CN209104266U - 锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
一种锂离子电池，属于锂离子电池技术领域。所述的锂离子电池将第一极耳焊接在第一极片尾部，第二极耳焊接在第二极片尾部，第一极片和第二极片的头部均为双面涂布区，第一极片和第二极片的头部错开一折卷绕。本实用新型的锂离子电池，正、负极片相加共有2折单面涂布区和2折空箔区，与现有的锂离子电池相比，直接减少2折单面涂布区，能量密度有明显提高。本实用新型的锂离子电池极耳焊接在极片尾部，封装后极耳处不存在背部台阶，利于后续保护板等元件的装配。本实用新型的锂离子电池在顶侧封以后，侧边（注液一侧）并非极片弯折处，而是卷芯的卷绕轴线处，注液后电解液进入卷芯内部的速度明显更快，即使降低注液量也能有足够的保液量。
Description
技术领域
本实用新型属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池。
背景技术
锂离子电池因具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等优点，已经在消费类电子产品、电动汽车产品中取得广泛应用。商业化的大容量锂离子电池主要有两种结构：叠片结构与卷绕结构。动力电池主要采用叠片结构，而消费类电池主要采用卷绕结构。虽然目前的卷绕结构已经较为成熟，但其存在的一些缺陷是由结构特点决定的难以克服。第一，因为正、负极耳均焊接在极片头部，除了保留用于焊接极耳的空箔区（集流体两侧均没有电极材料），内层极片还必须保留2折单面涂布区（集流体一侧涂布电极材料）。现有结构通常正极片在外层、负极片在内层：正极片头部有1折空箔区、尾部有2折单面涂布区；负极片有1折空箔区、2折单面涂布区，均处在头部。单面涂布区过多导致电池的能量密度有所损失。第二，极耳焊接在极片头部，卷绕后极耳处在卷芯顶部正中间，在封装后背部台阶（极耳到电芯背部的垂直距离）难以避免，即电芯在一个平面平放时极耳不能紧贴平面，增大后续保护板等元件的装配难度，这在电芯厚度较大时尤其明显。第三，由于极耳探出方向垂直于极片长度方向，在注液工序电解液只能通过卷芯顶部（极耳探出处）与底部进入卷芯内部，而顶侧封导致卷芯顶部与底部空间很小，电解液难以快速进入卷芯内部。即使注液后抽真空，仍有一些电解液难以快速进入卷芯内部，这些电解液容易随卷芯内部气体一起抽出，造成电解液严重浪费。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决目前锂离子电池的固有缺陷，提供一种能量密度高、无背部台阶并且能够节约电解液用量的锂离子电池。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：
一种锂离子电池，采用卷绕结构，所述的锂离子电池将第一极耳焊接在第一极片尾部，第二极耳焊接在第二极片尾部，第一极片和第二极片的头部均为双面涂布区，第一极片和第二极片的头部错开一折卷绕。
本实用新型相对于现有技术的有益效果是：第一，本实用新型的锂离子电池，正、负极片相加共有2折单面涂布区和2折空箔区，与现有的锂离子电池相比，直接减少2折单面涂布区，能量密度有明显提高。第二，本实用新型的锂离子电池极耳焊接在极片尾部，封装后极耳处不存在背部台阶，利于后续保护板等元件的装配。第三，本实用新型的锂离子电池在顶侧封以后，侧边（注液一侧）并非极片弯折处，而是卷芯的卷绕轴线处，注液后电解液进入卷芯内部的速度明显更快，即使降低注液量也能有足够的保液量。
附图说明
图1为本实用新型的锂离子电池卷芯示意图，其中，1-第一极片尾部，2-隔膜，3-第二极片尾部，4-第一极耳，5-第二极耳，6-卷绕轴线。其中，如果1代表正极片尾部第一折，则3代表负极片尾部第一折、4代表正极耳、5代表负极耳；如果1代表负极片尾部第一折，则3代表正极片尾部第一折、4代表负极耳、5代表正极耳。
图2为本实用新型的锂离子电池顶侧封后待注液形态示意图，其中，7-预留的气袋，8-注液口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本实用新型技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的保护范围中。下述说明中所使用到的试剂、材料以及仪器如没有特殊的说明，均为常规试剂、常规材料以及常规仪器，均可商购获得，所涉及的试剂也可通过常规合成方法合成获得。
具体实施方式一：如图1所示，本实施方式记载的是一种锂离子电池，采用卷绕结构，所述的锂离子电池将第一极耳、第二极耳分别焊接在卷芯最外侧一折的第一极片、第二极片上，即将第一极耳4焊接在第一极片尾部1，第二极耳5焊接在第二极片尾部3，同时去掉内层极片头部的空箔区，即第一极片和第二极片的头部均为双面涂布区，第一极片和第二极片的头部错开一折卷绕，保证极片头部的所有电极材料均可有效利用，第一极片和第二极片之间设置有隔膜2。
具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种锂离子电池，所述的第一极片尾部1和第二极片尾部3均设置有空箔区，第一极片尾部1的空箔区用于焊接第一极耳4，第二极片尾部3的空箔区用于焊接第二极耳5，且第一极耳4和第二极耳5的探出方向均垂直于卷绕轴线6方向。
具体实施方式三：具体实施方式二所述的一种锂离子电池，所述的第一极耳4焊接在第一极片尾部1空箔区的内侧或外侧，所述的第二极耳5焊接在第二极片尾部3空箔区的内侧或外侧。
具体实施方式四：具体实施方式一所述的一种锂离子电池，所述的卷芯收尾处最外侧的第一极片为正极极片或负极极片。
具体实施方式五：具体实施方式一所述的一种锂离子电池，所述的锂离子电池的卷芯，第一极片为正极极片，收尾处最外侧的第一极片尾部1第一折是空箔区，第一极片尾部1第二折与第三折是单面涂布区，第一极片其他区域是双面涂布区；同时第二极片为负极极片，第二极片尾部3第一折是空箔区，第二极片其他区域是双面涂布区。
具体实施方式六：具体实施方式一所述的一种锂离子电池，所述的锂离子电池的卷芯，第一极片为负极极片，收尾处最外侧的第一极片尾部1第一折是空箔区，第一极片尾部1第二折与第三折是单面涂布区，第一极片其他区域是双面涂布区；同时第二极片为正极极片，第二极片尾部3第一折是空箔区，第二极片其他区域是双面涂布区。
如图2所示，本实用新型的锂离子电池，在顶侧封完成之后，铝塑膜壳有预留的气袋7，在后工序电解液由注液口8注入。预留的气袋7作用是：注液后的化成阶段会产生气体，预留的气袋是给这些气体留空间，最后再统一抽走。
实施例1
制作具有本实用新型结构的锂离子电池，正极活性材料为钴酸锂，负极活性材料为石墨，电池设计容量4030mAh，卷芯最外侧是正极片尾部第一折。注液量6.2g，抽真空封装后保液量5.8g。电池能量密度约738Wh/L，无背部台阶。
对比例1
本对比例与实施例1的电池容量相同、极片活性材料的面密度与压实密度相同，差别仅在于：本对比例的电池按照传统常规结构设计制作，且注液量不同。本对比例的电池注液量6.6g，抽真空封装后保液量5.8g。电池能量密度约728Wh/L，背部台阶1.2mm。
实施例2
本实施例与实施例1的电池容量相同、极片活性材料的面密度与压实密度相同，差别仅在于：本实施例的卷芯收尾处最外侧是负极片尾部第一折。本实施例的电池注液量6.2g，抽真空封装后保液量5.8g。电池能量密度约738Wh/L，无背部台阶。
对比例2
本对比例与实施例2的电池容量相同、极片活性材料的面密度与压实密度相同，差别仅在于：本对比例的电池按照传统常规结构设计制作，且注液量不同。本对比例的电池注液量6.6g，抽真空封装后保液量5.8g。电池能量密度约728Wh/L，背部台阶1.2mm。可见，本实用新型的锂离子电池，能量密度更高，没有背部台阶，而且能够显著减少生产过程中的电解液消耗。
Claims (5)
1.一种锂离子电池，采用卷绕结构，其特征在于：所述的锂离子电池将第一极耳（4）焊接在第一极片尾部（1），第二极耳（5）焊接在第二极片尾部（3），第一极片和第二极片的头部均为双面涂布区，第一极片和第二极片的头部错开一折卷绕；
所述的第一极片尾部（1）和第二极片尾部（3）均设置有空箔区，第一极片尾部（1）的空箔区用于焊接第一极耳（4），第二极片尾部（3）的空箔区用于焊接第二极耳（5），且第一极耳（4）和第二极耳（5）的探出方向均垂直于卷绕轴线（6）方向。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于：所述的第一极耳（4）焊接在第一极片尾部（1）空箔区的内侧或外侧，所述的第二极耳（5）焊接在第二极片尾部（3）空箔区的内侧或外侧。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于：卷芯收尾处最外侧的第一极片为正极极片或负极极片。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于：所述的锂离子电池的卷芯，第一极片为正极极片，收尾处最外侧的第一极片尾部（1）第一折是空箔区，第一极片尾部（1）第二折与第三折是单面涂布区，第一极片其他区域是双面涂布区；同时第二极片为负极极片，第二极片尾部（3）第一折是空箔区，第二极片其他区域是双面涂布区。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于：所述的锂离子电池的卷芯，第一极片为负极极片，收尾处最外侧的第一极片尾部（1）第一折是空箔区，第一极片尾部（1）第二折与第三折是单面涂布区，第一极片其他区域是双面涂布区；同时第二极片为正极极片，第二极片尾部（3）第一折是空箔区，第二极片其他区域是双面涂布区。
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Cited By (2)
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