CN2845189Y - 具有高倍率放电特性的锂离子二次电池 - Google Patents

具有高倍率放电特性的锂离子二次电池 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及锂离子二次电池技术领域，特指一种低内阻的、具有高倍率放电特性的锂离子二次电池。本实用新型电池正极集流体金属箔上焊有两个或两个以上极耳；负极集流体金属箔上也焊有两个或两个以上极耳。正、负极极耳分别焊接于电池正负极上。采用上述技术方案设计的锂离子电池较单极耳锂离子电池具有更小的内阻，可以满足大倍率放电的要求。同时本实用新型工艺简单，便于批量生产。

Description

具有高倍率放电特性的锂离子二次电池
技术领域：
本实用新型涉及锂离子二次电池技术领域，特指一种低内阻的、具有高倍率放电特性的锂离子二次电池。
背景技术：
随着现代社会的发展，许多设备或工具对电池的要求不断提高。例如移动电动工具，如电动螺丝刀，电钻等需要电池能够短时间提供大电流放电；电动自行车，电动车等电动交通工具在启动时也需要短时间提供大电流放电。
由于传统的二次锂离子电池设计只有一个正极极耳和负极极耳，这种电池在低倍率放电时，电池内阻对电池能量的影响不明显，但是在高倍率放电时极化严重，由于极化引起的电压降使电池电压降低到电池安全使用电压下限，这样就会降低电池放出的能量，同时在高倍率放电时如果电池内阻过大会导致电池温度过高而损害电池性能和使电池处于不安全状态。
实用新型内容：
本实用新型所要解决的技术问题就在于克服目前产品之不足，提供一种具有高倍率放电特性的低内阻二次锂离子电池。
为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：该电池主体的电池芯上设置有两个或两个以上的正极极耳和负极极耳。采用这种方式后，由于明显降低电池的内阻，令内阻阻值比较小，电池在高倍率放电时有极化而导致的电压降比较小，使电池能满足大倍率放电的要求。
上述技术方案中电池芯的具体结构为，该电池芯包括：正极片、负极片和隔离膜；正极极耳和负极极耳分别焊接在正、负极片的正、负极集流体上。
所述正、负极极耳焊接于正负、极集流体的中间等间距位置或两端。
本实用新型较单极耳锂离子电池具有更小的内阻，可以满足大倍率放电的要求。同时本实用新型的电池工艺简单，便于批量生产。本实用新型的电池芯可适用于卷绕结构的方形和圆柱形锂离子低内阻高倍率放电的电池设计。
附图说明：
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明；
图1是本实用新型正极片的结构示意图；
图2是本实用新型负极片的结构示意图；
图3是本实用新型卷绕后电池芯的结构示意图；
图4是单、双极耳电池高倍率放电(10A)放电曲线对比示意图；
图5是单、双极耳电池高倍率放电(10A)放电池壳体温度曲线
对比示意图；
具体实施方式：
本实用新型的电池主体包括外包装(未示出)和电池芯3，其中电池芯3包括正极片31、隔离膜和负极片33。于电池芯上设置有至少两个正极耳311和负极耳331。
见图1，正极片31的结构为：用间歇图布方法(在集流体上涂膜)在正极集流体312铝箔上予留极耳的焊接位，构成正极极耳311的极片通过冷压、分条完后形成正极极耳311，并将其在焊接位焊接。正极极耳311可采用厚度为0.05～0.3mm，宽度为1.0-20.0mm的铝带。
见图2，负极片33的结构为：用间歇图布方法在负极集流体332铜箔上予留极耳焊接位，将极片通过、冷压、分条形成负极极耳331，并将其在焊接位焊接成负极极耳。负极极耳331可采用厚度为0.05～0.3mm，宽度为1.0-20.0mm的铜带、镍带、铜镍复合带或镀镍铜带。
在上述焊接好极耳的焊接位贴上绝缘胶带。
见图3，电池芯3可通过卷绕的方式构成，卷绕好的电池芯经过外包装包裹，形成电池主体。
实施示列：
用此方法制造1.2Ah的高倍率放电18650型锂离子二次电池，正极活性物质用LiFePO4，负极活性物质用MCMB(中间相碳微球)；正极极耳311用宽4.0mm，厚度0.1mm的铝带；负极极耳331为宽4.0mm，厚度0.1mm的镍带；制造出电极单、双极耳两组电池，其中双极耳电池(即本实用新型)的电极极耳焊接在电极片31两端；用这两组电池做2A充电，10A放电循环测试，同时测量电池表面温度。比较放电曲线(见图4)，可以看出双极耳电池(本实用新型)高倍率放电特性明显好于单极耳电池；比较温度曲线(见图5)可以看出双极耳电池放电时外壳温度明显低于单极耳电池。

Claims (6)

1、具有高倍率放电特性的锂离子二次电池，包括：该电池主体、外包装和电池芯(3)，其特征在于：于电池芯(3)上设置有两个或两个以上的正极极耳(311)和负极极耳(331)。
2、根据权利要求1所述的具有高倍率放电特性的锂离子二次电池，其特征在于：所述的电池芯(3)包括：正极片(31)、负极片(33)和隔离膜；正极极耳(311)和负极极耳(331)分别焊接在正、负极片(31、33)的正、负极集流体(312、332)上。
3、根据权利要求1或2所述的具有高倍率放电特性的锂离子二次电池，其特征在于：所述正、负极极耳(311、331)焊接于正负、极集流体(312、332)的中间等间距位置或两端。
4、根据权利要求3所述的具有高倍率放电特性的锂离子二次电池，其特征在于：正极极耳(311)为厚度为0.05～0.3mm，宽度为1.0-20.0mm的铝带。
5、根据权利要求3所述的具有高倍率放电特性的锂离子二次电池，其特征在于：负极极耳(331)为厚度为0.05～0.3mm，宽度为1.0-20.0mm的铜带、镍带、铜镍复合带或镀镍铜带。
6、根据权利要求3所述的具有高倍率放电特性的锂离子二次电池，其特征在于：所述的电池主体的电池芯(3)卷绕成一柱体。
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