一种电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种电池，该电池包括：筒状电池壳体，电池盖及电极芯，电极芯装入筒状电池壳体中，筒状电池壳体由电池盖密封；电极芯由正极片、负极片及至少一片隔膜组成，正极片、负极片及隔膜绕筒状电池壳体的中心轴卷绕，形成螺旋状卷绕结构，其中隔膜设置在正极片与负极片之间；正极片与负极片沿中心轴方向错开，正极片与电池的正极直接电接触，负极片与电池的负极直接电接触；正极片的上边缘留有一预定宽度的涂布留白区域；负极片的下边缘留有一预定宽度的涂布留白区域；隔膜部分覆盖正极片和负极片上的涂布留白区域。本实用新型的电池，无需设置电池极耳，没有增加其他器件，成本低廉，且可以实现大电流充放电。
【专利说明】—种电池
【技术领域】
[0001]本实用新型是涉及电池构造的技术，具体地，是关于一种无需极耳的电池。
【背景技术】
[0002]目前常用的圆柱形锂离子电池一般是采用极耳焊接方法制造生产的，通过极耳起汇流作用，但由于极耳部位电流比较集中，此种电池并不利于大电流充放电。
实用新型内容
[0003]本实用新型实施例的主要目的在于提供一种电池，由于没有极耳对电流的汇流作用，可以实现大电流充放电。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种电池，该电池包括:筒状电池壳体，电池盖及电极芯，所述电极芯装入所述筒状电池壳体中，所述筒状电池壳体的开口由所述电池盖密封；所述电极芯由正极片、负极片及至少一片隔膜组成，所述正极片、负极片及隔膜分别绕所述筒状电池壳体的中心轴卷绕，形成螺旋状卷绕结构，其中所述隔膜设置在所述正极片与负极片之间；所述正极片与负极片沿所述中心轴方向上下错开，所述正极片与所述电池的正极直接电接触，所述负极片与所述电池的负极直接电接触；所述正极片的上边缘留有一预定宽度的涂布留白区域；所述负极片的下边缘留有一预定宽度的涂布留白区域；所述隔膜部分覆盖所述正极片上的涂布留白区域及所述负极片上的涂布留白区域。
[0005]在一实施例中，上述电池盖与筒状电池壳体的底部分别为所述电池的正极或负极，所述正极与所述正极片上的涂布留白区域焊接，所述负极与所述负极片上的涂布留白区域焊接。
[0006]在一实施例中，上述螺旋状卷绕结构由内到外依次为隔膜、正极片、隔膜、负极片。
[0007]在一实施例中，上述螺旋状卷绕结构由内到外依次为隔膜、负极片、隔膜、正极片。
[0008]本实用新型的有益效果在于，本实用新型的电池，与通常圆柱形锂离子电池相比，无需设置电池极片极耳，且没有增加其他器件，成本低廉，且由于没有极耳对电流的汇流作用，可以实现大电流充放电。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1A为根据本实用新型实施例的电池剖面结构示意图(一)；
[0011]图1B为根据本实用新型实施例的电池剖面结构示意图(二)；
[0012]图2A为根据本实用新型实施例的电池的正极片的结构示意图；
[0013]图2B为根据本实用新型实施例的电池的负极片的结构示意图；[0014]图3A为根据本实用新型实施例的电池的层叠结构的示意图(一)；
[0015]图3B为根据本实用新型实施例的电池的层叠结构的示意图(二)；
[0016]图4A为根据本实用新型实施例的电极芯横截面示意图(一)；
[0017]图4B为根据本实用新型实施例的电极芯横截面示意图(二)。
[0018]图4C为根据本实用新型实施例的电极芯横截面示意图(三)；
[0019]图4D为根据本实用新型实施例的电极芯横截面示意图(四)。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]本实用新型实施例提供一种电池。以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
[0022]如图1A或图1B所示，该电池主要由筒状电池壳体6，电池盖5及电极芯7组成，该电极芯7装入筒状电池壳体6中，筒状电池壳体6的开口由电池盖5密封。在该筒状电池壳体6中装有非水电解质溶液。
[0023]该电极芯7由正极片1、负极片2及隔膜3组成，具体地，如图1A及图1B所示，该正极片1、负极片2及隔膜3分别绕筒状电池壳体6的中心轴进行卷绕，从而形成螺旋状卷绕结构，并且隔膜3设置在正极片I与负极片2之间。正极片I与负极片2并不等高设置，而是沿筒状电池壳体6的轴向上下错开，正极片I的上边缘与电池的正极直接电接触，而负极片2的下边缘与电池的负极直接电接触，实际应用中，上述电池盖5与筒状电池壳体6的底部分别为电池的正极或负极，即如图1A所示，当电池盖5为电池的正极时，筒状电池壳体6的底部为电池的负极，此时正极片I的上边缘与电池盖5直接电接触，负极片2的下边缘与筒状电池壳体6的底部直接电接触；或是如图1B所示，当电池盖5为电池的负极时，筒状电池壳体6的底部为电池的正极，此时负极片2的下边缘与电池盖5直接电接触，正极片I的上边缘与筒状电池壳体6的底部直接电接触。
[0024]如图2A所示，在正极片I的涂布区域涂布有正极活性材料，在正极片I的上边缘(正极片I涂布区域的上端)留有一预定宽度的涂布留白区域4 (该涂布留白区域4不涂布正极活性材料)，在实际应用中，该预定宽度可以是0.5毫米?20毫米，优选的是2毫米?10毫米。正极片I的涂布留白区域4作为正极基体，具体实施中，该正极基体可以选用铝箔作为基体材料，但并不限于此。如图2B所示，在负极片2的涂布区域涂布有负极活性材料，在负极片2的下边缘(负极片2涂布区域的下端)留有一预定宽度的涂布留白区域4 (该涂布留白区域4不涂布负极活性材料)，在实际应用中，该预定宽度可以是0.5毫米?20毫米，优选的是2毫米?10毫米。负极片2的涂布留白区域4作为负极基体，具体实施中，该负极基体可以选用铜箔作为基体材料，但并不限于此。
[0025]电池制作前，上述的正极片1、负极片2及隔膜3组成的层叠结构如图3A或图3B所示，图3A中示出了从下至上按照正极片1、隔膜3、负极片2、隔膜3的次序进行层叠的结构，且上述的层叠结构可以是设置两片隔膜3，一片隔膜3设置在正极片I与负极片2之间用以将正极片I与负极片2完全隔开，另一片隔膜3设置在该负极片2上方且完全覆盖该负极片2 ;或是设置一片足够长的隔膜3，通过将隔膜3进行折叠，使其一部分能够设置在正极片I与负极片2之间用以将正极片I与负极片2完全隔开，并且经折叠的另一部分能够设置在该负极片2上方。
[0026]在本实用新型的另一实施例中，上述层叠结构也可以是如图3B所示，从下至上按照负极片1、隔膜3、正极片2、隔膜3的次序进行层叠的结构，则此时上述的层叠结构可以是设置两片隔膜3，一片隔膜3设置在负极片2与正极片I之间用以将负极片2与正极片I完全隔开，另一片隔膜3设置在该正极片I上方且完全覆盖该正极片I ;或是设置一片足够长的隔膜3，通过将隔膜3进行折叠，使其一部分能够设置在负极片2与正极片I之间用以将负极片2与正极片I完全隔开，并且经折叠的另一部分能够设置在该正极片I上方且完全覆盖该正极片1，本实用新型并不以此为限。该隔膜3的尺寸设置为能够完全覆盖正极片I上的涂布区域，且能够部分覆盖正极片I的涂布区域上端的涂布留白区域4。并且，隔膜3能够完全覆盖负极片2上的涂布区域，且能够部分覆盖负极片2的涂布区域下端的涂布留白区域4。同时，需要说明的是，未被隔膜3覆盖的涂布留白区域的宽度不宜过小，否则在后续的端面焊接过程中，容易造成正负极片的短接，无法保证电池使用时的安全性。隔膜3是电池中非常关键的部分，对电池安全性和成本有直接影响，其主要作用是:隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过，让电解液中的离子在正负极之间自由通过。电池隔膜的离子传导能力直接关系到电池的整体性能，其隔离正负极的作用使电池在过度充电或者温度升高的情况下能限制电流的升高，防止电池短路引起爆炸，还具有微孔自闭保护作用，对电池使用者和设备起到安全保护的作用。
[0027]电池制作时，需要将正极片1、负极片2及隔膜3卷绕，具体实施时，是将正极片1、负极片2及隔膜3分别绕筒状电池壳体6的中心轴进行卷绕，从而形成螺旋状卷绕结构，其中隔膜3设置在螺旋状卷绕结构的最内侧，及正极片I与负极片2之间。具体实施时，该螺旋状卷绕结构可以是如图4A所示，由内到外依次为隔膜3、正极片1、隔膜3、负极片2，该隔膜3可以是设置两片隔膜3，一片隔膜3设置在正极片I与负极片2之间用以将正极片I与负极片2完全隔开，另一片隔膜3设置在该螺旋状卷绕结构的最内侧；或是如图4B所示，设置一片足够长的隔膜3，通过将隔膜3进行折叠，使其一部分能够设置在正极片I与负极片2之间用以将正极片I与负极片2完全隔开，并且经折叠的另一部分能够设置在该螺旋状卷绕结构的最内侧，且完全覆盖最内侧的正极片I。
[0028]在另一实施例中，该螺旋状卷绕结构可以是如图4C所示，由内到外依次为隔膜3、负极片2、隔膜3、正极片1，该隔膜3可以是设置两片隔膜3，一片隔膜3设置在正极片I与负极片2之间用以将正极片I与负极片2完全隔开，另一片隔膜3设置在该螺旋状卷绕结构的最内侧；或是如图4D所示，设置一片足够长的隔膜3，通过将隔膜3进行折叠，使其一部分能够设置在正极片I与负极片2之间用以将正极片I与负极片2完全隔开，并且经折叠的另一部分能够设置在该螺旋状卷绕结构的最内侧，且完全覆盖最内侧的负极片2，本实用新型并不以此为限。
[0029]上述的螺旋式卷绕结构，一方面，通过设置在正极片I及负极片2之间的隔膜3将正极片I和负极片2隔开，另一方面，通过设置在螺旋状卷绕结构的最内侧的隔膜3避免在卷绕的过程中正极片I与负极片2的接触，从而避免了造成正极片I和负极片2短接的问题。正极片I的涂布留白区域4与电池正极进行焊接，以将电流直接导向电池的正极；负极片2的涂布留白区域4与电池负极进行焊接，以将电流直接导向电池的负极。实际应用中，上述电池盖5与筒状电池壳体6的底部分别为电池的正极或负极，即当电池盖5为电池的正极时，筒状电池壳体6的底部为电池的负极，此时正极片I的涂布留白区域4与电池盖5焊接，负极片2的涂布留白区域4与筒状电池壳体6的底部焊接；而当电池盖5为电池的负极时，筒状电池壳体6的底部为电池的正极，此时负极片2的涂布留白区域4与电池盖5焊接，正极片I的涂布留白区域4与筒状电池壳体6的底部焊接。通过上述的焊接结构，本实用新型实施例的电池无需极耳进行汇流，便能够实现电池中电流的导通，同时，由于不存在极耳，没有电流集中现象，排除了极耳对电流的瓶颈作用，使得电池能够实现大电流的充放电。
[0030] 以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电池,其特征在于,所述电池包括:筒状电池壳体，电池盖及电极芯，所述电极芯装入所述筒状电池壳体中，所述筒状电池壳体的开口由所述电池盖密封； 所述电极芯由正极片、负极片及至少一片隔膜组成，所述正极片、负极片及隔膜分别绕所述筒状电池壳体的中心轴卷绕，形成螺旋状卷绕结构，其中所述隔膜设置在所述正极片与负极片之间；所述正极片与负极片沿所述中心轴方向上下错开，所述正极片与所述电池的正极直接电接触，所述负极片与所述电池的负极直接电接触；所述正极片的上边缘留有一预定宽度的涂布留白区域；所述负极片的下边缘留有一预定宽度的涂布留白区域；所述隔膜部分覆盖所述正极片上的涂布留白区域及所述负极片上的涂布留白区域。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池盖与筒状电池壳体的底部分别为所述电池的正极或负极，所述正极与所述正极片上的涂布留白区域焊接，所述负极与所述负极片上的涂布留白区域焊接。
3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述螺旋状卷绕结构由内到外依次为隔膜、正极片、隔膜、负极片。
4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述螺旋状卷绕结构由内到外依次为隔膜、负极片、隔膜、正极片。
【文档编号】H01M10/0587GK203631692SQ201320881843
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】周虎 申请人:普天新能源车辆技术有限公司, 普天新能源有限责任公司