CN204732494U - 一种快速充放电动力电池的内部和电流引出结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快速充放电动力电池的内部和电流引出结构，包括正极片﹑负极片﹑隔膜﹑汇流柄。正极片由集流体和涂覆一定区域的料区构成，若干正极片通过使用超声焊接等方式组合在一起，负极片由集流体和涂覆一定区域的料区构成，若干负极片通过使用超声焊接等方式组合在一起，正负极各自引出汇流柄以导出电流，若干正极片和负极片卷绕或交错叠放，所有正极片和负极片之间均通过隔膜分开。本实用新型在涂覆极片时通过降低极片的面密度和压实密度，以缩短锂离子穿梭路径，同时，对若干极片进行焊接，相当于多颗电芯并联，具有减小极化内阻的意义，并最终提高电芯输出功率。

Description

一种快速充放电动力电池的内部和电流引出结构

技术领域

本实用新型属于动力电池技术领域，尤其涉及一种快速充放电动力电池的内部和电流引出结构。

背景技术

锂离子电池是继镍氢电池后发展起来的新一代动力电池，因具有工作电压高、能量密度大、安全性好、重量轻、自放电小、循环寿命长、无记忆效应、无污染等优点成为新能源开发的重点研究领域。

目前传统的锂离子动力电池采用依次叠放的负极片、隔膜纸、正极片、隔膜纸进行卷绕，再引出到正极导电柄和负极导电柄。这种电池在充放电过程中，正、负极片表面极化增大、单位面积上的电流密度增加导致内阻升高，而且传统结构中电流从正、负极片至输出端的距离较长，导致其内部极化较大，会导致电池的有效输出功率降低。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种极化内阻小，电芯输出功率高的具备快速充放电功能的动力电池的内部和电流引出结构。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

    一种快速充放电动力电池的内部和电流引出结构，包括若干正极片、若干负极片、正极汇流柄和负极汇流柄，所述若干正极片和若干负极片之间交错叠放或卷绕，每片正极片和每片负极片之间均设置有一片用于隔离正极片和负极片的隔膜纸，所述正极片包括正极集流体，在正极集流体的一定区域内涂覆有浆料，构成正极料区，所述若干正极片在其正极料区处通过超声焊接完成固定并共同与正极汇流柄连接；所述负极片包括负极集流体，在负极集流体的一定区域内涂覆有浆料，构成负极料区，所述若干负极片在其负极料区处通过超声焊接完成固定并共同与负极汇流柄连接。对若干极片进行焊接，相当于多颗电芯并联，具有减小极化内阻的意义，并最终提高电芯输出功率；同时相对传统的锂离子电池，极片到汇流柄的电流传输距离变得很短，内部损耗较少。

    作为优选，所述正极料区位于正极集流体的一端，所述负极料区位于负极集流体的一端，正极料区与负极料区位于电池内部异侧。把两个料区设置在不同侧，使得其在叠放或卷绕时便于操作，大大提高产品的成品率。

    作为优选，所述隔膜纸的尺寸不小于正极片和负极片的尺寸大小，隔膜纸把正极片与负极片完全隔离。隔膜纸的尺寸设计不小于极片的尺寸，使得极片之间能够被完全隔开，避免电池内部短路情况发生。

作为优选，所述正极集流体采用超薄的铝箔制成，其厚度在0.005mm～0.025mm之间；所述负极集流体采用超薄的铜箔制成，其厚度在0.005mm～0.015mm之间。正极集流体和负极集流体的厚度很薄，在相同容量条件下，电极越薄电极的面积就越大，也就是集流体的面积更大，从而减小了集流体的电流密度，从而减小了极化电阻，同时，也缩短了锂离子的穿梭路径。

作为优选，所述正极料区和负极料区的浆料厚度在0.03mm～0.1mm之间。由于料区的浆料厚度极薄，使得其占据的体积也很小，在相同容量下，可以容纳的极片数量增多，有效降低极片的面密度和压实密度，增大极片的面积，缩短锂离子的穿梭路径，减小极化电阻。

    作为优选，所述正极汇流柄由铝制成，负极汇流柄由镍制成。

    作为优选，所述正极片和负极片在展开状态时为长方形片状结构。把极片的展开形状设置为长方形的片状结构，便于叠放或卷绕。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过对对若干极片进行焊接，相当于多颗电芯并联，具有减小极化内阻的意义，并最终提高电芯输出功率。把极片的厚度和浆料的厚度设计的很薄，在相同容量条件下，可以容纳的极片数量增多，有效降低极片的面密度和压实密度，增大极片的面积，缩短锂离子的穿梭路径，减小极化电阻，最终提高电芯的输出功率。隔膜纸的尺寸设计不小于极片的尺寸，使得极片之间能够被完全隔开，有效避免电池内部短路情况发生。

附图说明

图1是本实用新型一种快速充放电动力电池的内部和电流引出结构的结构示意图。

图2是正极片的结构示意图。

图3是负极片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1～图3所示的一种快速充放电动力电池的内部和电流引出结构，包括若干正极片1、若干负极片2、正极汇流柄3和负极汇流柄4，所述若干正极片1和若干负极片2之间交错叠放或卷绕，每片正极片1和每片负极片2之间均设置有一片用于隔离正极片1和负极片2的隔膜纸5，所述正极片1包括正极集流体6，在正极集流体6的一定区域内涂覆有浆料，构成正极料区7，所述若干正极片1在其正极料区7处通过超声焊接完成固定并共同与正极汇流柄3连接；所述负极片2包括负极集流体8，在负极集流体8的一定区域内涂覆有浆料，构成负极料区9，所述若干负极片2在其负极料区9处通过超声焊接完成固定并共同与负极汇流柄4连接。从电池制造工艺的角度来说，要制造高输出的锂离子电池的关键在于减少电池的内部损耗，而减少电池内部损耗的方法最简单的就是减少电池的内阻，本实用新型对若干极片进行焊接，相当于多颗电芯并联，具有减小极化内阻的意义，并最终提高电芯输出功率；同时相对传统的锂离子电池，极片到汇流柄的电流传输距离变得很短，内部损耗较少。

与此同时，正极集流体6采用超薄的铝箔制成，其厚度在0.005mm～0.025mm之间；所述负极集流体8采用超薄的铜箔制成，其厚度在0.005mm～0.015mm之间，正极料区和负极料区的浆料厚度在0.03mm～0.1mm之间。把极片的厚度和涂层的厚度设计的很薄，在相同容量条件下，可以容纳的极片数量增多，有效降低极片的面密度和压实密度，增大极片的面积，缩短锂离子的穿梭路径，减小极化电阻，最终提高电芯的输出功率。

    为了便于叠放或卷绕，正极料区7位于正极集流体6的一端，所述负极料区9位于负极集流体8的一端，正极料区7与负极料区9位于电池内部异侧；正极片1和负极片2在展开状态时为长方形片状结构。

为了避免电池内部极片之间发生短路，隔膜纸5的尺寸不小于正极片1和负极片2的尺寸大小，隔膜纸5把正极片1与负极片2完全隔离。

    正极汇流柄3由铝制成，负极汇流柄4由镍制成。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种快速充放电动力电池的内部和电流引出结构，其特征在于：包括若干正极片、若干负极片、正极汇流柄和负极汇流柄，所述若干正极片和若干负极片之间交错叠放或卷绕，每片正极片和每片负极片之间均设置有一片用于隔离正极片和负极片的隔膜纸，所述正极片包括正极集流体，在正极集流体的一定区域内涂覆有浆料，构成正极料区，所述若干正极片在其正极料区处通过超声焊接完成固定并共同与正极汇流柄连接；所述负极片包括负极集流体，在负极集流体的一定区域内涂覆有浆料，构成负极料区，所述若干负极片在其负极料区处通过超声焊接完成固定并共同与负极汇流柄连接。

2.根据权利要求1所述的一种快速充放电动力电池的内部和电流引出结构，其特征在于：所述正极料区位于正极集流体的一端，所述负极料区位于负极集流体的一端，正极料区与负极料区位于电池内部异侧。

3.根据权利要求1或2所述的一种快速充放电动力电池的内部和电流引出结构，其特征在于：所述隔膜纸的尺寸不小于正极片和负极片的尺寸大小，隔膜纸把正极片与负极片完全隔离。

4.根据权利要求3所述的一种快速充放电动力电池的内部和电流引出结构，其特征在于：所述正极集流体采用超薄的铝箔制成，其厚度在0.005mm～0.025mm之间；所述负极集流体采用超薄的铜箔制成，其厚度在0.005mm～0.015mm之间。

5.根据权利要求4所述的一种快速充放电动力电池的内部和电流引出结构，其特征在于：所述正极料区和负极料区的浆料厚度在0.03mm～0.1mm之间。

6.根据权利要求1所述的一种快速充放电动力电池的内部和电流引出结构，其特征在于：所述正极汇流柄由铝制成，负极汇流柄由镍制成。

7.根据权利要求1所述的一种快速充放电动力电池的内部和电流引出结构，其特征在于：所述正极片和负极片在展开状态时为长方形片状结构。