CN203589161U - 一种卷绕型锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种卷绕型锂离子电池，正极极片(1)包括正极集流体(5)和涂覆在正极集流体(5)上的正极活性物质层(6)，负极极片(2)包括负极集流体(8)和涂覆在负极集流体(8)上的负极活性物质层(9)，正极极片(1)留有多个正极耳(7)，负极极片(2)留有多个负极耳(10)，正极极片(1)、隔膜(3)和负极极片(2)卷绕成电池芯(17)，正极极片(1)上的正极耳(7)和负极极片(2)上的负极耳(10)分别构成电池芯正极耳(19)和电池芯负极耳(20)，电池芯正极耳(19)和电池芯负极耳(20)分别与正极金属极耳(11)和负极金属极耳(14)固定连接。本实用新型具有低内阻、高功率、高体积能量密度、高安全性、高一致性以及生产效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池，特别是涉及一种卷绕型锂离子电池。
背景技术
锂离子电池因为具有高比能量、无记忆效应、环保等优点，近年来得到飞速发展，应用范围也得到了极大的拓展，除了用在数码相机、智能手机、笔记本电脑、电子烟和便携式小型电气等电子产品以外，还被应用在电动自行车、电动摩托车、动力汽车、基站动力和电站储能等动力领域。
在锂离子电池设计和制造领域，目前大致分几种结构：
1.叠片结构，采用单层结构的正负极片，极片上用冲模冲切出集流体作为极耳，制造效率不高，而且正负极对齐的问题难以解决，边缘错位或毛刺造成短路的风险较高。
2.每层极片焊接多个极耳的卷绕结构，如深圳市比克电池有限公司专利CN101034742A，同样有制造效率低的问题，因为需要对涂布后的极片进行复杂的处理，另外就是焊接极耳数目较多，成本较高，同时降低了电池的容量水平。
3.多卷芯并联结构，相比每层极片焊接多个极耳的结构，容量水平更低，成本更高。
4.集流体两侧涂布留白用作极耳的卷绕结构，如宁德新能源科技有限公司专利CN202585660U，但该种结构的留白部分占据了很大的内部空间，导致电池的能量密度不高，同时因为空白部分由于焊接贴合在一起，不利于电解液的良好浸润，对制造过程有一定影响。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有低内阻、高功率、高体积能量密度、高安全性、高一致性以及生产效率高的卷绕型锂离子电池。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的卷绕型锂离子电池，包括电池芯、正极金属极耳、负极金属极耳、电池外壳以及电解液，所述的电池芯包括正极极片、负极极片、介于所述的正极极片和负极极片之间的隔膜，所述的正极极片包括正极集流体和涂覆在所述的正极集流体上的正极活性物质层，所述的负极极片包括负极集流体和涂覆在所述的负极集流体上的负极活性物质层，所述的正极极片在其长度方向上留有多个正极耳，所述的负极极片在其长度方向上留有多个负极耳，所述的正极极片、隔膜和负极极片卷绕成所述的电池芯，所述的正极极片上的正极耳和所述的负极极片上的负极耳分别构成电池芯正极耳和电池芯负极耳，所述的电池芯正极耳和电池芯负极耳的宽度均小于所述的电池芯的宽度且分居于所述的电池芯的两端，所述的电池芯正极耳和所述的电池芯负极耳分别与所述的正极金属极耳和所述的负极金属极耳固定连接。
所述的电池芯正极耳和电池芯负极耳在所述的电池芯的宽度方向处于居中位置。
所述的电池外壳为铝塑膜软包，所述的正极金属极耳和所述的负极金属极耳还分别包含有正极金属极耳极耳胶和负极金属极耳极耳胶。
所述的电池外壳为硬壳，所述的电池芯正极耳和电池芯负极直接焊接到所述的电池外壳的所述的正极金属极耳和所述的负极金属极耳上。
采用上述技术方案的卷绕型锂离子电池，其有益效果是：
本实用新型采用一体成型多极耳卷绕结构的电池芯缩短了活性物质到极耳的距离，从而大大降低了电池的内阻，使电池具有优秀大功率充放的性能和循环性能，且卷绕结构生产成本低，生产效率高，对齐度好。
本实用新型采用的一体成型多极耳结构，可以方便地进行翻转整形，过程简单便于操作，具有高一致性和高生产效率，极耳翻转整形将极耳转接部分占用的空间降至最小，电池具有高体积能量密度。
本实用新型采用极耳居于电池芯两端中部的结构，有利于设计极耳的宽度，以适用于不同的过电流需求，高安全性能高，方便不同型号电池的设计需求。
本实用新型的正极耳和负极耳的宽度小于电池芯的宽度，边侧的孔隙有利于电解液顺利地、充分地浸润整个电池芯，保证了电池电化学性能的良好发挥。
综上所述，本实用新型是一种具有低内阻、高功率、高体积能量密度、高安全性、高一致性以及生产效率高的卷绕型锂离子电池。
附图说明
图1为本实用新型电池外观结构示意图。
图2为本实用新型电池剖面结构示意图。
图3为本实用新型正极极片结构示意图。
图4为本实用新型负极极片结构示意图。
图5为本实用新型卷绕后电池芯的结构示意图。
图6为本实用新型电池芯与金属极耳固定连接后的正视结构示意图。
图7为本实用新型电池芯与金属极耳固定连接后的侧视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和以铝塑膜软包装为例的具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。
如图1和图2所示，电池4包括电池芯17、电池外壳18、正极金属极耳11、负极金属极耳14以及电解液，如图5、图6和图7所示，电池芯17包括正极极片1、负极极片2、介于正极极片1和负极极片2之间的隔膜3，如图3和图4所示，正极极片1包括正极集流体5和涂覆在正极集流体5上的正极活性物质层6，负极极片2包括负极集流体8和涂覆在负极集流体8上的负极活性物质层9，正极极片1在其长度方向上留有多个正极耳7，负极极片2在其长度方向上留有多个负极耳10，将正极极片1、隔膜3和负极极片2卷绕成电池芯17后，正极极片1上的正极耳7和负极极片2上的负极耳10分别构成电池芯正极耳19和电池芯负极耳20，电池芯正极耳19和电池芯负极耳20的宽度均小于电池芯17的宽度，且分居于电池芯17两端，在电池芯17宽度方向处于居中位置，电池芯正极耳19、电池芯负极耳20分别与正极金属极耳11、负极金属极耳14固定连接，并对连接区域进行翻转整形，分别构成正极耳整形区13、负极耳整形区16，对于电池外壳18为铝塑膜软包方式的电池4，正极金属极耳11和负极金属极耳14还分别包含有正极金属极耳极耳胶12和负极金属极耳极耳胶15，正极金属极耳极耳胶12和负极金属极耳极耳胶15用于热封组合到电池外壳18内，电池组装完成后，正极金属极耳11即为电池的正极，负极金属极耳14即为电池的负极。
同样，本实用新型也适用于硬壳电池如铝壳、钢壳等，只需将电池芯正极耳19和电池芯负极20通直接焊接到电池外壳18的正、负极连接点/片组件即正极金属极耳11和负极金属极耳14上，组合到电池外壳内，电池外壳的正、负极连接点/片组件分别构成电池的正、负极。
根据上述说明书的揭示和指导，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适当的变更和修改。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 (4)
1.一种卷绕型锂离子电池，包括电池芯(17)、正极金属极耳(11)、负极金属极耳(14)、电池外壳(18)以及电解液，其特征是：所述的电池芯(17)包括正极极片(1)、负极极片(2)、介于所述的正极极片(1)和负极极片(2)之间的隔膜(3)，所述的正极极片(1)包括正极集流体(5)和涂覆在所述的正极集流体(5)上的正极活性物质层(6)，所述的负极极片(2)包括负极集流体(8)和涂覆在所述的负极集流体(8)上的负极活性物质层(9)，所述的正极极片(1)在其长度方向上留有多个正极耳(7)，所述的负极极片(2)在其长度方向上留有多个负极耳(10)，所述的正极极片(1)、隔膜(3)和负极极片(2)卷绕成所述的电池芯(17)，所述的正极极片(1)上的正极耳(7)和所述的负极极片(2)上的负极耳(10)分别构成电池芯正极耳(19)和电池芯负极耳(20)，所述的电池芯正极耳(19)和电池芯负极耳(20)的宽度均小于所述的电池芯(17)的宽度且分居于所述的电池芯(17)的两端，所述的电池芯正极耳(19)和所述的电池芯负极耳(20)分别与所述的正极金属极耳(11)和所述的负极金属极耳(14)固定连接。
2.根据权利要求1所述的卷绕型锂离子电池，其特征是：所述的电池芯正极耳(19)和电池芯负极耳(20)在所述的电池芯(17)的宽度方向处于居中位置。
3.根据权利要求1或2所述的卷绕型锂离子电池，其特征是：所述的电池外壳(18)为铝塑膜软包，所述的正极金属极耳(11)和所述的负极金属极耳(14)还分别包含有正极金属极耳极耳胶(12)和负极金属极耳极耳胶(15)。
4.根据权利要求1或2所述的卷绕型锂离子电池，其特征是：所述的电池外壳(18)为硬壳，所述的电池芯正极耳(19)和电池芯负极(20)直接焊接到所述的电池外壳(18)的所述的正极金属极耳(11)和所述的负极金属极耳(14)上。
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| CN108428947A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-08-21 | 范能文 | 卷绕式动力电池 |
| CN115566373A (zh) * | 2022-12-07 | 2023-01-03 | 楚能新能源股份有限公司 | 一种错位型的全极耳极片、卷绕电芯和圆柱电池 |
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