本发明属于锂离子电池领域,尤其涉及一种具有隔膜制袋的电池。
背景技术:
传统锂离子电池的裸电芯加工前,原料大多为单独的正极片、负极片、隔膜,组装过程容易产生极片错位、隔膜包不住负极片、负极片包不住正极片等,进一步导致正负极片相接触,从而造成短路等安全隐患。
近年来,锂离子电池又有新的隔膜袋技术,即将其中一种极片用隔膜包覆成袋式,另一极性极片与之交错层叠而成,同样会出现有一极片边缘裸露,容易出现短路等现象。
技术实现要素:
有鉴于此,为了克服现有技术的不足,本发明提供一种具有隔膜制袋的电池,正负极片不易错位,能够应用于圆柱电池、钮扣电池和聚合物电池等实用性强。
一种具有隔膜制袋的电池,电芯、正极壳、负极壳和电解液,所述裸电芯包括正极片、负极片、第一隔膜和第二隔膜,所述正极片的表面包覆所述第一隔膜,所述负极片的表面包覆所述第二隔膜。
进一步,所述正极片先制袋,夹在两层所述第一隔膜之间,所述负极片覆盖在所述第一隔膜上,所述第二隔膜再两面覆盖上述正负极片。
进一步,所述负极片先制袋,夹在两层所述第二隔膜之间,所述正极片覆盖所述第二隔膜,所述第一隔膜再两面覆盖上述正负极片。
进一步,所述负极片的尺寸大于所述正极片的尺寸0.1~3.0毫米;所述第二隔膜的尺寸大于所述负极片0.1~5.0毫米;所述第一隔膜的尺寸大于所述正极片0.1~5.0毫米;所述第二隔膜的尺寸大于或等于所述第一隔膜的尺寸。
进一步,所述电芯还包括正集流体和负集流体,所述正集流体为正极片预留的基材或金属带;所述负集流体为负极片预留的基材或金属带。
进一步,所述第一隔膜覆盖所述正集流体的长度为0毫米~6毫米;所述第二隔膜覆盖所述负集流体的长度为0毫米~6毫米。
进一步,所述正集流体和所述负集流体以0~180度角相叠加。
进一步,所述裸电芯由两层所述第一隔膜、夹在两层所述第一隔膜之间的所述正极片、负极片和所述第二隔膜顺次叠加而成,或所述裸电芯由两层所述第二隔膜、夹在两层所述第二隔膜之间的所述负极片、正极片和所述第一隔膜顺次叠加而成。
进一步,所述裸电芯叠加至少两层。
进一步,所述正极片和所述负极片为方形、圆形或矩形。
本发明的有益效果为:能够保证裸电芯正、负极片完全包覆在隔膜袋中,极片边缘不外露,避免裸电芯叠加、焊接过程短路,同时保证正、负极片不位移,提高电芯品质,且操作简单方便,具备自动化生产条件,提高生产效率。
1)正极片的表面包覆第一隔膜,负极片的表面包覆第二隔膜,正负极片的表面都包覆隔膜,因此正负极片不易错位;
2)正负极片和隔膜能够叠加或卷绕制成电芯,能够适应与不同类型的锂离子电池。
附图说明
图1为正极片的结构示意图;
图2为负极片的结构示意图;
图3为裸电芯的结构示意图;
其中,2、正极片;5、负极片;9、裸电芯;3、正集流体;7负集流体;4、第一隔膜;8、第二隔膜。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
一种具有隔膜制袋的电池,电芯9、正极壳、负极壳和电解液,所述电芯9包括正极片2、负极片5、第一隔膜4和第二隔膜8,所述正极片2的表面包覆所述第一隔膜4,所述负极片5的表面包覆所述第二隔膜8。
其中,正极壳、负极壳可以是不锈钢金属壳,例如圆柱电池、纽扣电池;也可以是铝塑膜,例如聚合物电池;也可以是铝壳,或者其它金属壳,例如铝壳电池;
其中,电芯9制作时,所述正极片2先制袋,夹在两层所述第一隔膜4之间,所述负极片5再制袋,夹在两层所述第二隔膜8之间,再层叠,即形成四层隔膜夹两片极片的结构。
电芯9制作时,也可以,所述正极片2先制袋,夹在两层所述第一隔膜4之间,所述负极片5覆盖所述第一隔膜4,然后所述第二隔膜8覆盖上述所述负极片5。即形成三层隔膜夹两片极片的结构。
还可以,所述负极片5先制袋,夹在两层所述第二隔膜8之间,所述正极片2覆盖所述第二隔膜8,所述第一隔膜4覆盖所述正极片2。即形成三层隔膜夹两片极片的结构。
将正极片2、负极片5进行制袋,固定在隔膜中,叠片时正极片2、负极片5不会产生移位。
所述负极片5的尺寸大于所述正极片2的尺寸0.1~3.0毫米;所述第二隔膜8的尺寸大于所述负极片5的尺寸0.1~3.0毫米;所述第一隔膜4的尺寸大于所述正极片2至少0.1~5.0毫米;所述第二隔膜8的尺寸大于或等于所述第一隔膜4的尺寸。即,第一隔膜4和第二隔膜8的尺寸要大于正极片2和负极片5的尺寸,且,负极片5的尺寸大于正极片2的尺寸,有效的防止了在制片或者在使用的过程中,正极片2和负极片5的会产生移位,提高了裸电芯9的安全性能。
将正极片2、负极片5包覆的隔膜制成尺寸大小一致,并制作与隔膜尺寸相匹配的叠片夹具,叠片时带隔膜的负极片、带隔膜的正极片不会产生移位,可避免负极片5包不住正极片2的现象,操作简单,生产效率高,可实现自动化生产,同时由于叠片过程极片不会移位,可将正极片2尺寸加大,提高电池能量密度。
其中,正极片2的尺寸和负极片5的尺寸包括长度、宽度、直径和弦边等。
其中,第一隔膜4和第二隔膜8可以是单层pp膜、pe膜,也可以是凝胶隔膜、三层复合膜、单面陶瓷隔膜,第一隔膜4和第二隔膜8可以是相同材质的,可以是不同材质的。
第一隔膜4和第二隔膜8之间通过热熔、热粘合等方式形成边缘的隔膜熔合区。
第一隔膜4、第二隔膜8的厚度为1~100微米。
所述裸电芯9还包括正集流体3和负集流体7,所述正集流体3为正极片2预留的基材或金属带;所述负集流体7为负极片5预留的基材或金属带。
所述第一隔膜4覆盖所述正集流体3的长度为0毫米~6毫米;所述第二隔膜8覆盖所述负集流体7的长度为0毫米~6毫米。
所述正集流体3和所述负集流体7以0~180度角相叠加。
且正极片2、负极片5、正集流体3的根部和负集流体7的根部均包覆隔膜,可以避免集流体焊接、极耳焊接时短路。
如图3所示,所述电芯9由两层所述第一隔膜4、夹在两层所述第一隔膜4之间的所述正极片2、负极片5和所述第二隔膜8顺次叠加而成,或所述电芯9由两层所述第二隔膜8、夹在两层所述第二隔膜8之间的所述负极片5、正极片2和所述第一隔膜4顺次叠加而成。
所述电芯9叠加或卷绕至少两层。
正极片2、负极片5每层均包覆隔膜,隔膜孔隙相互错开,相比于同等厚度的隔膜,短路比例更少,电池压降性能更好。
所述正极片2和所述负极片5为方形、圆形或矩形。即能够应用于不同类型的电池。
实施例一
如图1和图2所示,以制作纽扣电池1035为例:
所述负极片5先制袋,夹在两层所述第二隔膜8之间;
所述负极片2先制袋,夹在两层所述第二隔膜4之间;
上述袋式正负极片,交错层叠,各9层。完成的电芯9;用终止胶带固定。
其中,正极壳、负极壳为不锈钢金属壳;
正极片2和负极片5为圆形;
负极片5的直径大于正极片2的直径0.35毫米;第二隔膜8的直径大于负极片5的直径0.4毫米;第一隔膜4的直径大于正极片2的直径0.75毫米,第二隔膜8的直径等于第一隔膜4的直径。
第一隔膜4和第二隔膜8为凝胶隔膜,两层隔膜之间通过热熔方式形成边缘的隔膜熔合区。
第一隔膜4、第二隔膜8的厚度为8微米,第一隔膜4覆盖正集流体3长度为1.5毫米,第二隔膜8覆盖负集流体7长度为1.5毫米。
正极片2、负极片5分别预留基材作为正集流体3、负集流体7。
正极片2、负极片5叠加时,正集流体3、负集流体7呈90度。
实施例二
如图1和图2所示,以制作纽扣电池1035为例,所述负极片5先制袋,夹在两层所述第二隔膜8之间,所述正极片2覆盖所述第二隔膜8,所述第一隔膜4覆盖上述正极片2,制作成袋式单电芯,该单电芯含正负极片各一层,隔膜三层。再将上述单电芯交错叠加九次,完成的裸电芯9;用终止胶带固定。
其中,正极壳、负极壳为不锈钢金属壳;
正极片2和负极片5为圆形;
负极片5的直径大于正极片2的直径0.35毫米;第二隔膜8的直径大于负极片5的直径0.4毫米;第一隔膜4的直径大于正极片2的直径0.75毫米,第二隔膜8的直径等于第一隔膜4的直径。
第一隔膜4和第二隔膜8为凝胶隔膜,两层隔膜之间通过热熔方式形成边缘的隔膜熔合区。
第一隔膜4、第二隔膜8的厚度为8微米,第一隔膜4覆盖正集流体3长度为1.5毫米,第二隔膜8覆盖负集流体7长度为1.5毫米。
正极片2、负极片5分别预留基材作为正集流体3、负集流体7。
正极片2、负极片5叠加时,正集流体3、负集流体7呈90度。
实施例三
如图1和图2所示,以制作纽扣电池1432为例,所述正极片2先制袋,夹在两层所述第一隔膜4之间,所述负极片5覆盖所述第一隔膜4,所述第二隔膜8覆盖上述负极片5;制作成袋式单电芯,该单电芯含正负极片各一层,隔膜三层。再将上述单电芯交错叠加八次,叠加,完成的裸电芯9;用终止胶带固定。
其中,正极壳、负极壳为不锈钢金属壳;
正极片2和负极片5为圆形;
负极片5的直径大于正极片2的直径0.52毫米;第二隔膜8的直径大于负极片5的直径0.6毫米;第一隔膜4的直径大于正极片2的直径1.12毫米,第二隔膜8的直径等于第一隔膜4的直径。
第一隔膜4和第二隔膜8为凝胶隔膜,两层隔膜之间通过热熔方式形成边缘的隔膜熔合区。
第一隔膜4、第二隔膜8的厚度为8微米,第一隔膜4覆盖正集流体3长度为5.4毫米,第二隔膜8覆盖负集流体7长度为5.4毫米。
正极片2、负极片5分别预留基材作为正集流体3、负集流体7。
正极片2、负极片5叠加时,正集流体3、负集流体7呈90度。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。