专利名称：高倍率放电动力锂电池电芯及锂电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及锂电池，尤其涉及一种高倍率放电动力锂电池电芯，以及具有该电芯的锂电池。
背景技术：
锂电池因其工作电压高、比能量大、自放电小等突出特点，被广泛用于诸多领域，特别是手机、电子行业。针对锂电池的结构、性能和制造工艺也进行了不断改进。随着锂电池应用的不断发展，汽车工业也逐渐将锂电池用于提供动力。目前，锂电池的结构主要有叠片式和卷绕式。本实用新型涉及的是卷绕式锂电池。目前卷绕式锂电池的电芯包括正极片、负极片、隔膜、正极耳和负极耳。极耳的类型包括将正、负极耳分别焊接在正、负极片上形成的导体极耳和由极片延伸得到的与极片一体的极耳。由于异体极耳不便于卷绕并且很大程度上增加了内阻，与极片形成一体的极耳得到了更多的关注。中国CN2909544Y号专利《一种卷绕型锂电池电芯结构》公开了一种一体极耳，但这种极耳是将电芯卷绕好以后通过冲切加工得到的，并且电芯采用传统的卷绕方法得到位于电芯的同一侧的正、负极耳。由于正、负极耳位于电芯的同一侧，在电芯卷绕好以后冲切出极耳就需要分别冲切正、负极片，这不仅导致电池的装配难度增加，也存在正、负极耳直接接触造成短路的可能性。而且，通过冲切极片得到的极耳会导致极耳的宽度小于正、负极片的宽度，也就减小了极耳的电流导通面积，电池的散热性能和电池的高倍率放电性能较差。此外，由于车辆用动力电池需要串联或并联以提供足够的动力，这就需要电池良好的放电性能及其之间便于连接。目前大多数卷绕式锂电池的正极和负极都位于电池的同侦牝造成了电池之间串、并联的连接不便，为后续的汽车电路整体装配带来了不便。
实用新型内容为了克服一体极耳卷绕以后极耳位于同侧造成后续加工、装配操作复杂以及极耳冲切后电池散热性能和高倍率放电性能差等问题，本实用新型的一个方面是提供一种高倍率放电动力锂电池电芯，该电芯包括依次叠置并卷绕的正极片、隔膜和负极片，所述正极片的卷绕末端一体形成有正极耳，所述负极片的卷绕末端一体形成有负极耳，其特征在于，所述正极耳和负极耳分别形成于所述电芯的上下两面且位于所述电芯的两侧。所述正极耳和负极耳的宽度分别与正极片和负极片的宽度相同。—种锂电池,所述电池包括电芯、非水电解液和电池壳体,该电芯包括依次叠置并卷绕的正极片、隔膜和负极片，所述正极片的卷绕末端一体形成有正极耳，所述负极片的卷绕末端一体形成有负极耳，所述电芯密封在所述电池壳体内，其特征在于，所述正极耳和负极耳分别形成于所述电芯的上下两面且位于所述电芯的两侧，所述正极耳和负极耳分别连接到所述电池壳体两端的盖板上。[0009]所述正极耳和负极耳的宽度分别与正极片和负极片的宽度相同。根据本实用新型的电芯具有与极片一体的极耳，且所述极耳位于电池的两侧，因此装配好的电池两极也位于电池的两侧，从而方便电池之间的串联或并联，进而便于在使用场合安装，尤其简化了作为汽车动力电池的装配。所述极耳与极片的材质、宽度和厚度相同，也就是得到了相对较大的电流导通面积，改善了卷绕式锂电池高倍率放电性能和散热性能，使所述锂电池更适用于动力电池。根据本实用新型的锂电池具有形成在电池两侧的极耳，使电池的 装配简单，并避免了正、负极直接接触引起短路的危险，而且制造成品率高，外型美观。
图I是根据本实用新型的电芯的结构图。图2是根据本实用新型的电芯卷绕首端的结构图。图3是根据本实用新型的电池的结构示意图。图4是通过高倍率放电测试得到的本实用新型的锂电池放电容量与倍率的关系图。
具体实施方式
图I显示的是根据本实用新型的电芯的结构，所述电芯10包括正极片14、负极片15、隔膜13、正极耳11和负极耳12。其中，极片和隔膜均为带状，正、负极片是在正、负集流体上涂敷了极性敷料形成的，隔膜13用于绝缘地隔开正、负极片，并与所述正、负极片一同卷绕形成所述电芯，所述极耳连接在所述极片卷绕的末端，所述极耳是集流体末端未涂敷极性敷料的部分，也就是所述集流体的延伸，因此所述极耳是集流体极耳，与极片是一体的。具体地，正极片14的卷绕末端一体形成正极耳11，所述负极片15的卷绕末端一体形成负极耳12，其中，负极耳12和正极耳11分别形成于所述电芯的上下两面且位于所述电芯的两侧，避免了正、负极耳直接接触的可能。而且，所述极耳不需要后续的类似冲切的机械加工，正极耳和负极耳的宽度分别与正极片和负极片的宽度相同。由于所述极耳与所述极片的材质、宽度和厚度相同，从而具有相对较大的电流导通面积，使所述电芯具有良好的散热性能和高倍率放电性能。所述电芯的制备方法简单，成品率高，而且所述极耳的定位准确，得到的所述电芯的正、负极耳位置是相对的，可以根据使用情况改变相对位置。具体地，提供正极片14和负极片15，所述正极片上除了卷绕末端之外涂覆有正极材料，所述负极片上除了卷绕末端之外涂覆有负极材料，所述正极片和负极片的所述卷绕末端分别用于形成正极耳11和负极耳12 ;将正极片14置于隔膜13之间，然后将卷针18夹设在所述正极片的卷绕首端的上下两侧；将负极片15叠放在所述隔膜13的上侧，并使所述负极片15的卷绕首端邻接所述卷针18的边缘侧放置；利用所述卷针18逐层卷绕叠放好的正极片14、隔膜13和负极片15以形成锂电池的电芯，使得所述正极片14的卷绕末端从电芯的下表面向外延伸而形成正极耳11，所述负极片15的卷绕末端从电芯的上表面向外延伸而形成负极耳12，所述正极耳12和负极耳11分别形成于所述电芯的两侧。其中，除卷绕首端和最后一层，卷绕过程中是正、负极片和两片隔膜一共四片一起卷绕，也就是说，每层包括正、负极片和两片隔膜。可以根据需要将所述极片和隔膜卷绕成方形、圆柱形或扁柱形。如图I所示，卷针沿顺时针方向卷绕得到的扁柱形电芯。卷绕至最后一层时，分别终止正、负极片的卷绕，如图I所示，卷至最后一层时，在所述电芯的下侧终止卷绕正极片，使正极耳11形成在电芯10的下侧；继续卷绕负极片15使其终止在所述电芯的上侧，在电芯10的上侧形成负极耳12。由此，得到了形成在所述电芯两侧的集流体极耳。本实施例中，是将正极片14的起始端夹入隔膜13的折叠端，根据本实用新型提供的方法，也可以将负极片夹入所述隔膜的折叠端。此外，最终形成正、负极耳的位置也是相对的，其位置的上下取决于卷绕方向和终止卷绕的前后顺序。卷绕时需保证正极片14、负极片15和隔膜13的中心轴线始终平行，并保证所述极片和隔膜的张紧力度一致。具体地，可以用绝缘胶带固定所述隔膜的折叠端，以方便保证卷绕时的张紧力度一致。从而可以得到定位准确的极耳。将通过上述方法得到的电芯沿卷针18的轴向拔出，并用绝缘胶带固定最外层的弯曲处，即可装配成本实用新型的卷绕式锂电池。根据所述电芯形状的不同，本实用新型的卷绕式锂电池也可以是方形、圆柱形或扁柱形。如图3所示的本实用新型的卷绕式锂电池·的结构，所述卷绕式锂电池包括电芯10，非水电解液和电池壳体20。其中，电芯10为本实用新型提供的电芯，具有与极片一体的极耳并且所述极耳形成在所述电芯的上下两面并位于所述电芯的两侧，如图3所示，正极耳11形成在所述电芯10的下面右侧，负极耳12形成在所述电芯的上面左侧，且形成了与极片材质、宽度和厚度相同的极耳，也就是得到了宽而薄的极耳，使所述电池具有较大的电流导通面积。所述电芯10通过极耳与电池壳体20上的盖板连接并浸润在非水电解液中，密封在电池壳体20内。具体地，其中所述极耳与电池壳体20的盖板的连接采用焊接方式连接，如用超声波点焊方式连接。根据本实用新型的卷绕式锂电池的正极和负极位于电池两侧，方便使用，适于结构紧凑的设备的装配，尤其适合用于汽车动力电池，位于两侧的正、负极便于多个电池的串联或并联，简化了汽车部件的装配工艺。而且本实用新型的卷绕式锂电池具有相对宽而薄的一体极耳，从而具有相对好的高倍率放电性能，使锂电池更适用于动力电池。为验证本实用新型的卷绕式锂电池的优越性能，主要参考的技术参数是高倍率放电性能。通过使用检测柜BK-7012L/150(最大充放电电流为150A，电压范围O 5V)在不同倍率下进行放电性能测试，本实用新型的卷绕式电池容量为10Ah，测量结果如图4所示。从图4中可以看出，本实用新型的卷绕式锂电池放电容量稳定，并且尤其在高倍率放电时放电容量依然保持了很高的百分比。
权利要求1.ー种高倍率放电动カ锂电池电芯，该电芯包括依次叠置并卷绕的正极片、隔膜和负极片，所述正极片的卷绕末端一体形成有正极耳，所述负极片的卷绕末端一体形成有负极耳，其特征在于，所述正极耳和负极耳分别形成于所述电芯的上下两面且位于所述电芯的两侧。
2.根据权利要求I所述的高倍率放电动カ锂电池电芯，其特征在于，所述正极耳和负极耳的宽度分别与正极片和负极片的宽度相同。
3.一种锂电池，所述电池包括电芯、非水电解液和电池壳体，该电芯包括依次叠置并卷绕的正极片、隔膜和负极片，所述正极片的卷绕末端一体形成有正极耳，所述负极片的卷绕末端一体形成有负极耳，所述电芯密封在所述电池壳体内，其特征在于，所述正极耳和负极耳分别形成于所述电芯的上下两面且位于所述电芯的两侧，所述正极耳和负极耳分别连接到所述电池壳体两端的盖板上。
4.根据权利要求3所述的锂电池，其特征在于，所述正极耳和负极耳的宽度分别与正极片和负极片的宽度相同。
专利摘要本实用新型提供一种高倍率放电动力锂电池电芯，及领用该电芯制作的电池，该电芯包括依次叠置并卷绕的正极片、隔膜和负极片，所述正极片的卷绕末端一体形成有正极耳，所述负极片的卷绕末端一体形成有负极耳，其特征在于，所述正极耳和负极耳分别形成于所述电芯的上下两面且位于所述电芯的两侧。根据本实用新型的电芯具有与极片一体的极耳，且所述极耳位于电池的两侧，因此装配好的电池两极也位于电池的两侧，从而方便电池之间的串联或并联，进而便于在使用场合安装，尤其简化了作为汽车动力电池的装配。
文档编号H01M2/26GK202454677SQ20122006289
公开日2012年9月26日 申请日期2012年2月25日 优先权日2012年2月25日
发明者李志坚 申请人:佛山市顺德区精锐电池科技有限公司