CN2833899Y - 锂离子电池极片及电芯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锂离子电池极片，所述极片上固定有多个极耳，各极耳伸出极片的长度随着该极耳离极片卷绕起始点距离的增加而增长。本实用新型还公开由上述结构的极片组成的锂离子电池电芯。由于采用不同长度的极耳，有效地避免了处在电芯内层极片上的极耳与处在电芯外层极片上的极耳不能很好连接在一块的可能，节省了材料，且增加了连接的牢固性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池的组成部件，具体的，本实用新型涉及锂离子电池的极片以及锂离子电池的电芯。
背景技术
随着便携式高性能电动工具以及智能玩具的日益普及，同时由于便携式工具对重量和持续工作时间的要求日益提高，具备高能量密度和高工作电压的锂离子电池便有更强的竞争力。由于非水性电解液较低电导率的限制，其大倍率充放电性能不佳，多数只能以小于3C的电流持续工作放电、小于10C的电流瞬间放电，无法满足电动工具等应用领域需要7C至10C的连续工作放电、20C的瞬间大电流放电的要求。因此，电动工具领域一直被大倍率放电性能比较好的Ni-MH(镍氢)和Ni-Cd(镍镉)电池占领，其他种类的电池很难进入这一领域。
中国发明专利申请“允许大电流充放电的液态锂离子电池”(公开号：CN 1599119A)公开了一种允许大电流充放电的液态锂离子电池，包括正极片、负极片与隔膜，正极片上固定有正极耳，负极片上固定有负极耳，正、负极片由隔膜相隔并卷绕形成电芯。该发明通过在电池各极片上采用多极耳结构以及大幅度减小正负极片厚度，从而能允许电池以大电流充放电。但是采用该发明专利申请所述方法制造的电池具有以下缺点：①由于极片卷绕成电芯后，需要将分布在电芯外层极片上的极耳与同一极性、分布在同一端面的电芯内层极片上的极耳在末端处焊接在一起，然后再与相应的极性端子焊接，而在该发明专利申请中，各个极耳长短一致，如图1所示(图1中1为电芯，2为正极耳，负极耳位于正极耳相反的另一端面，图中未画出)，这样处于电芯同一端面的内外层的极耳就很难连接在一起，即时勉强连接在一起，也很容易造成连接处的连接不牢，导致使用过程中电池质量的不稳定。②由于采用多个极耳并且多个极耳均匀分布在极片上，极片卷绕成电芯后极耳围绕整个电芯分布，图2显示极片卷绕形成电芯后、极耳在电芯端面上分布的俯视图，由图中可以看出极耳在电芯端面呈圆周分布，这样，在将各极耳进行连接操作的时候，圆周分布的极耳形成了几乎封闭的操作空间，给极耳之间的连接操作以及极耳与极性端子的连接操作带来极大的不便利性。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决以上问题，提供一种能使电芯同一端面上的多极耳之间方便相互连接、且节约原材料的锂离子电池极片及一种锂离子电池电芯。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
本实用新型公开了一种锂离子电池极片，所述极片上固定有多个极耳，且固定在极片上的各极耳伸出极片部分的长度不等。
在本实用新型优选的实施方式中，所述极耳伸出极片部分的长度随着该极耳离极片卷绕起始点距离的增加而增长，所述卷绕起始点为极片卷绕后形成电芯的卷绕起始点。
进一步优选的，所述多个极耳是非均匀分布的固定在极片上，所述非均匀分布是当极片经卷绕形成电芯后，能够使所述多个极耳都集中分布在以电芯中心为圆心的一扇形区域内。
所述扇形区域为夹角不大于140°的扇形。
本实用新型还公开了一种锂离子电池电芯，包括正极片和负极片，正极片上固定有多个正极耳，负极片上固定有多个负极耳，正、负极片由隔膜相隔并经卷绕形成电芯后，各个正极耳伸出电芯的一个端面，各个负极耳伸出电芯的另一个端面，且在所述电芯的至少一个端面上，每个极耳伸出电芯端面的长度不等。
在本实用新型优选的实施方式中，在所述电芯的至少一个端面上，每个极耳伸出电芯端面的长度随着极耳离电芯中心距离的增加而增长。
进一步优选的，所述多个正极耳及多个负极耳中，至少一种极性的极耳集中分布在其所在电芯端面的、以电芯中心为圆心的一扇形区域。
所述扇形区域为夹角不大于140°的扇形。
由于采用了以上的方案，使本实用新型具备了以下有益效果：
由于采用不同长度的极耳，使同一极性极耳在末端相互连接后，每个极耳上从连接处到电芯端面的部分在沿着极耳长度方向上呈自然伸展状态，有效的避免了处在电芯内层极片上的极耳与处在电芯外层极片上的极耳不能很好连接在一块的可能，节省了材料，且增加了连接的牢固性。
所述极耳伸出极片部分的长度随着该极耳离极片卷绕起始点距离的增加而增长或者随着极耳离电芯中心距离的增加而增长，能够使极耳之间相互连接后朝电芯中心轴线方向汇拢，一方面使极耳末端之间的连接变得容易，另一方面也方便了连接好的极耳进一步与极性端子之间的连接。
极耳集中分布在其所在电芯端面的、以电芯中心为圆心的一扇形区域，使得极耳连接后，在连接处形成宽裕的操作空间，极大的方便了下一步与极性端子之间的连接操作。
扇形区域的夹角不大于140°，在这样的扇形区域范围内，极耳之间的连接更容易并且更加牢固。
附图说明
图1是现有技术中正极耳在电芯一个端面上分布的立体示意图(图中负极耳未画出)；
图2是现有技术中极耳均匀分布连接在极片上，并且极片卷绕形成电芯后、极耳在电芯一个端面上分布的俯视示意图；
图3是本实用新型的一种锂离子电池极片的示意图。
图4是本实用新型一种锂离子电池电芯的立体结构示意图(图中负极耳未画出)；
图5是图4的锂离子电池电芯一个端面上极耳分布的俯视示意图。
图6是图4的锂离子电池电芯上的极耳在末端相连后、再与相应极性端子相连之前的各极耳俯视示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施方式并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
如图3所示，一种圆柱锂离子电池的正极片3，该极片3总长1565mm。在距前端距离a1为172.05mm处、a2为555.00mm处、a3为935.95mm处及a4为1336.50mm处，依次固定有正极耳4、5、6、7，并且极耳4、5、6、7的长度依次递增，如图4所示。
上述正极片3再与具有相同结构、固定了负极耳的相应负极片经隔膜相隔并卷绕成电芯，卷绕从靠近极耳4的一端开始。形成的电芯如图4、图5所示。
图4为形成的锂离子电池电芯1结构示意图，该图中负极耳未画出。正极耳4、5、6、7伸出电芯的一个端面，各个负极耳伸出电芯的另一个端面。在同一个电芯端面上，极耳伸出端面的长度随着极耳离电芯中心距离的增加而增长，如图4所示，图4中负极耳未画出，其在电芯另一端面的分布及伸出端面的长度与正极耳一致。并且在每个电芯端面上，正极耳或负极耳分布在以电芯中心为圆心的一个扇形区域，如图5所示，扇形的夹角α为120°。
上述结构使该锂离子电池电芯1用于与极性端子相连制造电池过程中，一方面使多个正极耳或多个负极耳朝所在电芯端面的中心弯折、并在末端处相焊接时操作变得容易，另一方面焊接后极耳上从焊接处到电芯端面的部分在沿着极耳长度的方向上呈自然伸展状态，如图6所示，增加了焊接处的牢固耐久性，并且同一端面的多个极耳形成向电芯中心轴线汇拢的状态，方便了下一步与相应极性端子的连接。
Claims (8)
1、一种锂离子电池极片，其特征在于：所述极片上固定有多个极耳，且固定在极片上的各极耳伸出极片部分的长度不等。
2、根据权利要求1所述的一种锂离子电池极片，其特征在于：所述极耳伸出极片部分的长度随着该极耳离极片卷绕起始点距离的增加而增长，所述卷绕起始点为极片卷绕后形成电芯的卷绕起始点。
3、根据权利要求1或2所述的一种锂离子电池极片，其特征在于：所述多个极耳是非均匀分布的固定在极片上，所述非均匀分布是当极片经卷绕形成电芯后，能够使所述多个极耳都集中分布在以电芯中心为圆心的一扇形区域内。
4、根据权利要求3所述的一种锂离子电池极片，其特征在于：所述扇形区域为夹角不大于140°的扇形。
5、一种锂离子电池电芯，包括正极片和负极片，其特征在于：正极片上固定有多个正极耳，负极片上固定有多个负极耳，正、负极片由隔膜相隔并经卷绕形成电芯后，各个正极耳伸出电芯的一个端面，各个负极耳伸出电芯的另一个端面，且在所述电芯的至少一个端面上，每个极耳伸出电芯端面的长度不等。
6、根据权利要求5所述的一种锂离子电池电芯，其特征在于：在所述电芯的至少一个端面上，每个极耳伸出电芯端面的长度随着极耳离电芯中心距离的增加而增长。
7、根据权利要求5或6所述的一种锂离子电池电芯，其特征在于：所述多个正极耳及多个负极耳中，至少一种极性的极耳集中分布在其所在电芯端面的、以电芯中心为圆心的一扇形区域。
8、根据权利要求7所述的一种锂离子电池电芯，其特征在于：所述扇形区域为夹角不大于140°的扇形。
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