高倍率聚合物锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于电池领域，具体涉及一种高倍率聚合物锂离子电池。
【背景技术】
[0002] 大电流高倍率聚合物锂离子电池属于电池技术的前端产品。高倍率聚合物锂离子 电池通常包括两种结构类型，一种是叠片式锂离子电池，另一种是卷绕式锂离子电池。其 中，叠片式锂离子电池的电池倍率性能好，但其工艺复杂、安全性能差、人工成本低使该体 系的缺陷，而且极片的四个边缘容易产生毛刺，易造成电池短路涉及到电池的安全性能问 题，另外此叠片结构每个电芯需要正负极片交叉叠至少20片以上，严重影响生产效率;卷绕 结构体系电池安全性能好，工艺简单，人工成本低，但其受结构限制，倍率性能难易做好，尤 其是30倍以上的大倍率电池，无法实现;且卷绕式锂离子电池中，每个电芯只有一个独立的 极耳，造成导电性能差，极化大，无法满足大倍率充放电性能需求。
[0003] 上述两种结构类型的锂离子电池的热稳定性和安全性都较差，在大型电池特别尤 其是电动汽车(EV)和混合动力汽车(HEV)的动力锂离子电池的使用方面受到限制。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的一个目的在于提供一种高倍率聚合物锂离子电池，该高倍率聚合物 锂离子电池的产热速率低，而且散热效率高，安全系数高。
[0005] 本实用新型的另一个目的在于提供一种上述高倍率锂离子电池的制备方法。
[0006] 为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0007] -方面，提供一种高倍率聚合物锂离子电池，包括聚合物锂离子电芯，所述聚合物 锂离子电芯包括先依次层叠再经卷绕机卷绕的正极片、隔膜和负极片，所述聚合物锂离子 电芯的一侧设置有极耳，所述极耳包括间隔设置且等宽的正极耳和负极耳；
[0008] 所述正极耳、所述负极耳分别包括若干层与所述正极片连接且完全重叠对齐的子 正极耳、子负极耳，每个所述子正极耳由多个小正极耳组成，每个所述子负极耳由多个小负 极耳组成，由内层到外层且沿卷绕方向，每个所述子正极耳中的相邻两个所述小正极耳的 中心之间的距离以公差为A依次递增，每个所述子负极耳中的相邻两个所述小负极耳的中 心之间的距离以公差为B依次递增，所述Α = Β>0。
[0009] 作为高倍率聚合物锂离子电池的优选方案，由内层到外层且沿卷绕方向，相邻两 个所述子正极耳之间的所述正极片的弧长以公差为Μ依次递增，相邻两个所述子负极耳之 间的所述负极片的弧长以公差为Ν依次递增，所述Μ=Ν>0。
[0010] 作为高倍率聚合物锂离子电池的优选方案，所述公差Α = Β=Μ = Ν。
[0011] 作为高倍率聚合物锂离子电池的优选方案，若干层所述子正极耳通过焊接连接， 若干层所述子负极耳通过焊接连接。
[0012] 作为高倍率聚合物锂离子电池的优选方案，所述聚合物锂离子电芯的最外层的所 述正极片、所述隔膜和所述负极片结束卷绕的边缘处通过绿胶粘结固定。
[0013] 作为高倍率聚合物锂离子电池的优选方案，卷绕前的所述正极片、所述负极片的 四角均为圆倒角，所述圆倒角的半径为2mm。
[0014] 作为高倍率聚合物锂离子电池的优选方案，所述高倍率聚合物锂离子电池的放电 倍率为30~40倍。
[0015] 另一方面，提供一种高倍率聚合物锂离子电池的制备方法，该制备方法包括以下 步骤：
[0016] (1)、冲切:将对辊后的正负极片，采用极片冲切机将正极片一侧边缘的箱材冲切 出若干间隔设置的子正极耳，同样将负极片一侧边缘的箱材冲切出若干间隔设置的子负极 耳；
[0017] (2)、卷绕：将隔膜置于冲切后的正极片、负极片之间，放在卷绕机上进行卷绕处 理；
[0018] (3)、焊接:将多层子正极耳焊接在一起形成所述正极耳以及将多层子负极耳焊接 在一起形成所述负极耳后，然后经后处理制得所述聚合物锂离子电池。
[0019] 作为上述制备方法的优选方案，在卷绕结束的正极片、隔膜和负极片的边缘处贴 上绿胶。
[0020] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:本实用新型的聚合物锂离子电池中 的正极片、负极片均为连体式极片，正极片的一侧设置有若干子正极耳，负极片的一侧设置 有若干子负极耳，通过对子正极耳之间的距离以及子正极耳与子负极耳之间的距离进行设 计，可以使卷绕后的子正极耳完全重叠、子负极耳也完全重叠，减少了极片的毛刺，避免了 叠片结构中每层叠片都会产生毛刺的风险;连体式的极片设计结构避免了叠片式结构中每 个小极片叠加的方式，可直接上自动化卷绕机生产，子正极耳和子负极耳的设计，增加了聚 合物锂离子电池的导电性能，大大提升了电池的倍率性能。本实用新型的聚合物锂离子电 池的倍率性能得到进一步的提升，同普通高倍率相比，高倍率放电的情况下同时可兼容高 倍率充电，可满足30~40倍率放电，同时可兼容5~10倍率充放电；该结构减少了电池充放 电过程中的短路及压降情况，能够保证其安全性能。
【附图说明】
[0021 ]图1为本实用新型实施例的高倍率聚合物锂离子电池的示意图。
[0022]图2为图1的俯视不意图。
[0023]图3为本实用新型实施例的正极片冲切处理后的结构示意图。
[0024]图4为本实用新型实施例的负极片冲切处理后的结构示意图。
[0025] 图5为本实用新型实施例的高倍率聚合物锂离子电池的倍率充放曲线图。
[0026] 图1~4中：
[0027] 100、聚合物锂离子电芯；110、正极片；120、负极片；200、正极耳；210、子正极耳； 211、小正极耳;300、负极耳;310、子负极耳;311、小负极耳;400、绿胶。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图1~5并通过【具体实施方式】来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0029] 图1为本实用新型实施例提供的高倍率聚合物锂离子电池的示意图。如图1所示， 该高倍率聚合物锂离子电池，包括聚合物锂离子电芯100,聚合物锂离子电芯100包括先依 次层叠再经卷绕机卷绕的正极片110、隔膜和负极片120,聚合物锂离子电芯100的一侧设置 有极耳，极耳包括间隔设置且等宽的正极耳200和负极耳300;正极耳200、负极耳300分别包 括若干层与正极片110连接且完全重叠对齐的子正极耳210、子负极耳310,每个子正极耳 210由多个小正极耳211组成，每个子负极耳310由多个小负极耳311组成，由内层到外层且 沿卷绕方向，每个子正极耳210中的相邻两个小正极耳211的中心之间的距离以公差A依次 递增，每个子负极耳310中的相邻两个小负极耳311的中心之间的距离以公差B依次递增，所 述Α = Β>0。本实用新型的正极片110和负极片120均为连体式极片，正极片110和负极片120 的一侧分别设置有若干的子正极耳210和子负极耳310,采用多极耳连体式极片的设计结 构，减少了极片的毛刺，避免了叠片结构中每层叠片都会产生毛刺的风险；每个子正极耳 210、每个子负极耳310中的小正极耳211、小负极耳311的数量可以为两个、三个或者更多 个，本实施例中，如图3~4所示，每个子正极耳210由两个小正极耳211组成，每个子负极耳 310由两个小负极耳311组成;本实施例中的连体式的极片设计结构，结合了叠片式极片的 有时，增加了电池的导电性能，大大提升了电池的倍率性能。本实用新型的聚合物锂离子电 池的倍率性能得到进一步的提升，同普通高倍率相比，高倍率放电的情况下同时可兼容高 倍率充电，可满足30~40倍率放电，同时可兼容5~10倍率充放电；该结构减少了电池充放 电过程中的短路及压降情况，能够保证其安全性能。
[0030] 由内层到外层且沿卷绕方向，相邻两个子正极耳210之间的正极片110的弧长以公 差Μ依次递增，相邻两个子负极耳之间的所述负