CN220672605U - 锂电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种锂电池，包括壳体，壳体内部设置有密封的腔体，腔体内设置有电芯，电芯包括正极片、负极片和隔膜，隔膜设置在正极片和负极片之间，隔膜用于绝缘隔离正极片和负极片，正极片和负极片上分别设置有极耳，其中，15μm≤负极片的厚度＜20μm；或，100μm＜负极片的厚度≤150μm，隔膜的厚度小于25μm。本实用新型的锂电池的负极片的厚度采用上述设计，能够加快锂电池与电解质的反应速率，从而提高锂电池的能量密度和输出功率，以满足电子设备的大输出功率的需求。

Description

锂电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种锂电池。

背景技术

随着锂电池在电子产品的大量使用，其型号、规格和使用功能也在不断地多样化。

目前相关技术中的锂电池通常采用厚度较大的负极片，厚度较大的负极片会限制锂电池的反应面积，导致锂电池的输出功率小，难以满足电子设备的大功率需求。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种锂电池，其结构简单，能够有效地提高锂电池的输出功率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种锂电池，包括壳体，所述壳体内部设置有密封的腔体，所述腔体内设置有电芯，所述电芯包括正极片、负极片和隔膜，所述隔膜设置在所述正极片和所述负极片之间，所述隔膜用于绝缘隔离所述正极片和所述负极片，所述正极片和所述负极片上分别设置有极耳，其中，15μm≤所述负极片的厚度＜20μm；或，100μm＜所述负极片的厚度≤150μm，所述隔膜的厚度小于25μm。

在一实施例中，所述负极片的厚度为15μm～19μm。

在一实施例中，所述负极片的材质为锂金属。

在一实施例中，所述隔膜包括基膜和涂层，所述涂层设置在所述基膜的至少一侧面，所述基膜的厚度为9μm～25μm。

在一实施例中，所述隔膜包括基膜和涂层，所述涂层设置在所述基膜的至少一侧面，所述基膜的厚度为9μm～20μm。

在一实施例中，所述涂层的厚度小于6μm。

在一实施例中，所述隔膜的厚度小于20μm。

在一实施例中，所述壳体设置有开口，所述极耳远离所述正极片和所述负极片的一端穿过所述开口延伸至所述壳体外部，所述极耳包括位于所述壳体外部的第一段和位于所述壳体内部的第二段，所述第一段的局部厚度小于所述第二段的厚度。

在一实施例中，所述极耳还套设有极耳胶，所述极耳胶密封所述极耳与所述开口的间隙。

在一实施例中，所述极耳胶通过热熔连接所述极耳的本体与所述壳体。

在一实施例中，所述第一段未设置所述极耳胶的部分的厚度小于所述第二段未设置所述极耳胶的部分的厚度。

在一实施例中，所述电芯为卷绕式电芯、叠片式电芯或碳包式电芯。

在一实施例中，所述极耳包括正极极耳和负极极耳，所述极耳满足以下至少之一的条件：

所述正极极耳采用以下之一的材料制成：铝，不锈钢，铝转接镍；

所述负极极耳采用以下之一的材料制成：镍，铜，铜镀镍。

在一实施例中，所述壳体为金属壳、塑料壳或聚合物材料壳。

在一实施例中，所述锂电池呈方形或圆柱形。

本实用新型的有益效果：锂电池的负极片的厚度采用上述设计，能够加快锂电池与电解质的反应速率，从而提高锂电池的能量密度和输出功率，以满足电子设备的大输出功率的需求。

附图说明

图1为本申请实施例的所述锂电池的剖视图。

图2为本申请实施例的所述电芯的剖视图。

图3为本申请实施例的所述正极片未卷绕时的结构示意图。

图4为本申请实施例的所述负极片未卷绕时的结构示意图。

图5为本申请实施例的所述隔膜的结构示意图。

图中：

1、壳体；2、电芯；21、正极片；22、负极片；23、隔膜；231、基膜；232、涂层；3、极耳；31、第一段；32、第二段；4、极耳胶。

具体实施方式

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本实施例提供一种锂电池，应用于大功率、大电流的电子设备。

参照图1所示，锂电池包括壳体1和设置在壳体1内部的电芯2，壳体1内部设置有密封的腔体，电芯2设置在此腔体内，电芯2包括正极片21、负极片22和隔膜23，隔膜23设置在正极片21和负极片22之间，设置为绝缘隔离正极片21和负极片22。其中，正极片21和负极片22上均设置有极耳3(即正极片21上设置有极耳3，负极片22上也设置有极耳3)。壳体1为硬壳体，15μm≤负极片22的厚度＜20μm；或，100μm＜负极片22的厚度≤150μm，即，所述负极片22的厚度为15μm～20μm(但不包含20μm)，或者负极片22的厚度为100μm～150μm(但不包含100μm)。

示例性的，负极片22的厚度为15μm、16μm、17μm、18μm、110μm、120μm、130μm、140μm或150μm。可理解的，壳体1为硬壳体能够形成硬包锂电池，硬包锂电池的负极片22的厚度采用上述设计，能够加快锂电池与电解质的反应速率，从而提高锂电池的能量密度和输出功率，满足电子设备的大输出功率的需求，例如高电流、大输出功率的消费类电池。

示例性地，正极片21的厚度不作出具体限定。

示例性的，负极片22的材质为锂金属。通过将金属锂作为负极片22的材料，其具有超高的能量密度达到3860mAh/g，负极片22厚度在100μm～150μm范围能够保证电池在大功率输出情况下维持较低的电流密度，降低电池内部极化，即兼顾高功率性能与高能量密度。

示例性地，壳体1内还密封填充有电解质(图中未示出)，电解质(即电解液)在负极片22和正极片21中起到传导电子的作用，改善锂电池的循环性能和能量密度。

示例性地，电解质可采用液态电解质或固态电解质。

示例的，壳体1设置有开口(图中未示出)，极耳3远离正极片21和负极片22穿过开口延伸至壳体1外部，即与正极片21连接的极耳3远离正极片21的一端穿过一个开口延伸至壳体1外部，而与负极片22连接的极耳3远离负极片22的一端穿过另一个开口延伸至壳体1的外部。极耳3包括位于壳体1外部的第一段31和位于壳体1内部的第二段32，第一段31的局部厚度小于第二段32的厚度，极耳3的第一段31的局部采用变薄处理，当锂电池发生短路时，变薄处理部分的电阻值比其他部分的电阻值更大，产生的热量更多，能够使极耳3快速发生熔断而使锂电池终止短路，有效地减少了短路的时间，从而降低锂电池的峰值温度，降低热失控的风险，进而提高锂电池的安全性能。

示例性地，极耳3包括正极极耳和负极极耳，正极极耳与正极片21连接，负极极耳与负极片22连接，正极极耳采用铝或不锈钢或铝转接镍制成，负极极耳采用镍或铜或铜镀镍制成。采用上述材质制成的极耳3电阻值低，具有良好的导电性。

示例的，参照图2至图4所示，极耳3还套设有极耳胶4，极耳3穿过开口延伸至壳体1的外部，极耳胶4密封极耳3与壳体1上的开口之间的缝隙，即极耳胶4部分位于壳体1内部，部分位于壳体1外部。此设计能够在极耳3与正极片21和/或负极片22连接时，对壳体1进行密封，以提高锂电池的密封性。

示例性地，极耳胶4采用高分子绝缘材料制成，在锂电池进行封装时，能够防止极耳3与可导电的壳体1之间发生短路。

示例性地，在锂电池进行封装时，极耳胶4通过热熔的方式连接极耳3与壳体1，即通过加热方式将极耳胶4熔化，极耳胶4与壳体1热熔密封粘合在一起，以密封极耳3与开口之间的缝隙，防止锂电池发生漏液。

示例性地，极耳3的第一段31未设置有极耳胶4的部分采用整体变薄处理，以使极耳3的第一段31未设置有极耳胶4的部分的厚度小于第二段32的厚度。在其他实施例中，也可对极耳3的第一段31未设置有极耳胶4的部分作局部变薄处理，在发生短路时极耳3能够满足快速发生熔断的同时，减少极耳3的损耗。

示例的，隔膜23的厚度小于25μm。示例性地，隔膜23的厚度为10μm、10.5μm、11μm、11.5μm、12μm、12.5μm、13μm、13.5μm、14μm、15μm、16.5μm、17μm、24.5μm等。示例的，隔膜23的厚度小于20μm。示例性地，隔膜23的厚度为10μm、10.5μm、11μm、11.5μm、12μm、12.5μm、13μm、13.5μm、14μm、15μm等。隔膜23采用超薄隔膜，超薄隔膜具有强度高，横/纵向参数差异小的优点，能够在保证锂电池的电性能和安全性能的前提下，大幅度地提高锂电池的体积比能量，从而提高锂电池的使用寿命。

示例性地，参照图5所示，隔膜23包括基膜231和涂层232，基膜231的厚度为9～25μm，涂层232的厚度小于6μm。

其中，基膜231的厚度可以为10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm、21μm、22μm、23μm、24μm等。涂层232的厚度优选为1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm等，且基膜231和涂层232的总厚度小于25μm，以保证隔膜23的厚度小于25μm。

示例性地，参照图5所示，隔膜23包括基膜231和涂层232，基膜231的厚度为9～20μm，涂层232的厚度小于6μm。

其中，基膜231的厚度可以为10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm等，涂层232的厚度可以为1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm等，且基膜231和涂层232的总厚度小于20μm，以保证隔膜23的厚度小于20μm。

示例性地，基膜231采用聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈等材料制成；涂层232为有机涂层或无机涂层。

示例的，正极片21、隔膜23和负极片22依次叠加卷绕形成卷绕式电芯。在其他实施例中，电芯2可设计成为叠片式电芯或碳包式电芯，碳包式电芯的正极片21采用碳包结构，在此不具体限定电芯2的结构。

示例的，壳体1可采用金属壳、塑料壳或聚合物材料壳等。在本实施例中，壳体1采用铝塑膜制成。铝塑膜具有极高的阻隔性、电性能好、耐电解质及强酸腐蚀、延展性、柔韧性和机械强度高等优点，有利于提高锂电池的性能。

示例的，锂电池设计成圆柱形结构。在其他实施例中，可根据电子设备的实际设计需求，锂电池还可设计成方形或异形等结构，以满足电子设备的多样性设计，在此不对锂电池的结构做出具体限定。

本实施例的锂电池的一种组装方法为：先将正极片21、隔膜23、负极片22通过卷绕方式形成电芯2，将电芯2安装至壳体1的凹槽内，然后对壳体1依次进行侧封、注液、顶封操作后，锂电池成型。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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申请的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (15)

1.一种锂电池，其特征在于，包括壳体，所述壳体内部设置有密封的腔体，所述腔体内设置有电芯，所述电芯包括正极片、负极片和隔膜，所述隔膜设置在所述正极片和所述负极片之间，所述隔膜用于绝缘隔离所述正极片和所述负极片，所述正极片和所述负极片上分别设置有极耳，其中，15μm≤所述负极片的厚度＜20μm；或，100μm＜所述负极片的厚度≤150μm，所述隔膜的厚度小于25μm。

2.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述负极片的厚度为15μm～19μm。

3.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述负极片的材质为锂金属。

4.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述隔膜包括基膜和涂层，所述涂层设置在所述基膜的至少一侧面，所述基膜的厚度为9μm～25μm。

5.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述隔膜包括基膜和涂层，所述涂层设置在所述基膜的至少一侧面，所述基膜的厚度为9μm～20μm。

6.根据权利要求5所述的锂电池，其特征在于，所述涂层的厚度小于6μm。

7.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述隔膜的厚度小于20μm。

8.根据权利要求1至7任一项所述的锂电池，其特征在于，所述壳体设置有开口，所述极耳远离所述正极片和所述负极片的一端穿过所述开口延伸至所述壳体外部，所述极耳包括位于所述壳体外部的第一段和位于所述壳体内部的第二段，所述第一段的局部厚度小于所述第二段的厚度。

9.根据权利要求8所述的锂电池，其特征在于，所述极耳还套设有极耳胶，所述极耳胶密封所述极耳与所述开口的间隙。

10.根据权利要求9所述的锂电池，其特征在于，所述极耳胶通过热熔连接所述极耳的本体与所述壳体。

11.根据权利要求9所述的锂电池，其特征在于，所述第一段未设置所述极耳胶的部分的厚度小于所述第二段未设置所述极耳胶的部分的厚度。

12.根据权利要求1至7任一项所述的锂电池，其特征在于，所述电芯为卷绕式电芯、叠片式电芯或碳包式电芯。

13.根据权利要求1至7任一项所述的锂电池，其特征在于，所述极耳包括正极极耳和负极极耳，所述极耳满足以下至少之一的条件：

所述正极极耳采用以下之一的材料制成：铝，不锈钢，铝转接镍；

所述负极极耳采用以下之一的材料制成：镍，铜，铜镀镍。

14.根据权利要求1至7任一项所述的锂电池，其特征在于，所述壳体为金属壳、塑料壳或聚合物材料壳。

15.根据权利要求1至7任一项所述的锂电池，其特征在于，所述锂电池呈方形或圆柱形。