CN2631051Y

CN2631051Y - 一种扣式电池

Info

Publication number: CN2631051Y
Application number: CN 03247611
Authority: CN
Inventors: 江文锋; 王传福; 张建昌; 董俊卿
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2013-06-20

Abstract

本实用新型涉及一种扣式电池，包括正极、负极、隔膜、电解液及正负极壳，其中正、负极片的边缘带有极耳，由隔膜相隔绝缘而层叠排布成极芯，层叠的正极片极耳的位置重叠，弯折至极芯的正极端，层叠的负极片极耳的位置重叠，弯折至极芯的负极端。该扣式电池具有高放电容量、优越的大电流性能以及循环性能，且生产工艺简单，易于工业化。

Description

一种扣式电池

【技术领域】

本实用新型涉及扣式电池，具体地说涉及扣式电池的极芯结构。

【背景技术】

近来随着电子领域技术的迅速发展，电器明显小型化，作为便携式电子装置的电源，扣式电池被广泛应用。由于扣式电池内部空间有限，又要求其具有优良的电性能，因此扣式电池的极芯的结构就显得尤为重要。

目前在市场上的扣式电池均为圆形形状，其极芯结构主要有旋片式结构、卷绕结构以及折叠式结构等多种形式，旋片式结构做出的电池容量大，但放电性能差，卷绕式结构极芯的电池性能优良，但空间利用率低。折叠式的电池容量比卷绕式的高，空间利用率也较高，但是由于其同极叠层间的连接部分只能为一段，影响电池的放电性能，且折叠结构电芯的制作工艺复杂，不利于批量生产。

为此，如何充分利用扣式电池的有限空间，以使电池达到高的能量密度，优秀的电性能以及简单的制作工艺就成为急需要解决的问题。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种可以充分利用电池的内部空间，具有高的能量密度、优秀的大电流及放电性能，且制作工艺简单，易于批量生产的扣式电池。

本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：

一种扣式电池，包括正极片、负极片、隔膜、正极壳、负极壳及电解液，其中所述的正、负极片的边缘带有极耳，并由隔膜相隔绝缘而层叠排布成极芯，其中层叠的正极片的极耳位置重叠，弯折至极芯的正极端；层叠的负极片的极耳位置重叠，弯折至极芯的负极端。

进一步所述的极芯的正极端为一单面敷料的正极片，且没有敷料一面与电池正极壳内壁面接触；极芯的负极端为一单面敷料的负极片，且没有敷料一面与电池负极壳内壁面接触。所述的正、负极片为圆形或多边形结构，其边缘带有的极耳个数可为1～6个。

本实用新型扣式电池的优点在于：电池的内部空间利用率高，电池容量高，大电流及放电性能优良，且制作工艺简单，易于批量生产。

下面参照附图结合实例对本发明作进一步的说明。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例1扣式电池的结构剖面图。

图2为本实用新型实施例1的正负极片形成极芯的状态图。

图3为本实用新型实施例1扣式电池极芯结构图。

图4为本实用新型实施例2扣式电池极芯结构图。

【具体实施方式】

请参考图1，本实用新型扣式电池包括正极片1、负极片2、隔膜3、正极壳4、负极壳5及电解液，其中正、负极片的边缘分别带有正极极耳6、负极极耳7，并由隔膜3相隔绝缘而层叠排布成极芯，其中层叠的正极片极耳6的位置重叠，弯折至极芯的正极端；层叠的负极片极耳7的位置重叠，弯折至极芯的负极端。此种极芯结构，充分地利用了扣式电池的内部空间，电极的表面积大，每一层同极极片极耳连通且与端极直接导通，因此电池的电性能优越。

本实用新型扣式电池中，极芯的正极端为一单面敷料的正极片1′，且没有敷料的一面与电池正极壳4内壁面接触；极芯的负极端为一单面敷料的负极片2′，且没有敷料一面与电池负极壳5内壁面接触。采用此种极芯结构，没有敷料的面与电池壳内壁接触，相当于形成了面接触的极耳，电池的导电性能提高，大电流放电性能优越。

在本实用新型中正、负极片的形状可以为圆形或多边形结构，其边缘带有的极耳个数可为1～6个(极芯两极端的正极片、负极片可不带极耳)。将极片制为圆形或是多边形结构有利于电池内部空间的利用，其边缘的极耳数量可根据要制作电池的要求进行增减，数量越多，电池的放电性能越优秀。

在电池制作中，由于极片的形状较为规则，裁制工艺简单易行。装配时，只需将裁制好的正、负极片依次以隔膜相隔而相间层叠(即：正极片、隔膜、负极片、隔膜、正极片、隔膜......)，直到达到电池的要求厚度。其中正极片边缘极耳对齐，负极片边缘极耳对齐，正、负极极耳相互错开即可。然后将正、负极极耳分别按顺序弯折至极芯的正、负极端的端面上，并用胶布固定制成极芯。装配正、负极壳，注入电解液，制成扣式电池。该扣式电池制作工艺简单，易于工业生产。

采用以上极芯结构的扣式电池，电池的电性能优越，且制作工艺简单易行，下面以锂离子扣式电池的制作进行实例说明。

【实施例1】

可参照图1～图3，制作锂离子扣式电池：

正极片的制作：正极活性物质为LiCoO2，导电剂为乙炔黑，为7wt％，黏结剂为PVDF，为5wt％，在NMP中混合均匀，在厚度为25μm的铝箔上双面敷料，涂抹均匀，在120℃真空干燥6个小时。真空干燥后，将此极片加压成厚度为195μm的极片，单位面积重量为55mg/cm2。将此极片裁成多个带有2个极耳的直径为14mm的圆形极片(去除极耳上的敷料)，再裁一个不带极耳，单面敷料的直径为14mm的圆形极片。

负极片的制作：负极活性物质为石墨，黏结剂为10wt％的PVDF，用NMP混合均匀。在厚度为10μm的铜箔上双面敷料，涂抹均匀，在120℃真空干燥6个小时。真空干燥后加压成厚度为175μm的极片，单位面积重量为25mg/cm2。将此极片裁成多个带有2个极耳的直径为14mm的圆形极片(去除极耳上的敷料)，再裁一个不带极耳，单面敷料的直径为14mm的圆形极片。

电池装配：将厚度为25μm的PP微孔隔膜纸裁成直径为15mm的圆形片，然后将制得的正极片和负极片按图2的方式一层一层叠起来。正负极片之间隔一层隔膜纸。正极片的极耳位置一致，负极片的极耳位置一致，且正、负极耳的位置相互错开90°。该极芯正极端为正极片1′，其外露端面为未敷料面，裸露着铝箔；极芯负极端为负极片2′，其外露端面为未敷料面，裸露着铜箔。将极芯层叠好后，用胶布将正极的极耳按顺序紧贴着极芯边缘贴到正极端正极片1′的未敷料端面的铝箔上；同样，用胶布将负极的极耳按顺序紧贴着极芯边缘贴到负极端负极片2，的未敷料端面的铜箔上，完成极芯的制作(如图3所示)。装配扣式电池正、负极壳，使极芯的铜箔面与负极壳内壁接触，铝箔面与正极壳内壁接触，注入电解液，密封，制成锂离子扣式电池。

【实施例2】

制作锂离子扣式电池：其正、负极片形状为正六边形，每片边缘带有3个极耳，分别分布于六边形相隔120°的边上，如图4所示。其中，电池正、负极的制作、电池的装配同实施例1相同。

电池特性测试

采用0.05C的充放电电流对电池进行充放电，充电的终止电压为4.2V，放电的截止电压为2.75V，然后改用0.2C、0.5C、1C对电池进行充放电测试，并用0.5C对电池进行循环寿命的测试。

测试结果：

1.不同放电电流的测试结果如下表所示：

容量剩余率(％)	0.05C	0.2C	0.5C	1C
容量剩余率(％)	0.05C	0.2C	0.5C	1C	实施例1	100	99	97	95
实施例2	100	98.5	97	94	实施例1	100	99	97	95

2. 0.5C充放不同循环后容量剩余率如下表所示：

容量剩余率(％)	第1循环	第50循环	第100循环
容量剩余率(％)	第1循环	第50循环	第100循环	实施例1	100	97.2	94
实施例2	100	97	94	实施例1	100	97.2	94

由上面测试结果看出，本实用新型扣式电池具有优越的大电流性能，其1C充放电的容量剩余率可在94％以上；具有优越的循环性能，100次循环后容量保持率平均为94％。

Claims

1、一种扣式电池，包括正极片(1)、负极片(2)、隔膜(3)、正极壳(4)、负极壳(5)及电解液，其特征在于：所述的正、负极片(1)、(2)的边缘分别带有极耳(6)、(7)，并由隔膜相隔绝缘而层叠排布成极芯，其中层叠的正极片(1)的极耳(6)位置重叠，弯折至极芯的正极端；层叠的负极片(2)的极耳(7)位置重叠，弯折至极芯的负极端。

2、如权利要求1所述的扣式电池，其特征在于：所述的极芯的正极端为一单面敷料的正极片(1′)，且没有敷料一面与电池正极壳(4)的内壁面接触；极芯的负极端为一单面敷料的负极片(2′)，且没有敷料一面与电池负极壳(5)的内壁面接触。

3、如权利要求1所述的扣式电池，其特征在于：所述的弯折至极芯正极端的正极极耳(6)由胶带将其末端贴牢在正极端面；弯折至极芯负极端的负极极耳(7)由胶带将其末端贴牢在负极端面。

4、如权利要求1所述的扣式电池，其特征在于：所述的正、负极片(1)、(2)为圆形或多边形结构，其边缘带有的极耳个数可为1～6个。