專利名稱：多極片卷繞型電芯及方形、軟包裝鋰電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鋰離子電池領(lǐng)域，尤其涉及一種多極片卷繞型電芯及方形、軟包裝鋰電池。
背景技術(shù)：
隨著人類的進步，科技的發(fā)展，電池作為能量載體越來越多的出現(xiàn)在人類的生活中。環(huán)保概念的普及和燃油價格的提升，促使人們暫時放棄購買燃油汽車，轉(zhuǎn)而找尋臨時替代品-電動自行車。能量、功率、效率和成本一直是電池性能評價重要指標(biāo)，而電動自行車電池就要具備能量高、功率大、一致性好和成本低的特點。這就要求電池廠家減少電池串并聯(lián)個數(shù)、提高電池單體能量和功率，降低成本?，F(xiàn)行的電池主要有兩種結(jié)合方式-卷繞和疊片。卷繞型電池內(nèi)部有一個正極片和一個負(fù)極片，通過隔膜把正負(fù)極片隔離開，而后卷繞結(jié)合在一起。疊片型電池使用多個同樣的正極片，多個同樣的負(fù)極片，通過多個同樣的隔膜，按照正極片、隔膜、負(fù)極片、隔膜依次層疊在一起。普通的卷繞方式得到的電池，能量一般較小，內(nèi)阻較大，功率小。疊片方式得到的電池，生產(chǎn)效率低，成本高，應(yīng)用受到限制。

實用新型內(nèi)容基于此，有必要提供一種能量較高、內(nèi)阻較小、功率較大的多極片卷繞型電芯。一種多極片卷繞型電芯，包括多個正極片、多個負(fù)極片及多個隔膜，所述正極片與負(fù)極片之間由所述隔膜隔開，所述正極片、所述負(fù)極片及所述隔膜卷繞形成卷繞體結(jié)構(gòu)。在優(yōu)選的實施方式中，每個所述正極片設(shè)有至少一個正極耳。在優(yōu)選的實施方式中，每個所述正極片設(shè)有多個正極耳，多個所述正極耳焊接連在一起。在優(yōu)選的實施方式中，每個所述負(fù)極片設(shè)有至少一個負(fù)極耳。在優(yōu)選的實施方式中，每個負(fù)極片設(shè)有多個負(fù)極耳，多個所述負(fù)極耳焊接連在一起。該多極片卷繞型電芯，包括多個正極片和多個負(fù)極片，正、負(fù)極片再通過卷繞形成卷繞體，相較傳統(tǒng)單個正極片和負(fù)極片的電芯，電芯容量更大，從而能量更高，單體電芯容量的增高，可以避免使用多個電芯串并聯(lián)來提高電池容量，從而內(nèi)阻減小，充放電功率增大，可以廣泛應(yīng)用在方形、軟包裝鋰電池領(lǐng)域。同時，還有必要提供一種能量較高、內(nèi)阻較小、功率較大的方形、軟包裝鋰電池。一種方形鋰電池，包括電芯殼體、置于所述電芯殼體內(nèi)的電芯以及與所述電芯電連接的電路板組件，所述電芯包括多個正極片、多個負(fù)極片及多個隔膜，所述正極片與負(fù)極片之間由所述隔膜隔開，所述正極片、所述負(fù)極片及所述隔膜卷繞形成卷繞體結(jié)構(gòu)。在優(yōu)選的實施方式中，每個所述正極片設(shè)有至少一個正極耳。在優(yōu)選的實施方式中，每個所述正極片設(shè)有多個正極耳，多個所述正極耳焊接連在一起。在優(yōu)選的實施方式中，每個所述負(fù)極片設(shè)有至少一個負(fù)極耳。在優(yōu)選的實施方式中，每個所述負(fù)極片設(shè)有多個負(fù)極耳，多個所述負(fù)極耳焊接連
在一起。該方形鋰電池使用上述多極片卷繞型電芯，電池容量大，內(nèi)阻小，充放電功率高。
圖1為一實施方式的多極片卷繞型電芯卷繞體的示意圖；圖2為圖1中正極片及正極耳示意圖；圖3為圖1中負(fù)極片及負(fù)極耳示意圖；圖4為實施例部分制得的方形鋰電池中電芯卷繞體示意圖。
具體實施方式
下面主要結(jié)合附圖及具體實施例對多極片卷繞型電芯及方形、軟包裝鋰電池作進一步詳細(xì)的說明。如圖1所示，一實施方式的多極片卷繞型電芯100包括多個正極片110、多個負(fù)極片120及多個隔膜(圖未示)。圖中，多極片卷繞型電芯100包括3個正極片110和3個負(fù)極片120，在其他實施方式中，多極片卷繞型電芯還可以包括2個正極片、3個負(fù)極片；2個正極片、2個負(fù)極片或者4個正極片和4個負(fù)極片等。正極片110與負(fù)極片120之間由隔膜隔開。正極片110、負(fù)極片120及隔膜可以按照圖1中結(jié)構(gòu)起始繞卷，最終形成卷繞體結(jié)構(gòu)。如圖2所示，本實施方式的正極片110上設(shè)有一個正極耳112。在其他實施方式中，可以根據(jù)對功率的要求，每個正極片Iio可以設(shè)有多個正極耳112。多個正極耳112直接通過焊接方式(如超聲焊接)連接在一起。同理，如圖3所示，本實施方式的負(fù)極片120上設(shè)有一個負(fù)極耳122。在其他實施方式中，可以根據(jù)對功率的要求，每個負(fù)極片120可以設(shè)有多個負(fù)極耳122。多個負(fù)極耳122 直接通過焊接方式(如超聲焊接)連接在一起。正極片110、負(fù)極片120及隔膜交替卷繞在一起，負(fù)極片120的個數(shù)可以等于正極片110的個數(shù)，或者負(fù)極片120的個數(shù)大于正極片110的個數(shù)，且負(fù)極片120的長度要大于正極片110的長度，保證所有正極片110對應(yīng)負(fù)極片120，也即正極片110上的正極活性材料可以發(fā)揮最大效果。該多極片卷繞型電芯100，包括多個正極片110和多個負(fù)極片120，正極片110、負(fù)極片120再通過卷繞形成卷繞體，相較傳統(tǒng)單個正極片和負(fù)極片的電芯，電芯容量更大，從而能量更高，單體電芯容量的增高，可以避免使用多個電芯串并聯(lián)來提高電池容量，從而內(nèi)阻減小，充放電功率增大，可以廣泛應(yīng)用在方形、軟包裝鋰電池領(lǐng)域。此外，本實用新型還提供了一種能量較高、內(nèi)阻較小、功率較大的方形、軟包裝鋰電池。一實施方式方形、軟包裝鋰電池，包括電芯殼體、置于電芯殼體內(nèi)的電芯以及與電芯電連接的電路板組件。該電芯為上述多極片卷繞型電芯100，如圖1所示，包括多個正極
4片110、多個負(fù)極片120及多個隔膜，正極片110與負(fù)極片120之間由隔膜隔開，正極片110、 負(fù)極片120及隔膜卷繞形成卷繞體結(jié)構(gòu)。以下為具體實施例部分如圖4所示，一種電動自行車IOAh方形、軟包裝鋰離子動力電池。該鋰離子動力電池厚度9mm，寬度80mm，高度150mm，采用三元和石墨體系，隔膜用Celgard公司產(chǎn)25 μ m 隔膜。按照本實用新型中設(shè)計3極片正極片210有3個，3個正極片210的尺寸一樣， 都為400mm，卷繞折數(shù)6 ；負(fù)極片220有3個，最內(nèi)層負(fù)極片長度410mm，卷繞折數(shù)6，中間層負(fù)極片長度420mm，卷繞折數(shù)6，最外層負(fù)極片長度550mm，卷繞折數(shù)8。正極耳212使用鋁帶，規(guī)格5mm*0. 1mm,負(fù)極耳222使用鎳極耳，規(guī)格5mm*0. 1mm。其余與傳統(tǒng)的單極片電芯設(shè)計相同。通過超聲焊接把3個正極耳212和軟包裝用鋁極耳焊接在一起，3個負(fù)極耳222和軟包裝用鎳極耳焊接在一起，而后進行注液、封裝、活化。封裝及以后流程與傳統(tǒng)的軟包裝電池相同。按照傳統(tǒng)的單極片電芯設(shè)計，正極片面密度46mg/cm2，正極片長度1200mm，負(fù)極片長度為1380mm，卷繞需要正極片18折，負(fù)極片20折。正極片寬度135mm，負(fù)極片寬度138mm， 隔膜寬度142mm。采用鋁塑復(fù)合膜結(jié)構(gòu)袋封裝密封電池。相比較傳統(tǒng)的單極片電芯設(shè)計，按照本實用新型方案設(shè)計的多極片方形、軟包裝鋰電池，內(nèi)阻從7πιΩ降低到5πιΩ，功率性能得到提升。同時，可以通過提高正極片210面密度進行能量提升，能量提升的同時功率性能不會弱于單極片設(shè)計電池。以上所述實施例僅表達(dá)了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)， 但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種多極片卷繞型電芯，其特征在于，包括多個正極片、多個負(fù)極片及多個隔膜，所述正極片與負(fù)極片之間由所述隔膜隔開，所述正極片、所述負(fù)極片及所述隔膜卷繞形成卷繞體結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的多極片卷繞型電芯，其特征在于，每個所述正極片設(shè)有至少一個正極耳。
3.如權(quán)利要求2所述的多極片卷繞型電芯，其特征在于，每個所述正極片設(shè)有多個正極耳，多個所述正極耳焊接連在一起。
4.如權(quán)利要求1所述的多極片卷繞型電芯，其特征在于，每個所述負(fù)極片設(shè)有至少一個負(fù)極耳。
5.如權(quán)利要求4所述的多極片卷繞型電芯，其特征在于，每個負(fù)極片設(shè)有多個負(fù)極耳， 多個所述負(fù)極耳焊接連在一起。
6.一種方形、軟包裝鋰電池，包括電芯殼體、置于所述電芯殼體內(nèi)的電芯以及與所述電芯電連接的外部組件，其特征在于，所述電芯包括多個正極片、多個負(fù)極片及多個隔膜，所述正極片與負(fù)極片之間由所述隔膜隔開，所述正極片、所述負(fù)極片及所述隔膜卷繞形成卷繞體結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的方形、軟包裝鋰電池，其特征在于，每個所述正極片設(shè)有至少一個正極耳。
8.如權(quán)利要求7所述的方形、軟包裝鋰電池，其特征在于，每個所述正極片設(shè)有多個正極耳，多個所述正極耳焊接連在一起。
9.如權(quán)利要求6所述的方形、軟包裝鋰電池，其特征在于，每個所述負(fù)極片設(shè)有至少一個負(fù)極耳。
10.如權(quán)利要求9所述的方形、軟包裝鋰電池，其特征在于，每個所述負(fù)極片設(shè)有多個負(fù)極耳，多個所述負(fù)極耳焊接連在一起。
專利摘要本實用新型涉及一種多極片卷繞型電芯，包括多個正極片、多個負(fù)極片及多個隔膜，所述正極片與負(fù)極片之間由所述隔膜隔開，所述正極片、所述負(fù)極片及所述隔膜卷繞形成卷繞體結(jié)構(gòu)。該多極片卷繞型電芯，包括多個正極片和多個負(fù)極片，正、負(fù)極片再通過卷繞形成卷繞體，相較傳統(tǒng)單個正極片和負(fù)極片的電芯，電芯容量更大，從而能量更高，單體電芯容量的增高，可以避免使用多個電芯串并聯(lián)來提高電池容量，從而內(nèi)阻減小，充放電功率增大，可以廣泛應(yīng)用在方形、軟包裝鋰電池領(lǐng)域。此外，本實用新型還涉及一種能量較高、內(nèi)阻較小、功率較大的方形、軟包裝鋰電池。
文檔編號H01M10/0525GK202308207SQ20112041681
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者張貴艷, 田啟友, 鄭榮鵬 申請人:比克國際(天津)有限公司, 深圳市比克電池有限公司