CN200976377Y - 软包装二次电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种软包装二次电池，包括极芯、正极极耳和负极极耳；正极集流体和负极集流体分别位于极芯的两端；正极极耳的正极导电片与正极集流体连接，负极极耳的负极导电片与负极集流体连接；正极集流体和正极极耳的个数都为两个或两个以上，各正极极耳的正极导电片通过正极导电连接片并联；或者，负极集流体和负极极耳的个数都为两个或两个以上，各负极极耳的负极导电片通过负极导电连接片并联。本实用新型减小单个导电片横截面积受限对电池大电流放电性能的不利影响，同时降低了电池内阻。

Description

软包装二次电池
【技术领域】
本实用新型涉及一种软包装二次电池，尤其是一种具有良好的大电流放电性能的软包装二次电池。
【背景技术】
现有技术中软包装锂离子电池极芯的常见结构是：只有一个正极极耳和一个负极极耳，正极极耳和负极极耳分别与相对应的电极集流体焊接从而在极芯的同一端或者两端伸出。正、负极极耳从极芯同一端伸出时，由于受软包装壳封装宽度的限制，正、负极极耳金属导电片的宽度受到较大的限制，从而电池大电流放电性能受到限制；正、负极极耳分别从极芯两端伸出时，正、负极极耳金属导电片宽度可以有较大的发挥空间，但是软包装锂离子电池所用极耳由金属导电片和胶片两部分组成，胶片用于保证金属导电片与电池软包装壳之间形成可靠的密封效果，如果极耳的单个金属导电片太厚或者太宽则会导致金属导电片与电池软包装壳之间密封不牢，不利于电池密封，因此极耳金属导电片的最大横截面积不能太大(目前市场上极耳金属导电片能够制造的最大截面积为：0.2mm*15mm)，相应地电池的大电流放电性能仍然会受到限制。
【实用新型内容】
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有良好的大电流放电性能的软包装二次电池。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种软包装二次电池，包括极芯、正极极耳和负极极耳；该极芯包括设有正极集流体的正极片和设有负极集流体的负极片；正极集流体和负极集流体分别位于极芯的两端；正极极耳包括正极导电片，负极极耳包括负极导电片，正极导电片与正极集流体连接，负极导电片与负极集流体连接；正极集流体和正极极耳的个数都为两个或两个以上，各正极极耳的正极导电片通过正极导电连接片并联；或者，负极集流体和负极极耳的个数都为两个或两个以上，各负极极耳的负极导电片通过负极导电连接片并联。
当正极集流体和正极极耳的个数都为两个或两个以上、各正极极耳通过正极导电连接片并联时，正极导电连接片的宽度大于或等于正极导电片的宽度；当负极集流体和负极极耳的个数都为两个或两个以上、各负极极耳通过负极导电连接片并联时，负极导电连接片的宽度大于或等于负极导电片的宽度。这样可以使正极导电连接片与正极导电片之间(或者负极导电连接片与负极导电片之间)保持较大的接触面积，以进一步改善电池的大电流放电性能。
为使各正极导电片之间、各负极导电片之间形成有效的并联以降低极耳内阻，应使正极导电片之间、负极导电片之间保持足够的间距。当正极极耳的个数为两个或两个以上时，各正极导电片之间的间距应大于或等于1mm当负极极耳的个数为两个或两个以上时，各负极导电片之间的间距应大于或等于1mm。相应地，正极集流体的个数为两个或两个以上，各正极集流体之间的间距大于或等于1mm；负极集流体的个数为两个或两个以上，各负极集流体之间的间距大于或等于1mm。
正极极耳包括用于密封该正极极耳的正极导电片与电池软包装壳之间间隙的正极胶片，负极极耳包括用于密封该负极极耳的负极导电片与电池软包装壳之间间隙的负极胶片；正极极耳的个数为两个或两个以上，各正极极耳共用一条正极胶片；负极极耳的个数为两个或两个以上，各负极极耳共用一条负极胶片，这样可以提高装配效率。
本实用新型通过采用并联的多个正极导电片(或负极导电片)，可以达到大横截面积的正极导电片(或负极导电片)的大电流导通效果，减小单个导电片横截面积受限对电池大电流放电性能的不利影响；各正极导电片之间(或负极导电片之间)并联还可以减小正极极耳电阻(或负极极耳电阻)，从而降低电池内阻。
【附图说明】
为了便于说明，本实用新型使用下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
图1是本实用新型一种实施方式二次电池的极芯5的立体示意图。
图2是图1所示极芯5焊接正极耳6和负极耳10后形成的芯体的立体示意图。
图3是图2所示极芯5经集流体、导电片折转后的立体示意图。
【具体实施方式】
实施例
图1、图2和图3示出了本实用新型的一种实施方式，图1为该软包装二次电池的极芯5，
图2为极芯5的正集流体61和负集流体62上分别焊接正极耳6和负极耳10后形成的芯体，图3示出了图2所示芯体的正集流体61和正极导电片11沿折痕线41折转90°、负集流体62和负极导电片12沿负极导电片12上的折痕线折转90°后的状态。
把LiCoO2(锂钴氧化物)、乙炔黑导电剂、PVDF(聚偏二氟乙烯)粘结剂、NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶剂混合并加热搅伴成浆料，涂敷在铝箔两表面上，经烘烤除去NMP溶剂后，裁切成短片形正极片。
把天然石墨、PVDF粘结剂、NMP溶剂混合并加热搅伴成浆料，涂敷在铜箔两表面上，经烘烤除去NMP溶剂后，裁切成短片形负极片。
把PE/PP隔膜、正极片和负极片按隔膜/负极片/隔膜/正极片/隔膜/负极片/隔膜的层叠方式制作长宽厚尺寸为172.5*46.9*4.6mm的极芯5，见图1。
如图1所示，该极芯5的两端分别从正、负极片上伸出有两个正集流体61和两个负集流体62。
如图2和图3所示，芯体由极芯5、正极极耳和负极极耳构成。正极导电片11上有折痕线41，正极导电片11沿折痕线41折成水平部分和竖直部分，正极导电连接片9与两个正极导电片11的竖直部分焊接而使两个正极导电片11形成并联，两个正极导电片11的竖直部分上粘接有正极胶片21，两个正极导电片11的水平部分分别与两个正集流体61一一焊接，焊接形成的焊纹7位于正集流体61和正极导电片11二者接触重合面的中部，两个正极导电片11、正极胶片21、正极导电连接片9构成正极极耳；负极导电片12上也有折痕线，负极导电片12沿其折痕线折成水平部分和竖直部分，负极导电连接片13与两个负极导电片12的竖直部分焊接而使两个负极导电片12形成并联，两个负极导电片12的竖直部分上粘接有负极胶片22，两个负极导电片12的水平部分分别与两个负集流体62一一焊接，焊接形成的焊纹位于负集流体62和负极导电片12二者接触重合面的中部，两个负极导电片12、负极胶片22、负极导电连接片13构成负极极耳。图3中，正极导电片11水平部分和正集流体61在极芯5的厚度范围内，负极导电片12的水平部分和负集流体62在极芯5的厚度范围内。
极芯5尺寸为172.5*46.9*4.6mm，正极集流体61、负极集流体62宽度为15.0mm，两个正极集流体61的中心间距和两个负极集流体62的中心间距都为25mm，正极集流体61为铝箔，负极集流体62为铜箔，正极导电片11、负极导电片12的宽度为15.0mm、厚度为0.2mm，两个正极导电片11的中心间距和两个负极导电片12的中心间距都为25mm，正极胶片21和负极胶片22的宽度为7.0mm、厚度为0.35mm，正极导电连接片9和负极导电连接片13的宽度为15mm、长度为35mm。
图2中，正极集流体61、负极集流体62位于同一平面，该平面距极芯5中心截面的距离约为极芯5厚度的1/4；图3中，正极胶片21、负极胶片22位于同一平面，该平面距极芯5中心截面的距离约为极芯5厚度的1/4。
把由高分子薄膜和金属箔构成的具有NY尼龙/AL铝箔/CPP流涎聚丙烯多层结构的软包装复合膜冲压成带有4.7*48*173mm凹槽的外壳，将图3所示的芯体放入该外壳中，热压封装；然后用UNI-T DT890万用表测试电池进行短路测试，注入由电解质盐LiPF6(六氟磷酸锂)和非水溶剂EC(二甲基碳酸酯)、DEC(碳酸己烯酯)和DMC(碳酸二烯酯)构成的浓度为1M的非水电解液。最后经过化成、分容、二次封装等工序，得到外尺寸为5.0*49*185mm的叠片式软包装锂离子电池SL5049185，即本实施方式的软包装二次电池。
比较例1
按照与实施例相同的方法制作100 PCS极芯，比较例1与实施例不同之处在于：该电池正、负极集流体和相应的正、负极耳都只有一个，正、负极集流体从极芯的同一端伸出，正、极耳与相对应的电极集流体焊接后从极芯5的同一端伸出。
比较例2
按照与实施例1相同的方法制作100 PCS极芯，比较例1与实施例不同之处在于：该电池正、负极集流体和相应的正、负极耳都只有一个，正、负极集流体分别从极芯的两端伸出，正、极耳与相对应的电极集流体焊接后分别从极芯5的两端伸出。
电池容量分选出来之后，从实施例1、比较例1以及比较例2中各随机抽取4PCS电池，并给这些电池编号，其中实施例1的电池编号为：A1、A2、A3、A4，比较例1的电池编号为：B1、B2、B3、B4，比较例2的电池编号为：C1、C2、C3、C4。用BS-9300(R)二次电池性能检测装置测试各电池不同倍率放电性能。测试条件和充放电制度如下：
(1)环境温度：室温；(2)相对湿度：25-85％；(3)充电方式：恒流恒压至4.2V；(4)放电方式：恒流放电至3.0V；(5)充放电电流：以1CmA充电，分别以1CmA、5CmA、10CmA、15CmA不同倍率放电；(6)标称容量：1C＝4000mAh。
测试结果列表如下：
电池编号 不同倍率放电容量(mAh) 各倍率放电容量与1C的比率(％) 内阻(mΩ)
  1C   5C   10C   15C   1C     5C   10C   15C
    A1   4010   3990   3886   3823   100     99.50   96.92   95.33   3
    A2   4008   3976   3951   3865   100     99.20   98.57   96.43   4
    A3   4005   3983   3896   3800   100     99.45   97.28   94.89   3
    A4   4012   3994   3959   3843   100     99.56   98.67   95.78   5
    实施例平均值 4009 3986 3923 3833 100 99.43 97.86 95.61 4
    B1   4006   3978   3607   3441   100     99.30   90.03   85.89   13
    B2   4005   3961   3664   3547   100     98.91   g1.49   88.57   14
    B3   4007   3957   3700   3496   100     98.76   92.34   87.25   16
    B4   4009   3977   3684   3554   100     99.21   91.90   88.64   15
    比较例1平均值 4007 3968 3664 3510 100 99.05 91.44 87.59 15
    C1   4001   3970   3775   3632   100     99.23   94.36   90.77   7
    C2   4004   3976   3751   3669   100     99.30   93.69   91.63   9
    C3   4015   3982   3846   3647   100     99.17   95.78   90.83   8
    C4   4011   3973   3708   3654   100     99.05   92.45   91.09   9
    比较例2平均值 4008 3975 3770 3650 100 99.19 94.07 91.08 8
测试结果表明：本实用新型软包装锂离子二次电池，采用两个并联正极极耳、两个并联负极极耳与相对应的电极集流体焊接并经软包装壳密闭从两端导出，可以有效的降低电池内阻，能够极大地提高电池大电流放电性能。

Claims (5)

1、一种软包装二次电池，包括极芯、正极极耳和负极极耳；该极芯包括设有正极集流体的正极片和设有负极集流体的负极片；所述正极集流体和负极集流体分别位于所述极芯的两端；所述正极极耳包括正极导电片，所述负极极耳包括负极导电片，所述正极导电片与正极集流体连接，所述负极导电片与负极集流体连接；其特征在于：所述正极集流体和正极极耳的个数都为两个或两个以上，各正极极耳的正极导电片通过正极导电连接片并联；或者，所述负极集流体和负极极耳的个数都为两个或两个以上，各负极极耳的负极导电片通过负极导电连接片并联。
2、根据权利要求1所述的软包装二次电池，其特征在于：所述正极导电连接片的宽度大于或等于所述正极导电片的宽度；或者，所述负极导电连接片的宽度大于或等于所述负极导电片的宽度。
3、根据权利要求1或2所述的软包装二次电池，其特征在于：所述正极极耳的个数为两个或两个以上，各正极导电片之间的间距大于或等于1mm；或者，所述负极极耳的个数为两个或两个以上，各负极导电片之间的间距大于或等于1mm。
4、根据权利要求3所述的软包装二次电池，其特征在于：所述正极集流体的个数为两个或两个以上，各正极集流体之间的间距大于或等于1mm；所述负极集流体的个数为两个或两个以上，各负极集流体之间的间距大于或等于1mm。
5、根据权利要求4所述的软包装二次电池，其特征在于：所述正极极耳包括用于密封该正极极耳的正极导电片与电池软包装壳之间间隙的正极胶片，所述负极极耳包括用于密封该负极极耳的负极导电片与电池软包装壳之间间隙的负极胶片；所述正极极耳的个数为两个或两个以上，所述各正极极耳共用一条正极胶片；所述负极极耳的个数为两个或两个以上，所述各负极极耳共用一条负极胶片。
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