专利名称：一种软包锂离子电池的制作方法
技术领域：
一种软包裡离子电池技术领域[0001]本实用新型涉及一种锂离子电池，尤其是涉及一种软包锂离子电池，属于高功率的卷绕式软包装锂离子电池。
背景技术：
[0002]目前，很多采用磷酸亚铁锂为正极材料制作的高功率电池多为叠片结构或多个卷绕结构的电芯通过引出多个极柄并联的结构方式，且多使用铝制外壳或钢制外壳，或软包装外壳，其正集流体和负集流体同时从包装膜的一侧引出，这类高功率电池的结构设计不够合理，主要存在的缺点如下叠片结构的电池内阻小，虽然有利于电池的高倍率放电，但是加工复杂，极片之间的对位精度差，效率低；而多个卷绕结构的电芯需采用引出多个极柄进行并联的结构方式，导致极片加工复杂，效率低，且正负极耳处发热明显，并联的卷芯体一致性要求高；使用铝制外壳或钢制外壳的电芯安全性能差，易爆炸。此外，目前磷酸亚铁锂为正极材料制作的高功率电池多以20C以下倍率放电，更高倍率放电难以达到。[0003]综上所述，目前还没有一种结构简单，设计合理，功率高，可30C至60C放电，散热快，安全性能好，工艺简单，易于操作与广泛应用的软包锂离子电池。实用新型内容[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，功率高，可30C至60C放电，散热快，安全性能好，工艺简单，易于操作与广泛应用的软包锂离子电池。[0005]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是该软包锂离子电池的结构特点在于包括卷芯体、正极柄、负极柄和铝塑包装膜，所述正极柄固定在卷芯体的一端，所述负极柄固定在卷芯体的另一端，所述铝塑包装膜中设置有一个型腔，该型腔的形状和大小均与卷芯体相匹配，所述铝塑包装膜包绕在卷芯体的四周，所述卷芯体位于铝塑包装膜的型腔中。[0006]作为优选，本实用新型所述铝塑包装膜与卷芯体的两端之间均设置有热封边结构。[0007]作为优选，本实用新型所述正极柄为铝材质。[0008]作为优选，本实用新型所述负极柄为铜材质。[0009]作为优选，本实用新型所述正极柄通过超声波焊接固定在卷芯体的一端，所述负极柄通过超声波焊接固定在卷芯体的另一端。[0010]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果结构简单，设计合理，性能可靠，正极柄和负极柄分别固定在卷芯体的两端，当大电流通过时，正极柄和负极柄均可以快速的散热，使正极柄和负极柄上的绝缘胶与包装膜封边的位置不至于受到高的电流密度所产生的热量而热熔。[0011]本实用新型能够承受30C至60C的持续放电，如I. 6Ah的电芯体可以60C=96A电流放电。本实用新型中的卷芯体上可以预留多层箔材直接点焊正极柄和负极柄的方式，使得卷绕电池能够获得更高的放电倍率及功率，且软包装电池可以满足客户需求的任意尺寸。 卷芯体上预留的箔材上直接点焊正极柄和负极柄,使卷芯体上每一层的极片形成并联的结构，从而降低内阻，大电流放电形成分流，有利于散热，提高电池倍率。[0012]本实用新型的极片加工简单，生产周期短，能够有效的降低成本，可有效的应用在电动工具、摩托车、汽车等领域的启动电源上。
[0013]图I是本实用新型实施例中软包锂离子电池的结构示意图。[0014]图2是本实用新型实施例的软包锂离子电池中的正极片展开后的结构示意图。[0015]图3是本实用新型实施例的软包锂离子电池中的负极片展开后的结构示意图。[0016]图4是本实用新型实施例的软包锂离子电池中的卷芯体的结构示意图。[0017]图5是本实用新型实施例的软包锂离子电池中的正极柄的结构示意图。[0018]图6是本实用新型实施例的软包锂离子电池中的负极柄的结构示意图。[0019]图7是将图5和图6中的正极柄和负极柄安装到图4的卷芯体上后的结构示意图。[0020]图8是本实用新型实施例的软包锂离子电池中的铝塑包装膜展开后的结构示意图。[0021]图9是将图8中的铝塑包装膜卷绕到图7中的卷芯体上后的结构示意图。[0022]图10是本实用新型实施例中软包锂离子电池从卷芯至封装过程的示意图。[0023]图11是本实用新型实施例中软包锂离子电池不同倍率放电曲线示意图。
具体实施方式
[0024]
以下结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。[0025]实施例。[0026]参见图I至图11，本实施例中的软包锂离子电池包括卷芯体I、正极柄11、负极柄 12和铝塑包装膜4，其中，正极柄11为铝材质，负极柄12为铜材质。[0027]本实施例中的正极柄11固定在卷芯体I的一端，负极柄12固定在卷芯体I的另一端，通常情况下，正极柄11通过超声波焊接固定在卷芯体I的一端，负极柄12通过超声波焊接固定在卷芯体I的另一端。[0028]本实施例的铝塑包装膜4中设置有一个型腔41，该型腔41的形状和大小均与卷芯体I相匹配，铝塑包装膜4包绕在卷芯体I的四周，卷芯体I位于铝塑包装膜4的型腔41 中，在铝塑包装膜4与卷芯体I的两端之间均设置有热封边结构13。[0029]本实施例中的卷芯体I包括正极片、负极片和隔膜，其中，正极片包括铝箔集流体和涂布于铝箔集流体上的磷酸亚铁锂作为活性物质的涂层7，且在正极片的宽度方向上预留一定宽度的铝箔9 ;负极片包括铜箔集流体和涂布于铜箔集流体上的活性物质涂层8，且在负极片宽度方向上预留一定宽度的铜箔10。正极片、负极片和隔膜卷绕形成卷芯体I后， 分别将预留的铝箔9和铜箔10组合在一起，形成叠成。在预留的铝箔层直接超声波焊接上带有绝缘胶的正极柄11，在预留的铜箔层上直接超声波焊接上带有绝缘胶的负极柄12，从而形成焊接正极柄11和负极柄12后的卷芯体3，在以上焊接部位及裸露的金属箔材部位粘贴上绝缘胶带。[0030]本实施例中的铝塑包装膜4设置有容纳卷芯体I的型腔41，在型腔41的上下两端预留出与正极柄11和负极柄12进行绝缘胶封边的位置，铝塑包装膜4沿型腔41的一侧对折。铝塑包装膜4和卷芯体I进行封装，在电芯上下极耳位置及侧边进行热封边，从而形成封装后的电芯半成品5，该电芯半成品5再通过烘烤、注液、活化、化成、老化、抽气、折边和分容等工序形成软包锂离子电池。该软包锂离子电池具有优异的高功率特性，循环性能和安全性能，30C至50C可放出90%的电量，60C可放出85%的电量，IC充30C放100%D0E循环测试300次仍能放电96s，容量保持率达80% ;在安全试验当中，2C30V过充电，130摄氏度热冲击，针刺等实验中均没有爆炸，燃烧，泄露等现象。[0031]本实施例中的正极材料使用磷酸亚铁锂材料，正极柄11和负极柄12从电芯体I 的两端单独引出。正极片和负极片在极片宽度方向上分别预留一定宽度的铝箔9和铜箔 10，铝箔9和铜箔10通过卷绕后形成多层的卷绕状态，在预留的铝箔层直接超声波焊接上带有绝缘胶的正极柄11，在预留的铜箔层上直接超声波焊接上带有绝缘胶的负极柄12。本实施例中的正极柄11的宽度通常在IOmm至50mm之间，该正极柄11的厚度通常在O. Imm至 O. 2mm之间；负极柄12的宽度通常在IOmm至50mm之间，该负极柄12的厚度通常在O. Imm 至O. 2mm之间。[0032]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。 凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种软包锂离子电池，其特征在于包括卷芯体、正极柄、负极柄和铝塑包装膜，所述正极柄固定在卷芯体的一端，所述负极柄固定在卷芯体的另一端，所述铝塑包装膜中设置有一个型腔，该型腔的形状和大小均与卷芯体相匹配，所述铝塑包装膜包绕在卷芯体的四周，所述卷芯体位于铝塑包装膜的型腔中。
2.根据权利要求I所述的软包锂离子电池，其特征在于所述铝塑包装膜与卷芯体的两端之间均设置有热封边结构。
3.根据权利要求I所述的软包锂离子电池，其特征在于所述正极柄为铝材质。
4.根据权利要求I所述的软包锂离子电池，其特征在于所述负极柄为铜材质。
5.根据权利要求I所述的软包锂离子电池，其特征在于所述正极柄通过超声波焊接固定在卷芯体的一端，所述负极柄通过超声波焊接固定在卷芯体的另一端。
专利摘要本实用新型涉及一种软包锂离子电池，属于高功率的卷绕式软包装锂离子电池。目前还没有一种结构简单，设计合理，功率高，可30C至60C放电的软包锂离子电池。本实用新型的特点在于包括卷芯体、正极柄、负极柄和铝塑包装膜，所述正极柄固定在卷芯体的一端，所述负极柄固定在卷芯体的另一端，所述铝塑包装膜中设置有一个型腔，该型腔的形状和大小均与卷芯体相匹配，所述铝塑包装膜包绕在卷芯体的四周，所述卷芯体位于铝塑包装膜的型腔中。本实用新型的结构设计合理，功率高，可30C至60C放电，散热快，安全性能好，工艺简单，易于操作与广泛应用。
文档编号H01M10/0525GK202737020SQ20122033959
公开日2013年2月13日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者陈丽霞, 韩改格, 朱强, 汪胜, 韩银, 何林兵, 吴光渔, 任旭东, 陈刚 申请人:杭州万马高能量电池有限公司