CN208603718U - 一种电芯及包含其的锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锂电池制备技术领域，公开了一种电芯及包含其的锂离子电池。该电芯包括正极片、负极片及设置于两者间的隔膜，该正极片包括正极集流体，在正极集流体表面设置厚度为0.5‑1.5μm的第一导电涂层，且在第一导电涂层表面设置厚度为0.10‑0.11mm的正极活性物质层，利用特定厚度的第一导电涂层与特定厚度的正极活性物质层相互配合，并用负极片卷裹所述正极片所形成圆柱状结构的电芯，构建了快速的电子传输通道，改善电池高倍率放电因正极片导电性差造成电池温升大，最终提高了锂离子电池在高放电倍率下的使用寿命。

Description

一种电芯及包含其的锂离子电池

技术领域

本实用新型属于锂电池制备技术领域，具体涉及一种电芯及包含其的锂离子电池。

背景技术

“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，是一种清洁环保的功能元件。其具有工作电压高、比能量大和自放电小等突出特点，被广泛用于诸多领域，诸如电动工具领域等。

诸如中国专利文献CN 103208645 A公开了一种锰酸锂和石墨烯组成的纳米动力电池，包括正极、负极、隔膜、电解液、电池壳体，正极与负极间设置隔膜，电解液设置于所述的电池壳体中，正极以及负极的组分以及重量百分比为：正极包括92％～95％的正极活性物质、2％～4％的正极粘结剂、0％～4％的正极导电剂和余量为正极集流体；负极包括89％～93％的石墨烯、0％～2％负极导电剂、0％～2％增稠剂、2％～3％的负极粘结剂和余量为负极集流体。

上述技术中，在导电性方面仍有待进一步地提高，其在常温且高倍率下的使用寿命较短，而电动工具客户对电池高容量高倍率需求越来越急迫，故如何提供一种高倍率、高容量和长寿命的锂离子电池是本领域亟需解决的一个技术问题。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的是现有锂离子电池放电倍率低且使用寿命短的缺陷，进而提供一种放电倍率高且使用寿命长的电芯及包含其的锂离子电池。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型所提供的电芯，包括正极片、负极片及设置于两者间的隔膜，所述正极片包括正极集流体，还包括，

第一导电涂层，设置于所述正极集流体表面，且所述第一导电涂层的厚度为0.5-1.5μm；

正极活性物质层，设置于所述第一导电涂层表面，且所述正极活性物质层的厚度为0.10-0.11mm；以及，

圆柱状结构，其由所述负极片卷裹所述正极片所形成。

进一步地，沿远离所述正极集流体的方向，在其正反表面依次设置所述第一导电涂层和正极活性物质层。

进一步地，还包括负极活性物质层，设置于负极集流体表面，其厚度为0.11-0.12mm，以形成所述负极片。

进一步地，还包括至少一个正极极耳，设置于所述正极集流体上；

至少一个负极极耳，设置于所述负极集流体上。

进一步地，所述正极极耳设置于所述正极集流体的中间部位，且沿所述正极集流体的宽度方向从其上延伸至外界；

所述负极极耳为两个，沿所述负极集流体的长度方向分别设置于其两端，且沿所述负极集流体的宽度方向从其上延伸至外界。

进一步地，还包括第二导电涂层，设置于负极集流体表面，且位于所述负极集流体与所述负极活性物质层之间。

进一步地，所述电芯的直径为17-18mm，高度为60-61mm。

此外，本实用新型还提供了一种锂离子电池，其包括上述电芯。

进一步地，还包括壳体，其具有用于容纳电解液和所述电芯的容置内腔；

盖帽，盖合于所述壳体的开口端上，以封闭所述容置内腔。

进一步地，还包括第一绝缘垫片，设置于所述壳体内部，且位于所述壳体底部与所述电芯之间；

第二绝缘垫片，设置于壳体内部，且位于所述电芯与所述盖帽之间。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：该电芯包括正极片、负极片及设置于两者间的隔膜，该正极片包括正极集流体，在正极集流体表面设置厚度为0.5-1.5μm的第一导电涂层，且在第一导电涂层表面设置厚度为0.10-0.11mm的正极活性物质层，利用特定厚度的第一导电涂层与特定厚度的正极活性物质层相互配合，并用负极片卷裹所述正极片所形成圆柱状结构的电芯，构建了快速的电子传输通道，改善电池高倍率放电因正极片导电性差造成电池温升大，最终提高了锂离子电池在高放电倍率下的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中正极片的结构示意图；

图2本实用新型实施例中负极片的正面结构示意图；

图3本实用新型实施例中负极片的反面结构示意图；

图4为本实用新型实施例中电芯的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中未封装的锂离子电池的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中封装后的锂离子电池的结构示意图；

附图标记说明：

0-电芯；1-正极片；2-正极极耳；3-负极片；4-负极极耳；5-绝缘层；6-壳体；7-焊针；8-盖帽。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供了一种电芯，包括正极片1、负极片3及设置于两者间的隔膜，正极片1包括正极集流体，例如正极集流体可为厚度为14μm铝箔，还包括，

第一导电涂层，设置于所述正极集流体表面，且所述第一导电涂层的厚度为0.5-1.5μm；在本实施例中，第一导电涂层为石墨烯导电涂层；

正极活性物质层，设置于所述第一导电涂层表面，且所述正极活性物质层的厚度为0.10-0.11mm；在本实施例中，正极活性物质层含有5-10nm的碳纳米管，以及，

圆柱状结构，其由所述负极片3卷裹所述正极片1所形成。

上述电芯0中，该电芯0包括正极片1、负极片3及设置于两者间的隔膜，该正极片包括正极集流体，在正极集流体表面设置厚度为0.5-1.5μm的第一导电涂层，且在第一导电涂层表面设置厚度为0.10-0.11mm的正极活性物质层，利用特定厚度的第一导电涂层与特定厚度的正极活性物质层相互配合，并用负极片3卷裹所述正极片1所形成圆柱状结构的电芯0，构建了快速的电子传输通道，改善电池高倍率放电因正极片导电性差造成电池温升大，最终提高了锂离子电池在高放电倍率下的使用寿命。

在本实施例中，沿远离所述正极集流体的方向，在其正反表面依次设置所述第一导电涂层和正极活性物质层，这样可进一步地提高导流效果和锂离子电池的高倍率放电性能。

为了更好地导电，还包括至少一个正极极耳2，设置于所述正极集流体上；至少一个负极极耳4，设置于所述负极集流体上。

进一步地，还包括负极活性物质层，设置于负极集流体表面，其厚度为0.11-0.12mm，以形成所述负极片，例如负极集流体可为电解铜箔。

实施例2

本实施例提供了一种电芯，在实施例1的基础上，如图1、2、3和4所示，为了提高电子传输速度，提高锂离子电池的高倍率放电性能，还包括第二导电涂层，设置于负极集流体表面，且位于所述负极集流体与所述负极活性物质层之间，具体地，第二导电涂层为石墨烯导电涂层，其厚度为0.5-1.5μm；

为了减少正极极耳2和负极极耳4的个数，同时保持电池性能，如图1、2和3所示，正极极耳2设置于所述正极集流体的中间部位，且沿所述正极集流体的宽度方向从其上延伸至外界，具体地，正极集流体的宽度为56.5mm，长度为813mm，正极极耳2所设置的所述正极集流体的中间部位的宽度为15mm，正极极耳2的总长度为60mm，其中伸出正极集流体的长度为19mm；所述负极极耳4为两个，沿所述负极集流体的长度方向分别设置于其两端，且沿所述负极集流体的宽度方向从其上延伸至外界，具体地，负极极耳4的长度为879mm，宽度为58mm，其中一个负极极耳4的总长度A+B为44mm，伸出负极集流体的长度B为14mm，另一个负极极耳4的总长度A+C为38mm，伸出负极集流体的长度C为8mm。

如图4所示，所述电芯0的直径ΦA为17-18mm，高度D为60-61mm。

实施例3

本实施例提供了一种电芯，在实施例1或2的基础上，如图4所示，为了保证电芯的绝缘性，还包括绝缘层5，设置于所述电芯0的外表面，具体地，绝缘层5锂电池终止胶带。

实施例4

本实施例提供了一种锂离子电池，如图5和6所示，其包括上述实施例1、2或3所述的电芯。如图5所示，还包括壳体6，其具有用于容纳电解液和所述电芯的容置内腔；壳体6具体可为钢壳；盖帽8，盖合于所述壳体6的开口端上，以封闭所述容置内腔；

为了保证电芯0与壳体6上下端的绝缘性，还包括第一绝缘垫片，设置于所述壳体6内部，且位于所述壳体6底部与所述电芯0之间；第二绝缘垫片，设置于壳体6内部，且位于所述电芯0与所述盖帽8之间；

在实际生产过程中，通过焊针7将负极极耳4焊接在一起；通过在壳体6一端进行滚槽形成凹槽，以便于将盖帽8盖合于所述壳体6的开口端上，更具体地，如图6所示，锂离子电池的长度F为64.9mm，宽度G为18.15mm，盖帽8与凹槽间的间距F为2.5mm。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电芯，包括正极片、负极片及设置于两者间的隔膜，所述正极片包括正极集流体，其特征在于，还包括，

第一导电涂层，设置于所述正极集流体表面，且所述导电涂层的厚度为0.5-1.5μm；

正极活性物质层，设置于所述第一导电涂层表面，且所述正极活性物质层的厚度为0.10-0.11mm；以及，

圆柱状结构，其由所述负极片卷裹所述正极片所形成。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，沿远离所述正极集流体的方向，在其正反表面依次设置所述导电涂层和正极活性物质层。

3.根据权利要求1或2所述的电芯，其特征在于，还包括，

负极活性物质层，设置于负极集流体表面，其厚度为0.11-0.12mm，以形成所述负极片。

4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，还包括，

至少一个正极极耳，设置于所述正极集流体上；

至少一个负极极耳，设置于所述负极集流体上。

5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，所述正极极耳设置于所述正极集流体的中间部位，且沿所述正极集流体的宽度方向从其上延伸至外界；

所述负极极耳为两个，沿所述负极集流体的长度方向分别设置于其两端，且沿所述负极集流体的宽度方向从其上延伸至外界。

6.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，还包括，

第二导电涂层，设置于负极集流体表面，且位于所述负极集流体与所述负极活性物质层之间。

7.根据权利要求1或2所述的电芯，其特征在于，所述电芯的直径为17-18mm，高度为60-61mm。

8.一种锂离子电池，其特征在于，包括上述权利要求1-7中任一项所述的电芯。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，还包括，

壳体，其具有用于容纳电解液和所述电芯的容置内腔；

盖帽，盖合于所述壳体的开口端上，以封闭所述容置内腔。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，还包括，

第一绝缘垫片，设置于所述壳体内部，且位于所述壳体底部与所述电芯之间；

第二绝缘垫片，设置于壳体内部，且位于所述电芯与所述盖帽之间。