CN201804961U - 一种聚合物锂电池电芯结构 - Google Patents

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Abstract

一种聚合物锂电池电芯结构，包括正极极片、负极极片，所述电芯由复合极片卷绕而成，所述复合极片包括二层以上的正极极片、二层以上的负极极片，所述正极极片与负极极片的数量相同，所述正极极片与负极极片呈交错层叠放置，所述正极极片与负极极片之间设有隔膜。可以大幅减短电池极片的长度，减低电芯生产制片、卷绕加工难度，提升电池成品率；可以大幅度减低电池阻抗，提高优化电池的放电特性。

Description

一种聚合物锂电池电芯结构
技术领域
本实用新型涉及聚合物锂电池，尤其是其聚合物锂电池的电芯结构。
背景技术
传统的聚合物锂离子电池的电芯成型通常有两种：采用单层极片卷绕方案或者叠片方案。如图1所示，单层极片卷绕方案由于受制造过程中极片长度的影响，一般卷绕电芯尺寸较小，厚度≤8.0mm，宽度≤60.0mm，并且随电芯厚度的增加，卷绕张力逐步累加，电芯变形的几率也逐渐加大，同时，随着电芯电芯厚度、极片尺寸的逐步加长，电池的放电特性逐步降低。采用叠片方案，虽然电芯尺寸可以做的较大，平整度、放电特性良好，但制造效率低、设备投入大、成本高，大大制约了生产。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种聚合物锂电池电芯结构，可以大幅减短电池极片的长度，减低电芯生产制片、卷绕加工难度，提升电池成品率；可以大幅度减低电池阻抗，提高优化电池的放电特性。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种聚合物锂电池电芯结构，包括正极极片、负极极片，所述电芯由复合极片卷绕而成，所述复合极片包括二层以上的正极极片、二层以上的负极极片，所述正极极片与负极极片的数量相同，所述正极极片与负极极片呈交错层叠放置，所述正极极片与负极极片之间设有隔膜。一层正极极片对应一层负极极片，可以形成一个锂电池，将这些锂电池的极片相互并联再进行卷绕，电池成品生产出来后，相当于将多个电池并联在一起；与现有单极片卷绕的电池相比，相同容量下，根据并联电池的特性，本实用新型的电池极片长度可以大幅减短，减低电芯生产制片、卷绕加工难度，提升电池成品率；同时，可以大幅度减低电池阻抗，提高优化电池的放电特性。
作为改进，所述复合极片从上往下的第一层为正极极片，最后一层为负极极片；所述复合极片从上往下的第一层极片上设有隔膜，最后一层极片下设有隔膜。
作为改进，所述所有的负极极片一端相连形成负极共用端，所述负极共用端焊接有负极耳，采用超声波或电阻焊接方式。
作为改进，为卷绕的需要，所述所有的正极极片的内端距离负极极片的内端的长度大约为电池的极耳中心距。
作为改进，所述所有的正极极片的内端向上延伸设有空箔区，所述正极极片的空箔区相互连接在一起形成正极公共端，所述正极共用端焊接有正极耳。
作为改进，所述复合极片从上往下，所述正极极片的长度依次递增，所述负极极片的长度依次递增，保证电池极片在卷绕完成后，极片的外端之间是平齐的。
本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是：
一.根据电池并联的特性，可以大幅减短电池极片的长度，有n层正、负极片，极片的长度相当于是传统极片的1/n；
二.极片的减短从而减低电芯生产制片、卷绕加工难度，提升电池成品率；
三.可以大幅度减低电池阻抗，提高优化电池的放电特性。
附图说明
图1为传统极片的卷绕方式。
图2为实施例1正极极片。
图3为实施例1负极极片。
图4为实施例1复合极片卷绕方式。
图5为实施例1卷绕后的电芯侧面图。
图6为实施例2正极极片。
图7为实施例2负极极片。
图8为实施例2复合极片卷绕方式。
图9为实施例2卷绕后的电芯侧面图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。
实施例1
如图5所示，一种聚合物锂电池电芯结构，所述电芯由复合极片卷绕而成，如图2所示，所述复合极片包括二层的正极极片1，如图3所示，二层的负极极片2，所述正极极片与负极极片呈交错层叠放置，如图4所示，所述复合极片从上往下的第一层为正极极片11，第二层为负极极片21，第三层为正极极片12，第四层为负极极片22，第一层正极极片11上设有隔膜5，第一层正极极片11与第二层负极极片21之间设有隔膜5，第三层正极极片12与第四层负极极片22之间设有隔膜5，第四层负极极片22下设有隔膜5。两层负极极片的内端相连形成负极共用端，所述负极共用端焊接有负极耳4；两层正极极片的内端距离负极极片的内端的长度大约为电池的极耳中心距。两层正极极片的内端焊接有铝条3，所述铝条3伸出极片并相互连接在一起形成正极公共端，所述正极共用端焊接有正极耳6。第三层正极极片12比第一层正极极片11长，第四层负极极片22比第二层负极极片21长。 
实施例2
如图9所示，一种聚合物锂电池电芯结构，所述电芯由复合极片卷绕而成，如图6所示，所述复合极片包括三层的正极极片1，如图7所示，三层的负极极片2，所述正极极片与负极极片呈交错层叠放置，如图8所示，所述复合极片从上往下的第一层为正极极片11，第二层为负极极片21，第三层为正极极片12，第四层为负极极片22，第五层为正极极片13，第六层为负极极片23，第一层正极极片11上设有隔膜5，第六层负极极片23下设有隔膜5，正极极片极片11~13与负极极片21~23之间设有隔膜5。三层负极极片的内端相连形成负极共用端，所述负极共用端焊接有负极耳4；三层正极极片的内端距离负极极片的内端的长度大约为电池的极耳中心距。三层正极极片的内端焊接有铝条3，所述铝条3伸出极片并相互连接在一起形成正极公共端，所述正极共用端焊接有正极耳6。所述复合极片从上往下，所述正极极片的长度依次递增，所述负极极片的长度依次递增。
本实用新型的制造工艺如下：
1.先按设计要求，将正负极极片进行裁剪制成合适尺寸的小条；
2.如图3、6所示，将所有的负极极片层叠好，利用超声波将负极极片的内端与负极耳焊接在一起；
3.如图2、5所示，将正极极片的一端分别焊接铝条，引出的铝条超出极片长度8mm；
4.将准备好的负极极片内端放置在卷绕机架中，中间放入隔膜，转动半圈后，分别在各层负极极片和隔膜之间放入正极极片；
5.如图5、8所示，继续转动设备卷绕直到完成电芯卷绕；
6.取出电芯，将正极耳6焊接到铝条3上。
本实用新型电芯与传统卷绕的电芯案例对比：
Figure 498440DEST_PATH_IMAGE001
 

Claims (7)

1.一种聚合物锂电池电芯结构，包括正极极片、负极极片，其特征在于，所述电芯由复合极片卷绕而成，所述复合极片包括二层以上的正极极片、二层以上的负极极片，所述正极极片与负极极片的数量相同，所述正极极片与负极极片呈交错层叠放置，所述正极极片与负极极片之间设有隔膜。
2.根据权利要求1所述的一种聚合物锂电池电芯结构，其特征在于：所述复合极片从上往下的第一层为正极极片。
3.根据权利要求1所述的一种聚合物锂电池电芯结构，其特征在于：所述复合极片从上往下的第一层极片上设有隔膜，最后一层极片下设有隔膜。
4.根据权利要求1所述的一种聚合物锂电池电芯结构，其特征在于：所述所有的负极极片一端相连形成负极共用端，所述负极共用端焊接有负极耳。
5.根据权利要求1所述的一种聚合物锂电池电芯结构，其特征在于：所述所有的正极极片的内端距离负极极片的内端的长度大约为电池的极耳中心距。
6.根据权利要求1所述的一种聚合物锂电池电芯结构，其特征在于：所述所有的正极极片的内端焊接有铝条，所述铝条伸出极片并相互连接在一起形成正极公共端，所述正极共用端焊接有正极耳。
7.根据权利要求1所述的一种聚合物锂电池电芯结构，其特征在于：所述复合极片从上往下，所述正极极片的长度依次递增，所述负极极片的长度依次递增。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102983364A (zh) * 2012-12-24 2013-03-20 天津力神电池股份有限公司 一种聚合物软包电池的极组结构

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