[实用新型]一种大容量高功率锂离子电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种锂离子电池，特别是涉及一种大容量高功率锂离子电池。

背景技术

锂离子电池是近10年来发展起来的一种新型电池，是目前比能量最高的一种便携式化学电源，它具有电压高、比能量大、放电电压平稳、低温性能好、安全性能高以及贮存时间和工作寿命长等优点。1990年，日本索尼公司率先研制成功了锂离子电池，这使锂离子电池的研究进入了实用化阶段，已经广泛应用于移动通讯、摄像机、笔记本电脑等电子电器中，并且逐步向电动自行车、电动汽车、卫星定位系统及国防、航天航空等领域拓展。

目前的卷绕式锂离子电池，是由一片负极极片、一片隔膜、一片正极极片卷绕而成，这种常规卷绕式锂离子电池一致性好，容易操作便于机械化生产，生产效率高，成品率也高；但是电池内部的空间不能充分利用导致电池的体积容量较低，由于正负极片都较长，电池的内阻也较高。同时随着科技的发展，要求锂离子电池具有大电流放电特性，有的要求20C、30C甚至更高的放电倍率，采用常规的卷绕式结构很难制备出高倍率性能的锂离子电池。叠片式结构能有效地降低电池的内阻，提高放电倍率，但是叠片式结构在生产过程中操作复杂，生产效率低，电池的一致性较差，成品率较低。因此制备大容量高功率锂离子电池，常规卷绕式和叠片式的结构都不是很好的选择。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适合于生产大容量、高功率的锂离子电池结构。针对现有技术的不足，提供一种新型的叠片卷绕式软包装锂离子电池的电池单元。本实用新型制备的电池容量高，能量密度大，内阻低，一致性好，成品率高，生产效率高。

本实用新型采用以下技术方案：一种大容量高功率锂离子电池，包括铝塑复合膜电池壳体、卷绕形成的电池单元、电解液。电池壳体由冲压成型的铝塑复合膜构成；电池单元由一片负极极片、两片隔膜、两片正极极片卷绕而成。在每片正极极片的一端设计有一片正极极耳，一片正极极耳上设计有一聚丙烯胶，另一片正极极耳上未设计聚丙烯胶，在负极极片的中间部位的跳涂区设计有一只负极极耳，负极极耳上设计有一聚丙烯胶；先将两片隔膜叠放对齐，再将负极极片放到两片隔膜中间，在负极极耳一侧，将隔膜/负极极片/隔膜叠片对折，套在U型卷针一个卷针片上，转动卷针半圈，把两片正极极片插入相应位置形成正极极片/隔膜/负极极片/隔膜/正极极片/隔膜/负极极片/隔膜叠层进行卷绕，两片正极极耳要上下对齐，卷绕后将两个正极极耳焊接在一起，焊接位置在聚丙烯胶下侧，两片正极极片并联，单个电池单元内实现电芯的内部并联。

根据不同设计要求和需要，正、负极极耳可以位于卷绕体同侧，也可以位于卷绕体两侧，同时根据需求可以调整极耳宽度以及极耳中心距。

本实用新型的有益效果是：对于相同设计容量的锂离子电池，本实用新型的正极极片长度为现有技术的正极极片长度的一半，所以降低正极极片的制作难度，提高制作正极极片成品率；负极极片的长度和现有技术的负极极片长度相当，但是在卷绕时，负极极耳在负极极片中间，要将负极极片对折形成叠片后进行卷绕的，所以本实用新型所要卷绕的叠片长度仅为现有技术叠片长度的一半，降低卷绕的难度，降低卷绕过程中出现极片或隔膜错位偏离以及叠片内外层错位偏离的可能性，减少卷绕圈数，提高生产效率，提高成品率。本实用新型采用两片正极极片，卷绕后将两片正极极耳焊接在一起，两片正极极片形成并联，降低了内阻，提高了锂离子电池的高功率性能和倍率性能。同时本实用新型能提高壳体内有效空间的利用，提高锂离子电池的体积能量密度。本实用新型与现有技术相比，制备出的锂离子电池容量大，功率高，内阻小，有效地解决了大容量高功率锂离子电池制备困难的问题，为制备大容量高功率锂离子电池提供了一种有效的方法。

附图说明

图1为本实用新型的锂离子电池的主视图

图2为本实用新型的正极极片的主视图

图3为图2的侧视剖面图

图4为本实用新型的负极极片的主视图

图5为图4的侧视剖面图

图6为本实用新型隔膜、负极极片叠放方式以及在卷针上的位置示意图

图7为本实用新型正负负极片、隔膜在卷针上的叠放次序和位置示意图

图8为本实用新型的电池卷芯的主视图

附图标记一览表

1-铝塑膜电池壳体；2、2’-正极极片；3-负极极片；4、4’-正极极耳；5-负极极耳；6-聚丙烯胶；7、7’-隔膜；8-正极集流体铝箔；9-正极活性物质层；10-负极集流体铜箔；11-负极活性物质层；12-U型卷针卷针片；13——电池卷芯。

具体实施方式