CN201804960U - 锂离子电池电芯 - Google Patents

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徐艳辉
吴军
鞠华
李志虎
李德成
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Abstract

本实用新型公开了一种锂离子电池电芯，它由同一基底沿其上的正极极片区域与隔膜区域之间的分隔线以及负极极片区域与隔膜区域之间的分隔线交替折叠，并按正极极片、隔膜、负极极片、隔膜为单元顺序反复叠放制成。本实用新型提供的这种锂离子电池电芯，其在制作过程中无需对电极极片进行切割，只需在由聚合物隔膜制成的基底上交替涂布正、负极活性材料之后，直接进行折叠便可制得，相比现有技术能够大大简化生产工序，降低生产成本，有效提高生产效率。

Description

锂离子电池电芯
技术领域
本实用新型涉及一种锂离子电池电芯。
背景技术
锂离子电池电芯主要由正极极片、负极极片以及隔膜组成，正极极片通常由作为基底的铝箔以及涂在铝箔表面的活性物质组成，负极极片则由作为基底的铜箔以及涂在铜箔表面的碳材料组成，隔膜就是普通的聚合物隔膜，一般是PP或PE聚合物隔膜。目前锂离子电池电芯的结构之一(还有一种是卷绕式结构，不过本发明是针对叠片式结构)主要采用叠片式结构，这种结构首先将制成的电极极片按照成品电池尺寸切割成若干小块，切割完毕后再按照正极极片2、隔膜4、负极极片3、隔膜4的单元顺序循环叠放，不同的电极极片之间再通过极耳相连，从而制备而成，其制成结构如图1所示。现有的锂离子电池电芯在制备时需要将正负极极片进行切割，工序烦琐，不适合于容量型锂离子电池的大规模生产。
发明内容
本实用新型目的是：提供一种锂离子电池电芯，该电芯在制备过程中无需对电极极片进行切割便可以折叠组装完成，生产过程简单，成本低。
本实用新型的技术方案是：一种锂离子电池电芯，它由同一基底沿其上的正极极片区域与隔膜区域之间的分隔线以及负极极片区域与隔膜区域之间的分隔线交替折叠，并按正极极片、隔膜、负极极片、隔膜为单元顺序反复叠放制成。
进一步的，本实用新型中所述基底由聚合物隔膜制成，基底的单面或者双面交替涂布正极活性材料和负极活性材料，分别形成正极极片区域和负极极片区域，而在相邻的正极极片区域和负极极片区域之间留有一定间隙作为隔膜区域。
根据成品锂离子电池的尺寸需要，本实用新型在实际制备过程中，对正极极片区域、隔膜区域和负极极片区域的长度以及宽度均可以进行调整，例如根据后续折叠工序的需要，各个区域的宽度可以相同，也可以不同。当然本实用新型中优选的方案是所述正极极片区域、隔膜区域和负极极片区域的长度即为基底的宽度，而正极极片区域、隔膜区域和负极极片区域的宽度均相同。
本实用新型中的基底由常规的聚合物隔膜制成，所述聚合物隔膜可以是PP隔膜，也可以是PE隔膜，也可以是改性的PP或PE隔膜，这些隔膜的制备方法均是本领域技术人员所熟知的技术。
本实用新型中涂布于基底上的正极活性材料和负极活性材料均为锂离子电池制造领域所公知的技术，例如正极材料为LiFePO4、LiCoO2或者尖晶石与导电剂和粘结剂的混合浆料，而负极材料则是碳材料、硅材料或者是锡材料与必要的导电剂和粘结剂的混合浆料。
本实用新型涉及的电芯最终同常规技术一样置于壳体内并注入电解液制成成品电池。当然具体还要根据成品电池的规格，决定按照正极极片、隔膜、负极极片、隔膜顺序叠放的单元数量。
本实用新型的优点是：
本实用新型提供的这种锂离子电池电芯，其在制作过程中无需对电极极片进行切割，只需在由聚合物隔膜制成的基底上交替涂布正、负极活性材料之后，直接进行折叠便可制得，相比现有技术能够大大简化生产工序，降低生产成本，有效提高生产效率。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为传统叠片式制备获得的电池电芯结构示意图；
图2为本实用新型交替涂布电极材料的基底的立体结构示意图；
图3为本实用新型交替涂布电极材料的基底的平面结构示意图；
图4为本实用新型基底折叠后的结构示意图。
其中：1、基底；2、正极极片；3、负极极片；4、隔膜。
具体实施方式
实施例：现有的锂离子电池电芯的结构主要采用叠片式结构，这种结构首先将制成的电极极片按照成品电池尺寸切割成若干小块，切割完毕后再按照正极极片2、隔膜4、负极极片3、隔膜4的单元顺序循环叠放，不同的电极极片之间再通过极耳(图中未画出)相连，从而制备而成，其制成结构如图1所示。
上述现有技术中通常都采用金属箔片作为电极极片的基底，并在其上涂覆同一种正极或者负极活性材料，例如，在铜箔上涂碳材料及必要的导电剂和粘结剂的混合浆料制成的负极活性材料，铝箔上涂LiCoO2材料及必要的导电剂和粘结剂的混合浆料制成的正极活性材料，而不会在同一基底上涂覆不同的正极或者负极活性材料。
结合图2、图3和图4所示，本实用新型提供的这种锂离子电池电芯，其以聚合物隔膜作为基底1，在基底1的单面或者双面交替涂布正极活性材料和负极活性材料，分别形成正极极片区域和负极极片区域，而在相邻的正极极片区域和负极极片区域之间留有一定间隙作为隔膜区域；具体如图2、图3所示，图中打右斜线的部分为正极极片区域，打左斜线的部分为负极极片区域，打网格线的部分为隔膜区域；然后直接将基底1沿正极极片区域与隔膜区域之间的分隔线以及负极极片区域与隔膜区域之间的分隔线交替折叠，形成以正极极片2、隔膜4、负极极片3、隔膜4为单元叠放顺序的电芯，具体如图4所示。
根据成品锂离子电池的尺寸需要，本实用新型在实际制备过程中，对正极极片区域、隔膜区域和负极极片区域的长度L以及宽度W均可以进行调整，如图2、图3和图4所示的实施例中正极极片区域、隔膜区域和负极极片区域的长度L即为基底1的宽度，而正极极片区域、隔膜区域和负极极片区域的宽度W均相同。电芯制备完成后最终同常规技术一样置于壳体内并注入电解液即制成成品电池。
实际电池产品生产的具体实例如下：
实例一：方形523450型锂离子电池
结合图2、图3所示，制备电芯时，设定基底上各个区域的宽度W均为34毫米，而各区域的长度即基底的宽度L为50毫米。正极极片区域涂上LiFePO4以及导电剂和粘结剂的混合浆料制成的正极活性材料，负极极片区域涂上碳材料以及导电剂和粘结剂的混合浆料制成的负极活性材料，聚合物隔膜是PE隔膜。涂布完成后直接按照图4所示折叠成方形电池电芯即可，最后将电芯置于壳体内注入电解液制成成品电池。
实例二：方形113925型锂离子电池
结合图2、图3所示，制备电芯时，设定基底上各个区域的宽度W均为39毫米，而各区域的长度即基底的宽度L为25毫米。正极极片区域涂上LiCoO2以及导电剂和粘结剂的混合浆料制成的正极活性材料，负极极片区域涂上硅材料以及导电剂和粘结剂的混合浆料制成的负极活性材料，聚合物隔膜是PP隔膜。涂布完成后直接按照图4所示折叠成方形电池电芯即可，最后将电芯置于壳体内注入电解液制成成品电池。
实例三：方形632996型锂离子电池
结合图2、图3所示，制备电芯时，设定基底上各个区域的宽度W均为29毫米，而各区域的长度即基底的宽度L为96毫米。正极极片区域涂上尖晶石材料以及必要的粘结剂和导电剂的混合浆料制成的正极活性材料，负极极片区域涂上锡材料以及导电剂和粘结剂的混合浆料制成的负极活性材料，隔膜是高强度改性PE隔膜。涂布完成后直接按照图4所示折叠成方形电池电芯即可，最后将电芯置于壳体内注入电解液制成成品电池。隔膜在注入少量的电解液后呈胶体状态。

Claims (3)

1.一种锂离子电池电芯，其特征在于由同一基底(1)沿其上的正极极片区域与隔膜区域之间的分隔线以及负极极片区域与隔膜区域之间的分隔线交替折叠，并按正极极片(2)、隔膜(4)、负极极片(3)、隔膜(4)为单元顺序反复叠放制成。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池电芯，其特征在于所述基底(1)由聚合物隔膜制成，基底(1)的单面或者双面交替涂布正极活性材料和负极活性材料，分别形成正极极片区域和负极极片区域，而在相邻的正极极片区域和负极极片区域之间留有一定间隙作为隔膜区域。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池电芯，其特征在于所述正极极片区域、隔膜区域和负极极片区域的长度即为基底的宽度，而正极极片区域、隔膜区域和负极极片区域的宽度相同。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105449262A (zh) * 2014-06-30 2016-03-30 东莞新能源科技有限公司 柔性锂离子电池及其制备方法

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