CN1988240A - 卷绕式软包装锂离子电池及其制作方法 - 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，包括电芯、电解液和封装膜，电芯和电解液密闭在封装膜内；所述电芯包括重叠卷绕的正负极片和隔膜，隔膜位于正负极片之间将两者隔开，所述正、负极片包括正、负极集流体以及涂覆在正、负极集流体两面的正、负极活性物质，所述电芯还包括正负极耳，分别将正负极片的电极从卷绕体中引出；位于电芯卷绕体最外层的集流体是正极集流体，且其末端长于负极集流体的末端。本发明并提供上述电池的制作方法。本发明有益的技术效果在于：将正极集流体末端延伸至负极集流体末端之外，有效地避免了正极集流体末端的毛刺刺穿隔膜，使正极片和负极片相接触而造成短路，提高了电池的安全性。
Description
【技术领域】
本发明涉及锂电池技术，具体涉及一种卷绕式软包装锂离子电池及其制作方法。
【背景技术】
常规的卷绕式软包装锂离子电池如图1所示，是采用铝塑复合膜8将电芯、电解液密封而形成的。其中电芯是由隔膜7、正极片、负极片卷绕而成的，其中隔膜将正极片、负极片隔离开。正极片包括正极集流体1、涂覆在正极集流体1两表面上的正极活性物质2，正极集流体上还设置有正极耳3；负极片包括负极集流体4、涂覆在负极集流体4两表面上的负极活性物质5，负极集流体上还设置有负极耳6。通常卷绕体有两种卷绕方式：1、最外层是负极集流体，2、最外层是正极集流体。当采用第二种卷绕方式，即最外层是正极集流体时，由于基于电池安全性的要求，正极活性物质的涂覆长度不能多于负极活性物质的涂覆长度，因此通常都是使处于卷绕体外层的正极集流体1末端比处于卷绕体外层的负极集流体4末端短。但是由于极片裁切时正极集流体1上会产生毛刺，这种毛刺存在能刺穿隔膜导致正负极片短路的隐患。当电池受到震动、挤压、或多次充放电后毛刺极有可能刺穿隔膜导致电池内部短路，从而降低电池容量，甚至使电池报废。
【发明内容】
本发明的目的提供一种能够减小正极集流体端部毛刺影响，提高电池成品率和安全性的卷绕式软包装锂离子电池及其制作方法。
为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种卷绕式软包装锂离子电池，包括电芯、电解液和封装膜，电芯和电解液密闭在封装膜内；所述电芯包括重叠卷绕的正负极片和隔膜，隔膜位于正负极片之间将两者隔开，所述正、负极片包括正、负极集流体以及涂覆在正、负极集流体两面的正、负极活性物质，所述电芯还包括正负极耳，分别将正负极片的电极从卷绕体中引出；位于电芯卷绕体最外层的集流体是正极集流体，且其末端长于负极集流体的末端。
优选的是，所述正极耳设置在电芯卷绕体的内层。
优选的是，所述最外层的正极集流体上还卷绕有至少一圈隔膜。
本发明还提供上述卷绕式软包装锂离子电池的制作方法，包括如下步骤：
1)将裁切好的正、负极片以隔膜分隔重叠在一起并进行卷绕；
所述正、负极片包括正、负极集流体以及涂覆在正、负极集流体两面的正、负极活性物质，所述正、负极集流体上的适当位置还连接有沿垂直于卷绕方向延伸的正、负极耳；
卷绕时使正极集流体位于卷绕体的外侧；并且在裁切时控制正、负极集流体的长度，使得卷绕完成后正极集流体末端长于负极集流体的末端；
2)将正、负极集流体末端固定，完成电芯的制作；
3)以封装膜对电芯封装并注液。
优选的是，步骤2)中先固定负极集流体的末端，然后将位于正、负极集流体之间的隔膜在电芯体上再卷绕至少一圈后固定。
在步骤2)中可以采用胶纸粘贴的方法来进行负极集流体末端的固定。
采用上述技术方案，结合下面将要详述的实施例，本发明有益的技术效果在于：将正极集流体末端延伸至负极集流体末端之外，有效地避免了正极集流体末端的毛刺刺穿隔膜，使正极片和负极片相接触而造成短路，提高了电池的安全性。此外，隔膜在卷绕体表层卷绕至少一周，能够达到对卷绕体更好的固定效果，并有效减轻正极集流体末端的毛刺对铝塑复合膜的损伤。
下面通过具体实施方式并结合附图对本发明作进一步的详细说明。
【附图说明】
图1是一种现有卷绕式软包装锂离子电池卷绕结构示意图。
图2是一种本发明卷绕式软包装锂离子电池卷绕结构示意图。
图3是另一种本发明卷绕式软包装锂离子电池卷绕结构示意图。
【具体实施方式】
实施例一、一种卷绕式软包装锂离子电池，卷绕结构如图2所示，包括电芯、电解液(未画出)和用作封装膜的铝塑复合膜80，电芯和电解液密封于铝塑复合膜80内。
电芯由正极片、隔膜70、负极片卷绕而成，隔膜70位于正、负极片间将两者隔开。正极片包括正极集流体10、涂覆在正极集流体10两表面的正极活性物质20，正极集流体10上还设置有正极耳30，正极耳30设置的位置使得其在卷绕后位于电芯卷绕体的内层；负极片包括负极集流体40、涂覆在负极集流体两表面的负极活性物质50，负极集流体40上还设置有负极耳60。正负极耳分别将正负极片的电极从卷绕体中引出；位于电芯卷绕体最外层的集流体是正极集流体10，且其末端11长于负极集流体40的末端41。
上述卷绕式软包装锂离子电池可以采用下述步骤制造：
1)将裁切好的正、负极片以隔膜分隔重叠在一起并进行卷绕；卷绕时使正极集流体位于卷绕体的外侧；并且在裁切时控制正、负极集流体的长度，使得卷绕完成后正极集流体末端长于负极集流体的末端；
2)先用胶纸粘贴或胶水粘贴的方式将较短的负极集流体的末端41固定在卷绕体表面，由于正极集流体较长，盖过了负极集流体的末端，因此即使用胶纸粘贴来固定负极集流体的末端也不会在包装膜表面显现明显的痕迹。然后再将正极集流体末端11进行固定，由于位于最外层，因此固定时最好采用胶水粘贴的方式，即可完成电芯的制作；
3)最后用封装膜对电芯进行封装，将极耳与封装膜外的电极连接并注入电解液，然后经过常规的预充和化成过程制成电池。
以型号为383450的软包装锂离子电池为例，在未采用本发明结构，即卷绕体采用图1所示的结构时，电池生产成品的平均坏损率为1.3％；而采用本发明结构后，电池生产成品的平均坏损率降低到0.2％，成品率得到了显著的提高。
实施例二、另一种卷绕式软包装锂离子电池，卷绕结构如图3所示，其结构与实施例一中基本相同，只是位于最外层正、负极集流体10和40之间的隔膜还在电芯体上再卷绕至少一圈71，将最外层正极集流体10完全包裹住。这样的结构不仅能够减轻正极集流体末端的毛刺对外层封装的铝塑复合膜的损伤，还有利于电芯体的固定，并且在实际生产中实现容易。
应当理解的是，在上述实施例中将正、负极耳设计在卷绕体的最内层，是为了方便铝塑膜封装卷绕体，正负极耳可以设置在卷绕体的任何位置，能够保持它们之间的绝缘即可。
Claims (6)
1、一种卷绕式软包装锂离子电池，包括电芯、电解液和封装膜，电芯和电解液密闭在封装膜内；所述电芯包括重叠卷绕的正负极片和隔膜，隔膜位于正负极片之间将两者隔开，所述正、负极片包括正、负极集流体以及涂覆在正、负极集流体两面的正、负极活性物质，所述电芯还包括正负极耳，分别将正负极片的电极从卷绕体中引出，其特征是：位于电芯卷绕体最外层的集流体是正极集流体，且其末端长于负极集流体的末端。
2、根据权利要求1所述的卷绕式软包装锂离子电池，其特征是：所述正极耳设置在电芯卷绕体的内层。
3、根据权利要求1或2所述的卷绕式软包装锂离子电池，其特征是：所述最外层的正极集流体上还卷绕有至少一圈隔膜。
4、一种卷绕式软包装锂离子电池的制作方法，包括如下步骤：
1)将裁切好的正、负极片以隔膜分隔重叠在一起并进行卷绕；
所述正、负极片包括正、负极集流体以及涂覆在正、负极集流体两面的正、负极活性物质，所述正、负极集流体上的适当位置还连接有沿垂直于卷绕方向延伸的正、负极耳；
卷绕时使正极集流体位于卷绕体的外侧；并且在裁切时控制正、负极集流体的长度，使得卷绕完成后正极集流体末端长于负极集流体的末端；
2)将正、负极集流体末端固定，完成电芯的制作；
3)以封装膜对电芯封装并注液。
5、根据权利要求4所述的卷绕式软包装锂离子电池的制作方法，其特征是：步骤2)中先固定负极集流体的末端，然后将位于正、负极集流体之间的隔膜在电芯体上再卷绕至少一圈后固定。
6、根据权利要求4或5所述的卷绕式软包装锂离子电池的制作方法，其特征是：在步骤2)中将负极集流体的末端用胶纸粘贴在卷绕体表面进行固定。
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