CN202019028U - 锂电池的电芯及锂电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了锂电池的电芯及锂电池，其电芯包括依次叠置并卷绕的正极极片、隔离膜和负极极片；正极极片的侧端一体设置有正极集流体，负极极片的侧端一体设置有负极集流体，正极集流体位于电芯的一侧端，且在该正极集流体上设置有正极极耳；负极集流体位于正极集流体的相对一侧，且在该负极集流体上设置有负极极耳。本实用新型提供的锂电池的电芯及锂电池，其极耳与极集流体的焊接面积大，可降低极耳与集流体之间的接触内阻，减少高功率充放电过程中容量消耗，减少了热量的产生，从而有效提高电池的放电功率和安全性能。同时，两极耳之间的距离大，有利于提高电池高功率充放电过程中的热量散发，降低电芯表面的温度，提高锂电池的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种锂电池，具体涉及对锂电池的结构的改进。
背景技术
目前，锂离子电池已广泛运用于消费电子产品、汽车、电动摩托车、混合动力汽车等领域。与传统的铅酸电池和镍氢电池相比，锂离子电池具有大容量、高功率的特点，但是，锂离子电池的不稳定性也是本领域非常重视并且难以突破的难题。在各种过充、过温、碰撞保护不好的情况下，都可能引发电池爆炸事故，而且如果电池的均衡化管理做得不好，锂电池的寿命就会大降低、电池的放电功率不够高，使生产出来的锂离子电池达不到汽车应用领域的要求。
因而现有锂电池的结构还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种锂电池的电芯及锂电池，能提高锂电池的放电功率和安全性能。
为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
一种锂电池的电芯，其包括依次叠置并卷绕的正极极片、隔离膜和负极极片；所述正极极片的侧端一体设置有正极集流体，所述负极极片的侧端一体设置有负极集流体，其中，所述正极集流体位于所述电芯的一侧端，且在该正极集流体上设置有正极极耳；所述负极集流体位于所述正极集流体的相对一侧，且在该负极集流体上设置有负极极耳。
所述的锂电池的电芯，其中，所述正极极耳与正极集流体垂直设置，且所述负极极耳与负极集流体垂直设置。
所述的锂电池的电芯，其中，所述正极极耳与正极集流体平行设置，且所述负极极耳与负极集流体平行设置。
所述的锂电池的电芯，其中，在所述正极极片上设置有绝缘层，所述绝缘层位于所述正极极片和正极集流体之间。
所述的锂电池的电芯，其中，正极极片展开的长度与正极集流体展开的长度相等，且负极极片展开的长度与负极集流体展开的长度相等。
所述的锂电池的电芯，其中，所述绝缘层展开的长度与正极极片或者正极集流体展开的长度相等。
所述的锂电池的电芯，其中，所述正极极片展开的宽度小于或者等于负极极片的宽度。
一种锂电池，包括电芯，其中，所述电芯包括依次叠置并卷绕的正极极片、隔离膜和负极极片；所述正极极片的侧端一体设置有正极集流体，所述负极极片的侧端一体设置有负极集流体；所述正极集流体位于所述电芯的一侧端，且在该正极集流体上设置有正极极耳；所述负极集流体位于所述正极集流体的相对一侧，且在该负极集流体上设置有负极极耳。
所述的锂电池，其中，所述正极极耳与正极集流体垂直设置，且所述负极极耳与负极集流体垂直设置。
所述的锂电池，其中，所述正极极耳与正极集流体平行设置，且所述负极极耳与负极集流体平行设置。
本实用新型提供的锂电池的电芯及锂电池，采用了依次叠置并卷绕的正极极片、隔离膜和负极极片，在正极极片的侧端一体设置正极集流体，且正极集流体位于所述电芯的一侧端，在负极极片的侧端一体设置负极集流体，且负极集流体位于所述正极集流体的相对一侧，并且电芯的正极极耳和负极极耳分别与正极集流体和负极集流体焊接，这种结构使得正负极耳与正负极集流体的焊接面积大，可降低极耳与集流体之间的接触内阻，减少高功率充放电过程中容量消耗，减少了热量的产生，从而有效提高电池的放电功率和安全性能。同时，该锂电池的电芯结构，其正极极耳与负极极耳之间的距离大，有利于提高电池高功率充放电过程中的热量散发，降低电芯表面的温度，提高锂电池的安全性。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的锂电池电芯的整体结构示意图。
图2为图1沿A-A处的培视图。
图3为图2 B处的放大结构示意图。
图4为图2 C处的放大结构示意图。
图5为本实用新型实施例提供的锂电池电芯的一较佳实施例的结构示意图。
图6为本实用新型实施例提供的锂电池电芯的另一较佳实施例的结构示意图。
图7为本实用新型的实施例提供的正极极片展开的正面结构示意图。
图8为本实用新型的实施例提供的正极极片展开的侧面结构示意图。
图9为本实用新型的实施例提供的负极极片展开的正面结构示意图。
图10为本实用新型的实施例提供的负极极片展开的侧面结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供一种锂电池的电芯及锂电池，该锂电池可应用在电动工具用电池、电动自行车电池、电动摩托车电池、混合动力电池、汽车电池等电池领域，是一种高功率放电及高安全性能的锂电池。
为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，图2，图3、图4、图5和图6，本实用新型实施例提供的锂电池的电芯包括正极极片110、隔离膜120、负极极片130、正极集流体140、负极集流体150、正极极耳160和负极极耳170。
在具体实施时，所述锂电池的电芯由正极极片110、隔离膜120和负极极片130依次叠置并卷绕而成，所述正极集流体140一体设置在正极极片110的侧端，负极集流体150一体设置在负极极片130的侧端，并且正极集流体140位于所述电芯10的一侧端，负极集流体150位于电芯10的另一侧端，即负极集流体150位于述正极集流体140的相对一侧。
所述正极极耳160通过超声焊接、电阻焊接或者激光焊接与正极集流体140连接，负极极耳170通过超声焊接、电阻焊接或者激光焊接与负极集流体150连接。本实施例中，所述正极极耳160为铝极耳，负极极耳170为镍极耳或铜镀镍极耳。
上述电芯的结构使得正负极极耳位于所述电芯的两侧端，能够使两极耳之间的距离达到最大，如图5、图6所示，从而可提高锂电池高功率充放电过程中热量散发，降低电芯10表面的温度，提高安全性。
其中，所述正极集流体140为铝箔，在该铝箔的一侧双面涂敷正极活性浆料形成正极极片110，如图7和图8所示。所述负极集流体150为铜箔，在该铜箔的一侧双面涂敷负极活性浆料形成负极极片130，如图9和图10所示。所述正极活性浆料和负极活性浆料的成分和配比为现有技术，此处不再详述。
本实用新型实施例提供的锂电池的电芯，其正负极极耳与正负极集流体的连接结构有多种实施方式。
请再次参阅图5，其为正负极极耳与正负极集流体的一种连接方式。在该实施例中，所述正极极耳160与正极集流体140垂直设置，且所述负极极耳170与负极集流体150垂直设置，即正负极极耳焊接好后与电芯垂直。
请再次参阅图6，其为正负极极耳与正负极集流体的另一种连接方式。在该实施例中，所述正极极耳160与正极集流体140平行设置，且所述负极极耳170与负极集流体150平行设置，即正负极极耳焊接好后与电芯平行。
上述正负极极耳与正负极集流体的两种连接方式，可增加正负极极耳与正负极集流体的焊接面积，可降低极耳与集流体之间的接触电阻，减少高功率充放电过程中容量消耗，减少了热量产生，有效提高电芯安全，而且也降低了电芯的加工难度。
当然，在其它实施例中，正负极极耳与正负极集流体的连接还可以采用其它方式，譬如正负极极耳以倾斜的方式与正负极集流体焊接，具体可根据锂电池的外壳的结构进行设计。
请一并图7、图8、图9和图10，所述正极极片110展开的长度与正极集流体140展开的长度相等，负极极片130展开的长度与负极集流体150展开的长度相等。所述正极极片110展开的宽度小于或者等于负极极片130的宽度，并且所述负极极片130的宽度比正极极片110的宽度宽0～10mm时，可使锂电池的性能达到更佳。
在进一步的实施例中，在所述正极极片110上设置有绝缘层180，所述绝缘层180位于所述正极极片110和正极集流体140之间，并且所述绝缘层180展开的长度与正极极片110或者正极集流体140展开的长度相等，如图7所示。本实施方式中，所述绝缘层180为绝缘胶，其宽度为0～15mm。
以下对本实用新型实施例提供的锂电池的电芯的制作方法进行详细描述：
第一步、制备正极极片。
在整条铝箔的一侧双面涂上正极活性浆料，整条铝箔的另一侧作为正极集流体140，并且正极集流体140的长度与涂膜（即正极活性浆料）的长度相等，如图7和图8所示。在正极集流体140与正极活性浆料的连接处贴上绝缘胶或涂上一层绝缘胶，且绝缘胶的宽度为0~15mm。
第二步、制备负极极片。
在整条铜箔的一侧双面涂上负极活性浆料，负极活性浆料涂膜与铜箔的长度相等，且该负极活性浆料涂膜最好比正极活性浆料涂膜宽0~10mm，整条铜箔的另一侧则作为负极集流体150，并且负极集流体150的长度与涂膜（即负极活性浆料）的长度相等，如图9和图10所示。
第三步、制作电芯。
用隔离膜120包住正极极片110卷半圈后，将负极极片130放置在隔离膜120上并使负极集流体150位于正极集流体140的相对一侧，同时使负极活性浆料的一侧与正极活性浆料相对，并确保负极活性浆料区域大于或覆盖正极活性浆料区域，然后卷绕正极极片110、离隔膜和负极极片130，卷好的电芯如图1和图2所示，其正极集流体140的方向与负极集流体150的方向相反，且位于电芯10的两侧端。
第四步、正负极极片的焊接。
将上述第三步中卷好的电芯水平放置，在正极集流体140上在垂直或者水平的方向采用超声焊接或电阻焊接或激光焊接正极极耳160，并且在负极集流体150上在垂直或者水平的方向采用超声焊接或电阻焊接或激光焊接负极极耳，焊接有正负极极耳的电芯，其结构如图5和图6所示。
本发明实施例还对应提供一种锂电池，其包括本实用新型实施例提供包括电芯，鉴于电芯及其制备方法在上文已有详细的描述，此处不再赘述。
综上所述，本实用新型提供的锂电池的电芯及锂电池，采用了依次叠置并卷绕的正极极片、隔离膜和负极极片，在正极极片的侧端一体设置正极集流体，且正极集流体位于所述电芯的一侧端，在负极极片的侧端一体设置负极集流体，且负极集流体位于所述正极集流体的相对一侧，并且电芯的正极极耳和负极极耳分别与正极集流体和负极集流体焊接，这种结构使得正负极耳与正负极集流体的焊接面积大，可降低极耳与集流体之间的接触内阻，减少高功率充放电过程中容量消耗，减少了热量的产生，从而有效提高电池的放电功率和安全性能。同时，该锂电池的电芯结构，其正极极耳与负极极耳之间的距离大，有利于提高电池高功率充放电过程中的热量散发，降低电芯表面的温度，提高锂电池的安全性。
同时，该锂电池的电芯及锂电池的制作流程非常简单，其制作成本低，提高了锂电池在市场上的竞争力。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种锂电池的电芯，其包括依次叠置并卷绕的正极极片、隔离膜和负极极片；所述正极极片的侧端一体设置有正极集流体，所述负极极片的侧端一体设置有负极集流体，其特征在于，所述正极集流体位于所述电芯的一侧端，且在该正极集流体上设置有正极极耳；所述负极集流体位于所述正极集流体的相对一侧，且在该负极集流体上设置有负极极耳。
2.根据权利要求1所述的锂电池的电芯，其特征在于，所述正极极耳与正极集流体垂直设置，且所述负极极耳与负极集流体垂直设置。
3.根据权利要求1所述的锂电池的电芯，其特征在于，所述正极极耳与正极集流体平行设置，且所述负极极耳与负极集流体平行设置。
4.根据权利要求1所述的锂电池的电芯，其特征在于，在所述正极极片上设置有绝缘层，所述绝缘层位于所述正极极片和正极集流体之间。
5.根据权利要求1所述的锂电池的电芯，其特征在于，正极极片展开的长度与正极集流体展开的长度相等，且负极极片展开的长度与负极集流体展开的长度相等。
6.根据权利要求4所述的锂电池的电芯，其特征在于，所述绝缘层展开的长度与正极极片或者正极集流体展开的长度相等。
7.根据权利要求1或4或5或6所述的锂电池的电芯，其特征在于，所述正极极片展开的宽度小于或者等于负极极片的宽度。
8.一种锂电池，包括电芯，其特征在于，所述电芯包括依次叠置并卷绕的正极极片、隔离膜和负极极片；所述正极极片的侧端一体设置有正极集流体，所述负极极片的侧端一体设置有负极集流体；所述正极集流体位于所述电芯的一侧端，且在该正极集流体上设置有正极极耳；所述负极集流体位于所述正极集流体的相对一侧，且在该负极集流体上设置有负极极耳。
9.根据权利要求8所述的锂电池，其特征在于，所述正极极耳与正极集流体垂直设置，且所述负极极耳与负极集流体垂直设置。
10.根据权利要求8所述的锂电池，其特征在于，所述正极极耳与正极集流体平行设置，且所述负极极耳与负极集流体平行设置。
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