上设置了多个金属凸片，可降低电池内阻，且本发明新型低内阻、大电流的软包电池由正极片及负极片卷绕而成，相比于用多个正极片和负极片堆叠成卷芯的方式，可将生成效率从每小时20个提高到每小时生产400个以上，封装卷芯的为两片铝塑包装膜，铝塑包装膜冲压后形成凹槽，将卷芯放置于凹槽内，再将两片铝塑包装膜封边即可。

Description

一种新型低内阻、大电流的软包电池结构及制备方法

技术领域

本发明涉及电池生产制造技术领域，尤其涉及一种新型低内阻、大电流的软包电池的结构及制备方法。

背景技术

近些年来，随着电池技术的发展，锂离子电池因其具有放电电流大、稳定性好、安全性好、容量大等特点广泛应用于数码产品、电动工具和动力玩具等领域中，给我们的生活带来了极大的方便。

电池极组的制作是电池制作的基本步骤，直接影响到电池的性能。电池极组的制作主要有卷绕式和叠片式技术。卷绕式电池的正负极片一般都只有一个极耳，不利于电流均匀，放电能力低，电池内阻高。而叠片式电池虽然极耳很多，可避免电流不均匀的问题，但是耗时多，不利于生产效率的提高。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明目的在于提供一种新型低内阻、大电流的软包电池结构及制备方法，旨在解决现有技术中软包电池制作电流不均匀，放电能力低，电池内阻高，以及生产效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种新型低内阻、大电流的软包电池，其中，包括多个卷芯，所述卷芯由长条形的正极片及负极片卷绕而成，所述正极片及负极片上分别设置有多个作为集流体凸边的金属凸片，所述正极片及负极片卷绕成所述卷芯后，所述正极片上的所述多个金属凸片及所述及负极片上的所述多个金属凸片分别重叠在一起，并且重叠后所述正极片上的所述多个金属凸片与所述及负极片上的所述多个金属凸片错开。

进一步的，所述新型低内阻、大电流的软包电池，其中，所述卷芯由所述正极片及负极片重叠后，将重叠在一起的所述正极片和负极片卷绕而成。

进一步的，所述新型低内阻、大电流的软包电池，其中，所述正极片及负极片上设置有折线层，所述折线层为多条折线，所述多条折线将所述正极片及负极片分成多个正极片单元及负极片单元，每一所述正极片单元及每一所述负极片单元上最多设置一个金属凸片。

进一步的，所述新型低内阻、大电流的软包电池，其中，所述卷芯由每一所述正极片单元和每一所述负极片单元重叠卷绕而成。

进一步的，所述新型低内阻、大电流的软包电池，其中，所述新型低内阻、大电流的软包电池还包括外壳，所述外壳为两片铝塑包装膜边缘热封在一起而成，所述两片铝塑包装膜上设置有凹槽，所述卷芯位于所述凹槽内。

进一步的，所述新型低内阻、大电流的软包电池，其中，所述正极片及负极片之间设置有隔膜，所述隔膜的尺寸比所述正极片及负极片的尺寸大，以使得所述隔膜把所述正极片及负极片完全隔离开。

本发明还提供一种如上所述的新型低内阻、大电流的软包电池的制备方法，其中，包括如下步骤：

(1)、制备长方形条状的正极片、负极片、隔膜，并分别在所述正极片和负极片上设置金属凸片，以及在所述正极片和负极片上设置多条折线；

(2)、将所述正极片与所述负极片隔着所述隔膜层重叠；

(3)、将重叠后的所述正极片与所述负极片沿着折线卷绕成卷芯；

(4)、将铝塑包装膜冲压出若干凹槽；

(5)、将多个所述卷芯放置到锂离子电解液中浸泡后，叠放在一起，放入所述铝塑包装膜的所述凹槽内；

(6)、将两片所述铝塑包装膜重合封边。

本发明采用如上技术方案，至少具有以下有益效果：本发明新型低内阻、大电流的软包电池包括多个卷芯，同时在每个正极片和负极片上设置了多个作为集流体凸边的金属凸片，可降低电池内阻，且本发明新型低内阻、大电流的软包电池由长条形的正极片及负极片卷绕而成，相比于用多个正极片和负极片堆叠的方式，可将生产效率从每小时20个提高到每小时生产400个以上，同时本发明采用两片铝塑包装膜上下热封的封装方式，相比于一片铝塑包装膜对折的方式，也可提高生产效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明新型低内阻、大电流的软包电池较佳实施的分解结构示意图。

图2为卷芯在卷绕过程中的结构示意图。

图3为正极片展开的结构示意图。

图4为负极片展开的结构示意图。

图5为本发明铝塑包装膜结构示意图。

图6为现有技术铝塑包装膜结构示意图。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

图1为本发明新型低内阻、大电流的软包电池较佳实施的正面结构示意图，如图1所示，本发明新型低内阻、大电流的软包电池10包括多个卷芯100，卷芯100为多个，可降低电池的内阻，使电池性能更好。

图2为卷芯在卷绕过程中的结构示意图，如图1所示，卷芯100由长条形的正极片110及负极片120卷绕而成，而无需像叠片电池那样将正负极片裁成片状，再用隔膜将裁成片状的正负极片叠压在一起，做成极组，这样设计提高了生产效率。

图3为正极片展开的结构示意图，图4为负极片展开的结构示意图，如图3及图4所示，正极片110及负极片120上分别设置有多个作为集流体凸边的金属凸片111，正极片110及负极片120卷绕成卷芯100后，正极片110上的多个金属凸片111及负极片120上的多个金属凸片111分别重叠在一起，如图2所示，重叠后的正极片110上的多个金属凸片111与负极片120上的多个金属凸片111错开。设置多个作为集流体凸边的金属凸片111，用于通过大电流，可降低电池的内阻。

请参阅图2，卷芯100由正极片110及负极片120重叠后，将重叠在一起的正极片110和负极片120卷绕而成。可以理解的是，正极片110和负极片120也可以先分别绕卷，再将绕卷后的正极片110和负极片120重叠固定形成卷芯，但是分别绕卷后再重叠的方案需要分别将正极片110和负极片120分别绕卷，即需要绕卷两次，所以比将正极片110和负极片120先重叠后一起绕卷的方案生产效率要低。

如图3及图4所示，优选的，正极片110及负极片120为长方形条状，正极片110及负极片120的长宽大小一致，绕卷前将正极片110及负极片120重叠对齐。

请结合图3及图4，正极片110及负极片120上设置有折线层130，折线层130为多条折线，此多条折线将正极片110及负极片120分成多个正极片单元112及负极片单元122，每一正极片单元112及每一负极片单元122上最多设置一个金属凸片111。

优选的，卷芯100由每一正极片单元112和每一负极片单元122重叠卷绕而成，并且正极片单元112和负极片单元122为长方形，长宽大致相同，这样，最终卷芯会的大小会跟正极片单元112和负极片单元122的大小一致。

在正极片110及负极片120上设置有折线层130，且卷芯100由每一正极片单元112和每一负极片单元122重叠卷绕而成时，正极片110及负极片120绕卷时可按照折线层130的折线绕卷，使定位更准确。

如图3及图4所示，正极片单元112和负极片单元122为长方形，长宽大致相同，且金属凸片111设置在大小一致的正极片单元112和负极片单元122的不同位置，且绕卷后所有正极片110上的金属凸片111重叠在一起，所有负极片120上的金属凸片111重叠在一起，并且重叠后的正极片110上的金属凸片111与负极片120上的金属凸片111错开。

请参阅图4，负极片120的一个具体实施中，负极片120从右到左分为n个负极片单元122，n为正整数，第1个负极片单元122的顶端右侧设置有一个金属凸片111，第2个负极片单元122的顶端左侧设置有一个金属凸片111，第3个负极片单元122的顶端右侧设置有一个金属凸片111，以此类推，即奇数负极片单元122的顶端右侧设置金属凸片111，偶数负极片单元122的顶端左侧设置金属凸片111，这样可确保负极片120绕卷后负极片120上的所有金属凸片111重叠在一起。

请参阅图3，正极片110从右到左也分为n个正极片单元112，与负极片120上的金属凸片111设置位置相反的，正极片110的奇数正极片单元112的顶端左侧设置金属凸片111，正极片110的偶数正极片单元112的顶端右侧设置金属凸片111，这样不仅可确保正极片110绕卷后所有正极片110上的金属凸片111重叠在一起，而且正极片110上的金属凸片111与负极片120上的金属凸片111设置的位置相反，可使正极片110上的金属凸片111与负极片120上的金属凸片111错开。

请参阅图1，新型低内阻、大电流的软包电池10还包括外壳200，外壳200为两片铝塑包装膜边缘热封在一起而成，外壳200设置有容置腔体（未示出），卷芯100位于容置腔体内。

图5为本发明铝塑包装膜结构示意图，本发明铝塑包装膜300为在两片普通铝塑包装膜冲上的相应位置冲压出若干凹槽310而成，将多个卷芯100放置到锂离子电解液中浸泡后，叠放在一起，放置于凹槽310内，再将两片铝塑包装膜300热封在一起，热封后两片铝塑包装膜300上的凹槽都一一对应，然后将铝塑包装膜300进行切割，则形成本发明新型低内阻、大电流的软包电池10的外壳200，如图1所示。

图6为现有技术铝塑包装膜结构示意图，现有技术铝塑包装膜为将一片铝塑包装膜对折热封形成，本发明相对于现有技术的铝塑包装膜可提高生产效率。

进一步的，正极片110及负极片120之间设置有隔膜（未示出），隔膜的尺寸比正极片110及负极片120的尺寸大，以使得隔膜把正极片110及负极片120完全隔离开。具体的，将正极片110及负极片120重叠绕卷前，在正极片110与负极片120之间放置隔膜将正极片110与负极片120隔开，具体的叠放顺序可为先将隔膜放置在正极片110上，然后再将放置于隔膜上，然后将叠放后的正极片110、隔膜及负极片120一起卷绕成卷芯。

一种制作上述新型低内阻、大电流的软包电池10的制备方法，上述方法包括如下步骤：

(1)、制备长方形条状的正极片、负极片、隔膜，并分别在所述正极片和负极片上设置金属凸片，以及在所述正极片和负极片上设置多条折线；

(2)、将所述正极片与所述负极片隔着所述隔膜层重叠；

(3)、将重叠后的所述正极片与所述负极片沿着折线卷绕成卷芯；

(4)、将铝塑包装膜冲压出若干凹槽；

(5)、将多个所述卷芯放置到锂离子电解液中浸泡后，叠放在一起，放入所述铝塑包装膜的所述凹槽内；

(6)、将两片所述铝塑包装膜重合封边。

本发明新型低内阻、大电流的软包电池包括多个卷芯，同时在每个正极片和负极片上设置了多个作为集流体凸边的金属凸片，可降低电池内阻，且本发明新型低内阻、大电流的软包电池由长条形的正极片及负极片卷绕而成，相比于用多个正极片和负极片堆叠的方式，可将生产效率从每小时20个提高到每小时生产400个以上，同时本发明采用两片铝塑包装膜上下热封的封装方式，相比于一片铝塑包装膜对折的方式，也可提高生产效率。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，并非是对本发明做任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰，得到等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种新型低内阻、大电流的软包电池，其特征在于，包括多个卷芯，所述卷芯由长条形的正极片及负极片卷绕而成，所述正极片及负极片上分别设置有多个作为集流体凸边的金属凸片，所述正极片及负极片卷绕成所述卷芯后，所述正极片上的所述多个金属凸片及所述及负极片上的所述多个金属凸片分别重叠在一起，并且重叠后所述正极片上的所述多个金属凸片与所述及负极片上的所述多个金属凸片错开。

2.根据权利要求1所述的新型低内阻、大电流的软包电池，其特征在于，所述卷芯由所述正极片及负极片重叠后，将重叠在一起的所述正极片和负极片卷绕而成。

3.根据权利要求1所述的新型低内阻、大电流的软包电池，其特征在于，所述正极片及负极片上设置有折线层，所述折线层为多条折线，所述多条折线将所述正极片及负极片分成多个正极片单元及负极片单元，每一所述正极片单元及每一所述负极片单元上最多设置一个金属凸片。

4.根据权利要求3所述的新型低内阻、大电流的软包电池，其特征在于，所述卷芯由每一所述正极片单元和每一所述负极片单元重叠卷绕而成。

5.根据权利要求1所述的新型低内阻、大电流的软包电池，其特征在于，所述新型低内阻、大电流的软包电池还包括外壳，所述外壳为两片铝塑包装膜边缘热封在一起而成，所述两片铝塑包装膜上设置有凹槽，所述卷芯位于所述凹槽内。

6.根据权利要求1所述的新型低内阻、大电流的软包电池，其特征在于，所述正极片及负极片之间设置有隔膜，所述隔膜的尺寸比所述正极片及负极片的尺寸大，以使得所述隔膜把所述正极片及负极片完全隔离开。

7.一种制作权利要求1-6任一项所述的新型低内阻、大电流的软包电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、制备长方形条状的正极片、负极片、隔膜，并分别在所述正极片和负极片上设置金属凸片，以及在所述正极片和负极片上设置多条折线；

(2)、将所述正极片与所述负极片隔着所述隔膜层重叠；

(3)、将重叠后的所述正极片与所述负极片沿着折线卷绕成卷芯；

(4)、将铝塑包装膜冲压出若干凹槽；

(5)、将多个所述卷芯放置到锂离子电解液中浸泡后，叠放在一起，放入所述铝塑包装膜的所述凹槽内；

(6)、将两片所述铝塑包装膜重合封边。