一种锂离子电池的制作方法

文档序号:9237053阅读:429来源:国知局
一种锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种锂离子电池。
【背景技术】
[0002]锂离子电池:是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。随着电子技术的发展,锂离子电池得到了广泛的应用,大多数电子产品均采用锂离子电池作为其电源,锂离子电池的基本结构包括正极片、负极片和正负极片之间的隔膜,正极片、负极片和隔膜之间的设置方式常用的有叠片式和卷绕式两种。
[0003]如图1所示,为现有的叠片结构,现有的叠片式结构所采用的电极片包括附料区和极耳,电极片分别为正极片和负极片,其正极片和负极片的极耳位于同一侧,该结构存在的问题有:
[0004]1、正极片和负极片的极耳位于同一侧,极耳的宽度受到限制,当电池处于大功率放电的时候极耳发热严重,影响放电效率;
[0005]2、该电极片的极耳和集流体是一体化的,极耳为集流体的一部分,为了将正负极耳错位,在生产该电极片的时候需要通过冲床冲出极耳部分,在该电极片的边缘以及极耳部分会产生毛刺,电极片上的毛刺在进行叠片时候容易刺破隔膜,造成隔膜泄露。
[0006]另有一种卷绕式结构的锂离子电池,如专利号为“201220243846.4”所示的一种具有新型电极极片结构的锂离子电池,该锂离子电池的卷芯由极片和隔膜绕卷而成,极片底层沿长度方向的一个边缘区域未设活性层,极片底层的其余区域设有活性层,极片包括正极片和负极片,正极片的极耳和负极片的极耳分设在的卷芯的两端,正极片或负极片的未设置活性层的底层焊接在一起。该锂离子电池虽然将极耳分设在卷芯的两端以解决极耳的宽度限制问题,但由于该锂离子电池为绕卷设置,正极片或负极片的未设置活性层的底层无法焊接完全,否则会使得卷芯密封,影响到后续电解液的注入,未设置活性层未充分接触进一步导致了该电池的内阻增大,影响放电性能。

【发明内容】

[0007]针对现有锂离子电池中由于极耳宽度限制影响放电效率,以及极耳设置容易产生毛刺的问题,提供一种叠片式的锂离子电池,该锂离子电池将正极耳和负极耳分别设置在电芯的两端,避免了极耳的宽度限制问题,该设置可适应某些特殊结构的电子产品需求,内阻小,电性能优良。同时,本发明的正极片和负极片加工方便,避免毛刺的产生。
[0008]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下:
[0009]提供一种锂离子电池,包括电芯,所述电芯包括正极片、正极耳、负极片、负极耳和隔膜;
[0010]所述正极片的数量有多个,所述正极片包括正极集流体,所述正极集流体包括正极空白区和正极活性区,所述正极空白区与正极活性区沿正极集流体长度方向排布,所述正极活性区表面涂布正极活性层;
[0011]所述负极片的数量有多个,所述负极片包括负极集流体,所述负极集流体包括负极空白区和负极活性区,所述负极空白区与负极活性区沿负极集流体长度方向排布,所述负极活性区表面涂布负极活性层;
[0012]所述正极片、隔膜与负极片之间叠片设置,所述隔膜置于正极片和负极片之间,同时正极空白区与负极空白区分别位于所述电芯相对的两侧,所述正极片的正极空白区之间相互焊接,所述正极耳连接于正极空白区并向电芯外部延伸,所述负极片的负极空白区之间相互焊接,所述负极耳连接于负极空白区并向电芯外部延伸。
[0013]进一步的,多个正极片的正极空白区之间连接方式为超声波焊接,多个负极片之间的连接方式为超声波焊接。
[0014]进一步的,所述隔膜为片状隔膜,多个正极片、负极片和片状隔膜依次层叠形成电芯。
[0015]进一步的,所述隔膜为带状隔膜,所述带状隔膜呈Z字形折叠,所述正极片和负极片分别设置于带状隔膜折叠形成的两侧叠缝中,所述正极空白区在正极片上的朝向与带状隔膜的叠缝方向平行,所述负极空白区在负极片上的朝向与带状隔膜的叠缝方向平行。
[0016]进一步的,处于电芯中间的正极片两面均设有正极活性层,处于电芯最外层的正极片仅在内侧设置正极活性层,处于电芯中间的负极片两面均设有负极活性层,处于电芯最外层的负极片仅在内侧设置负极活性层。
[0017]进一步的,所述正极活性区、负极活性区位于隔膜覆盖区域内部,所述正极空白区与负极空白区位于隔膜覆盖区域之外。
[0018]进一步的,所述正极空白区的宽度为I?15mm,所述负极空白区的宽度为I?15mm0
[0019]进一步的,所述正极集流体为铝箔,负极集流体为铜箔。
[0020]进一步的,所述负极活性层选自碳材料、锡合金、硅合金、硅、锡、锗中的一种或多种制成的活性层。
[0021]进一步的,所述正极活性层选自锂的磷酸盐、锂的硅酸盐、锂的钒系材料、钴酸锂、錳酸锂或者三元(NCM、NCA)中的一种或几种制成的活性层。
[0022]本发明将正极耳和负极耳分别设置在电芯的相对两端,正极耳和负极耳相互之间不产生干涉,突破了正极耳和负极耳宽度的限制,可设置较大宽度的正极耳和负极耳来适应大功率输出的要求;在正极片和负极片上分别设置了未涂覆活性层的正极空白区和负极空白区,所述正极空白区作为正极集流体之间的连接载体,负极空白区作为负极集流体之间的连接载体。另一方面,通过将正极耳和负极耳分别设置在电芯的两端,使得正极集流体和负极集流体不需要在正极空白区和负极空白区冲压加工出突出的极耳部分,保留整条空白区,通过正极空白区之间和负极空白区之间的大面积焊接接触,有效地降低了该锂离子电池的内阻。该正极片和负极片均为整片矩形片体,可通过整板裁切进行生产,避免了极耳的冲床模切加工带来的毛刺问题,提高电池质量。
【附图说明】
[0023]图1是现有技术的叠片式电芯的结构示意图;
[0024]图2是本发明提供的正极片的结构示意图;
[0025]图3是本发明提供的负极片的结构示意图;
[0026]图4是本发明提供的叠片示意图;
[0027]图5是本发明提供的成品电芯的示意图;
[0028]图6为实施例1的叠片示意图;
[0029]图7为实施例2的叠片示意图。
[0030]说明书附图中的附图标记如下:
[0031]1、电极片;11、附料区;12、极耳;2、正极片;21、正极空白区;22、正极活性区;221、正极活性层;3、负极片;31、负极空白区;32、负极活性区;321、负极活性层;4、正极耳;5、负极耳。
【具体实施方式】
[0032]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0033]在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须
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