专利名称：一种内部多卷芯并联结构聚合物锂离子电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种聚合物锂离子电池内部电池芯结构。
背景技术：
能源和环境是人类在21世纪必须面对的两个严峻问题，开发新能源和清洁可再生能源是今后世界经济中最具决定性影响的技术领域之一。作为最新一代的充电电池，锂离子电池具有能量密度高、电压高(3. 7V)、自放电小、无记忆效应、绿色无公害等优点，近十几年来得到飞速发展，已以其高性价比优势在笔记本电脑、手机、数码相机等便携式电子设备领域占主导地位，并被逐步开发为电动汽车、电动工具的动力电源和太阳能发电、风能发电的储能装置。聚合物锂离子电池是采用铝塑膜软包装的最新一代锂离子电池，与金属外壳包装的液态锂离子电池相比，安全性能好、能量密度高、形状自由，已成为新一代锂离子电池的发展方向。目前聚合物锂离子电池的电池芯主要采用卷绕式和叠片式两种结构。叠片式电池芯能够充分利用电池内部空间，同时降低了电池的内阻，但是叠片式电池芯制备过程复杂， 生产效率低，成品率较低，不适合规模化生产。卷绕式电池芯操作简单，便于自动化生产，成品率高。卷绕式电池芯一般是由一个卷芯构成，但是，如果生产大容量的电池，制作卷芯的极片较长，增加了涂布、制片和卷绕的难度，影响电池的生产效率和成品率；而且极片太长， 会增大电池的内阻，降低电池的倍率性能。
实用新型内容本实用新型的目的是针对上述不足，提供一种内部多卷芯并联结构的聚合物锂离子电池，电池芯是由两个或两个以上卷芯并联而成，既解决了生产过程中的工艺复杂性，提高成品率，降低电池成本，又可减小电池内阻，提高倍率性能。本实用新型通过以下技术方案实现一种内部多卷芯并联结构聚合物锂离子电池，包括外壳、电池芯、一个正极极耳、一个负极极耳、电解液，电池芯是由两个或两个以上的卷芯并联而成。所述的电池芯的并联方式为两个或两个以上卷芯的正极集流体的尾部连接在一起，卷芯的负极集流体的尾部连接在一起；所述的并联卷芯中，有一个卷芯正极片连接正极耳，负极片连接负极耳，其余的卷芯不连接极耳；所述的卷芯由正极、负极、隔膜卷绕而成，正极和负极的尾部有一段没有涂覆活性物质的集流体，卷绕完毕后，正、负极集流体长出隔膜，分别位于卷芯的两侧；所述的聚合物锂离子电池采用热封装，把电池芯和电解液密封在外壳中。作为优选，正极集流体之间连接通过超声波焊接实现，负极集流体之间连接通过超声波焊接或电阻焊实现。作为优选，所述的正极集流体和负极集流体为金属箔或冲孔金属带。作为优选，正极极耳与正极集流体连接通过超声波焊接实现，负极极耳与负极集流体连接通过超声波焊接或电阻焊实现。作为优选，所述的外壳采用铝塑复合膜外壳。本实用新型的优点是1.减小单片极片的长度，降低涂布、制片和卷绕工艺的难度，提高生产效率和成品率。2.与单卷芯电池外部并联增加容量相比，本实用新型节约铝塑膜和极耳，成本更低。3.并联减小电池内阻，提高倍率性能。
图1是连接极耳的单个卷芯结构示意图图2是不连接极耳的单个卷芯结构示意图图3是本实用新型多卷芯内部并联的聚合物锂离子电池实施例一结构示意图图4是本实用新型多卷芯内部并联的聚合物锂离子电池实施例二结构示意图图5是本实用新型多卷芯内部并联的聚合物锂离子电池实施例三结构示意图图6是本实用新型多卷芯内部并联的聚合物锂离子电池实施例四结构示意图图中各部分的标识为1.正极片，2.负极片，3.隔膜，4.正极极耳，5.负极极耳
具体实施方式
实施例一将带有正极极耳4的正极片1和带有负极极耳5的负极片2由隔膜3分开，卷绕成卷芯I，如图1所示。极耳在卷芯的内部，卷芯的最外一层，未涂覆活性物质的正极集流体和负极集流体分别长出隔膜，位于卷芯的两侧。同样，将不带极耳的正极1和不带极耳的负极2由隔膜3分开，卷绕成卷芯II，如图2所示。将卷芯I和卷芯II的正极集流体焊接在一起，负极集流体焊接在一起，组合成并联的电池芯III，如图3所示。把电池芯III封装在铝塑膜中，注入电解液，制成聚合物锂离子电池。实施例二 将卷芯I和两个卷芯II的正极集流体焊接在一起，负极集流体焊接在一起，卷芯 I位于两个卷芯II的中间，组合成并联的电池芯IV，如图4所示。把电池芯IV封装在铝塑膜中，注入电解液，制成聚合物锂离子电池。实施例三将卷芯I和两个卷芯II的正极集流体焊接在一起，负极集流体焊接在一起，卷芯 I位于两个卷芯II的侧面，组合成并联的电池芯V，如图5所示。把电池芯V封装在铝塑膜中，注入电解液，制成聚合物锂离子电池。实施例四将卷芯I和三个卷芯II的正极集流体焊接在一起，负极集流体焊接在一起，卷芯 I 一侧有两个卷芯II，另一侧有一个卷芯II，组合成并联的电池芯VI，如图6所示。把电池芯VI封装在铝塑膜中，注入电解液，制成聚合物锂离子电池。在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本使用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种内部多卷芯并联结构聚合物锂离子电池，包括外壳、电池芯、一个正极极耳、一个负极极耳、电解液，其特征在于所述的电池芯是由两个或两个以上的卷芯并联而成。
2.如权利1所述的一种内部多卷芯并联结构聚合物锂离子电池，其特征在于所述的电池芯的并联方式为两个或两个以上卷芯的正极集流体连接在一起，卷芯的负极集流体连接在一起。
3.如权利1所述的一种内部多卷芯并联结构聚合物锂离子电池，其特征在于所述的并联卷芯中，有一个卷芯正极片连接正极极耳，负极片连接负极极耳，其余的卷芯不连接极耳。
4.如权利1所述的一种内部多卷芯并联结构聚合物锂离子电池，其特征在于所述的卷芯由正极、负极、隔膜卷绕而成，正极和负极的尾部有一段没有涂覆活性物质的集流体， 卷绕完毕后，正、负极集流体长出隔膜，分别位于卷芯的两侧。
5.如权利1所述的一种内部多卷芯并联结构聚合物锂离子电池，其特征在于所述的外壳采用铝塑复合膜。
6.如权利1所述的一种内部多卷芯并联结构聚合物锂离子电池，其特征在于所述的正极集流体之间连接通过超声波焊接实现，负极集流体之间连接通过超声波焊接或电阻焊实现；正极极耳与正极集流体连接通过超声波焊接实现，负极极耳与负极集流体连接通过超声波焊接或电阻焊实现
专利摘要本实用新型涉及一种内部多卷芯并联结构聚合物锂离子电池，包括外壳、电池芯、一个正极极耳、一个负极极耳、电解液，所述电池芯是由两个或两个以上的卷芯并联而成。所述电池芯的并联方式为两个或两个以上卷芯的正极集流体连接在一起，卷芯的负极集流体连接在一起；所述的并联卷芯中，有一个卷芯正极片连接正极耳，负极片连接负极耳，其余的卷芯不连接极耳。本实用新型降低了高容量电池的工艺难度，提高了生产效率和成品率，提高了电池倍率性能，降低了电池成本。
文档编号H01M2/26GK202308197SQ20112037009
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者周钢, 李秋红, 王太宏, 陈杰, 陈立宝, 黄睿 申请人:湖南大学