一种边沿空箔极片及其倍率型锂离子电池的制作方法

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种边沿空箔极片及其倍率型锂离子电池。

背景技术：

目前，锂离子电池的应用领域越来越广，对电池的性能要求也越来越高，特别在电动工具和电子烟领域，要求电池能以20C的电流连续放电。目前大多数锂离子电池的内部结构为：负极片通过点焊两个镍带与壳体相连，正极片采用点焊两个或三个铝带后与电池盖相连，其内阻一般为10mΩ(25600型)左右，在高功率大电流放电条件下使用时，因电池的内阻较大，输出功率的性能不能完全满足使用需求。

但本实用新型申请人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：

现有技术中锂离子电池的电流通道只有铝带和铜带，与其距离远的部分电化学反应产生的电流需要通过很长的集流体才能到达铝带和铜带，从而导致了电池内阻过高，倍率放电性能差的技术问题。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种边沿空箔极片及其倍率型锂离子电池，用以解决现有技术中锂离子电池的电流通道只有铝带和铜带，与其距离远的部分电化学反应产生的电流需要通过很长的集流体才能到达铝带和铜带，从而导致了电池内阻过高，倍率放电性能差的技术问题，达到了正负极集流效果良好，电池内阻可降低到5mΩ以下，进而满足20～30C的放电需求的技术效果。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种边沿空箔极片及其倍率型锂离子电池，所述锂离子电池包括：第一集流体，所述第一集流体包括第一部分与第二部分，其中所述第一部分上设置正极活性物质涂层，所述第二部分为3～5mm的第一空箔区；第二集流体，所述第二集流体与所述第一集流体相对设置，所述第二集流体包括第三部分与第四部分，其中，所述第三部分上设置负极活性物质涂层，所述第四部分为1.5～3mm的第二空箔区；其中，所述第一空箔区与所述第二空箔区位于相反的方向；隔膜，所述隔膜设置在所述第一集流体与所述第二集流体之间，所述隔膜的一端比所述第一空箔区短2～3mm，所述隔膜的另一端比所述第二空箔区短1～1.5mm；芯体，所述芯体由所述第一集流体、所述隔膜与所述第二集流体卷绕组成，其中，所述第一空箔区与所述第二空箔区位于所述芯体的两端。

优选的，所述第二集流体的所述第三部分比所述第一集流体的所述第一部分宽1～2mm。

优选的，所述隔膜比所述第二集流体的所述第三部分宽2～3mm。

优选的，所述锂离子电池还包括：壳体，所述壳体具有一容置空间，且所述容置空间放置所述芯体。

优选的，所述第一集流体与所述第二集流体通过机械固定连接。

优选的，所述第一集流体与所述第二集流体通过激光焊接形成焊片固定连接。

优选的，所述锂离子电池还包括：电池盖，所述电池盖与所述壳体通过所述第一集流体与所述第二集流体上的焊片连接。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

1、本申请实施例提供了一种边沿空箔极片及其倍率型锂离子电池，所述锂离子电池包括：第一集流体，所述第一集流体包括第一部分与第二部分，其中所述第一部分上设置正极活性物质涂层，所述第二部分为3～5mm的第一空箔区；第二集流体，所述第二集流体与所述第一集流体相对设置，所述第二集流体包括第三部分与第四部分，其中，所述第三部分上设置负极活性物质涂层，所述第四部分为1.5～3mm的第二空箔区；其中，所述第一空箔区与所述第二空箔区位于相反的方向；隔膜，所述隔膜设置在所述第一集流体与所述第二集流体之间，所述隔膜的一端比所述第一空箔区短2～3mm，所述隔膜的另一端比所述第二空箔区短1～1.5mm；芯体，所述芯体由所述第一集流体、所述隔膜与所述第二集流体卷绕组成，其中，所述第一空箔区与所述第二空箔区位于所述芯体的两端。用以解决现有技术中锂离子电池的电流通道只有铝带和铜带，与其距离远的部分电化学反应产生的电流需要通过很长的集流体才能到达铝带和铜带，从而导致了电池内阻过高，倍率放电性能差的技术问题，达到了正负极集流效果良好，电池内阻可降低到5mΩ以下，进而满足20～30C的放电需求的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种边沿空箔极片及其倍率型锂离子电池的结构示意图；

图2为本申请实施例中第一集流体的结构示意图；

图3为本申请实施例中第二集流体的结构示意图；

图4为本申请实施例中第一集流体的俯视图；

图5为本申请实施例中第二集流体的俯视图。

附图标记：壳体1，芯体2，正极3，负极4，电池盖5，密封圈6，正极活性物质涂层11，第一空箔区12，正极焊接点13，正极集流片焊片14，第一突刺15，负极活性物质涂层21，第二空箔区22，负极焊接点23，负极集流片焊片24，第二突刺25。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种边沿空箔极片及其倍率型锂离子电池，用以解决现有技术中锂离子电池的电流通道只有铝带和铜带，与其距离远的部分电化学反应产生的电流需要通过很长的集流体才能到达铝带和铜带，从而导致了电池内阻过高，倍率放电性能差的技术问题，达到了正负极集流效果良好，电池内阻可降低到5mΩ以下，进而满足20～30C的放电需求的技术效果。

本申请实施例中的技术方案，总体结构如下：第一集流体，所述第一集流体包括第一部分与第二部分，其中所述第一部分上设置正极活性物质涂层，所述第二部分为3～5mm的第一空箔区；第二集流体，所述第二集流体与所述第一集流体相对设置，所述第二集流体包括第三部分与第四部分，其中，所述第三部分上设置负极活性物质涂层，所述第四部分为1.5～3mm的第二空箔区；其中，所述第一空箔区与所述第二空箔区位于相反的方向；隔膜，所述隔膜设置在所述第一集流体与所述第二集流体之间，所述隔膜的一端比所述第一空箔区短2～3mm，所述隔膜的另一端比所述第二空箔区短1～1.5mm；芯体，所述芯体由所述第一集流体、所述隔膜与所述第二集流体卷绕组成，其中，所述第一空箔区与所述第二空箔区位于所述芯体的两端。用以解决现有技术中锂离子电池的电流通道只有铝带和铜带，与其距离远的部分电化学反应产生的电流需要通过很长的集流体才能到达铝带和铜带，从而导致了电池内阻过高，倍率放电性能差的技术问题，达到了正负极集流效果良好，电池内阻可降低到5mΩ以下，进而满足20～30C的放电需求的技术效果。

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的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

实施例一

本申请实施例提供了一种边沿空箔极片及其倍率型锂离子电池，请参考图1至图5，所述锂离子电池包括：

第一集流体，所述第一集流体包括第一部分与第二部分，其中所述第一部分上设置正极活性物质涂层11，所述第二部分为3～5mm的第一空箔区12；

第二集流体，所述第二集流体与所述第一集流体相对设置，所述第二集流体包括第三部分与第四部分，其中，所述第三部分上设置负极活性物质涂层21，所述第四部分为1.5～3mm的第二空箔区22；

其中，所述第一空箔区12与所述第二空箔区22位于相反的方向；

进一步的，所述第二集流体的所述第三部分比所述第一集流体的所述第一部分宽1～2mm。

具体而言，目前大多数锂离子电池的内部结构为：负极片通过点焊两个镍带与壳体1相连，正极片采用点焊两个或三个铝带后与电池盖5相连，其内阻一般为10mΩ左右，在高功率大电流放电条件下使用时，由于电池的内阻较大，造成输出功率的性能不能完全满足使用需求，因此在本申请实施例中提供了一种边沿空箔极片及其倍率型锂离子电池，所述锂离子电池包括所述第一集流体和所述第二集流体，其中，所述第一集流体为正极集流体，包括第一部分与第二部分，其中所述第一部分上设置有正极活性物质涂层11，所述第二部分为在所述第一部分的边沿处留有3～5mm的第一空箔区12，所述第一空箔区12为未涂有活性物质的铝箔，形成所述锂离子电池的正极3，便于正极3的端面焊接；所述第二集流体为负极集流体，与所述第一集流体相对设置，即所述第一集流体与所述第二集流体分别设置在所述锂离子电池的两端面，所述第二集流体包括第三部分与第四部分，其中，所述第三部分上设置有负极活性物质涂层21，所述第四部分为在所述第三部分的边沿处留有1.5～3mm的第二空箔区22，所述第二空箔区22为未涂有活性物质的铜箔，形成所述锂离子电池的负极4，便于负极4的端面焊接，由于所述第二空箔区22比所述第一空箔区12短1～2mm，从而使得所述第二集流体的所述第三部分比所述第一集流体的所述第一部分宽1～2mm，即负极活性物质涂层21比正极活性物质涂层11宽1～2mm；其中，所述第一空箔区12与所述第二空箔区22位于相反的方向，即所述第一空箔区12设置在所述锂离子电池的正极3，所述第二空箔区22设置在所述锂离子电池的负极4。所述正极活性物质涂层11和所述负极活性物质涂层21能提供极佳的静态导电性能，收集活性物质的微电流，从而可以大幅度降低所述第一集流体与所述第二集流体之间的接触电阻，可使内阻降低到5mΩ以下，进而满足20～30C的放电需求的技术效果。

隔膜【图中未示出】，所述隔膜设置在所述第一集流体与所述第二集流体之间，所述隔膜的一端比所述第一空箔区12短2～3mm，所述隔膜的另一端比所述第二空箔区22短1～1.5mm；

芯体2，所述芯体2由所述第一集流体、所述隔膜与所述第二集流体卷绕组成，其中，所述第一空箔区12与所述第二空箔区22位于所述芯体2的两端。

进一步的，所述隔膜比所述第二集流体的所述第三部分宽2～3mm。

具体而言，在所述第一集流体与所述第二集流体之间设置有所述隔膜，所述第一集流体、所述隔膜与所述第二集流体卷绕组成所述芯体2，即所述正极集流体和所述负极集流体用所述隔膜隔开，通过卷绕的形式形成所述芯体2，卷绕后的所述第一空箔区12和所述第二空箔区22分别位于所述芯体2的两端面，所述第一空箔区12比所述隔膜的一端宽2～3mm，所述第二空箔区22比所述隔膜的另一端宽1～1.5mm。

进一步的，所述锂离子电池还包括：壳体1，所述壳体1具有一容置空间，且所述容置空间放置所述芯体2。

进一步的，所述第一集流体与所述第二集流体通过机械固定连接；所述第一集流体与所述第二集流体通过激光焊接形成焊片固定连接。

进一步的，所述锂离子电池还包括：电池盖5，所述电池盖5与所述壳体1通过所述第一集流体与所述第二集流体上的焊片连接。

具体而言，在所述第一集流体、所述隔膜与所述第二集流体卷绕成所述芯体2后，使用专用设备将所述第一集流体与所述第二集流体通过机械固定连接在一起，所述壳体1具有一容置空间，且所述容置空间用来放置所述芯体2，即所述壳体1包裹在所述芯体2的外面，起到保护所述芯体2，延长其使用寿命的作用。其中，所述第一集流体的正极焊接点13是直接在所述第一空箔区12的铝片上穿孔，并形成第一突刺15，所述第一突刺15扎入正极3端面后，将所述第一集流体上的正极集流片焊片14与所述电池盖5通过超声波焊接在一起，在所述电池盖5与所述壳体1之间填充有密封圈6，防止所述锂离子电池内部的电解液渗漏出来；所述第二集流体的负极焊接点23是直接在所述第二空箔区22的铜片上穿孔，并形成第二突刺25，所述第二突刺25扎入负极4端面后，将所述第二集流体上的负极集流片焊片24与所述壳体1通过电阻焊接在一起。

实施例二

本申请实施例提供了一种边沿空箔极片及其倍率型锂离子电池的制作方法，请参考图1至图5，具体制作方法为：

(1)通过湿法拉浆的方式将正极活性物质涂覆在所述第一集流体上(铝箔)，并在拉浆时形成3～5mm的所述第一空箔区12，不填充正极活性物质，便于正极3的端面焊接；

(2)通过湿法拉浆的方式将负极活性物质涂覆在所述第二集流体上(铜箔)，并在拉浆时形成1.5～3mm的空箔区，不填充负极活性物质，便于负极4的端面焊接，其中，所述负极活性物质涂层21比所述正极活性物质涂层11宽1～2mm；

(3)所述第一集流体和所述第二集流体用所述隔膜隔开，通过卷绕的形式形成所述芯体2，卷绕所述芯体2时，正极的所述第一空箔区12和负极的所述第二空箔区22位于相反的方向，即卷绕后的所述第一空箔区12和所述第二空箔区22分别位于所述芯体2的两端面，所述第一空箔区12比所述隔膜的一端宽2～3mm，所述第二空箔区22比所述隔膜的另一端宽1～1.5mm；

(4)卷绕成所述芯体2后，用专用设备将所述第一集流体和所述第二集流体机械固定连接，然后焊接孔位置使用激光焊接好；

(5)将焊好的所述芯体2装入所述壳体1内，所述第一集流体上的正极集流片焊片14和所述电池盖5焊接，所述第二集流体上的负极集流片焊片24和所述壳体1焊接在一起，然后进行烘烤，注液，封口，化成等工序，即可制成所述边沿空箔极片及其倍率型锂离子电池。

本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本申请实施例提供了一种边沿空箔极片及其倍率型锂离子电池，所述锂离子电池包括：第一集流体，所述第一集流体包括第一部分与第二部分，其中所述第一部分上设置正极活性物质涂层，所述第二部分为3～5mm的第一空箔区；第二集流体，所述第二集流体与所述第一集流体相对设置，所述第二集流体包括第三部分与第四部分，其中，所述第三部分上设置负极活性物质涂层，所述第四部分为1.5～3mm的第二空箔区；其中，所述第一空箔区与所述第二空箔区位于相反的方向；隔膜，所述隔膜设置在所述第一集流体与所述第二集流体之间，所述隔膜的一端比所述第一空箔区短2～3mm，所述隔膜的另一端比所述第二空箔区短1～1.5mm；芯体，所述芯体由所述第一集流体、所述隔膜与所述第二集流体卷绕组成，其中，所述第一空箔区与所述第二空箔区位于所述芯体的两端。用以解决现有技术中锂离子电池的电流通道只有铝带和铜带，与其距离远的部分电化学反应产生的电流需要通过很长的集流体才能到达铝带和铜带，从而导致了电池内阻过高，倍率放电性能差的技术问题，达到了正负极集流效果良好，电池内阻可降低到5mΩ以下，进而满足20～30C的放电需求的技术效果。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。