CN201117740Y - 软包装多层叠片结构的锂离子动力电池 - Google Patents

软包装多层叠片结构的锂离子动力电池 Download PDF

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黄伦丰
包祥
曹建华
蓝俊方
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Abstract

一种软包装多层叠片结构的锂离子动力电池，旨在提供一种当叠片层数较多时，依然可以对锂离子动力电池进行软包装的锂离子动力电池。其技术方案的要点是：包括正极片、负极片、隔膜，正、负极片通过隔膜交替叠加，交替叠加在一起的正极片和负极片，其上的极耳相互错开，相互错开是指叠加在一起的正极片的极耳位置相互错开，叠加在一起的负极片的极耳位置相互错开，并且叠加在一起的上层正极片的极耳位置与下层正极片的极耳位置相互错开，叠加在一起的上层负极片的极耳位置与下层负极片的极耳位置相互错开，正极耳之间或负极耳之间通过超声焊或电阻焊连接。

Description

软包装多层叠片结构的锂离子动力电池
技术领域
本实用新型涉及一种锂离子动力电池，具体的讲是涉及一种软包装多层叠片结构的锂离子动力电池。
背景技术
锂离子电池由于质量比能量和体积比能量相对其他电池体系要高，在电动汽车以及大型电动工具中的应用越来越广泛。目前对于多层正负极结构的叠片动力锂离子电池采用钢壳结构，然而采用钢壳结构的锂离子电池存在一定的安全隐患，在电池生产过程中以及滥用条件，将导致电池内部产生大量的气体，由于采用钢壳封装方式，如果没有很好的防爆措施电池内部气压达到钢壳的承受压力，电池将发生爆炸，造成严重的后果。对于一些小型号的动力电池可采用软包装的方式，即使电池内部产生气体，由于铝塑膜能够承受一定的延展性，电池也是气胀而不会出现钢壳结构的严重爆炸后果。然而对于大型的锂离子动力电池，电池单体由多层正负极片相互叠加而成，在软包装电池中由于多层铜铝箔焊接能力的限制，对于正负极片的层数有一定的限制，否则达不到极耳焊接的要求，造成极耳虚焊甚至无法焊接到一起。所以对于此类多层叠片动力电池多采用钢壳结构，极耳采用螺栓固定的方式连接在一起。
此种结构电池具有以下不足：由于铜铝箔对于超声波及电阻焊承受能力有限，当叠片层数达到30层以上是较难焊接的，造成极耳群上层脆裂，而中间虚焊甚至焊不上的现象。因此对于较多层数的叠片电池无法制作成软包装结构。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种软包装多层叠片结构的锂离子动力电池，通过把叠加后的正负极片上的极耳相互错开，满足了即便是叠片层数达到30层以上时，仍然保证极耳焊接的要求，较好地克服了现有技术存在的不足。
实现本实用新型的技术方案是：这种锂离子动力电池包括正极片、负极片、隔膜，其中正、负极片通过隔膜交替叠加在一起，特点是所述交替叠加在一起的正极片和负极片，其上的极耳相互错开。
该技术方案还包括：
所述相互错开是指叠加在一起的正极片的极耳位置相互错开，叠加在一起的负极片的极耳位置相互错开。
所述相互错开是指叠加在一起的上层正极片的极耳位置与下层正极片的极耳位置相互错开，叠加在一起的上层负极片的极耳位置与下层负极片的极耳位置相互错开。
所述正极耳之间或负极耳之间通过超声焊或电阻焊连接。
本实用新型的有益效果在于：可实现多层极片结构的锂离子动力电池采用软包装封装，并且对正、负极层数没有限制，即使当叠片层数达到30层以上时，也可防止在焊接时有虚焊或者焊接不上的现象，解决了较多层数的叠片锂离子动力电池无法制作成软包装结构的问题，提高了电池的安全性能，同时具有结构简单、便于加工和成本低等特点。
附图说明
图1为现有技术锂离子动力电池的叠片结构的示意图。
图2为本实用新型的锂离子动力电池的叠片结构的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述：
图1中，1a为正极片，其上设置有正极耳1，1b为负极片，其上设置有负极耳2，所有正极片1a的正极耳1位于正极片1a的同一位置，所有负极片1b的负极耳2位于负极耳1b的同一位置。正极片1a和负极片1b叠加而成的电芯1c。其叠加方式为：负极片1b，隔膜，正极片1a，隔膜，负极片1b，隔膜，正极片1a，隔膜….现有的多层叠片结构的锂离子动力电池就是按照上面的方式叠加。然后将所有正、负极片的极耳采用超声波焊接或者电阻焊接的方式联通铜铝箔极耳焊接在一起组成单体电芯。然后将单体电芯放入铝塑膜套中，进行封装。由于铜铝箔对于超声波焊及电阻焊承受能力有限，当叠片层数达到30层以上就比较难焊接，造成极耳群上层脆裂，而中间虚焊甚至焊接不上，导致无法制成软包装结构。
而图2为本实用新型的叠片结构锂离子动力电池，其中正极片1a、正极片2a和负极片1b、负极片2b叠加而成的单体电芯2c。其中，正极片1a和正极片2a的正极耳1在其上的位置不同，相互错开，负极片1b和负极片2b上的负极耳在其上的位置不同，相互错开。电芯2c其叠加方式为负极片1b，隔膜，正极片1a，负极片2b，隔膜，正极片2a，隔膜，负极片1b，隔膜，正极片1a，隔膜，负极片2b，隔膜，正极片2a，隔膜……所有正极片1a的正极耳1在电芯2c相同位置处叠加在一起，所有正极片2a的正极耳1在电芯2c相同位置处叠加在一起，所有负极片1b的负极耳2在电芯2c的相同位置处叠加在一起，所有负极片2b的负极耳2在电芯2c的相同位置处叠加在一起。然后将所有正极耳1焊接在一起，负极耳2焊接在一起，其中焊接极耳可采用如下方式制作：正负极均还是用带有极耳胶单极耳，只是错开后的极耳由原来的单排极耳叠加变为错开后的双排极耳叠加，所以错开后的极耳宽度是原来宽度的2倍或以上，采用超声波焊接或者电阻焊接的方式连同铜铝箔极耳焊接在一起组成单体电芯。最后将单体电芯放入铝塑膜的套中，进行封装。
采用如上方法制作的电芯2c，可以解决在焊接中极耳群上层容易脆裂，中间虚焊或者焊接不上的问题，在叠片层数较多时，仍可对动力锂离子电池进行软包装，同时又可以保证电池的安全性能。

Claims (4)

1. 一种软包装多层叠片结构的锂离子动力电池，包括正极片、负极片、隔膜，其中正、负极片通过隔膜交替叠加，其特征是所述交替叠加在一起的正极片和负极片，其上的极耳相互错开。
2. 如权利要求1所述的软包装多层叠片结构的锂离子动力电池，其特征是所述相互错开是指叠加在一起的正极片的极耳位置相互错开，叠加在一起的负极片的极耳位置相互错开。
3. 如权利要求1或2所述的软包装多层叠片结构的锂离子动力电池，其特征是所述相互错开是指叠加在一起的上层正极片的极耳位置与下层正极片的极耳位置相互错开，叠加在一起的上层负极片的极耳位置与下层负极片的极耳位置相互错开。
4. 如权利要求1或2所述的软包装多层叠片结构的锂离子动力电池，其特征是所述正极耳之间或负极耳之间通过超声焊或电阻焊连接。
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