锂离子电芯体以及带该电芯体的锂离子电池的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种锂离子电芯体以及带该电芯体的锂离子电池。电芯体包括：负极片袋，所述负极片袋由隔膜袋以及装在所述隔膜袋中的负极片制成，在所述隔膜袋的一外表面还设置有一隔膜框，所述正极片限位在所述隔膜框内。应用该技术方案，有利于提高锂离子的容量保持性，避免电池短路。
【专利说明】裡离子电巧体从及带该电巧体的裡离子电池
【技术领域】
[0001] 本发明设及裡离子制造领域，尤其设及一种裡离子电巧体W及带该电巧体的裡离 子电池。
【背景技术】
[0002] 自20世纪90年代裡离子电池商品化W来，裡离子电池W其高比能量、高电压、能 量密度高等优点已成为移动通讯、笔记本电脑等便携式电子产品的主要电源之一。
[0003] 现有技术的裡离子电池存在短路率高，容易自燃的安全隐患，且其容量在使用过 程中容易下降过快，电池的寿命短等缺陷。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例的目的之一在于提供一种裡离子电巧体W及带该电巧体的裡离子 电池。应用该技术方案，有利于提高裡离子的容量保持性，避免电池短路。
[0005] 本发明实施例提供的一种裡离子电巧体，包括：负极片袋，所述负极片袋由隔膜袋 W及装在所述隔膜袋中的负极片制成，
[0006] 在所述隔膜袋的一外表面还设置有一隔膜框，
[0007] 所述正极片限位在所述隔膜框内。
[000引可选地，所述隔膜框上的隔膜孔隙大于所述隔膜袋上的隔膜孔隙。
[0009] 可选地，所述隔膜框的外边缘与所述隔膜袋的外边缘齐平。
[0010] 可选地，所述隔膜框位于所述隔膜袋的外表面的表面区域内。
[0011] 可选地，所述隔膜框的中屯、位置为空。
[0012] 可选地，所述隔膜框包括沿所述隔膜袋四边的隔膜条。
[0013] 可选地，所述隔膜框在所述隔膜袋的宽度端部处设置有一缺口，所述正极片的极 耳从所述缺口处伸出。
[0014] 可选地，所述隔膜框粘接在所述隔膜袋的外表面。
[0015] 可选地，所述隔膜框烙融结合连接在所述隔膜袋的外表面。
[0016] 本发明实施例提供的一种裡离子电池，其包括：电解液、W及上述之任一所述电巧 体，所述电巧体与所述电解液共同密封在一侣塑膜壳体内，所述电解液渗入所述电巧体中。
[0017] 由上可见，应用本实施例技术方案，相对于现有技术将较窄的正极片入隔膜袋的 惯常技术方案，本实施例突破上述现有技术中的传统思维，将宽度较宽的负极片入隔膜袋， 使负极片上的极性材料涂布区的两边分别被隔膜袋的两正对的隔膜片与外部隔开。该样， 在裡离子电池制备过程中，即使负极片的极性材料散落，但是，由于隔膜袋的限制，负极粉 被限位在隔膜袋中而不容易溢出隔膜袋与正极片接触，避免容易散落的负极粉与正极接触 而导致电池短路导致电池自燃的问题。
[0018] 另外，在负极片的隔膜袋外还设置有隔膜框，将正极片置入该隔膜框中，在隔膜框 的固定下，正极片亦不易于移位，避免在卷绕过程或者叠片过程中正极片移位导致正负极 片不正对相互错位的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不 构成对本发明的不当限定。
[0020] 图1为本发明实施例1中提供的一种负极片袋的一表面结构示意图；
[0021] 图2为本发明实施例1中图1所示负极片袋的另一表面结构示意图；
[0022] 图3为本发明实施例1提供的在图1所示隔膜框中装上正极片后的结构示意图； 图4为本发明实施例1提供的在图1所示隔膜框中装上正极片后的另一结构示意图； 图5为本发明实施例1提供的在图1所示隔膜框中装上正极片后的又一结构示意图。
[0023] 附图标记：
[0024] 100 ;负极片袋； 101 ;隔膜袋； 102 ;负极片；
[002引 103;隔膜框； 104;正极片； 105;正极耳；
[0026] 106 ;负极耳。
【具体实施方式】
[0027] 下面将结合附图W及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例 W及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[002引参见图1-3所示，本实施例提供的裡离子电巧体主要包括：负极片袋100,该负极 片袋100由隔膜袋101 W及装在该隔膜袋101中的负极片102制成。
[0029] 在制备负极片袋100时，可W分别取两隔膜片，在两隔膜片之间间隔放置负极片 102,使负极片102的负极耳106从隔膜袋101的宽度端部边缘伸出在外，热压封装设备热 压隔膜片边缘即可将两隔膜片热封在一起，形成在两隔膜中间夹有负极片102的负极片袋 100。
[0030] 在本实施例中，在负极片袋100的隔膜袋101的一外表面还铺设有一隔膜框103， 该隔膜框103由隔膜条构成，电巧体的正极片104装在隔膜框103内，且四周被隔膜框103 限位。
[0031] 在进行卷绕电巧体制备时，对上述层叠的负极片袋100与正极片104进行卷绕，即 得裡离子电池的卷绕电巧体。
[0032] 在进行层叠电巧体制备时，按上述结构，顺次将上述由负极片袋100、正极片104 组成的结构进行层叠即可得到裡离子电池的叠片电巧体。
[0033] 由上可见，相对于现有技术将较窄的正极片104入隔膜袋的惯常技术方案，本实 施例突破上述现有技术中的传统思维，将宽度较宽的负极片102入隔膜袋101，使负极片 102上的极性材料涂布区的两边分别被隔膜袋101的两正对的隔膜片与外部隔开。该样，在 裡离子电池制备过程中，即使负极片102的极性材料散落，但是，由于隔膜袋101的限制，负 极粉被限位在隔膜袋101中而不容易溢出隔膜袋101与正极片104接触，避免容易散落的 负极粉与正极接触而导致电池短路导致电池自燃的问题。
[0034] 另外，在负极片102的隔膜袋101外还设置有隔膜框103,将正极片104置入该隔 膜框103中，在隔膜框103的固定下，正极片104亦不易于移位，避免在卷绕过程或者叠片 过程中正极片104移位导致正负极片102不正对相互错位的问题。
[0035] 作为本实施例的示意，本实施例的隔膜框103由沿隔膜袋101四周的隔膜条构成， 该隔膜框103的中间位置为空，正极片104刚好位于隔膜框103中屯、的空屯、框架内，故隔膜 框103的设计不会影响电巧体的厚度W及容量，反而由于隔膜框103的设计，电池能吸收较 多的电解液，当电解液少时，能将吸收的电解液吸放出来，避免因为电解液不足造成电池容 量变低的问题。
[0036] 作为本实施例的示意，本实施例的隔膜框103上的隔膜的孔隙率优选但不限于大 于隔膜袋101的隔膜的孔隙率。使隔膜框103具有优于隔膜袋101的保液性，当电解液少 时，能更好地将吸收的电解液吸放出来，避免因为电解液不足造成电池容量变低的问题。
[0037] 作为本实施例的示意，本实施例的隔膜框103的外边缘与隔膜袋101的外边缘齐 平，中间的空屯、框架尺寸与正极片104的长宽尺寸一致，使正极片104刚好位于隔膜框103 的空屯、框架内，便于正极片104的叠放的定位，提高叠放的精确度，确保正极片104与负极 片102的正对性，且便于工艺操作。
[003引作为本实施例的示意，参见图4所示，可W但不限于将隔膜框103设置成图4中所 示，未设置有与正极耳105形状相匹配的宽度端部无缺口的结构。
[0039] 参见图3所示，在本实施例隔膜框103上还优选但不限于设置有一缺口，该缺口位 于隔膜袋101的宽度端部，当正极片104置入隔膜框103的空屯、框架时，正极片104的正极 耳105从隔膜框103的缺口处伸出，进一步方便正极片104的定位。
[0040] 作为本实施例的示意，可W在制备负极片袋100时，在隔膜袋101的表面铺设隔膜 框103的隔膜条，在热封隔膜袋101时，同时将隔膜框103热封烙融结合在隔膜袋101外表 面。也可W在制成负极片袋100后，通过粘贴等方式，将隔膜框103粘接在隔膜袋101的外 表面。
[0041] 在得到上述结构的裡离子电巧体（卷绕电巧体或者叠片电巧体）后，将该电巧体 进行侣塑膜封装、电解液灌注，即得裡离子电池。在该电池中电巧体与电解液共同密封在一 侣塑膜壳体内，电解液渗入电巧体中，被隔膜袋101 W及隔膜框103充分吸收。
[0042] 试验数据分析：
[0043] 实施例2 ;
[0044] 采用本实施例1中图1-3所示结构的叠片电巧体，制成叠片裡离子电池样品，其中 隔膜框103的隔膜孔隙率为44%，隔膜袋101的隔膜孔隙率为38%，该叠片裡离子电池样 品的规格为；ASP7042126-N2A-3700mAh。其中，AS表示纯钻水性负极，7042126标示该聚合 物裡离子电池的厚、宽、长尺寸为7mm、42mm、126mm，N表示标称倍率为5C，2表示电池为高容 量型，A表示正极为纯钻酸裡，3700表示电池的标称容量。
[0045] 实施例3 ;
[0046] 本实施例与实施例2中的裡离子电池样品的规格一致，其不同点仅在于：
[0047] 本实施例采用宽度较窄的正极片封装在隔膜袋中（即正极片入袋工艺），负极片 层叠在正极片的隔膜袋外，在隔膜袋外未设置有隔膜框。
[0048] 由于在裡离子电池领域，负极片的宽度需要略大于正极片的宽度，故在正极片的 隔膜袋外亦无法设计用于限位负极片的隔膜框。
[0049] 实施例4 ;
[0050] 本实施例与实施例2中的裡离子电池样品的规格一致，其不同点仅在于：
[0051] 在隔膜袋外未设置有隔膜框，负极片直接层叠在正极片的隔膜袋外。
[0052] 实施例5 ;
[0053] 本实施例与实施例2中的裡离子电池样品的规格一致，其不同点仅在于：
[0化4] 在隔膜袋外设置有隔膜框，隔膜框的隔膜孔隙率与隔膜袋的一致，均为43%。
[0055] 实施例6 ;
[0056] 本实施例与实施例2中的裡离子电池样品的规格一致，其不同点仅在于：
[0057] 在隔膜袋外设置有隔膜框，隔膜框的隔膜孔隙率小于隔膜袋的隔膜孔隙率。
[005引分别取实施例2-6中得到的叠片裡离子电池样品100个，按照W下的测试方法分 别进行短路率W及低容率分析：
[0059] 短路测试：在叠片完成得到叠片电巧体后，取各实施例的叠片电巧体样品各100 个，用绝缘内阻仪对叠片电巧体进行短路测试，具体是，在正负极的极耳之间间给定一电压 值为250V的高压电压，测试各电巧体的内阻，当某电巧体的内阻达到或者超过250MQ，贝。 判定该电巧体合格，未发生短路，反之，如果电巧体的内阻小于250M Q，则判定该电巧体不 合格，已经发生短路。
[0060] 本发明人在进行本实验过程中发现，如果某电巧体内存在隔膜破损或者毛刺，贝U 当向该电巧体加载高压电压时，会存在隔膜击穿，导致电巧体的正负极接触，电巧体发生短 路，通过上述的测试方法能有效测试电巧体的电路率。
[0061] 采用上述方法可W得到各实施例电巧体样品的短路率，具体如表一所示。
[0062] 容量测试；在对叠片电巧体进行侣塑膜封装、注液后、化成、抽气和侣塑膜二次抽 气封装后，将各待测试的裡离子电池样品上新威测试柜，进行分容测试，取各实施例电池样 品分别100个进行上述的测试，其中各电池样品均非短路。
[0063] 将电池样品W 0. 5C的电流充满电充到4. 2V，然后W 0. 5C放电到截止电压3. 0V， 放电容量小于标准容量则判定为低容。
[0064] W本实施例规定的电池规格7〇42126-N2A-3700mAh为例，若放电容量小于 3700mAh则为低容电池，从而得到表一所示的试验数据。
[00化]表一：试验测试数据表 [0066]
【权利要求】
1. 一种锂离子电芯体，其特征是，包括：负极片袋，所述负极片袋由隔膜袋以及装在所 述隔膜袋中的负极片制成， 在所述隔膜袋的一外表面还设置有一隔膜框， 所述正极片限位在所述隔膜框内。
2. 根据权利要求1所述的锂离子电芯体，其特征是， 所述隔膜框上的隔膜孔隙大于所述隔膜袋上的隔膜孔隙。
3. 根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征是， 所述隔膜框的外边缘与所述隔膜袋的外边缘齐平。
4. 根据权利要求1所述的锂离子电芯体，其特征是， 所述隔膜框位于所述隔膜袋的外表面的表面区域内。
5. 根据权利要求1所述的锂离子电芯体，其特征是， 所述隔膜框的中心位置为空。
6. 根据权利要求5所述的锂离子电芯体，其特征是， 所述隔膜框包括沿所述隔膜袋四边的隔膜条。
7. 根据权利要求6所述的锂离子电芯体，其特征是， 所述隔膜框在所述隔膜袋的宽度端部处设置有一缺口，所述正极片的极耳从所述缺口 处伸出。
8. 根据权利要求1所述的锂离子电芯体，其特征是， 所述隔膜框粘接在所述隔膜袋的外表面。
9. 根据权利要求1所述的锂离子电芯体，其特征是， 所述隔膜框熔融结合连接在所述隔膜袋的外表面。
10. -种锂离子电池，其特征是，包括：电解液、权利要求1至9之任一所述电芯体，所 述电芯体与所述电解液共同密封在一铝塑膜壳体内，所述电解液渗入所述电芯体中。
【文档编号】H01M10/058GK104485481SQ201410733641
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月4日 优先权日:2014年12月4日
【发明者】何安轩, 王佳 申请人:深圳市格瑞普电池有限公司