CN202662730U - 卷绕式软包装锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种卷绕式软包装锂离子电池，包括电芯、用于容纳电芯的包装袋和灌注于包装袋内的电解液，所述电芯包括依次叠置并卷绕的正极片、隔膜和负极片，电芯的最外层缠绕有聚合物膜层。相对于现有技术，本实用新型通过在电芯的最外层缠绕隔膜，可以改变电芯的表面光洁度和表面张力特性，从而消除了电解液在电芯表面的聚团，减少甚至消除电芯表面液滴的出现，解决了因此而导致的电池外观起皱、不平整的问题，提高成品优率。同时缠绕在电芯最外层的隔膜还可以吸附和“存储”一部分电解液，可以延长电池的循环寿命。

Description

卷绕式软包装锂离子电池

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种外观平整且具有较长循环寿命的卷绕式软包装锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、平均开路电压高和循环寿命长等优点，现在已被广泛应用于移动便携式电器、电动汽车和储能系统中。锂离子电池根据其使用的包装袋类型可分为软包装锂离子电池、钢壳锂离子电池和铝壳锂离子电池，其中，软包装锂离子电池因其尺寸可灵活设计、安全性能好等优势而被广泛应用在消费电子产品领域。

软包装锂离子电池根据其生产工艺的不同，可以分为采用卷绕工艺生产的卷绕式锂离子电池和采用叠片工艺生产的叠片式锂离子电池。其中卷绕工艺具有生产效率高、直通率高和制成的电池一致性好的优势，目前，已成为主流的软包装锂离子电池生产工艺。

卷绕式软包装锂离子电池一般包括卷绕式电芯、用于包装卷绕式电芯的包装袋和灌注于包装袋内的电解液。卷绕式电芯是由正极片、负极片和设置在正极片和负极片之间的隔膜卷绕而成，目前卷绕式锂离子电池的卷绕式电芯大多以一段未涂覆活性物质层的正极集流体(一般为铝箔)或负极集流体(一般为铜箔)作为最外圈进行缠绕，在缠绕收尾处贴上胶纸固定。这种结构的弊端在于：由于集流体多为表面光洁的铝箔或铜箔，使得电解液极易在其表面形成液滴，团聚在一起。当电池化成后进行真空抽气并最终封口后，由于大气压的作用，使得此聚团的电解液在电池表面形成凸起，严重影响了电池外观，降低了成品优率。而为了满足一定次数的充放电循环寿命，电池内必须保留有一定量的电解液，保留的电解液又会在集流体表面团聚形成液滴；而若电池内不保留电解液，虽然能够减少集流体表面形成的液滴，但又不能保证电池的循环寿命。二者之间的矛盾不可调和，因此需要改善措施，以同时满足电池对外观和循环寿命的要求。

有鉴于此，确有必要提供一种外观平整且具有较长循环寿命的卷绕式软包装锂离子电池。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种外观平整且具有长循环寿命的软包装锂离子电池，以克服现有技术中的卷绕式软包装锂离子电池不能同时获得平整的外观和较长的循环寿命的不足。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种卷绕式软包装锂离子电池，包括电芯、用于容纳所述电芯的包装袋和灌注于所述包装袋内的电解液，所述电芯由正极片、负极片和设置在所述正极片和所述负极片之间的隔膜卷绕而成，所述电芯的最外层缠绕有聚合物膜层。其中，所述聚合物膜层为聚丙烯(PP)膜层、聚乙烯(PE)膜层、无纺布膜层或聚偏氟乙烯(PVDF)膜层。

作为本实用新型卷绕式软包装锂离子电池的一种改进，所述聚合物膜层的厚度为5μm到50μm。

作为本实用新型卷绕式软包装锂离子电池的一种改进，所述聚合物膜层的厚度为10μm到30μm。

作为本实用新型卷绕式软包装锂离子电池的一种改进，所述聚合物膜层的厚度为20μm。

作为本实用新型卷绕式软包装锂离子电池的一种改进，所述聚合物膜层的层数为两层或四层。

作为本实用新型卷绕式软包装锂离子电池的一种改进，所述聚合物膜层的表面涂覆有陶瓷材料层，其中，所述陶瓷材料层为三氧化二铝层或二氧化硅层。

作为本实用新型卷绕式软包装锂离子电池的一种改进，所述聚合物膜层的表面涂覆有高分子材料层，其中，所述高分子材料层为聚偏氟乙烯层或聚甲基丙烯酸甲酯层。

相对于现有技术，本实用新型通过在电芯的最外层缠绕隔膜，可以改变电芯的表面光洁度和表面张力特性，从而消除了电解液在电芯表面的聚团，减少甚至消除电芯表面液滴的出现，解决了因此而导致的电池外观起皱、不平整的问题，提高成品优率。同时缠绕在电芯最外层的隔膜还可以吸附和“存储”一部分电解液，在电芯循环后期，活性物质孔隙中的电解液逐渐消耗完，“存储”在外层隔膜内的电解液又会被位于电芯内部的极片等吸收出来，继续维持循环，从而延长电池的循环寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式，对本实用新型及其有益效果进行详细说明，但本实用新型的实施方式并不限于此。

如图1所示，一种卷绕式软包装锂离子电池，包括电芯1、用于容纳电芯1的包装袋2和灌注于包装袋2内的电解液，电芯1由正极片11、负极片12和设置在正极片11和负极片12之间的隔膜13卷绕而成，电芯1的最外层缠绕有聚合物膜层14。该聚合物膜层14可以是由设置在正极片11和负极片12之间的隔膜13延伸出来缠绕在电芯1的最外层，也可以是在卷绕好的电芯1的集流体的外围缠绕另外的聚合物材质的膜层。聚合物膜层14的孔隙率范围在15％到60％之间，使其具有较好的吸附电解液的能力。

其中，聚合物膜层14为聚丙烯(PP)膜层、聚乙烯(PE)膜层、无纺布膜层或聚偏氟乙烯(PVDF)膜层，这些膜层都具有一定的吸附和“存储”电解液的能力，从而可以提高电池的循环寿命；而且这些膜层与光洁的集流体不同，电解液较难在这些膜层上团聚形成液滴，从而可以改善电池的外观平整度。为了保证聚合物膜层14的稳定，还可以在聚合物膜层14的末端贴上固定胶纸，以防止聚合物膜层14的滑动。

聚合物膜层14的厚度为5μm到50μm。聚合物膜层14的厚度太大，会影响电池的能量密度；聚合物膜层14的厚度太小，则吸附和“存储”电解液的能力太弱，不利于提高电池的循环寿命。聚合物膜层14的厚度为5μm到50μm是一个合理的厚度。

聚合物膜层14的厚度为10μm到30μm。

聚合物膜层14的厚度为20μm。

聚合物膜层14的层数为两层或四层。多层聚合物膜层14可以进一步提高电池的循环寿命，而且由于聚合物膜层14具有一定的柔软性，可以对电池起到一定的保护作用。

聚合物膜层14的表面涂覆有陶瓷材料层，陶瓷材料层可以提高电池的安全性能，还能在一定程度上提高电池的硬度。

陶瓷材料层为三氧化二铝层或二氧化硅层，这两种陶瓷材料价廉易得，且化学性质稳定，不会影响电池性能，而且当电池内有HF酸等有害物质产生时，还能起到吸附这些有害物质的作用，从而提高电池性能。

聚合物膜层14的表面涂覆有高分子材料层，高分子材料层具有吸附电解液的作用，从而增加聚合物膜层14吸附电解液的量，延长电池的使用寿命。

高分子材料层为聚偏氟乙烯层或聚甲基丙烯酸甲酯层。这两种高分子材料具有较好的吸附电解液的能力。

根据上述的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本实用新型说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (7)

1.一种卷绕式软包装锂离子电池，包括电芯、用于容纳所述电芯的包装袋和灌注于所述包装袋内的电解液，所述电芯包括依次叠置并卷绕的正极片、隔膜和负极片，其特征在于：所述电芯的最外层缠绕有聚合物膜层。

2.根据权利要求1所述的卷绕式软包装锂离子电池，其特征在于：所述聚合物膜层的厚度为5μm到50μm。

3.根据权利要求2所述的卷绕式软包装锂离子电池，其特征在于：所述聚合物膜层的厚度为10μm到30μm。

4.根据权利要求3所述的卷绕式软包装锂离子电池，其特征在于：所述聚合物膜层的厚度为20μm。

5.根据权利要求1所述的卷绕式软包装锂离子电池，其特征在于：所述聚合物膜层的层数为两层或四层。

6.根据权利要求1所述的卷绕式软包装锂离子电池，其特征在于：所述聚合物膜层的表面涂覆有陶瓷材料层。

7.根据权利要求1所述的卷绕式软包装锂离子电池，其特征在于：所述聚合物膜层的表面涂覆有高分子材料层。