CN202308207U - 多极片卷绕型电芯及方形、软包装锂电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种多极片卷绕型电芯，包括多个正极片、多个负极片及多个隔膜，所述正极片与负极片之间由所述隔膜隔开，所述正极片、所述负极片及所述隔膜卷绕形成卷绕体结构。该多极片卷绕型电芯，包括多个正极片和多个负极片，正、负极片再通过卷绕形成卷绕体，相较传统单个正极片和负极片的电芯，电芯容量更大，从而能量更高，单体电芯容量的增高，可以避免使用多个电芯串并联来提高电池容量，从而内阻减小，充放电功率增大，可以广泛应用在方形、软包装锂电池领域。此外，本实用新型还涉及一种能量较高、内阻较小、功率较大的方形、软包装锂电池。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种多极片卷绕型电芯及方形、软包装锂电池。
背景技术
随着人类的进步，科技的发展，电池作为能量载体越来越多的出现在人类的生活中。环保概念的普及和燃油价格的提升，促使人们暂时放弃购买燃油汽车，转而找寻临时替代品-电动自行车。能量、功率、效率和成本一直是电池性能评价重要指标，而电动自行车电池就要具备能量高、功率大、一致性好和成本低的特点。这就要求电池厂家减少电池串并联个数、提高电池单体能量和功率，降低成本。
现行的电池主要有两种结合方式-卷绕和叠片。卷绕型电池内部有一个正极片和一个负极片，通过隔膜把正负极片隔离开，而后卷绕结合在一起。叠片型电池使用多个同样的正极片，多个同样的负极片，通过多个同样的隔膜，按照正极片、隔膜、负极片、隔膜依次层叠在一起。普通的卷绕方式得到的电池，能量一般较小，内阻较大，功率小。叠片方式得到的电池，生产效率低，成本高，应用受到限制。
实用新型内容
基于此，有必要提供一种能量较高、内阻较小、功率较大的多极片卷绕型电芯。
一种多极片卷绕型电芯，包括多个正极片、多个负极片及多个隔膜，所述正极片与负极片之间由所述隔膜隔开，所述正极片、所述负极片及所述隔膜卷绕形成卷绕体结构。
在优选的实施方式中，每个所述正极片设有至少一个正极耳。
在优选的实施方式中，每个所述正极片设有多个正极耳，多个所述正极耳 焊接连在一起。
在优选的实施方式中，每个所述负极片设有至少一个负极耳。
在优选的实施方式中，每个负极片设有多个负极耳，多个所述负极耳焊接连在一起。
该多极片卷绕型电芯，包括多个正极片和多个负极片，正、负极片再通过卷绕形成卷绕体，相较传统单个正极片和负极片的电芯，电芯容量更大，从而能量更高，单体电芯容量的增高，可以避免使用多个电芯串并联来提高电池容量，从而内阻减小，充放电功率增大，可以广泛应用在方形、软包装锂电池领域。
同时，还有必要提供一种能量较高、内阻较小、功率较大的方形、软包装锂电池。
一种方形锂电池，包括电芯壳体、置于所述电芯壳体内的电芯以及与所述电芯电连接的电路板组件，所述电芯包括多个正极片、多个负极片及多个隔膜，所述正极片与负极片之间由所述隔膜隔开，所述正极片、所述负极片及所述隔膜卷绕形成卷绕体结构。
在优选的实施方式中，每个所述正极片设有至少一个正极耳。
在优选的实施方式中，每个所述正极片设有多个正极耳，多个所述正极耳焊接连在一起。
在优选的实施方式中，每个所述负极片设有至少一个负极耳。
在优选的实施方式中，每个所述负极片设有多个负极耳，多个所述负极耳焊接连在一起。
该方形锂电池使用上述多极片卷绕型电芯，电池容量大，内阻小，充放电功率高。
附图说明
图1为一实施方式的多极片卷绕型电芯卷绕体的示意图；
图2为图1中正极片及正极耳示意图；
图3为图1中负极片及负极耳示意图；
图4为实施例部分制得的方形锂电池中电芯卷绕体示意图。
具体实施方式
下面主要结合附图及具体实施例对多极片卷绕型电芯及方形、软包装锂电池作进一步详细的说明。
如图1所示，一实施方式的多极片卷绕型电芯100包括多个正极片110、多个负极片120及多个隔膜(图未示)。图中，多极片卷绕型电芯100包括3个正极片110和3个负极片120，在其他实施方式中，多极片卷绕型电芯还可以包括2个正极片、3个负极片；2个正极片、2个负极片或者4个正极片和4个负极片等。
正极片110与负极片120之间由隔膜隔开。正极片110、负极片120及隔膜可以按照图1中结构起始绕卷，最终形成卷绕体结构。
如图2所示，本实施方式的正极片110上设有一个正极耳112。在其他实施方式中，可以根据对功率的要求，每个正极片110可以设有多个正极耳112。多个正极耳112直接通过焊接方式(如超声焊接)连接在一起。
同理，如图3所示，本实施方式的负极片120上设有一个负极耳122。在其他实施方式中，可以根据对功率的要求，每个负极片120可以设有多个负极耳122。多个负极耳122直接通过焊接方式(如超声焊接)连接在一起。
正极片110、负极片120及隔膜交替卷绕在一起，负极片120的个数可以等于正极片110的个数，或者负极片120的个数大于正极片110的个数，且负极片120的长度要大于正极片110的长度，保证所有正极片110对应负极片120，也即正极片110上的正极活性材料可以发挥最大效果。
该多极片卷绕型电芯100，包括多个正极片110和多个负极片120，正极片110、负极片120再通过卷绕形成卷绕体，相较传统单个正极片和负极片的电芯，电芯容量更大，从而能量更高，单体电芯容量的增高，可以避免使用多个电芯串并联来提高电池容量，从而内阻减小，充放电功率增大，可以广泛应用在方形、软包装锂电池领域。
此外，本实用新型还提供了一种能量较高、内阻较小、功率较大的方形、 软包装锂电池。
一实施方式方形、软包装锂电池，包括电芯壳体、置于电芯壳体内的电芯以及与电芯电连接的电路板组件。该电芯为上述多极片卷绕型电芯100，如图1所示，包括多个正极片110、多个负极片120及多个隔膜，正极片110与负极片120之间由隔膜隔开，正极片110、负极片120及隔膜卷绕形成卷绕体结构。
以下为具体实施例部分：
如图4所示，一种电动自行车10Ah方形、软包装锂离子动力电池。该锂离子动力电池厚度9mm，宽度80mm，高度150mm，采用三元和石墨体系，隔膜用Celgard公司产25μm隔膜。
按照本实用新型中设计3极片：正极片210有3个，3个正极片210的尺寸一样，都为400mm，卷绕折数6；负极片220有3个，最内层负极片长度410mm，卷绕折数6，中间层负极片长度420mm，卷绕折数6，最外层负极片长度550mm，卷绕折数8。正极耳212使用铝带，规格5mm*0.1mm，负极耳222使用镍极耳，规格5mm*0.1mm。其余与传统的单极片电芯设计相同。通过超声焊接把3个正极耳212和软包装用铝极耳焊接在一起，3个负极耳222和软包装用镍极耳焊接在一起，而后进行注液、封装、活化。封装及以后流程与传统的软包装电池相同。
按照传统的单极片电芯设计，正极片面密度46mg/cm2，正极片长度1200mm，负极片长度为1380mm，卷绕需要正极片18折，负极片20折。正极片宽度135mm，负极片宽度138mm，隔膜宽度142mm。采用铝塑复合膜结构袋封装密封电池。
相比较传统的单极片电芯设计，按照本实用新型方案设计的多极片方形、软包装锂电池，内阻从7mΩ降低到5mΩ，功率性能得到提升。
同时，可以通过提高正极片210面密度进行能量提升，能量提升的同时功率性能不会弱于单极片设计电池。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是， 对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种多极片卷绕型电芯，其特征在于，包括多个正极片、多个负极片及多个隔膜，所述正极片与负极片之间由所述隔膜隔开，所述正极片、所述负极片及所述隔膜卷绕形成卷绕体结构。
2.如权利要求1所述的多极片卷绕型电芯，其特征在于，每个所述正极片设有至少一个正极耳。
3.如权利要求2所述的多极片卷绕型电芯，其特征在于，每个所述正极片设有多个正极耳，多个所述正极耳焊接连在一起。
4.如权利要求1所述的多极片卷绕型电芯，其特征在于，每个所述负极片设有至少一个负极耳。
5.如权利要求4所述的多极片卷绕型电芯，其特征在于，每个负极片设有多个负极耳，多个所述负极耳焊接连在一起。
6.一种方形、软包装锂电池，包括电芯壳体、置于所述电芯壳体内的电芯以及与所述电芯电连接的外部组件，其特征在于，所述电芯包括多个正极片、多个负极片及多个隔膜，所述正极片与负极片之间由所述隔膜隔开，所述正极片、所述负极片及所述隔膜卷绕形成卷绕体结构。
7.如权利要求6所述的方形、软包装锂电池，其特征在于，每个所述正极片设有至少一个正极耳。
8.如权利要求7所述的方形、软包装锂电池，其特征在于，每个所述正极片设有多个正极耳，多个所述正极耳焊接连在一起。
9.如权利要求6所述的方形、软包装锂电池，其特征在于，每个所述负极片设有至少一个负极耳。
10.如权利要求9所述的方形、软包装锂电池，其特征在于，每个所述负极片设有多个负极耳，多个所述负极耳焊接连在一起。
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