CN203367419U - 一种卷绕式极板以及由其卷绕而成的锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种卷绕式极板以及由其卷绕而成的锂离子电池,卷绕式极板包括极板本体以及焊接在极板本体上的多个极耳,所述极板本体带有若干个空箔区,所述极耳带有与对应的空箔区相连的焊接段,各焊接段为从极板本体的侧边沿极板本体的高度方向延伸至极板本体内,其中一个极耳设置在极板本体端部且该极耳的焊接段贯穿极板本体,其余极耳的焊接段高度与极板本体的高度之比为1:3~6。本实用新型通过以上设置,所述空箔区只需去除了较少部分的活性物质,对卷绕而成的锂离子电池储能量影响较小,且因设置多个极耳,由本实用新型的卷绕式极板卷绕而成的锂离子电池的内阻较低。

Description

一种卷绕式极板以及由其卷绕而成的锂离子电池
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池加工技术领域,具体涉及一种卷绕式极板以及由其卷绕而成的锂离子电池。
背景技术
锂离子电池按放电类型可分为能量型和功率型,能量型锂离子电池主要特点是可为负载提供长时间小功率的能量,放电倍率很小,如0.2C、0.5C、1C等,应用领域主要涉及电动自行车、手机、笔记本电池等;功率型锂离子电池主要特点是在短时间内可提供较大功率的能量,放电电流非常大,如5C、10C、20C等,应用领域主要有电动工具、电动玩具、遥控模型等。
锂离子电池从内部结构分又可以分为叠片结构和卷绕结构,卷绕结构和叠片结构相比,具有自动化程度高、投资低,所以总体的成本要比叠片结构低,申请号为201120025896.0的专利文献公开了一种锂电池的电芯,包括依次叠置并卷绕的正极极片、隔离膜和负极极片;正极混合浆料涂覆在正极集流体上,负极混合浆料涂覆在负极集流体上,且在该正极极片上设置有正极极耳,在负极极片上设置有负极极耳,且正负极耳在卷绕时分布卷芯两侧。
在锂电池电芯的正极极片和负极极片均设置为单极耳,均设置在极片的一端,单极耳电芯的内阻一般较高,可达40~60mΩ,在大电流通过时电流密度太高,产热较高,存在安全隐患,因此不适用于大电流放电。因此有研究者提出了一种设有多个极耳的锂电池,申请号为201220572232.0的专利文献公开了一种功率型锂离子电池,包括正极极片和负极极片,所述正极极片上设有至少两个正极极耳,所述负极极片上设有至少两个负极极耳。
上述专利文献所提供的锂离子电池虽然可以有效降低电芯内阻降低至10~20mΩ,但在设置极耳时,极耳长度在极板上延伸较长,极板上去除的活性物质较多,将会降低了锂离子电池储能量。
实用新型内容
本实用新型提供了一种卷绕式极板,以解决现有的具有多个极耳的锂离子电池,在极板上设置极耳时,去除的活性物质较多,降低了锂离子电池储能量的问题,且具有降低电芯内阻,电解液渗透扩散均匀等优点。
一种卷绕式极板,包括极板本体以及焊接在极板本体上的多个极耳,所述极板本体带有若干个空箔区,所述极耳带有与对应的空箔区相连的焊接段,各焊接段为从极板本体的侧边沿极板本体的高度方向延伸至极板本体内,其中一个极耳设置在极板本体端部且该极耳的焊接段贯穿极板本体,其余极耳的焊接段高度与极板本体的高度之比为1:3~6。
以上设置的卷绕式极板,与对应的空箔区相连的焊接段只有一个贯穿极板本体设置,其余皆只占极板本体的部分高度,因此,所述空箔区只需去除了较少部分的活性物质,对锂离子电池储能量影响较小,且因设置多个极耳,由本实用新型的锂离子电池的极板卷绕而成的锂离子电池的内阻较低。
制备上述卷绕式极板时,首先,通过分切机将涂布活性物质的后的极板原料切成符合设计尺寸的极板本体,然后用超声波沿着极板本体侧边将部分活性物质去掉,形成用于焊接极耳的空箔区,最后将极耳的焊接段焊接至空箔区,其中,极耳的间距设置可以先经过计算得出,使卷绕式极板在卷绕后,使同一块卷绕式极板上的极耳相互重叠。
为了尽可能利用空箔区的焊接空间,从而减少去除的活性物质的数量,增加锂离子电池电能储蓄量,优选的,所述焊接段处在对应空箔区的中间。
为了提高锂离子电池的工作性能,提高极耳的焊接效果,所述空箔区需要设置较宽裕的焊接范围,优选的,所述空箔区比对应的焊接段宽1~5mm。
为了扩大本实用新型的使用范围,优选的,所述极耳的厚度为0.02~0.3mm。
进一步优选的,所述极耳的宽度为3~30mm。
本实用新型同时提供了一种锂离子电池,包括卷芯,所述卷芯中带有两块上述的卷绕式极板,两块卷绕式极板分别作为正极板和负极板,正极板上的极耳为正极耳,负极板上的极耳为负极耳,锂离子电池的顶面大致为矩形,所有的正极耳和所有的负极耳分别位于矩形的两对角处。
优选的,所述卷芯为多个,所有的卷芯通过铝塑复合膜包覆。
优选的,所有正极耳相互重合构成正极柱,负极耳相互重合构成负极柱,正极柱和负极柱上分别焊接有外极耳,外极耳外周与铝塑复合膜密封配合。
其中,设置在正极板上的活性物质是钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和/或三元材料;设置在负极板上的活性物质是石墨、硅基化物、锡基化合物和/或Li4Ti5O12。
本实用新型的有益效果:
本实用新型的卷绕式极板以及由其卷绕而成的锂离子电池,所述焊接段中,只有设置在极板本体端部的一个焊接段贯穿极板本体,其余焊接段皆只占极板本体的部分高度,因此,所述对应的空箔区只需去除了较少部分的活性物质,对卷绕而成的锂离子电池储能量影响较小,且因设置多个极耳,由本实用新型的卷绕式极板卷绕而成的锂离子电池的内阻较低。
附图说明
图1为本实用新型的极板本体的结构示意图。
图2为本实用新型的卷绕式极板的结构示意图。
图3为本实用新型的锂离子电池的结构示意图。
图4为图3的俯视图。
具体实施方式
如图1和图2所述,本实施例的卷绕式极板包括极板本体1以及焊接在极板本体1上的6个极耳2,对应的,极板本体1上带有6个空箔区3,极耳2带有与对应的空箔区3相连的焊接段21,焊接段21为从极板本体1的侧边沿极板本体1的高度方向延伸至极板本体1内,其中一个极耳2设置在极板本体1端部且该极耳2的焊接段21贯穿极板本体1,其余极耳2的焊接段21高度与极板本体1的高度之比为1:5。
制备本实施例的卷绕式极板时,首先,通过分切机将涂布活性物质的后的极板原料切成符合设计尺寸的极板本体1,然后用超声波沿着极板本体1侧边将部分活性物质去掉,形成用于焊接极耳2的空箔区3,最后将极耳2的焊接段21焊接至空箔区3,其中,极耳2的间距设置可以先经过计算得出,使卷绕式极板在卷绕后,使同一块卷绕式极板上的极耳2相互重叠。
焊接定位时,焊接段21处在对应空箔区3的中间,且空箔区3比对应的焊接段21宽2mm。
极耳2的厚度为0.05mm,宽度为5mm。
如图3和图4所示,本实施例的锂离子电池,包括一个卷芯4,卷芯4中带有两块上述的卷绕式极板,两块卷绕式极板分别作为正极板和负极板,正极板上的极耳2为正极耳5,负极板上的极耳为负极耳6,锂离子电池的顶面大致为矩形,所有的正极耳5和所有的负极耳6分别位于矩形的两对角处。
所有正极耳5相互重合构成正极柱,负极耳6相互重合构成负极柱,正极柱和负极柱上分别焊接有外极耳7,外极耳7外周与铝塑复合膜密封配合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施举例,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种卷绕式极板,包括极板本体以及焊接在极板本体上的多个极耳,其特征在于,所述极板本体带有若干个空箔区,所述极耳带有与对应的空箔区相连的焊接段,各焊接段为从极板本体的侧边沿极板本体的高度方向延伸至极板本体内,其中一个极耳设置在极板本体端部且该极耳的焊接段贯穿极板本体,其余极耳的焊接段高度与极板本体的高度之比为1:3~6。
2.如权利要求1所述的卷绕式极板,其特征在于,所述焊接段处在对应空箔区的中间。
3.如权利要求2所述的卷绕式极板,其特征在于,所述空箔区比对应的焊接段宽1~5mm。
4.如权利要求1所述的卷绕式极板,其特征在于,所述极耳的厚度为0.02-0.3mm。
5.如权利要求4所述的卷绕式极板,其特征在于,所述极耳的宽度为3-30mm。
6.一种锂离子电池,包括卷芯,其特征在于,所述卷芯中带有两块如权利要求1~5任一项所述的卷绕式极板,两块卷绕式极板分别作为正极板和负极板,正极板上的极耳为正极耳,负极板上的极耳为负极耳,锂离子电池的顶面大致为矩形,所有的正极耳和所有的负极耳分别位于矩形的两对角处。
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CN105576191A (zh) * 2016-02-26 2016-05-11 宁德新能源科技有限公司 一种电池极片及采用该电池极片的二次电池
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Patentee before: Zhejiang Tianneng Energy Technology Co., Ltd.

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