一种锂离子电池电芯结构的制作方法
【专利摘要】一种锂离子电池电芯结构，所述电芯由正极片、负极片和隔膜卷绕而成，所述隔膜将正极片与负极片隔离，所述正极片上设有正极耳，负极片上设有负极耳；所述正极片尾部设有一段未涂敷活性材料的空箔位，所述负极片的尾部处于正极片的空箔位区间，所述隔膜的尾部伸出正极片覆盖的区域。本实用新型将正极片尾部改为空箔，并且将尾部原本与正极片平齐的隔膜进行延伸，杜绝正极片与负极片接触的可能性，可防止半自动化设备卷绕后的电芯体的空箔收尾处错位跑偏，而引发电芯体在在装盒封装后化成分容和等多道工序生产过程中，因空箔收尾处错位跑偏不规范波动导致电池出现急性内短路和电池着火等不良现象。
【专利说明】一种锂离子电池电芯结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及锂离子电池，尤其是一种半自动卷绕成型的锂离子电池电芯结构。
【背景技术】
[0002]软包装聚合物锂离子电池是在9 O年代末发展起来的高科技环保节能电池，作为一种新型的锂离子电池，具有电压高、容量大、寿命长、体积小、自放电少、安全性相对好、环境污染小和绿色环保等突出优势等优点而备受世界各国的重视，不仅在移动式的通讯设备和便携式电子设备上得到了广泛应用，而且在电单车、电动汽车和航空航天等领域也具有广阔的应用前景。已经成为新一代绿色环保电池，并迅速成为电源市场的新宠。然而，近年来新闻报道的锂离子电池安全问题较多，现阶段安全问题已成为制约锂离子电池向大型化、高能化方向发展的瓶颈。因此对聚合物软包装锂离子电池的安全使用性能要求越来越高，而用于交通工具上大型的动力电池或电池组，提高电池安全性能更为突出。
[0003]软包装锂电池产品在实际使用过程中，由于受环境场地和使用动作因素的影响，如高温、挤压和振动等情况下，电池会出现有冒烟、着火甚至爆炸，给消费者用户使用带来安全隐患。因此，提高聚合物锂离子电池的使用安全性能，目前是各大电池厂家发展研究的主要方向和重点。
[0004]半自动机器化卷绕型常规中等型号的软包装锂离子电池目前主要有2种卷绕方案设计，隔膜包覆负极片双膜收尾设计和正极铝箔空箔收尾设计。在半自动设备卷绕后的裸电芯体中，由于设备贴终止胶带过渡辊卷绕过程会间歇性的出现弧形圆周转圈，导致半自动卷绕后的电芯会出现最后尾部卷绕一层的隔膜或者空箔极片甩尾跑位向上错位现象发生。在铝箔空箔收尾设计中，半自动卷绕后的电芯隔膜裁切后的收尾位置常规控制在电芯体的负极极耳处的圆弧拐角处，约超出负极片双膜收尾位置处4_左右，最后一圈铝箔空箔收尾设计在电池正面中间位置收尾，使用电池生产专用的绿色终止胶带粘贴。但因半自动机器化卷绕的电芯最后尾部卷绕一层的空箔极片甩尾跑位向上错位，在后工序电芯烘烤化成过程，隔膜会出现轻微应力收缩，出现隔膜宽度变窄，最后尾部卷绕一层的空箔极片甩尾跑位向上错位与负极极片有直接接触的情况出现，将导致后工序化成分容后制作的成品电池，出现有内短路和着火的不良品隐患现象发生。由于软包装锂离子电池是一个不断充电和放电的过程，电池内部不断地进行动态电化学反应，如果电池出现有急性内短路现象发生，不仅会导致电池出现冒烟或者着火等现象问题，直接严重影响到聚合物锂离子电池的使用安全性能和电性性能。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种锂离子电池电芯结构，有效降低半自动卷绕后的电池不良品隐患，提高电池产品的安全性能和电性性能。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:一种锂离子电池电芯结构，所述电芯由正极片、负极片和隔膜卷绕而成，所述隔膜将正极片与负极片隔离，所述正极片上设有正极耳，负极片上设有负极耳；所述正极片尾部设有一段未涂敷活性材料的空箔位，所述负极片的尾部处于正极片的空箔位区间，所述隔膜的尾部伸出正极片覆盖的区域。本实用新型将正极片尾部改为空箔，并且将尾部原本与正极片平齐的隔膜进行延伸，杜绝正极片与负极片接触的可能性，可防止半自动化设备卷绕后的电芯体的空箔收尾处错位跑偏，而引发电芯体在在装盒封装后化成分容和等多道工序生产过程中，因空箔收尾处错位跑偏不规范波动导致电池出现急性内短路和电池着火等不良现象，提高制作电池产品的安全性能和电池性能，大大提高聚合物锂离子电池的生产优率。
[0007]作为改进，所述正极片尾部的空箔位的宽度为5?15mm。
[0008]作为改进，所述隔膜尾部伸出正极片3?10mm的长度。
[0009]本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是:
[0010]本实用新型将正极片尾部改为空箔，并且将尾部原本与正极片平齐的隔膜进行延伸，杜绝正极片与负极片接触的可能性，可防止半自动化设备卷绕后的电芯体的空箔收尾处错位跑偏，而引发电芯体在在装盒封装后化成分容和等多道工序生产过程中，因空箔收尾处错位跑偏不规范波动导致电池出现急性内短路和电池着火等不良现象，提高制作电池产品的安全性能和电池性能，大大提高聚合物锂离子电池的生产优率。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为正极片展开的示意图。
[0012]图2为电芯卷绕后的结构示意图。
[0013]图3为电芯收尾处的剖视图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。
[0015]如图1至3所示，一种锂离子电池电芯结构，所述电芯由正极片2、负极片5和隔膜4通过半自动卷绕工艺卷绕而成，所述隔膜4将正极片2与负极片5隔离，所述正极片2上设有正极耳1，负极片5上设有负极耳。所述正极片2尾部设有一段LI宽度为5?15mm未涂敷活性材料的空箔位，所述负极片5的尾部处于正极片2的空箔位区间；所述隔膜4的尾部伸出正极片2覆盖的区域，所述隔膜4尾部伸出正极片2的长度L2为3?10mm。最后利用胶带将正极片2和隔膜4的尾部粘住。
[0016]以下图表列举电池芯半自动卷绕后的前后工艺对比
[0017]
项目I常规半自动化卷绕铝箔收尾设计 I改进后的电芯半自动化卷绕
生产电池数量_ 10000_ 10000_
急性内短路不良品数量/Pcs ~10O
急性内短路不良品不良品比率 |0.10%|o%
[0018]本实用新型将正极片2尾部改为空箔，并且将尾部原本与正极片2平齐的隔膜4进行延伸，杜绝正极片2与负极片5接触的可能性，可防止半自动化设备卷绕后的电芯体的空箔收尾处错位跑偏，而引发电芯体在在装盒封装后化成分容和等多道工序生产过程中，因空箔收尾处错位跑偏不规范波动导致电池出现急性内短路和电池着火等不良现象，提高制作电池产品的安全性能和电池性能，大大提高聚合物锂离子电池的生产优率。
【权利要求】
1.一种锂离子电池电芯结构，所述电芯由正极片、负极片和隔膜卷绕而成，所述隔膜将正极片与负极片隔离，所述正极片上设有正极耳，负极片上设有负极耳；其特征在于:所述正极片尾部设有一段未涂敷活性材料的空箔位，所述负极片的尾部处于正极片的空箔位区间，所述隔膜的尾部伸出正极片覆盖的区域。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电芯结构，其特征在于:所述正极片尾部的空箔位的宽度为5?15mm。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电芯结构，其特征在于:所述隔膜尾部伸出正极片3?IOmm的长度。
【文档编号】H01M10/0587GK203787521SQ201420103234
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2014年3月10日
【发明者】罗国纲 申请人:广东国光电子有限公司, 国光电器股份有限公司