一种叠片式锂离子电池及其生产工艺的制作方法_2

文档序号:8924181阅读:来源:国知局
后继续第一隔膜、带式正极片、第二隔膜等等的次序。上述结构中,其中的负极片切成模片,正极片不切模片,叠片时正极整条包覆于隔膜内,形成正极包覆体,该包覆体呈Z字型连续折叠,负极片叠于包覆体的弯折处,形成负极为模片、正极为连续折叠的带状体的新型的叠片电池。本发明与传统叠片电池相比,正极不切模,并与隔膜形成包覆体一起折叠,提高了生产效率,且电池安全性、倍率性更优。
[0012]进一步的,所述负极片沿锂离子电池芯的宽度方向向一侧延伸出负极极耳。所述带式正极片沿锂离子电池芯的宽度方向向同一侧(设有负极极耳的一侧)或者另一侧(未设负极极耳的一侧)延伸出正极极耳。这样,正极极耳和负极极耳可以是分别沿锂离子电池芯的宽度方向设置在锂离子电池芯的两侧,也可以是沿锂离子电池芯的宽度方向设置在锂离子电池芯的同一侧。
[0013]基于上述结构,本发明还同时提供一种叠片式锂离子电池的生产工艺,其包括如下过程:
步骤1:将负极片分切成模片;
步骤2:制作连续的无切割的带式结构的带式正极片;
步骤3:将带式正极片由两层隔膜包裹形成包覆体,将两层隔膜由上而下记为第一隔膜和第二隔膜;
步骤4:将步骤3形成的包覆体连续折叠形成Z字形,负极片设于Z字形的包覆体的每一弯折处,也即沿垂直方向依次是:第一隔膜、带式正极片、第二隔膜、负极片、第二隔膜、带式正极片、第一隔膜、负极片,然后继续第一隔膜、带式正极片、第二隔膜等等的次序。
[0014]进一步的,上述工艺还包括正极极耳和负极极耳的制作步骤5:沿锂离子电池芯的宽度方向向一侧将每一负极片通过激光分切引出负极极耳;带式正极片沿锂离子电池芯的宽度方向向同一侧(设有负极极耳的一侧)或者另一侧(未设负极极耳的一侧)延伸出空的铜箔作为正极极耳。
[0015]相对于现有技术,本发明锂离子电池的制作,当负极不切片时,具有如下优点:第一,制作工艺能满足电池高容量和大倍率性能;第二,负极不需要模切,负极极耳不需要激光切割,节省了设备投入和加工成本,生产效率更高;第三,负极片与隔膜接触边减少,分切毛刺刺穿隔膜的几率降低,电池安全性提高;第四,因负极片为Z字形,其弯折位都有辅料,所以电池正极有锂离子穿导的地方,必定有负极料相对应,符合电池平衡原理;第五,因负极耳是整条引出,不同叠片层负极极耳不会因为个别叠片层的虚焊而失效,降低了焊接的难度。而当正极不切片时,同样具有上述优点。综上,本发明的制作工艺满足电池高容量、大倍率、高安全性能、生产效率高而且制作简易,很好的解决了现有技术之不足。另外,针对【背景技术】中提到的申请号为201010502871.5的发明公开的连续叠片结构的锂离子电池芯的重要缺陷,本发明是采用带式负极片和隔膜连连续成Z字型叠片,在弯折位插入正极膜片,因负极片为连续长条,其弯折位都有辅料,所以电池正极有锂离子穿导的地方,必定有负极料相对应,符合电池平衡原理;另外本发明负极不存在模切小片,由统一带式长条一侧引出极耳,因为极片为长条连接一起,尽管内层有虚焊,也不影响各层负极的正常通导。
【附图说明】
[0016]图1为实施例1的锂离子电池叠片结构示意图;
图2为实施例1的锂离子电池的叠片工艺示意图;
图3为实施例2的锂离子电池叠片结构示意图;
图4为实施例2的锂离子电池的叠片工艺示意图。
【具体实施方式】
[0017]现结合附图和【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0018]实施例1
图1为本实施例的锂离子电池叠片结构的拉伸示意图,实际结构需要将该图1折叠起来。本实施例中,本发明的一种叠片式锂离子电池,包括锂离子电池芯,参见图1,该锂离子电池芯包括正极片1、隔膜2和带式负极片3,所述带式负极片3为连续的无切割的带式结构,该带式负极片3由两层隔膜2包裹(也即带式负极片的上表面和下表面均设置隔膜)形成包覆体,将两层隔膜由上而下记为第一隔膜21和第二隔膜22 ;包覆体连续折叠形成Z字形,正极片I设于Z字形的包覆体的每一弯折处,也即沿垂直方向依次是:第一隔膜21、带式负极片3、第二隔膜22、正极片1、第二隔膜22、带式负极片3、第一隔膜21、正极片1,然后继续第一隔膜21、带式负极片2、第二隔膜22、正极片1、第二隔膜22、带式负极片3、第一隔膜21、正极片I的次序。
[0019]另外,参见图2,每一正极片I沿锂离子电池芯的宽度方向向一侧延伸出正极极耳
4。带式负极片3沿锂离子电池芯的宽度方向向同一侧(设有正极极耳的一侧)或者另一侧(未设正极极耳的一侧)延伸出负极极耳5。这样,正极极耳4和负极极耳5可以是分别沿锂离子电池芯的宽度方向设置在锂离子电池芯的两侧,也可以是沿锂离子电池芯的宽度方向设置在锂离子电池芯的同一侧。其中,正极片均引出正极极耳;负极极耳是带式负极长条外露铜箔引出,是连续的一条。
[0020]基于上述结构,本发明还同时提供一种叠片式锂离子电池的生产工艺,参见图1和图2,其包括如下过程:
步骤1:将正极片I分切成模片;
步骤2:制作连续的无切割的带式结构的带式负极片3 ;
步骤3:将带式负极片3由两层隔膜2包裹形成包覆体,将两层隔膜2由上而下记为第一隔膜21和第二隔膜22; 步骤4:将步骤3形成的包覆体连续折叠形成Z字形,正极片I设于Z字形的包覆体的每一弯折处,也即沿垂直方向依次是:第一隔膜21、带式负极片3、第二隔膜22、正极片1、第二隔膜22、带式负极片3、第一隔膜21、正极片1,然后继续第一隔膜21、带式负极片2、第二隔膜22、正极片1、第二隔膜22、带式负极片3、第一隔膜21、正极片I的次序;
步骤5:沿锂离子电池芯的宽度方向将每一个正极片I向一侧通过激光分切引出正极极耳4 ;带式负极片3沿锂离子电池芯的宽度方向向同一侧(设有正极极耳的一侧)或者另一侧(未设正极极耳的一侧)延伸出空的铜箔作为负极极耳5。
[0021]通过上述结构和工艺,其具有如下优点:第一,制作工艺能满足电池高容量和大倍率性能;第二,负极不需要模切,负极极耳不需要激光切割,节省了设备投入和加工成本,生产效率更高;第三,负极片与隔膜接触边减少,分切毛刺刺穿隔膜的几率降低,电池安全性提高;第四,因负极片为Z字形,其弯折位都有辅料,所以电池正极有锂离子穿导的地方,必定有负极料相对应,符合电池平衡原理;第五,因负极耳是整条引出,不同叠片层负极极耳不会因为个别叠片层的虚焊而失效,降低了焊接的难度。
[0022]实施例2
一种叠片式锂离子电池,包括锂离子电池芯,参见图3,该锂离子电池芯包括带式正极片100、负极片200和隔膜300,带式正极片100为连续的无切割的带式结构,该带式正极片100由两层隔膜300包裹(也即带式正极片100的上表面和下表面均设置隔膜300)形成包覆体,将两层隔膜300由上而下记为第一隔膜301和第二隔膜302 ;包覆体连续折叠形成Z字形,负极片200设于Z字形的包覆体的每一弯折处,也即沿垂直方向依次是:第一隔膜301、带式正极片100、第二隔膜302、负极片200、第二隔膜302、带式正极片100、第一隔膜301、负极片200,然后继续第一隔膜301、带式正极片100、第二隔膜302等等的次序。
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