CN2773912Y - 一种铝塑膜锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铝塑膜锂离子电池，包括外壳、电池芯和电解质层，所述电池芯由负极片、负极耳、正极片、正极耳和隔膜构成，其中隔膜设置在负极片和正极片之间；正极耳的导出端与外壳之间具有防漏层；所述正极耳的导出端与防漏层之间还具有粘接层。电池漏液主要是由于正极耳的铝金属表面有一层疏松的氧化铝薄膜而造成的。由于此氧化铝薄膜的存在，破坏了防漏层与铝金属表面的粘合性，使防漏层从正极耳表面分离和脱落，从而导致电解液渗漏。为此，本实用新型在正极耳的导出端与防漏层之间还具有粘接层，有效克服了防漏层与正极耳之间粘接不好的问题，达到防止电池漏液的目的，以便使用液态电解质有效提高电池的技术性能。

Description

一种铝塑膜锂离子电池

技术领域

本实用新型涉及一种电池，尤其涉及一种铝塑膜锂离子电池。

背景技术

使用不锈钢或铝金属外壳的金属壳锂离子电池自1990年问世和1993年规模生产以来，以其它电池(镍镉和镍氢电池)所不可比拟的卓越性能而快速发展，迅速占领了许多市场领域。金属壳锂离子电池作为高技术新能源产品已广泛地应用于手机、笔记本电脑、手提电脑、个人数字助理、数码摄像机、数码相机、便携式DVD/VCD/CD和MP3播放机等，已成为各种现代移动通讯设备和电子设备不可缺少的部件，为在移动中从事各种商务活动例如办公、通讯、管理、控制和在移动中娱乐提供了许多方便。但是，随着技术的更新和发展，市场对移动设备电源提出了更高的要求，例如更薄、更轻、任意形状、更高能量密度、更安全和更低价格等。而金属壳锂离子电池不仅在薄、轻、任意形状和能量密度方面都不能满足要求，而且由于金属材料的刚性和脆性，其安全性能一直令生产厂商和用户担心，有关金属壳锂离子电池失火或爆炸的事故也时有发生和报道。

在市场需求的推动下，聚合物锂离子电池应运而生，基本上克服了锂离子电池使用过程中的安全性问题。然而，从技术性能来说，聚合物锂离子电池存在以下缺点：①固体电解质离子电导率比液态电解质离子电导率低，使得聚合物锂离子电池的快速充放电能力受到很大的限制；②固体电解质在电池循环充放电过程中，其阻抗增加较快，因此，聚合物锂离子电池的容量衰减明显，循环寿命较差；③在低温下，聚合物锂离子电池的充放电性能不好，甚至无法使用。④从生产过程来说，聚合物锂离子电池的生产设备较昂贵，操作流程复杂、工序时间较长，从而造成产率降低，生产成本上升。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可使用液态电解质，能够有效防止电池漏液的铝塑膜锂离子电池，以有效提高电池的技术性能。

本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：

本实用新型提供的一种铝塑膜锂离子电池，包括外壳、电池芯和电解质层，所述电池芯由负极片、负极耳、正极片、正极耳和隔膜构成，其中隔膜设置在负极片和正极片之间；正极耳的导出端与外壳之间具有防漏层；所述正极耳的导出端与防漏层之间还具有粘接层。电池漏液主要是由于正极耳的铝金属表面有一层疏松的氧化铝薄膜而造成的。由于此氧化铝薄膜的存在，破坏了防漏层与铝金属表面的粘合性，特别是在环境温度变化和电池的使用条件改变时，防漏层从正极耳表面分离和脱落，从而导致电解液渗漏。为此，本实用新型在正极耳的导出端与防漏层之间还具有粘接层，用以有效克服防漏层与正极耳之间粘接不好的问题，达到防止电池漏液的目的，以便使用液态电解质有效提高电池的技术性能。

本实用新型所述粘接层可以为由有机材料制成的粘接膜，即包括由聚乙烯和聚丙烯及其衍生物制成的粘接膜；也可以是由无机材料制成的粘接膜，即包括由具有抗氧化性的金属铬和镍制成的粘接膜。所述粘接层的厚度为0.02～0.1mm。

本实用新型所述电池芯的各构件可以按正极耳、正极片、隔膜、负极片、负极耳、负极片、隔膜、正极片、正极耳的顺序叠放而构成叠片型电池芯；也可以按负极片、隔膜、正极片、隔膜的顺序叠放，然后卷绕构成卷绕型电池芯；正极耳(6)和负极耳(4)分别固定在在正极片(5)和负极片上(3)；卷绕成型后正极耳(6)和负极耳(4)之间具有间隔。

本实用新型所述外壳为软外壳，具体地可以是铝塑膜软外壳，以便提高电池的安全性，便于改变外形规格，简化生产流程，降低生产成本。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)有效克服了防漏层与正极耳之间粘接不好的问题，能够防止电池漏液，以便使用液态电解质进而有效提高电池的技术性能。由于液态电解质的电导率可达1.2×0^-2S/cm以上，比固态电解质的电导率6×10^-3S/cm高一倍，因此使用液态电解质有利于降低电池的内阻和加大电池容量的释放，改善高倍率充放电性能和电池的低温特性。

(2)铝塑膜作为锂离子电池的软包装外壳具有许多优点。其一是安全性。金属壳锂离子电池爆炸的原因之一，是由于金属材料的刚性和脆性。当锂离子电池因某种原因产生内压时，金属材料的刚性顶住内压直至内压积累达到和超过阀值时，金属材料的脆性导致锂离子电池瞬间爆炸。使用铝塑膜作锂离子电池的软包装外壳，当锂离子电池产生内压时，软包装外壳立即随压力鼓胀起来，将内压释放掉，锂离子电池不会因内压积累而发生爆炸。其二是灵活性，由于金属外壳尺寸的限制，金属壳锂离子电池规格跟不上市场需求的转变，特别是超薄型和微小型电池规格。其三是制造成本，金属壳锂离子电池的制造工艺复杂，生产成本高，例如，需要使用昂贵的激光焊接机密封电池外壳。铝塑膜锂离子电池的密封只需要热封机，其价格是激光焊接机的1/5～1/10；生产效率是金属壳锂离子电池激光机密封焊接效率的2～4倍。

附图说明

下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步的详细描述：

图1是本实用新型实施例电池芯为叠片型时的结构示意图；

图2是图1的A处局部放大示意图；

图3是本实用新型实施例电池芯为卷绕型时的结构示意图。

图中：外壳1，电解质层2，负极片3，负极耳4，正极片5，正极耳6，隔膜7，防漏层8，粘接层9

具体实施方式

图1和图2所示为本实用新型的实施例，包括外壳1、电池芯和电解质层2，其中外壳1为铝塑膜软外壳，为由多层聚乙烯膜、铝箔、聚丙烯膜、聚酰胺膜组成的铝塑复合膜，电解质层2为液态电解质。电池芯由负极片3、负极耳4、正极片5、正极耳6和隔膜7构成，其中负极片3为铜箔/负极涂层，负极耳4为镍引线，正极片5为铝箔/正极涂层，正极耳6为铝引线，隔膜7为聚乙烯-丙烯隔膜。如图1所示，电池芯的各构件按正极耳6、正极片5、隔膜7、负极片3、负极耳4、负极片3、隔膜7、正极片5、正极耳6的顺序叠放而构成叠片型电池芯。正极耳6和负极耳4的一端分别导出外壳1之外，如图2所示，正极耳6的导出端与外壳1之间以及负极耳4的导出端与外壳1之间具有防漏层8，该防漏层为CPP防漏胶片。正极耳6的导出端与防漏层8之间还具有粘接层9。粘接层9可以为由有机材料制成的粘接膜，即包括由聚乙烯和聚丙烯及其衍生物制成的粘接膜；也可以是由无机材料制成的粘接膜，即包括由具有抗氧化性的金属铬和镍制成的粘接膜。粘接层9的厚度为0.08mm。

此外，电池芯的结构也可以是如图3所示的卷绕型，即按负极片3、隔膜7、正极片5、隔膜7的顺序叠放，然后卷绕构成卷绕型电池芯。正极耳6被焊接在正极片5上，负极耳4被焊接在负极片3上；卷绕成型后正极耳3和负极耳4之间有一定的距离，且其导出端分别从外壳1的侧面伸出。在正极耳6的导出端与外壳1之间以及防漏层8和粘接层9的设置同上所述，但粘接层9的厚度可以为0.06mm。

Claims (8)

1、一种铝塑膜锂离子电池，包括外壳(1)、电池芯和电解质层(2)，所述电池芯由负极片(3)、负极耳(4)、正极片(5)、正极耳(6)和隔膜(7)构成，其中隔膜(7)设置在负极片(3)和正极片(5)之间；正极耳(6)的导出端与外壳(1)之间具有防漏层(8)，其特征在于：所述正极耳(6)的导出端与防漏层(8)之间还具有粘接层(9)。

2、根据权利要求1所述的铝塑膜锂离子电池，其特征在于：所述粘接层(9)为由有机材料制成的粘接膜，即包括由聚乙烯和聚丙烯及其衍生物制成的粘接膜。

3、根据权利要求1所述的铝塑膜锂离子电池，其特征在于：所述粘接层(9)为由无机材料制成的粘接膜，即包括由具有抗氧化性的金属铬和镍制成的粘接膜。

4、根据权利要求1或2或3所述的铝塑膜锂离子电池，其特征在于：所述粘接层(9)的厚度为0.02～0.1mm。

5、根据权利要求1所述的铝塑膜锂离子电池，其特征在于：所述电池芯的各构件按正极耳(6)、正极片(5)、隔膜(7)、负极片(3)、负极耳(4)、负极片(3)、隔膜(7)、正极片(5)、正极耳(6)的顺序叠放构成叠片型电池芯。

6、根据权利要求1所述的铝塑膜锂离子电池，其特征在于：所述电池芯的各构件按负极片(3)、隔膜(7)、正极片(5)、隔膜(7)的顺序叠放，然后卷绕构成卷绕型电池芯；正极耳(6)和负极耳(4)分别固定在在正极片(5)和负极片上(3)；卷绕成型后正极耳(6)和负极耳(4)之间具有间隔。

7、根据权利要求1所述的铝塑膜锂离子电池，其特征在于：所述外壳(1)为软外壳(1)。

8、根据权利要求7所述的铝塑膜锂离子电池，其特征在于：所述外壳(1)为铝塑膜软外壳(1)。

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