CN212162004U - 锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种锂离子电池，包括铝塑封装套、电解液和电池卷芯，电池卷芯封装于铝塑封装套内，并且电池卷芯浸没于铝塑封装套内的电解液中，电池卷芯包括三合粘片、正极耳、负极耳和保护隔膜，三合粘片包括正极基材片、正极浆料固化层、负极基材片、负极浆料固化层、第一粘结剂层、第二粘结剂层和隔膜夹层，三合粘片和保护隔膜依次叠加并卷绕在一起，正极耳的粘结端与正极浆料固化层相粘结，负极耳的粘结端与负极浆料固化层相粘结，并且正极耳的裸露端露置于铝塑封装套外，负极耳的裸露端露置于铝塑封装套外。上述的锂离子电池的卷芯不易变形，极片不会螺旋错位，安全性能高，能够提升能量密度和生产效率高。

Description

锂离子电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种锂离子电池。

背景技术

卷芯卷绕是一道重要的工序，常规为正极片、负极片和隔膜三者叠加在一起后，通过卷绕设备卷绕成卷芯。

然而，在卷绕过程中，依靠张紧辊组，很难达到送出速度一致，导致隔膜、正极片和负极片送出速度有差异，导致隔膜张力不均，极易造成极片错位，同时，隔膜张力极易导致电芯变形，严重影响电池安全性能。

尤其是，方形电池，在四周的拐角上，由于角速度差异，侧边的隔膜宽度方向收缩更严重,导致极片错位的机率更大。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种卷芯不易变形，极片不会螺旋错位，安全性能高，能够提升能量密度和生产效率高的锂离子电池。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种锂离子电池，包括

铝塑封装套；及

电池卷芯，所述电池卷芯封装于所述铝塑封装套内，并且电池卷芯浸没于所述铝塑封装套内的电解液中，所述电池卷芯包括三合粘片、正极耳、负极耳和保护隔膜，所述三合粘片包括正极基材片、正极浆料固化层、负极基材片、负极浆料固化层、第一粘结剂层、第二粘结剂层和隔膜夹层，所述负极浆料固化层、所述负极基材片、所述第一粘结剂层、所述隔膜夹层、所述第二粘结剂层、所述正极基材片、所述正极浆料固化层和所述保护隔膜依次叠加并卷绕在一起，所述正极耳的粘结端与所述正极浆料固化层相粘结，所述负极耳的粘结端与所述负极浆料固化层相粘结，并且所述正极耳的裸露端露置于所述铝塑封装套内，所述负极耳的裸露端露置于所述铝塑封装套外。

在其中一个实施例中，所述隔膜夹层为陶瓷隔膜。

在其中一个实施例中，所述正极基材片为铝箔正极基材片，所述负极基材片为铜箔负极基材片。

在其中一个实施例中，所述负极浆料固化层、所述负极基材片、所述第一粘结剂层、所述隔膜夹层、所述第二粘结剂层、所述正极基材片和所述正极浆料固化层为一体成型结构。

在其中一个实施例中，所述三合粘片为弧形三合粘片。

在其中一个实施例中，与所述铝塑封装套配合使用的铝塑封装盖设置在所述铝塑封装套的开口处，所述铝塑封装盖设置有正极柱和负极柱，所述正极柱与负极柱均与所述铝塑封装盖绝缘连接。

在其中一个实施例中，所述正极耳的裸露端与所述正极柱连接。

在其中一个实施例中，所述负极耳的裸露端与所述负极柱连接。

在其中一个实施例中，所述第一粘结剂层为聚丙烯腈粘结剂层。

在其中一个实施例中，所述第二粘结剂层为PVDF粘结剂层。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型锂离子电池的负极片与隔膜夹层通过第一粘结剂粘接，正极片与隔膜夹层通过第二粘结剂粘接，这样正极片与负极片以及隔膜夹层压紧贴合紧密形成三合粘片，避免卷绕时，隔膜夹层、正极片和负极片送出速度有差异，导致隔膜夹层张力不均，进而避免极片错位，提高电池安全性能；

2、本实用新型锂离子电池隔膜夹层的两侧分别为第一粘结剂层和第二粘结剂，第一粘结剂层和第二粘结剂层对隔膜夹层有一定的湿润作用，可以减少隔膜夹层的张力，避免卷芯变形，进一步提高电池安全性能；

3、本实用新型锂离子电池的正极浆料固化层和负极浆料固化层不被隔膜夹层覆盖，为三合粘片的外侧，容易被电解液浸润，能有有效提高电池电池的能量密度；

4、本实用新型锂离子电池的正极片与负极片以及隔膜夹层贴合紧密形成三合粘片，卷绕时可以大大提高卷绕速度，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型一实施方式的锂离子电池的结构示意图；

图2为图1所示锂离子电池A处局部放大示意图；

图3为图1所示锂离子电池中三合粘片的结构示意图；

图4为图1所示锂离子电池的部分结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1～4，本实用新型提供一种锂离子电池10。一实施例的锂离子电池10包括铝塑封装套200和电池卷芯。电池卷芯封装于铝塑封装套200内，并且电池卷芯浸没于铝塑封装套200内的电解液中。电池卷芯包括三合粘片110、正极耳120、负极耳130和保护隔膜140。三合粘片110包括正极基材片116、正极浆料固化层117、负极基材片111、负极浆料固化层112、第一粘结剂层113、第二粘结剂层115和隔膜夹层114。负极浆料固化层112、负极基材片111、第一粘结剂层113、隔膜夹层114、第二粘结剂层115、正极基材片116、正极浆料固化层117和保护隔膜140依次叠加并卷绕在一起。正极耳120的粘结端与正极浆料固化层117相粘结。负极耳130的粘结端与负极浆料固化层112相粘结，并且正极耳120的裸露端露置于铝塑封装套200外。负极耳130的裸露端露置于铝塑封装套200外。

在本实施例中，电池卷芯包括三合粘片110、正极耳120、负极耳130和保护隔膜140经卷绕后形成，而三合粘片110包括负极浆料固化层112、负极基材片111、第一粘结剂层113、隔膜夹层114、第二粘结剂层115、正极基材片116 和正极浆料固化层117经粘结形成，负极耳130与负极浆料固化层112连接，正极耳120与正极浆料固化层117连接。

上述的锂离子电池10，其负极片与隔膜夹层114通过第一粘结剂粘接，正极片与隔膜夹层114通过第二粘结剂粘接，然后通过施加一定压力使上述三者压紧，正极片与负极片以及隔膜夹层114贴合紧密形成三合粘片110，避免卷绕时，隔膜夹层114、正极片和负极片送出速度有差异，导致隔膜夹层114张力不均，进而避免极片错位，提高电池安全性能。其隔膜夹层114的两侧分别为第一粘结剂层113和第二粘结剂，第一粘结剂层113和第二粘结剂层115对隔膜夹层114有一定的湿润作用，可以减少隔膜夹层114的张力，避免卷芯变形，进一步提高电池安全性能。其正极浆料固化层117和负极浆料固化层112不被隔膜夹层114覆盖，为三合粘片110的外侧，容易被电解液浸润，能有有效提高电池电池的能量密度。其正极片与负极片以及隔膜夹层114贴合紧密形成三合粘片110，卷绕时可以大大提高卷绕速度，提高生产效率。

在其中一个实施例中，锂离子电池10的正极片使用第一粘结剂将负极片与隔膜夹层114进行粘结，使用第二粘结剂将正极片与隔膜夹层114进行粘结，最后形成三合粘片110，三合粘片110的结构为负极浆料固化层112、负极基材片111、第一粘结剂层113、隔膜夹层114、第二粘结剂层115、正极基材片116 和正极浆料固化层117依次叠加的结构。然后将三合粘片110与保护隔膜140 层叠进行卷绕，得到电池卷芯，将其注液封装在铝塑封装套200内形成上述锂离子电池10。三合粘片110的结构可以避免在进行卷绕时，隔膜夹层114、正极片和负极片送出速度有差异，导致隔膜夹层114张力不均。并且第一粘结剂层113和第二粘结剂层115对隔膜夹层114有一定的湿润作用，可以减少隔膜夹层114的张力，避免卷芯变形，进一步提高电池安全性能。正极浆料固化层117 和负极浆料固化层112不被隔膜夹层114覆盖，为三合粘片110的外侧，容易被电解液浸润，能有效提高电池电池的能量密度。锂离子电池10的正极片与负极片以及隔膜夹层114贴合紧密形成三合粘片110，卷绕时可以大大提高卷绕速度，提高生产效率。

需要说明的是，正极片包括正极基材片与正极浆料固化层。负极片包括负极基材片与负极浆料固化层。

在其中一个实施例中，隔膜夹层114包括基体和成型于基体表面的涂覆层。在本实施例中，基体为PP隔膜层或PE隔膜层的至少一种，即基体为PP隔膜层或PE隔膜层，或PP隔膜层与PE隔膜层复合的复合隔膜层。涂覆层为三氧化二铝层，经过特殊工艺处理，和基体紧密粘结，可以显著提高锂离子电池10的耐高温性能和安全性。

在其中一个实施例中，正极基材片116为铝箔正极基材片116，负极基材片 111为铜箔负极基材片111。由于铜铝箔具有良好的导电性，质地软，价格便宜，并且铜箔在空气中本身比较稳定，在低电位下不易被氧化，铝箔表面可以形成一层致密的氧化膜，可以保护铝箔进一步发生氧化。

在其中一个实施例中，负极浆料固化层112、负极基材片111、第一粘结剂层113、隔膜夹层114、第二粘结剂层115、正极基材片116和正极浆料固化层 117为一体成型结构。三合粘片110为一体成型结构，可以提高三合粘片110的结构稳定性，并且可以提高生产效率。

在其中一个实施例中，三合粘片110为弧形三合粘片110。三合粘片110进行热压形成弧形三合粘片110，因为负极浆料固化层112在充放电过程中会发生膨胀，进一步会造成锂离子电池10使用时发生鼓胀，使压合后的负极片产生弧度，可以对负极浆料固化层112的膨胀进行缓冲，避免锂离子电池10鼓胀。需要说明的是，因为负极片有一个弧度，当充放电时负极浆料固化层112发生膨胀时，负极片的弧度会对负极浆料固化层112发生的膨胀进行缓冲，表现为负极片的弧度减小，趋于平整。

在其中一个实施例中，请参阅图1～2，与铝塑封装套200配合使用的铝塑封装盖300设置在铝塑封装套200的开口处。铝塑封装盖300上设置有正极柱310 和负极柱320。正极柱310与负极柱320均与铝塑封装盖300绝缘连接。正极柱 310和负极柱320均为中间具有通孔的矩形柱。正极耳120穿过正极柱310的通孔，负极耳130穿过负极柱320的通孔，并且正极柱310和负极柱320均与铝塑封装盖300绝缘连接，进一步地，加上正极片与负极片互相绝缘，避免电池发生短路。

在其中一个实施例中，正极耳120的裸露端与正极柱310连接。正极耳120 的裸露端与正极柱310连接，并且正极耳120的裸露端部分穿过正极柱310，用于导出正极，进一步地，锂离子电池还包括绝缘胶层，绝缘胶层包覆于正极耳 120的裸露端与正极柱310连接处，确保锂离子电池10内部的电解液不会泄漏。

在其中一个实施例中，负极耳130的裸露端与负极柱320连接。负极耳130 的裸露端与负极柱320连接，并且负极耳130的裸露端部分穿过负极柱320，用于导出负极。进一步地，锂离子电池还包括另一绝缘胶层，另一绝缘胶层包覆于负极耳130的裸露端与负极柱320连接处，确保锂离子电池10内部的电解液不会泄漏。

在其中一个实施例中，第一粘结剂层113为聚丙烯腈粘结剂层，使第一粘结剂层113较好地粘接于隔膜夹层114与锂电池极片之间，并且具有较好的耐酸碱性，同时具有较高的离子电导率和较强的热稳定性。

在其中一个实施例中，第二粘结剂层115为PVDF粘结剂层。在电解液中浸润后涂层中的PVDF与极片粘结力强，贴合度好，且电池内阻低。

与现有技术相比，本发明至少具备如下优点：

1、本实用新型锂离子电池10的负极片与隔膜夹层114通过第一粘结剂粘接，正极片与隔膜夹层114通过第二粘结剂粘接，然后通过施加一定压力使上述三者压紧，正极片与负极片以及隔膜夹层114贴合紧密形成三合粘片110，避免卷绕时，隔膜夹层114、正极片和负极片送出速度有差异，导致隔膜夹层114张力不均，进而避免极片错位，提高电池安全性能；

2、本实用新型锂离子电池10隔膜夹层114的两侧分别为第一粘结剂层113 和第二粘结剂，第一粘结剂层113和第二粘结剂层115对隔膜夹层114有一定的湿润作用，可以减少隔膜夹层114的张力，避免卷芯变形，进一步提高电池安全性能；

3、本实用新型锂离子电池10的正极浆料固化层117和负极浆料固化层112 不被隔膜夹层114覆盖，为三合粘片110的外侧，容易被电解液浸润，能有有效提高电池电池的能量密度；

4、本实用新型锂离子电池10的正极片与负极片以及隔膜夹层114贴合紧密形成三合粘片110，卷绕时可以大大提高卷绕速度，提高生产效率。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种锂离子电池，其特征在于，包括：

铝塑封装套；及

电池卷芯，所述电池卷芯封装于所述铝塑封装套内，并且所述电池卷芯浸没于所述铝塑封装套内的电解液中，所述电池卷芯包括三合粘片、正极耳、负极耳和保护隔膜，所述三合粘片包括正极基材片、正极浆料固化层、负极基材片、负极浆料固化层、第一粘结剂层、第二粘结剂层和隔膜夹层，所述负极浆料固化层、所述负极基材片、所述第一粘结剂层、所述隔膜夹层、所述第二粘结剂层、所述正极基材片、所述正极浆料固化层和所述保护隔膜依次叠加并卷绕在一起，所述正极耳的粘结端与所述正极浆料固化层相粘结，所述负极耳的粘结端与所述负极浆料固化层相粘结，并且所述正极耳的裸露端露置于所述铝塑封装套外，所述负极耳的裸露端露置于所述铝塑封装套外。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述隔膜夹层为陶瓷隔膜。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极基材片为铝箔正极基材片，所述负极基材片为铜箔负极基材片。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极浆料固化层、所述负极基材片、所述第一粘结剂层、所述隔膜夹层、所述第二粘结剂层、所述正极基材片和所述正极浆料固化层为一体成型结构。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述三合粘片为弧形三合粘片。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，与所述铝塑封装套配合使用的铝塑封装盖设置在所述铝塑封装套的开口处，所述铝塑封装盖设置有正极柱和负极柱，所述正极柱与负极柱均与所述铝塑封装盖绝缘连接。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极耳的裸露端与所述正极柱连接。

8.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极耳的裸露端与所述负极柱连接。

9.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述第一粘结剂层为聚丙烯腈粘结剂层。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述第二粘结剂层为PVDF粘结剂层。

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