一种锂离子椭圆型结构电池及其制备方法与流程

本发明涉及锂离子技术领域，具体涉及一种锂离子椭圆型结构电池及其制备方法。

背景技术：

锂离子电池作为具有能量密度高、可快速充放电、可循环使用且寿命长等特点，已经成为电池能源市场的主流，并被广泛应用于军用和民用产品中。随着社会的发展，人们对锂离子电池的要求已不仅仅局限于电池的可靠性和安全性，对电池的性能、结构也有着越来越高的要求。

随着穿戴产品的兴起，对电池产品的小型化、多样化越加明显，同时由于对设备续航能力的要求越来越高，这就要求制造商在保证产品性能的前提下，尽可能的提高电池产品的内部实际利用空间进而提高能量密度，同时要配合终端产品内部结构来进行电池的结构设计。

目前，小型圆柱电池有两种结构：一种是钢壳结构，此类结构电池采用钢性壳体将正、负极和隔膜、电解液封装在其中，而钢性壳体通常为金属材料，如不锈钢或者铝合金等，不仅使得材料成本高、重量大，而且存在爆炸等危险安全隐患；另一种为软包结构，此类结构电池重量具有重量轻，安全性能好的优势。目前软包圆柱电池为正负极两头出极耳的结构和同端出极耳结构两种，两头出极耳的结构，使得电池整体占据非常大的空间，使得实际利用空间偏小，对提高电池能量密度限制较大，尤其对于小型化的圆柱电池表现尤为凸出；而同端出极耳的结构，极耳折边位置尺寸利用率不高，影响单位直径下能量密度。

技术实现要素：

针对相关技术中的问题，本发明提出一种锂离子椭圆型结构电池，以克服现有技术存在的极耳占用空间大，实际利用空间偏小等技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种锂离子椭圆型结构电池，其包括电芯，包覆在电芯外侧的封装膜、以及设置在电芯侧壁的正极耳和负极耳，所述正极耳和负极耳相互平行且朝向相同，所述电芯的横截面为椭圆状，所述正极耳和负极耳位于椭圆的短轴位位置处。

优选地，所述正极耳和所述负极耳位于同一椭圆的短轴位圆周上。

优选地，所述正极耳和负极耳与所述电芯的轴线平行；所述正极耳和所述负极耳位于所述电芯侧壁上的高度相同。

优选地，所述电芯包括由正极片、隔膜、以及负极片依次叠加卷绕而成；所述正极耳与所述正极片连接，所述负极耳与所述负极片连接，所述正极耳和负极穿过所述封装膜并延伸至封装膜外。

优选地，封装膜为铝塑膜，且该铝塑膜为椭圆型。

优选地所述封装膜的外壁设有用于封装所述正极耳和所述负极耳的极耳封边；较佳地，所述极耳封边为椭圆型。

本发明还提供了一种以上所述锂离子椭圆型结构电池的制备方法，所述制备方法步骤包括：

步骤s1、在正极片和负极片的一端分别连接正极耳和负极耳；

步骤s2、将正极片、隔膜、负极片依次叠加并卷绕成电芯，其中，正极耳和负极耳分别设置在卷绕的正极片和负极片的收尾端；

步骤s3、将所述电芯处理为椭圆型，并使正极耳和负极耳处于椭圆的短轴位的位置处；

步骤s4、将电芯放置在封装膜内进行封装，并依次进行注液、化成、成型、分容和裁切封边；

步骤s5、裁切封边后对正极耳和负极耳进行整形加工处理，使正极耳和负极耳与电芯的轴线向平行，即可制得所述锂离子椭圆型结构电池。

优选地，在所述步骤s4中，在将电芯放置在封装膜内进行封装前，先分别将正极耳和负极耳弯折成水平状态，其中，正极耳和负极耳的折弯处于与电芯的边缘齐平；在将电芯放置在封装膜内进行封装过程中，利用热封机对正极耳和负极耳与封装膜的穿接处进行热封。

本发明通过将电芯设置为椭圆型，将正极耳、负极耳朝向设置相同，可有效减少封装占据的空间并便于存储包装，且将正极耳、负极耳朝设置在椭圆的短轴位位置上，从而可有效解决现有技术中存在的软包圆柱电池极耳折边位置的直径大，实际利用空间偏小，对提高电池能量密度限制较大等技术问题。

附图说明

图1是本发明实施例的椭圆型结构电池的侧面结构示意图。

图2是本发明实施例的椭圆型结构电池的另一视角的侧面结构示意图。

图3是本发明实施例的所述电芯的其中一结构示意图。

图4是本发明实施例的所述电芯的另一结构示意图。

图5是本发明实施例的所述制备方法的方法流程示意图。

图中的附图标号为：10-电芯，11-正极耳，12-负极耳，20-封装膜，30-短轴位，40-极耳封边。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-图4，本实施例提供的锂离子椭圆型结构电池，其包括电芯10，包覆在电芯外侧的封装膜20、以及设置在电芯侧壁的正极耳11和负极耳12，所述正极耳和负极耳相互平行且朝向相同，所述电芯的横截面为椭圆状，所述正极耳和负极耳位于椭圆的短轴位30位置处。作为优选，所述封装膜的外壁设有用于封装所述正极耳11和所述负极耳12的极耳封边40；相应地，所述极耳封边40优选为椭圆型。

在其中一个优选的实施例中，所述封装膜优选为铝塑膜，且该铝塑膜为椭圆型。在本实施例中，所述电芯包括由正极片、隔膜、以及负极片依次叠加卷绕而成；所述正极耳与所述正极片连接，所述负极耳与所述负极片连接，所述正极耳和负极穿过所述封装膜并延伸至封装膜外。较佳地，所述正极耳与所述正极片焊接连接，所述负极耳与所述负极片焊接连接。

作为优选的实施例，所述正极耳和所述负极耳位于同一椭圆的短轴位圆周上；所述正极耳和负极耳与所述电芯的轴线平行；所述正极耳和所述负极耳位于所述电芯侧壁上的高度相同。通过如此设置，可以使得正极耳和负极耳占用的空间更小，有效提高了空间利用率，从而使得电池能量的密度更大。

其中，图3为所述电芯的其中一结构示意图，在该附图3中，封装膜还未包覆在电芯10上，电芯10由正极片、隔膜、以及负极片依次叠加卷绕而成，正极耳11和负极耳12设置在卷绕正极片和负极片的收尾端，且所述正极耳和负极耳相互平行且朝向相同，而且所述正极耳和负极耳位于椭圆的短轴位30位置处。其中，隔膜设置在正极片和绝缘片之间，用于起到绝缘作用。在卷绕成电芯后，正极耳11和负极耳12先弯折为水平状，如附图4所示，折弯处与电芯的边缘齐平，然后再根据正极耳和负极二的位置需求，再将正极耳和负极耳反方向弯折90°，正极耳11和负极耳12即可呈水平状态。之后再通过热封机对正极耳和负极耳与封装膜的穿接处进行热封，最后在封装膜的外壁设置所述用于封装所述正极耳11和所述负极耳12的极耳封边即可得到附图2所示的结构。其中，热封的封边为360°包围封装膜。另外，在附图3和附图4中，由于正极片、隔膜和负极片薄，不便标注，因此并未具体标注正极片、隔膜、以及负极片的具体位置，在本实施例中，在卷绕电芯时，由内至外依次为正极片、隔膜、负极片。

与现有技术相比，本发明实施例提供的提供离子椭圆型结构电池，其通过将电芯设置为椭圆型，将正极耳、负极耳朝向设置相同，可有效减少封装占据的空间并便于存储包装，并且通过将正极耳、负极耳朝设置在椭圆的短轴位位置上，从而可有效解决现有技术中存在的软包圆柱电池极耳折边位置的直径大，实际利用空间偏小，对提高电池能量密度限制较大等技术问题。

实施例二

本实施例中，提供了一种以上实施例所述锂离子椭圆型结构电池的制备方法，如附图5所示，所述制备方法步骤包括：

步骤s1、在正极片和负极片的一端分别连接正极耳和负极耳；本实施例中，正极耳与正极片之间，负极耳和负极片之间通过焊接连接；

步骤s2、将正极片、隔膜、负极片依次叠加并卷绕成电芯，其中，正极耳和负极耳分别设置在卷绕的正极片和负极片的收尾端；

步骤s3、将所述电芯处理为椭圆型，并使正极耳和负极耳处于椭圆的短轴位的位置处，如附图3所示；

步骤s4、将电芯放置在封装膜内进行封装，并依次进行注液、化成、成型、分容和裁切封边等工艺；

步骤s5、裁切封边后对正极耳和负极耳进行整形加工处理，使正极耳和负极耳与电芯的轴线向平行，即可制得所述锂离子椭圆型结构电池，如附图1所示。此处的封边，是指对实施例1中的极耳封边。

作为优选的实施例，在所述步骤s4中，在将电芯放置在封装膜内进行封装前，先分别将正极耳和负极耳弯折成水平状态，其中，正极耳和负极耳的折弯处于与电芯的边缘齐平，如附图4所示；其中，本实施例中，正极耳和负极耳弯折成水平状态的方式为，先将正极耳和负极耳反方向弯折180°，之后再根据正极耳负极的位置需求，再将正极耳和负极耳反方向弯折90°呈水平状态。本实施例中，在将电芯放置在封装膜内进行封装过程中，利用热封机对正极耳和负极耳与封装膜的穿接处进行热封，其中，热封的封边为360°包围封装膜。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。