CN209675397U - 一种高能量密度锂离子电池的极片结构 - Google Patents
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Abstract
一种高能量密度锂离子电池极片结构，包括正极片和负极片，所述正极片中间设置有正极耳，正极耳通过超声波进行焊接在正极片上；所述负极片中间设置有负极耳，负极耳通过超声波进行焊接在负极片上；所述正极片单面的面密度为210‑230g/m2，所述负极片单面的面密度为110‑120 g/m2。所述带极耳的正极片1、负极片2、和隔膜3绕卷而制成卷芯。由于将极耳置于极片中间，通过正、负极片结构的调整，可降低电芯50%的内阻，从而确保电池大电流充放电的循环性能；同时能提高极片的单位面积的敷料量，增加同体积电芯内的活性物质的含量，从而获取更高的能量密度。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种高能量密度锂离子电池的极片结构。
背景技术
锂离子电池具有输出电压高，比能量高，放电电压平稳，循环寿命长的特点，所以锂离子电池已经广泛应用于笔记本电脑，数码相机，手机，移动电源领域。锂离子电池目前的发展方向是向动力及高能量密度方向，在材料选择有限的情况下，提高电池的容量，就需要尽可能多的活性物质，往往采用高面密度的设计思路。但这样使得电池0.5C-1.0C循环性能变差。
常规的电芯设计，一般是将电池的极耳置于极片的头部。电池内阻即连同正负极的所有物质之间的阻值之和，包括正极片阻抗、负极片阻抗、正极极耳阻抗、负极极耳阻抗、电解液阻抗以及极片和电解液的界面阻抗。电流通过的路径由极片尾至极片头，相对路径较长，电池的内阻相对较大，同时对电池循环性能影响极大，再者由于电池的内阻大，造成电池的欧姆压降变大，电池放电时的中值电压低，电池放电时会更快得降到截止电压，使电池容量不能得到充分的利用。
有鉴于此，有必要找到高能量密度锂离子电池极片结构以解决现有技术中存在的不足。
发明内容
本实用新型主要是针对现有技术的不足，而提供高能量密度锂离子电池极片结构。主要以降低电芯的内阻为出发点，提升高面密度电芯的循环性能。
为了实现以上目的，本实用新型所采用以下技术方案：
一种高能量密度锂离子电池极片结构，包括正极片和负极片，所述正极片中间设置有正极耳，正极耳通过超声波进行焊接在正极片上；所述负极片中间设置有负极耳，负极耳通过超声波进行焊接在负极片上；所述正极片单面的面密度为210-230g/m2，所述负极片单面的面密度为110-120 g/m2。
所述带极耳的正极片1、负极片2、和隔膜3绕卷而制成卷芯。由于将极耳置于极片中间，通过正、负极片结构的调整，可降低电芯50%的内阻，从而确保电池大电流充放电的循环性能；同时能提高极片的单位面积的敷料量，增加同体积电芯内的活性物质的含量，从而获取更高的能量密度。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
（1）本实用新型的高能量密度锂离子电池极片结构所制作的电池内阻较低，约为常规极片结构电芯的50%；
（2）本实用新型的高能量密度锂离子电池极片结构所制作的电池放电平台高于常规极片结构电芯的放电平台；
（3）本实用新型的高能量密度锂离子电池极片结构所制作的电池循环过程中，因内阻的降低，用电器在使用的过程产生热量较小，循环性能也有所提升。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1为本实用新型的正极片结构示意图。
图2为本实用新型的负极片结构示意图。
图3 为本实用新型的电池极片卷绕后的示意图。
图中1-正极片，2--负极片，11-正极耳，22-负极耳，3-隔离膜。
图4为方案一和方案二两组电池内阻的箱线图。
图5为方案一和方案二两组电池0.5C放电中值电压的箱线图。
图6为方案一和方案二两组电池0.5C循环寿命的箱线图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
一种高能量密度锂离子电池极片结构，包括正极片1和负极片2，所述正极片1中间设置有正极耳11，正极耳11通过超声波进行焊接在正极片1上；所述负极片2中间设置有负极耳22，负极耳22通过超声波进行焊接在负极片1上；所述正极片1单面的面密度为210-230g/m2，所述负极片2单面的面密度为110-120 g/m2。
所述带极耳的正极片1、负极片2、和隔膜3绕卷而制成卷芯。由于将极耳置于极片中间，通过正、负极片结构的调整，可降低电芯50%的内阻，从而确保电池大电流充放电的循环性能；同时能提高极片的单位面积的敷料量，增加同体积电芯内的活性物质的含量，从而获取更高的能量密度。
实施例具体如下：
（1）如图1所示，先将正极耳11使用超声波焊接机焊接在正极片1中间位置；如图2所示，将负极耳22使用超声波焊接机焊接在负极片2中间位置，分别制得正、负极极片；
（2）如图3所示，将正负极片及隔离膜进行卷绕，软包锂离子电池的封装工艺为常规技术；
（3）在同一生产环境下进行软包锂离子电池 905365PN-5.0AH，其中方案一为本实用新型极耳在极片中间的软包锂离子电池，方案二为常规的结构的软包锂离子电池（极耳在极片的头部位置）。两组极片面密度一样，正极单面面密度为210-230g/m2，负极单面面密度为110-120 g/m2。
图4、图5和图6分别为方案一和方案二两组电池内阻的箱线图、0.5C放电
中值电压的箱线图和0.5C循环寿命的箱线图，对比方案一、二，从图4、图5
和图6可知，其中本实用新型方案一电池的内阻约为方案二电池内阻的50%；方
案一电池的0.5C放电中值电压高于方案二电池中值电压约0.13V；方案一的循
环性能明显得到改善，循环寿命总体上提升60-70次。
实验表明，本实用新型的极耳设置于极片中间的极片结构可显著降低电池的内阻，同时可提升电池的中值电压及循环寿命。
以上对本实用新型实施例所提供技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用帮助理解本实用新型实施例的原理；在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (1)
1.一种高能量密度锂离子电池的极片结构，包括正极片和负极片，其特征在于，所述正极片中间设置有正极耳，正极耳通过超声波进行焊接在正极片上；所述负极片中间设置有负极耳，负极耳通过超声波进行焊接在负极片上；所述正极片单面的面密度为210-230g/m2，所述负极片单面的面密度为110-120 g/m2。
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| CN201920608838.7U CN209675397U (zh) | 2019-04-29 | 2019-04-29 | 一种高能量密度锂离子电池的极片结构 |
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| CN209675397U true CN209675397U (zh) | 2019-11-22 |
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| CN (1) | CN209675397U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111261929A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-06-09 | 惠州市竤泰科技有限公司 | 一种软包扣式锂离子电池用电极组件及扣式电池 |
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2019
- 2019-04-29 CN CN201920608838.7U patent/CN209675397U/zh active Active
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| CN111261929A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-06-09 | 惠州市竤泰科技有限公司 | 一种软包扣式锂离子电池用电极组件及扣式电池 |
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