專利名稱：卷繞式鋰電池的電芯及卷繞式鋰電池的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及電池領域，尤其是涉及一種卷繞式鋰電池的電芯及卷繞式鋰電池。
背景技術(shù)：
作為貯能元件的蓄電池種類有鉛酸電池、鎳氫電池、鋰電池等，鉛酸蓄電池的價格最低，其缺點是比容小，也就是說，在同樣的容量下，電池重量和體積都大，充放電效率低， 壽命短；鎳氫電池的比容比鉛 酸蓄電池好很多，單體電池的壽命也比較好，其大電流充放電特性也比鉛酸蓄電池好，但與鋰電池相比，其原材料的成本呈上升趨勢；鋰電池的比容要好于鎳氫電池，其重量、充電效率及壽命方面的參數(shù)也均比鎳氫電池要好。因此，目前鋰電池得以廣泛地應用，并且鋰電池正向更高能量、更大電流的方向發(fā)展?，F(xiàn)今制作鋰電池電芯較為普遍的方法是采用疊片式和卷繞式兩種方式。疊片式是先將正極片和負極片均沖切成一小片一小片，每片極片上附有極耳，再將小片的正極片和負極片以隔膜隔開用疊片機一片片疊起來，再將所有的正極耳和負極耳分別焊接在一起后引出正極和負極，這種結(jié)構(gòu)的電池內(nèi)阻較小，比功率大，但為了保證分切精度，對分切模具精度要求極高，設備投入高，而且工藝較為復雜，生產(chǎn)效率低下。卷繞式鋰電池電芯是將長條狀正極片和負極片用隔膜隔開疊放在一起后用專用卷芯機卷繞而成，常規(guī)的方式是在極片的一端預留一部分非涂層，將極耳焊接于該非涂層引出正極和負極(如圖1所示)，這種結(jié)構(gòu)的電芯存在的缺陷是由于電池在充、放電時電流皆要集中從極耳的一端導出或?qū)耄瑢е略陔娏鞣植忌细叨炔痪鶆?，電化學極化非常嚴重，電池的內(nèi)阻大，在功率充、放電的情況下發(fā)生急劇的發(fā)熱現(xiàn)象。中國CNlOl 106203A號專利《具有新電極結(jié)構(gòu)的鋰電池及其制造方法》公開了一種鋰電池的電芯結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是在極片上以預定距離設有多個極耳片，以致在卷繞之后多個極耳片相重疊形成極耳。此種設置多個極耳片的方式在一定程度上降低了電池的內(nèi)阻，解決了電流分布不均勻的問題。但其極耳片是間隔設置的，因間隔還是有一定的距離(如對于100米長的極片，其間隔大約10米)，在一定程度上還是存在電池內(nèi)阻大，電流分布不均勻的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，有效解決卷繞式鋰電池電芯電流分布不均勻的問題，提供一種電池內(nèi)阻小的卷繞式鋰電池的電芯及卷繞式鋰電池。本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明卷繞式鋰電池的電芯包括正極片、負極片、隔膜、正極集流板和負極集流板，所述正極片的上端和所述負極片的下端設置有未涂布空白帶，所述正極片和所述負極片用隔膜隔開卷繞后，所述正極集流板下表面與所述正極片上的形成圈的空白帶相緊密接觸，所述負極集流板上表面與所述負極片上的形成圈的空白帶相緊密接觸。所述正極片和所述負極片的形成圈的空白帶向內(nèi)折彎使空白帶每圈都和與其相鄰的內(nèi) 圈相搭接。所述正極集流板的上表面設有若干均布的徑向槽及大致呈軸對稱形狀的連接頭； 所述正極集流板上設有至少一個供電解液注入的孔。所述負極集流板的下表面設有若干均布的徑向槽；所述負極集流板上設有至少一個供電解液流通的孔。本發(fā)明卷繞式鋰電池包括電池殼體、放置于電池殼體內(nèi)的卷繞電芯和電池上蓋， 所述電芯包括正極片、負極片、隔膜、正極集流板和負極集流板，所述正極片的上端和所述負極片的下端設置有未涂布空白帶，所述正極片和所述負極片用隔膜隔開卷繞后，所述正極集流板下表面與所述正極片上的形成圈的空白帶相緊密接觸，所述負極集流板上表面與所述負極片上的形成圈的空白帶相緊密接觸；所述正極集流板與所述電池上蓋電連接，所述負極集流板與所述殼體電連接。所述正極集流板與所述電池殼體之間、所述電池上蓋與所述電池殼體之間均裝有絕緣密封圈。所述電池上蓋設有注液口。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明分別在正極片的上端和負極片下端設置未涂布空白帶，將正極片和負極片以隔膜隔開卷繞后，正極集流板下表面與正極片上形成圈的空白帶緊密接觸，負極集流板上表面與負極片上形成圈的空白帶緊密接觸，分別由正極集流板和負極集流板弓I出正極和負極，極大程度地解決了電流分布不均的問題，降低了電池的內(nèi)阻； 正極片和負極片的形成圈的空白帶向內(nèi)折彎使空白帶每圈都和與其相鄰的內(nèi)圈相搭接，能保證空白帶上的每個點都與集流板相連，從而能有效導出或?qū)腚娏饕约坝行С鲭娦緝?nèi)部的熱量；正極集流板上表面和負極集流板下表面均設有若干均布的徑向槽，減小槽底部的集流板厚度，可以使激光穿透集流板實現(xiàn)集流板與極片之間有效焊接。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種極片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的另一種極片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明正極片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明負極片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明電芯的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5中的I部放大示意圖；圖7是圖5中的II部放大示意圖；圖8是本發(fā)明正極集流板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是圖8中的A-A剖視圖；圖10是圖8中的B-B剖視圖；圖11是本發(fā)明負極集流板的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是圖11中的C-C剖視圖；圖13是圖11中的D-D剖視圖；圖14是本發(fā)明電池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15是本發(fā)明電池上蓋的剖視結(jié)構(gòu)示意圖16是本發(fā)明電池上蓋的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作具體詳述。如圖5、圖6、圖7所示，本發(fā)明卷繞式鋰電池的電芯呈圓柱型，包括正極片4、負極片5、隔膜6、正極集流板7和負極集流板8。如圖3所示，正極片4上端設置有未涂布空白帶41 ；如圖4所示，負極片5下端設置有未涂布空白帶51 ；正極片4和負極片5用隔膜6隔開卷繞后，正極集流板7下表面與正極片4上的形成圈的空白帶41相緊密接觸，負極集流板8上表面與負極片5上的形成圈的空白帶51相緊密接觸，其中正極片4和負極片5的形成圈的空白帶均向內(nèi)折彎使空白帶每圈都和與其相鄰的內(nèi)圈相搭接。如圖8、圖9、圖10所示，正極集流板7為一圓盤形板，在正極集流板7上表面均勻設置有多個徑向槽71，槽71在徑向的沿伸長度使正極片4上部的空白帶41自最外圈到最內(nèi)圈均與槽底的相對面均有接觸。正極集流板4中部設有通孔，靠近外緣由徑向槽71隔開均勻設置有多個孔72，以供電解液的注入。正極集流板7上表面中部還設有連接頭73，該連接頭73是由一圓環(huán)柱狀被徑向槽71隔開呈中心對稱的多個柱狀頭，該多個柱狀頭的上表面處于同一平面。如圖11、圖12、圖13所示，負極集流板8也是一圓形板，在負極集流板7的下表面設有均布的徑向槽81，槽81在徑向的沿伸長度使負極片5下部的空白帶51自最外圈到最內(nèi)圈均與槽底的相對面有接觸。負極集流板8中部設有通孔，由徑向槽81隔開還均勻設置有多個孔82，以供電解液的流通。正極集流板7和負極集流板8上設置徑向槽，用以減小槽底部的集流板厚度，可以使激光穿透集流板實現(xiàn)集流板與極片之間的有效焊接。如圖14所示，本發(fā)明卷繞式鋰電池包括電池殼體9、放置于電池殼體內(nèi)的卷繞式電芯和電池上蓋10，電芯包括正極片4、負極片5、隔膜6、正極集流板7和負極集流板8。電池殼體9是一上端開口的圓筒，其內(nèi)底部與負極集流板8緊密接觸而電連接，夕卜底部中央設有圓柱型凸臺，凸臺上設有螺孔以便將電池的負極與外接器件相連接。電池上蓋10是與電池殼體9上部相適配的圓盤狀蓋(如圖15、圖16所示)，其下部設有向下凸出的平面與正極集流板7緊密接觸而電連接，正極集流板7與電池殼體9之間裝有絕緣密封圈11，電池上蓋10上沿下部設有臺階103以容納電池上蓋10與電池殼體 9之間裝置的絕緣密封圈12，電池上蓋10上部中央設有向上的圓柱型凸臺102，凸臺102上設有螺孔以便將電池的正極與外接器件相連接。電池上蓋10上設有電解液注入口 101，電解液注入后用密封釘13密封。本發(fā)明的正極集流板7與正極片4上端的空白帶41緊密接觸以形成整體的正極引出端，負極集流板8與負極片5下端的空白帶51緊密接觸以形成整體的負極引出端，從而減小電池內(nèi)阻，不僅有效解決了卷繞式鋰電池電芯電流分布不均勻的問題，而且正極集流板7和負極集流板8還能有效導出電芯內(nèi)部的熱量，繼而通過電池殼體9和電池上蓋10 上的凸臺有效地散熱，延長了電池的壽命。
權(quán)利要求
1.一種卷繞式鋰電池的電芯，包括正極片、負極片及隔膜，其特征在于它還包括正極集流板和負極集流板，所述正極片的上端和所述負極片的下端設置有未涂布空白帶，所述正極片和所述負極片用隔膜隔開卷繞后，所述正極集流板下表面與所述正極片上的形成圈的空白帶相緊密接觸，所述負極集流板上表面與所述負極片上的形成圈的空白帶相緊密接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞式鋰電池的電芯，其特征在于所述正極片和所述負極片的形成圈的空白帶向內(nèi)折彎使空白帶每圈都和與其相鄰的內(nèi)圈相搭接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的卷繞式鋰電池的電芯，其特征在于所述正極集流板的上表面設有若干均布的徑向槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的卷繞式鋰電池的電芯，其特征在于所述正極集流板上設有至少一個供電解液注入的孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的卷繞式鋰電池的電芯，其特征在于所述正極集流板上表面設有大致呈軸對稱形狀的連接頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的卷繞式鋰電池的電芯，其特征在于所述負極集流板的下表面設有若干均布的徑向槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的卷繞式鋰電池的電芯，其特征在于所述負極集流板上設有至少一個供電解液流通的孔。
8.一種卷繞式鋰電池，包括電池殼體、放置于電池殼體內(nèi)的卷繞電芯和電池上蓋，其特征在于所述電芯包括正極片、負極片、隔膜、正極集流板和負極集流板，所述正極片的上端和所述負極片的下端設置有未涂布空白帶，所述正極片和所述負極片用隔膜隔開卷繞后， 所述正極集流板下表面與所述正極片上的形成圈的空白帶相緊密接觸，所述負極集流板上表面與所述負極片上的形成圈的空白帶相緊密接觸；所述正極集流板與所述電池上蓋電連接，所述負極集流板與所述殼體電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的卷繞式鋰電池，其特征在于所述正極集流板與所述電池殼體之間、所述電池上蓋與所述電池殼體之間均裝有絕緣密封圈。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的卷繞式鋰電池，其特征在于所述電池上蓋設有注液口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種卷繞式鋰電池電芯及包含該電芯的鋰電池。該卷繞式鋰電池包括電池殼體、放置于電池殼體內(nèi)的卷繞電芯和電池上蓋，所述電芯包括正極片、負極片、隔膜、正極集流板和負極集流板，所述正極片的上端和所述負極片的下端設置有未涂布空白帶，所述正極片和所述負極片用隔膜隔開卷繞后，所述正極集流板下表面與所述正極片上的形成圈的空白帶相緊密接觸，所述負極集流板上表面與所述負極片上的形成圈的空白帶相緊密接觸；所述正極集流板與所述電池上蓋電連接，所述負極集流板與所述殼體電連接。本發(fā)明提供的電池內(nèi)阻小、電流分布均勻、壽命長，尤其適用于電動汽車等的動力電池。
文檔編號H01M4/80GK102347515SQ201010243100
公開日2012年2月8日 申請日期2010年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
發(fā)明者唐菊香 申請人:唐菊香