大容量高功率聚合物锂离子动力电池的制作方法

文档序号:6915354阅读:120来源:国知局
专利名称:大容量高功率聚合物锂离子动力电池的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种电池,特别是涉及一种大容量高功率聚合物锂离子动 力电池。
背景技术
目前市场上的锂离子聚合物电池以常规型低容量为主,主要采用巻绕式和 叠片式两种不同的结构。两种结构各具有优缺点,巻绕式锂离子电池的优点在 于电池一致性好,容易操作,生产工艺好安排,便于机械化生产,因此生产效率
较高,成品率也较高;其缺点在于电池体积容量较低,电池内部的空间不能得到 充分利用,电池内阻较高,电池大电流放电性能较差。而叠片式锂离子电池的 优点在于充分利用电池的内部空间,提高了电池的能量密度,降低了电池的内 阻,从而改善了锂离子二次电池的大电流放电性能;其缺点在于电池在制备过 程中操作不容易进行,并且电池一致性较差,成品率较低,另外因为电池在充 电过程中正、负极片的膨胀所造成的挤压致使正、负极片在裁切过程中存在的 边缘毛刺或脱落的边缘敷料刺破隔膜而发生电池短路,引起电池的安全性降低。 制备大容量、高功率聚合物锂离子动力电池,因为电池活性物质面密度较 小,如果采用常规(正极/隔膜/负极腦膜)巻绕式方法制备,其电池极片必然很 长,给制片带来了很大的困难,并且极片容易受损,不但会影响电池容量性能, 而且会导致电池的安全性降低。另外极片过长必然使电池内阻较大,导致电池 高功率性能较差。如果采用常规叠片式,必然会影响电池的一致性能,并且给 实际操作带来很大不便,会引起生产效率的下降。因此制备大容量高功率聚合 物锂离子动力电池采用普通的巻绕式和叠片式结构都不是最好的选择。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是,克服上述现有技术所存在的缺陷,提 供一种大容量高功率聚合物锂离子动力电池,该电池的极片长度仅为现有技术
电池极片的一半,所以极片的制备难度显著降低,极片不容易损伤;另外该电 池结构极片并联,因此电池内阻显著降低,电池高功率性能明显提高,有效的 解决了大容量高功率锂离子聚合物电池的制备困难的问题。
本实用新型解决其技术问题所釆用的技术方案是大容量高功率聚合物锂 离子动力电池,包括电池壳体及装在电池壳体内的凝胶电解液,其特征是在' 电池壳体内设置有两片以上的正极极片、两片以上的负极极片和两片以上的隔 膜,正极极片、负极极片和隔膜按正极极片/隔膜/负极极片/隔膜的层叠方式重复 叠加后巻绕在一起,在每片正极极片上设计有一只正极极耳,各只正极极耳焊 接在一起,在每片负极极片上设计有一只负极极耳,各只负极极耳焊接在一起。 在焊接后的正极极耳、负极极耳上分别设计有一聚丙烯胶。 一片正极极片、 一片负极极片和一片隔膜(在实际组装过程中,层叠方式 中的两片隔膜连为一体,所以该两片隔膜描述为一片隔膜,参见图7)按正极极 片/隔膜/负极极片/隔膜的层叠方式组成一组,在排序巻绕时,组与组的前排位置 存在有间距。
本实用新型的有益效果是由于在电池壳体内设置有两片以上的正极极片、 两片以上的负极极片和两片以上的隔膜,正极极片、负极极片和隔膜按正极极 片/隔膜/负极极片/隔膜的层叠方式重复叠加后巻绕在一起,在每片正极极片上设 计有一只正极极耳,各只正极极耳焊接在一起,在每片负极极片上设计有一只 负极极耳,各只负极极耳焊接在一起,因而本实用新型的极片长度仅为现有技 术电池极片的一半,所以极片的制备难度显著降低,极片不容易损伤;另外该 电池结构极片并联,因此电池内阻显著降低,电池高功率性能明显提高,有效
4地解决了大容量高功率锂离子聚合物电池制备困难的问题;本实用新型与现有 技术相比,通过有效地解决聚合物电池正负极极片内部并联问题,使制备出的 电池内阻小,倍率充放电性能好。从而为制备大容量、高功率聚合物锂离子动 力电池提供了较好的方法。本实用新型作为一种锂离子动力电池,其容量大、 功率高。

图1是本实用新型的主视图2是本实用新型中的正极极片的主视图3是本实用新型中的负极极片的主视图4是本实用新型巻绕完的电池芯的主视图;'
图5是本实用新型的电池芯入壳前的主视图6是图5中A部位即电池芯底部的示意图7是本实用新型的截面结构示意图。
具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
本实施例所述的大容量高功率聚合物锂离子动力电池,包括电池壳体及装 在电池壳体内的凝胶电解液,其特征是在电池壳体内设置有两片正极极片、 两片负极极片和两片隔膜,正极极片、负极极片和隔膜(在实际组装过程中, 层叠方式中的两片隔膜连为一体,所以该两片隔膜描述为一片隔膜,参见图7) 按正极极片/隔膜/负极极片/隔膜的层叠方式重复叠加后巻绕在一起,在每片正极 极片上设计有一只正极极耳,两只正极极耳焊接在一起,在每片负极极片上设 计有一只负极极耳,两只负极极耳焊接在一起;在焊接后的正极极耳、负极极 耳上分别设计有一聚丙烯胶; 一片正极极片、 一片负极极片和一片隔膜(在实 际组装过程中,层叠方式中的两片隔膜连为一体,所以该两片隔膜描述为一片隔膜,参见图7)按正极极片/隔膜/负极极片/隔膜的层叠方式组成一组,在排序 巻绕时,组与组的前排位置存在有间距。
参见图1至图7,本实施例所述的大容量高功率聚合物锂离子动力电池,包 括电池壳体l、设置于电池壳体l中的正极极片2、正极极耳21、正极极片3、 正极极耳31、负极极片4,负极极耳41、负极极片5、负极极耳51、聚丙烯胶 6、隔膜7及凝胶电解液,其中所述电池壳体1呈方形状,该电池壳体l由冲压 成型的铝塑复合膜构成,所述的正极极片2、正极极片3、负极极片4、负极极 片5、隔膜7按正极极片/隔膜/负极极片/隔膜的层叠方式重复叠加后共同巻绕成 一具有机械强度及弹性的电池巻芯8; —片正极极片、 一片负极极片和两片隔膜 按正极极片/隔膜/负极极片/隔膜的层叠方式组成一组,在排序巻绕时,组与组的 前排位置存在有间距,参见图7;把电池巻芯8底部的正极极耳21和31以及负 极极耳41和51焊接到一起,剪焊接部位到适当长度,贴高温胶纸,然后折起, 制成电池芯9;如图6所示,折起贴高温胶纸的极耳不能高于电池巻芯8的表面; 将电池芯9装入铝塑复合膜电池壳体1中,热封并注入凝胶电解液,然后采用 温度为60 120'C、压力为500Kpa 5000Kpa、时间为1 60min的聚合条件进 行热引发的方式进行聚合,得到大容量高功率聚合物锂离子动力电池。
以上所述的仅是本实用新型的一个优选实施方式。值得说明的是,对于本 领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实 用新型作出若干变形和改进,例如在电池壳体内设置有两片以上的正极极片、 两片以上的负极极片和两片以上的隔膜,正极极片、负极极片和隔膜按正极极 片/隔膜/负极极片/隔膜的层叠方式重复叠加后巻绕在一起,在每片正极极片上设 计有一只正极极耳,各只正极极耳悍接在一起,在每片负极极片上设计有一只 负极极耳,各只负极极耳焊接在一起,这些特征同样属于本实用新型专利申请 保护的范围。
权利要求1、大容量高功率聚合物锂离子动力电池,包括电池壳体及装在电池壳体内的凝胶电解液,其特征是在电池壳体内设置有两片以上的正极极片、两片以上的负极极片和两片以上的隔膜,正极极片、负极极片和隔膜按正极极片/隔膜/负极极片/隔膜的层叠方式重复叠加后卷绕在一起,在每片正极极片上设计有一只正极极耳,各只正极极耳焊接在一起,在每片负极极片上设计有一只负极极耳,各只负极极耳焊接在一起。
2、 根据权利要求1所述的大容量高功率聚合物锂离子动力电池,其特征是 在电池壳体内设置有两片正极极片、两片负极极片和两片隔膜,正极极片、负 极极片和隔膜按正极极片/隔膜/负极极片/隔膜的层叠方式重复叠加后巻绕在一 起,在每片正极极片上设计有一只正极极耳,两只正极极耳焊接在一起,在每 片负极极片上设计有一只负极极耳,两只负极极耳焊接在一起。
3、 根据权利要求1或2所述的大容量高功率聚合物锂离子动力电池,其特征是在悍接后的正极极耳、负极极耳上分别设计有一聚丙烯胶。
4、 根据权利要求1或2所述的大容量高功率聚合物锂离子动力电池,其特征是 一片正极极片、 一片负极极片和一片隔膜按正极极片/隔膜/负极极片/隔膜 的层叠方式组成一组,在排序巻绕时,组与组的前排位置存在有间距。
专利摘要大容量高功率聚合物锂离子动力电池,属于电池领域。现有技术的锂离子电池采用普通的卷绕式或叠片式结构,这种结构不适合制备大容量高功率聚合物锂离子动力电池。本实用新型包括电池壳体及装在电池壳体内的凝胶电解液,在电池壳体内设置有两片以上的正极极片、两片以上的负极极片和两片以上的隔膜,正极极片、负极极片和隔膜按正极极片/隔膜/负极极片/隔膜的层叠方式重复叠加后卷绕在一起,在每片正极极片上设计有一只正极极耳,各只正极极耳焊接在一起,在每片负极极片上设计有一只负极极耳,各只负极极耳焊接在一起。本实用新型作为一种锂离子电池,其容量大、功率高,将电池内正负极极片进行并联,使制备出的电池内阻小,倍率充放电性能好。
文档编号H01M10/40GK201266649SQ20082014670
公开日2009年7月1日 申请日期2008年8月18日 优先权日2008年8月18日
发明者唐致远, 李中延, 苏艳军, 贺艳兵, 武 陈 申请人:东莞市迈科科技有限公司
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