CN203218387U - 一种锂离子电池结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池结构，包括包装袋、容纳于包装袋内的电芯和灌注于包装袋内电解液，电芯包括相互卷绕或叠加的阴极极片、阳极极片和设置于阳极极片与阴极极片之间的隔离膜，隔离膜包括中间部和边缘部，边缘部对应于阴极极片的边缘处和阳极极片的边缘处，边缘部的厚度大于中间部的厚度。使得锂离子电池在不影响能量密度的前提下，可以有效减少毛刺刺穿隔离膜的风险，降低电芯由于毛刺引起的自放电现象，从而提高了电芯安全性。

Description

一种锂离子电池结构

技术领域

本实用新型属于锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池结构。

背景技术

锂离子电池作为为一种优秀的二次电源，因其能量密度高、开路电压高、循环寿命长和环保等优点，目前已广泛应用在我们的生活中：在手机、笔记本电脑、平板电脑、电动工具等可移动电子产品中已经普及应用，在电动汽车及储能方面也有飞速的发展。

随着电子产品功能的不断增强，功耗越来越大，对电池的能量密度提出了更高的要求。电池能量密度的提升从结构方面入手，可以通过减少包装铝箔、阴阳极基材和隔离膜厚度等方式提升，其中隔离膜层数多(为阴极或阳极基材层数的2倍)，减少隔离膜厚度提升能量密度收效最快。当前隔离膜的厚度已经由最开始的25微米减少到20微米，再到16微米，12微米，目前最薄的仅为7微米。但隔离膜厚度减薄的同时，由于极片分切后边缘产生的毛刺更容易刺破隔离膜，导致阴阳极极片接触造成微短路，从而产生自放电现象，使能量持续损失。隔离膜越薄，做成电池后自放电现象越严重；而且随着隔离膜厚度的减少，一些工序如高电压击穿测试的优率也越来越低，制造过程也无法实现，这在某种程度上制约了通过降低隔离膜厚度来提高能量密度的空间。

锂离子电池的制备过程为搅拌，涂布，冷压，分条，卷绕等，在分条工序，阴阳极片分切后极片边缘均会产生毛刺，而卷绕后电芯为“阴极-隔离膜-阳极-隔离膜”的基本结构，阴极毛刺有机会刺破隔离膜接触到对方，因此而产生微短路，导致有自放电的现象，从而使电池的能量持续损失。这些接触有强有弱，因此锂离子电池的自放电水平也有高有低，弱的微短路使电池在存储过程中持续损失容量，强的微短路可能直接引发电池燃烧，造成安全风险。

极片分切后的毛刺按方向一般分为两种，平面毛刺和端面毛刺，平面毛刺平行于极片平面和隔离膜平面方向，危害较小；端面毛则垂直于极片平面和隔离膜平面方向，危害要大，因为它更容易刺破隔离膜引起阴阳极内短路。

解决毛刺最根本的方法是改善分条刀具与提高设备精度与稳定性，但分条刀是个损耗件，首先其分条质量和使用寿命与刀具材质和厂家密切相关，难以统一到一个水平；其次是任何刀具随着使用过程的进行，刀具一定会有损耗，从而微观上出现裂纹、缺口等缺陷，使切割出来的极片毛刺变多，毛刺随着时间变差是一定的。

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，而提供一种锂离子电池结构，本实用新型将锂离子电池的隔离膜在宽度方向设置为中间薄两边厚结构，使得锂离子电池在不影响能量密度的前提下，减少电芯的自放电现象，保证电池的安全性。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种锂离子电池结构，包括包装袋、容纳于所述包装袋内的电芯和灌注于所述包装袋内电解液，所述电芯包括相互卷绕或叠加的阴极极片、阳极极片和设置于所述阳极极片与所述阴极极片之间的隔离膜，所述隔离膜包括中间部和边缘部，所述边缘部对应于所述阴极极片的边缘处和所述阳极极片的边缘处，所述边缘部的厚度大于所述中间部的厚度。

所述边缘部的厚度比所述中间部的厚度厚5～10um。

所述边缘部的厚度比所述中间部的厚度厚8um。

所述边缘部设置为两个，两个所述边缘部分别位于所述中间部的两端。

两个所述边缘部的宽度均为1.5～3mm。

两个所述边缘部的宽度均为2mm。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型包括包装袋、容纳于包装袋内的电芯和灌注于包装袋内电解液，电芯包括相互卷绕或叠加的阴极极片、阳极极片和设置于阳极极片与阴极极片之间的隔离膜，隔离膜包括中间部和边缘部，边缘部对应于阴极极片的边缘处和阳极极片的边缘处，边缘部的厚度大于中间部的厚度。使得锂离子电池在不影响能量密度的前提下，可以有效减少毛刺刺穿隔离膜的风险，降低电芯由于毛刺引起的自放电现象，从而提高了电芯安全性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图，对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示，一种锂离子电池结构，包括包装袋、容纳于包装袋内的电芯和灌注于包装袋内电解液，电芯包括相互卷绕或叠加的阴极极片5、阳极极片2和设置于阳极极片2与阴极极片5之间的隔离膜4，隔离膜4包括中间部7和边缘部6，边缘部6对应于阴极极片5的边缘处和阳极极片2的边缘处，边缘部6的厚度大于中间部7的厚度。

其中，隔离膜4来料要求使用固定宽度的卷料，不引入隔离膜4分切工序。卷绕完成后，阴极极片5的边缘及阳极极片2的边缘均落在隔离膜4的边缘部6区域内。

优选的，边缘部6的厚度比中间部7的厚度厚5～10um。

边缘部6的厚度比中间部7的厚度厚8um。

边缘部6设置为两个，两个边缘部6分别位于中间部7的两端。

优选的，两个边缘部6的宽度均为1.5～3mm，阴极极片5和阳极极片2与隔离膜4卷绕后，隔离膜4的边缘部6区域为阴阳极切割边相对的区域，毛刺集中在这个位置，能更好地掩盖毛刺，防止毛刺刺穿隔离膜4。

两个边缘部6的宽度均为2mm。

本实用新型的制作过程是：使用定宽特殊隔离膜4，按正常方式卷绕，可使用自动卷绕或手动卷绕方式，卷绕完成后，阴极极片5边缘和阳极极片2边缘均落在隔离膜4的边缘部6区域内，后续按正常生产方式进行生产操作，直到电池完成制作。本实用新型能在保证能量密度的前提下更好地解决电池的自放电和安全问题，而且不引入额外工序，不对生产造成负担。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够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述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本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 (6)

1. 一种锂离子电池结构，包括包装袋、容纳于所述包装袋内的电芯和灌注于所述包装袋内电解液，所述电芯包括相互卷绕或叠加的阴极极片、阳极极片和设置于所述阳极极片与所述阴极极片之间的隔离膜，其特征在于：所述隔离膜包括中间部和边缘部，所述边缘部对应于所述阴极极片的边缘处和所述阳极极片的边缘处，所述边缘部的厚度大于所述中间部的厚度。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池结构，其特征在于：所述边缘部的厚度比所述中间部的厚度厚5～10um。

3.根据权利要求2所述的锂离子电池结构，其特征在于：所述边缘部的厚度比所述中间部的厚度厚8um。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池结构，其特征在于：所述边缘部设置为两个，两个所述边缘部分别位于所述中间部的两端。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池结构，其特征在于：两个所述边缘部的宽度均为1.5～3mm。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池结构，其特征在于：两个所述边缘部的宽度均为2mm。

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