专利名称：一种锂电池电芯结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种锂电池，尤其是一种锂电池的电芯结构。
背景技术：
近年来，随着电动工具、电动玩具、电动自行车、混合动力汽车等的快速发展，对蓄
电池的高功率放电能力提出了越来越高的要求。动力型锂离子蓄电池由于具有较好的高功
率工作性能以及高能量密度和轻便等优点，因而正被逐步地推广应用到以上领域。
目前，锂电池的电极芯的构成主要有叠片式和巻绕式两种主要方式。其中叠片式
具有集流效果均匀，自动化水平高，正极板或负极板易实现厚型化，有利于降低成本的优
点；但叠片式电芯锂电池对加工设备的精度要求较高，尤其是随着电芯正极板和负极板冲
切边缘的周长成倍增加，导致制片和装配过程中容易产生毛剌，进一步会引发短路等问题，
合格率低，使用过程后续隐患也较高，极端情况下还会发生安全问题。为解决叠片式毛剌短
路的问题，通常采用正极板或负极板边缘处理的方法，如专利CN200510074021. 9公开了一
种用绝缘材料将正极板边缘露出部分覆盖，以减少正极板金属毛剌造成的短路，这种方法
在较大程度上改善了正极毛剌造成的短路，但该方法对负极毛剌没有能够加以改善，并且
该方法实施过程较为困难，控制难度较大。专利CN200620067095. X公开了一种巻绕式锂电
池电芯，这种巻绕式电芯制作简单，制片、装配过程对设备精度要求一般，生产效率高，成本
较低，但由于巻绕式电芯存在高曲率的地方，因而在正极板或负极板厚型化的过程中容易
产生正极板或负极板的断裂、活性物质脱落等问题。
发明内容本实用新型为解决现有技术中，叠片式锂电池电芯加工过程中，易产生毛剌造成 锂电池的短路，以及巻绕式锂电池电芯由于高曲率，易造成极板断裂、活性物质脱落等问 题，通过利用隔膜袋封装的正极板和负极板逐层叠放，进一步作为巻绕式锂电池电芯内芯 的电芯结构，解决了毛剌造成的短路问题，减少了高曲率造成巻绕式电芯极板断裂、活性物 质脱落的技术问题，同时还提高了锂电池的容量。该发明与现有技术的叠片式和巻绕式锂 电池电芯相比，更加安全、高效，更适合高电量锂电池的需求。 为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是提供一种锂电池电芯结构，该 电芯位于电池罐内部，通过导电连接件，分别与电池罐正极和负极的导出端子连接；该电芯 主要包括，一个电池内芯和一个电池外芯；所述的电池外芯由正极板、隔膜、负极板依次层 叠放置，并巻绕成涡状，包裹在所述的电池内芯上。 进一步的，所述的电池内芯，由至少一层隔膜袋封装的正极板、至少一层负极板依 次层叠放置构成。 进一步的，所述电池内芯每层隔膜袋封装的正极板有一个正极引出片，所述电池 内芯的每层负极板有一个负极引出片；所述电池外芯的正极板有一个正极引出片，所述电 池外芯的负极板有一个负极引出片；所述电池内芯的正极引出片和所述电池外芯的正极引出片通过导电连接件与电池罐的正极导出端子连接；所述电池内芯的负极引出片和所述电池外芯的负极引出片通过导电连接件与电池罐的负极导出端子连接。[0008] 进一步的，所述的电池内芯厚度为1 10mm。[0009] 进一步的，所述的电池内芯厚度为3 6mm。 本实用新型与现有技术相比较，其效果是积极和明显的。本技术方案中，通过隔膜袋封装的正极板和负极板层叠放置，解决了由于毛剌造成的短路的问题；通过隔膜袋封装的正极板和负极片层叠放置作为电池内芯，进一步由正极板、隔膜、负极板依次层叠放置，并巻绕成涡状极巻，包裹在电池内芯上，这样增加了巻绕时候的曲率半径，减少了高曲率造成巻绕式电芯极板断裂、活性物质脱落的技术问题。并且这种巻绕式外芯配合叠片式内芯的电芯结构，提高了锂电池的容量，更加符合高电量锂电池的要求。
图1是本实用新型电池内芯隔膜袋封装的正极板示意图； 图2是本实用新型电池内芯隔膜袋封装的正极板A-A方向剖视图； 图3是本实用新型电池内芯结构示意图； 图4是本实用新型电芯结构示意图； 图5是以本实用新型为电芯结构的锂电池结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。 如图1所示，正极片1插入隔膜袋2中，通过热融方式将隔膜袋四周密封起来，留出正极引出片3位置不封闭，这样就形成了隔膜袋封装的正极板。如图2所示，正极材料粘附在正极集流体的两侧形成正极板l，正极板1的外围除正极引出片3夕卜，全部被隔膜袋2包裹，形成一层电池内芯的正极层。如图3所示，将隔膜袋2封装的正极板1和负极板4依次层叠放置，其中正极引出片3和负极引出片5露出极组的端面，进一步形成电池内芯。[0018] 如图4所示，由正极板8、隔膜7、负极板6依次层叠放置，巻绕成涡状极巻，包裹在由至少一层隔膜袋2封装的正极板1、至少一层负极板4依次层叠放置构成的电池内芯上，形成电池外芯；电池内芯和电池外芯一起，构成锂电池电芯10 ;由于隔膜袋2的封装，解决了毛剌引起的短路问题；因为由电池内芯作为电池外芯的巻绕起始芯体，大大增加了巻绕时候的曲率半径，减小了巻绕时候发生正极板或负极板的断裂、活性物质脱落等问题；并且这种巻绕式外芯配合叠片式内芯的电芯结构，极大的提高了锂电池的容量。[0019] 如图5所示，是以本实用新型为电芯结构的锂电池结构示意图。本实用新型结构的电芯10装入电池罐11内，电池内芯正极引出片3和电池外芯正极引出片通过导电连接件与电池罐ll的正极导出端子12连接，电池内芯负极引出片5和电池外芯的负极引出片通过导电连接件和电池罐11的负极导出端子13连接，电池盖16和电池罐11通过激光焊接密封；电池盖16上还设有防爆孔14，正极导出端子12和负极导出端子13与电池盖16之间还设有绝缘密封垫15。本实施例中电池内芯厚度为1 ，最佳厚度为3 6mm。
权利要求一种锂电池电芯结构，该电芯位于电池罐内部，通过导电连接件，分别与电池罐正极和负极的导出端子连接，其特征在于该电芯主要包括，一个电池内芯和一个电池外芯；所述的电池外芯由正极板、隔膜、负极板依次层叠放置，并卷绕成涡状，包裹在所述的电池内芯上。
2. 如权利要求l所述的一种锂电池电芯结构，其特征在于所述的电池内芯，由至少一 层隔膜袋封装的正极板、至少一层负极板依次层叠放置构成。
3. 如权利要求2所述的一种锂电池电芯结构，其特征在于所述电池内芯每层隔膜袋 封装的正极板有一个正极引出片，所述电池内芯的每层负极板有一个负极引出片；所述电 池外芯的正极板有一个正极引出片，所述电池外芯的负极板有一个负极引出片；所述电池 内芯的正极引出片和所述电池外芯的正极引出片通过导电连接件与电池罐的正极导出端 子连接；所述电池内芯的负极引出片和所述电池外芯的负极引出片通过导电连接件与电池 罐的负极导出端子连接。
4. 如权利要求1或2所述的一种锂电池电芯结构，其特征在于所述的电池内芯厚度 为1 10mm。
5. 如权利要求4所述的一种锂电池电芯结构，其特征在于所述的电池内芯厚度为3 6mm。
专利摘要一种锂电池电芯结构，该电芯位于电池罐内部，通过导电连接件，分别与电池罐正极和负极的导出端子连接，该电芯包括，一个电池内芯和一个电池外芯；电池内芯由至少一层隔膜袋封装的正极板、至少一层负极板依次层叠放置构成；电池外芯由正极板、隔膜、负极板依次层叠放置，并卷绕成涡状，包裹在电池内芯上。
文档编号H01M2/26GK201466151SQ200920068779
公开日2010年5月12日 申请日期2009年3月13日 优先权日2009年3月13日
发明者刘宏兵, 夏敏, 范少明 申请人:上海卡能迪蓄能科技有限公司