一种电池及其制备方法与流程

文档序号:15149795发布日期:2018-08-10 20:53阅读:148来源:国知局

本申请涉及能源技术领域,具体而言,涉及一种电池及其制备方法。



背景技术:

锂离子电池目前已经广泛应用于手机、笔记本电脑等各个领域。市场的不断发展,除了要求各种特殊性能的锂离子电池之外,对于电池的尺寸、容量等基本性能的要求也越来越高。而锂离子电池的各种性能,主要是由其最核心部件——极芯来决定的。目前的极芯制作方法,大体上分为卷绕和叠片两大类。卷绕式的极芯,制作工艺相对简单,能够适应一般放电性能锂离子电池的需要。

现有的锂离子电池极芯,在制作正极片和负极片的时候,就分别将正极耳和负极耳点焊在极片上,然后再将正、负极片以及隔膜纸,通过卷绕的方式制成极芯。由于需要在卷绕之前就把极耳点焊在极片上,所以正、负极片在点焊极耳的部位,以及点焊周边的一些部位,都不能有正、负极活性材料的存在,否则就点焊不上去。这样,导致电池的内阻比较大,电池的安全系数比较低。



技术实现要素:

有鉴于此,本申请的目的在于提供一种电池及其制备方法,用于解决现有技术中直接焊接两个电芯的正负极导致的内阻增大问题。

第一方面,本申请实施例提供了一种电池,包括:第一电芯和设置于所述第一电芯的第二电芯;

所述第二电芯的第二极耳与所述第一电芯的所述第一极耳或第二极耳相对设置;

所述第二电芯的第一极耳与所述第一电芯的第二极耳电连接。

可选地,所述第一电芯包括至少一个第一正叠片和至少一个第一负叠片,每个所述第一正叠片与每个所述第一负叠片一一对位设置,所述第一正叠片和所述第一负叠片之间设置有隔膜,所述第一正叠片的正极耳和所述第一负叠片的负极耳相邻设置。

可选地,所述第一电芯包括至少一个第一正叠片和至少一个第一负叠片,每个所述第一正叠片与每个所述第一负叠片一一对应设置,所述第一正叠片和所述第一负叠片之间设置有隔膜,所述第一正叠片的第一极耳和所述第一负叠片的第二极耳对位设置。

可选地,所述第二电芯包括至少一个第二正叠片和至少一个第二负叠片,每个所述第二正叠片与每个所述第二负叠片一一对应设置,所述第二正叠片和所述第二负叠片之间设置有隔膜,所述第二负叠片的第二极耳与所述第一电芯的所述第一正叠片的第一极耳电连接,所述第二正叠片的第一极耳与所述第一电芯的第一极耳或第二极耳对位设置。

可选地,所述第二负叠片的第二极耳通过金属与所述第一电芯的所述第一正叠片的第一极耳电连接。

可选地,所述第一极耳的材质为金属,所述第二极耳的材质为金属。

可选地,所述第一极耳和所述第二极耳的材质均为铝或铜。

可选地,所述第一正叠片设置有磷酸铁锂层,所述第一负叠片设置有碳层,所述第二正叠片设置有磷酸铁锂层,所述第二负叠片设置有碳层。

第二方面,本申请实施例提供了一种电池的制备方法,包括:

提供第一电芯、多个正叠片和多个负叠片;

在所述第一电芯的第二极耳设置所述多个负叠片和所述多个正叠片,其中,每个所述负叠片的负极耳的设置方向与所述第一电芯的第二极耳的设置方向相同,每个所述正叠片的正极耳的设置方向与所述第一电芯的第一极耳或第二极耳的设置方向相反;

将所述第一电芯的第二极耳与所述负叠片的负极耳对位电连接。

可选地,每个所述正叠片与每个所述负叠片对位设置,每个所述正叠片与每个所述负叠片之间设置有隔膜。

本申请实施例提供的电池,第一电芯和设置于所述第一电芯的第二电芯;所述第二电芯的第二极耳与所述第一电芯的所述第一极耳或第二极耳相对设置;所述第二电芯的第一极耳与所述第一电芯的第二极耳电连接。。这样,避免串联两颗电芯时直接焊接两个电芯的正负极,导致的内阻增大问题,提高了电池的安全系数,并且,避免了在运输过程中导致的两个电芯的断裂现象。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1a为本申请实施例提供的一种电池的正视图;

图1b为本申请实施例提供的一种电池的右视图;

图1c为本申请实施例提供的一种电池的左视图;

图2为本申请实施例提供的一种第一电芯的结构示意图;

图3为本申请实施例提供的一种第二电芯的结构示意图;

图4为本申请实施例提供的一种电池的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种电池,如图1a-c所示,该电池包括:第一电芯11和设置于所述第一电芯11的第二电芯12。

所述第二电芯12的第一极耳122与所述第一电芯11的第二极耳114电连接;

所述第二电芯12的第二极耳124与所述第一电芯11的所述第一极耳112或第二极耳114相对设置。

这里,第一极耳可以是正极耳或负极耳,第二极耳也可以是正极耳或负极耳。一般地,若第一极耳为正极耳,则第二极耳为负极耳,若第一极耳为负极耳,则第二极耳为正极耳。其中,正极耳可以是正极软极耳,负极耳可以是负极软极耳。

第一极耳和第二极耳的材质一般均为金属材质,优选地,第一极耳的材质为铝,第二极耳的材质为铜,本申请对此不予限制。

在具体实施中,第一电芯11的第一极耳112和第二极耳114一般会设置在第一电芯11的一侧,且第一极耳112和第二极耳114相邻设置,第一极耳112和第二极耳124间隔设定距离阈值,该距离阈值可以根据实际情况设置,本申请对此不予限制。

第二电芯12的第二极耳124一般与第一电芯11的第一极耳112相对设置,即,第二电芯12的第二极耳124的设置方向与第一电芯11的第一极耳112的设置方向相反。

例如,第一极耳为负极软极耳,第二极耳为正极软极耳,第一电芯的正极软极耳和负极软极耳的设置方向均向右,第二电芯的负极软极耳设置在第一电芯的正极软极耳的上方,第二电芯的正极软极耳的设置方向与第一电芯的负极软极耳的设置方向相反,且第二电芯的正极软极耳与第一电芯的负极软极耳相对设置。

参考图2,第一电芯11包括至少一个第一正叠片116和至少一个第一负叠片118,每个所述第一正叠片116与每个所述第一负叠片118一一对应设置,所述第一正叠片116和所述第一负叠片118之间设置有隔膜13,所述第一正叠片116的第一极耳1161和所述第一负叠片118的第二极耳1181相邻设置。

在具体实施中,提供了n个第一正叠片和n个第一负叠片,取一个第一正叠片,在第一正叠片上设置至少一层隔膜,在设置的上述至少一层隔膜上方设置第一负叠片,在设置第一负叠片时,第一负叠片的负极耳与第一正叠片的正极耳的设置方向相同且相邻,随后,在第一负叠片的上方设置至少一层隔膜,在上述至少一层隔膜的上方设置一个第一正叠片,该第一正叠片的正极耳的方向与设置的起始第一正叠片的正极耳的方向相同,设置n-1个第一负叠片和n-2个第一正叠片的方式与上述方式相同,此处不在进行过多说明。其中,每个第一正叠片和每个第一负叠片之间设置的隔膜的层数相同,一般为2-3层。

在设置完最后一个第一负叠片之后,在最后一个第一负叠片上方设置多层隔膜,如,4-5层隔膜。

参考图3,第二电芯12包括至少一个第二正叠片126和至少一个第二负叠片128,每个所述第二正叠片126与每个所述第二负叠片128一一对应设置,所述第二正叠片126和所述第二负叠片128之间设置有隔膜13,所述第二负叠片128的第二极耳1281与所述第一电芯11的所述第一正叠片116的第一极耳1261电连接,所述第二正叠片126的第一极耳1261与所述第一电芯11的第一极耳或第二极耳相对设置。

在具体实施中,在具体实施中,提供了n个第二正叠片和n个第二负叠片,取一个第二负叠片,将上述第二负叠片的负极耳与第一电芯的第一正叠片的正极耳对应放置,在上述第二负叠片的上方设置至少一层隔膜,在上述至少一层隔膜上方设置一个第二正叠片,上述第二正叠片的正极耳的设置方向与第一电芯的负极耳的设置方向相反,且上述第一正叠片的正极耳与第一电芯的负极耳相对设置,在上述第二正叠片上方设置至少一层隔膜,在上述至少一层隔膜上方设置一个第二负叠片,上述第二负叠片的负极耳的设置方向与上一个第二负叠片的负极耳的设置方向相同,在设置n-2个第一负叠片和n-1个第一正叠片的方式与上述方式相同,此处不在进行过多说明。其中,每个第一正叠片和每个第一负叠片之间设置的隔膜的层数相同,一般为2-3层。

在设置第二电芯时,所述第二负叠片的负极耳通过金属与所述第一电芯的所述第一正叠片的正极耳电连接。

延续设置第二电芯的第二正叠片和第二负叠片的示例,在第一电芯的第一正叠片的正极耳上方设置完第二负叠片后,由于正极耳使用的是铝材质,而负极耳采用的是铜材质,因此,通过金属焊接的方式将第一电芯的第一正叠片的正极耳与第二负叠片的负极耳连接起来,在焊接时,优选的采用铝将上述正极耳和负极耳焊接起来。

可选地,所述第一极耳的材质为金属,所述第二极耳的材质为金属。所述第一极耳和所述第二极耳的材质均为铝或铜。在第一极耳为正极耳、第二极耳为负极耳时,第一极耳的材质为铝,第二极耳的材质为铜,反之亦然。

第二正叠片设置有磷酸铁锂层,所述第一负叠片设置有碳层。

在具体实施例中,通过涂布工艺在正叠片上涂布,在负叠片上涂布碳层。

在设置完第一电芯和第二电芯后,还包括:包膜,所述第一电芯和所述第二电芯位于所述包膜内部。

在具体实施中,由于第二电芯的第二极耳与第一电芯的第一极耳或第二极耳的设置方向相反,因此,在封装第一电芯的第一极耳和第二极耳的一侧时,采用常规封头进行封装,在封装第二电芯的第二极耳的一侧时,需要采用单极耳封头进行封装。

铝塑膜采用一个冲坑铝塑膜和一个平膜包膜,冲坑铝塑膜是正常的电芯包膜使用的铝塑膜,冲坑是为了将长方形的电芯放置在铝塑膜坑中,保证其位置固定,方便后续的封口,而平膜就是将常规的铝塑膜卷裁切成,能够包覆电芯的铝塑膜,这里,之所以使用一个冲坑铝塑膜和一张平膜是因为两颗电芯叠在一起厚度较大,而铝塑膜中坑有一定的要求值,冲坑深度达不到电芯的厚度,所以采用一张平膜来扣住。

本申请实施例提供的电池,第一电芯和设置于所述第一电芯的第二电芯;所述第二电芯的第二极耳与所述第一电芯的所述第一极耳或第二极耳相对设置;所述第二电芯的第一极耳与所述第一电芯的第二极耳电连接。。这样,避免串联两颗电芯时直接焊接两个电芯的正负极,导致的内阻增大问题,提高了电池的安全系数,并且,避免了在运输过程中导致的两个电芯的断裂现象。

如图4所示,本申请实施例提供了一种电池的制备方法,包括:

s501,提供第一电芯、多个正叠片和多个负叠片;

s502,在所述第一电芯的第二极耳设置所述多个负叠片和所述多个正叠片,其中,每个所述负叠片的负极耳的设置方向与所述第一电芯的第二极耳的设置方向相同,每个所述正叠片的正极耳的设置方向与所述第一电芯的第一极耳或第二极耳的设置方向相反。

s503,将所述第一电芯的第二极耳与所述负叠片的负极耳对位电连接。

可选地,每个所述正叠片与每个所述负叠片对应设置,每个所述正叠片与每个所述负叠片之间设置有隔膜。

在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释,此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指令或暗示相对重要性。

最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本申请的具体实施方式,用以说明本申请的技术方案,而非对其限制,本申请的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

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