一种高能量密度无人机电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种高能量密度无人机电池，包括两个卷芯，每个卷芯包括卷绕成型的正极片、负极片和位于正极片和负极片之间的隔膜，以及与正极片连接的正极耳和与负极片连接的负极耳，正极耳与正极片沿其长度方向的中部连接，两个卷芯分别通过两个正极耳之间的焊接和两个负极耳之间的焊接连接，负极片包括负极集流体和涂覆于负极集流体上的第一浆料层，第一浆料层包括球状的碳颗粒，碳颗粒的孔径为5~10纳米，碳颗粒通过粘接剂粘结于负极集流体上。本实用新型通过采用多卷芯合并和正极耳焊接于正极片沿其长度方向的中间位置，使电池具有高能量密度和高倍率性能，以进一步改善电池的使用性能。
【专利说明】
一种高能量密度无人机电池
技术领域
[0001]本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种薄高能量密度无人机电池。
【背景技术】
[0002]无人飞行器也称“无人机”，是由遥控站管理(包括远程操纵或自主飞行)的航空器。无人机诞生于上世纪40年代，曾长期应用于军事领域。近年来，无人机开始走向民用，并逐渐在航拍、测绘、农业、短途运输等行业发挥出重要作用，无人机用锂离子电池也已成为锂离子电池的又一大细分市场。随着无人机产业的崛起，这一市场规模也将逐渐扩大。
[0003]随着无人机应用范围越来越广，下游的电池应用商对电池的要求也越来越高，对电池的要求从最开始的“高倍率放电”，到现在的“高倍率、高容量、高温储存”兼顾，行业内现有电池极少有能满足“三高”标准。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种高能量密度无人机电池，具有良好的高温性能。
[0005]为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]提供一种高能量密度无人机电池，包括两个卷芯，每个所述卷芯包括卷绕成型的正极片、负极片和位于所述正极片和负极片之间的隔膜，以及与所述正极片连接的正极耳和与所述负极片连接的负极耳，所述正极耳与所述正极片沿其长度方向的中部连接，两个所述卷芯分别通过两个正极耳之间的焊接和两个负极耳之间的焊接连接，所述负极片包括负极集流体和涂覆于所述负极集流体上的第一浆料层，所述第一浆料层包括球状的碳颗粒，所述碳颗粒的孔径为5?1纳米，所述碳颗粒通过粘接剂粘结于所述负极集流体上。
[0007]本实用新型的有益效果:本实用新型通过采用多卷芯合并和正极耳焊接于正极片沿其长度方向的中间位置，使电池具有高能量密度和高倍率性能，负极片采用碳颗粒作为其主材料，可以进一步改善电池的使用性能。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型实施例的一个正极片和正极耳的示意图。
[0009]图2为本实用新型实施例的一个负极片和负极耳的示意图。
[0010]图3为本实用新型实施例的另一个正极片和正极耳的示意图。
[0011 ]图4为本实用新型实施例的另一个负极片和负极耳的示意图。
[0012]图5为本实用新型实施例的隔膜的示意图。
[0013]图6为本实用新型实施例的一个卷芯的示意图。
[0014]图7为本实用新型实施例的另一个卷芯的示意图。
[0015]图8为本实用新型实施例的两个卷芯连接后的示意图。
[0016]图9为本实用新型实施例的电能量密度无人机电池的示意图。
[0017]图1?9中:
[0018]100-卷芯；110-正极片；111-正极集流体；112-第二浆料层；120-负极片；121-负极集流体；122-第二浆料层；130-隔膜；131-基膜；132-氧化铝层；140-正极耳；141-第一金属带；142-第一极耳胶;150-负极耳;151-第二金属带；152-第二极耳胶；
[0019]200-铝塑膜壳体。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0021 ]在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0022]在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0023]如图1?9所示，本实用新型的实施例提供一种高能量密度无人机电池，包括两个卷芯100，每个卷芯100包括卷绕成型的正极片110、负极片120和位于正极片110和负极片120之间的隔膜130，以及与正极片110连接的正极耳140和与负极片120连接的负极耳150，正极耳140与正极片110沿其长度方向的中部连接，两个卷芯100分别通过两个正极耳140之间的焊接和两个负极耳150之间的焊接连接，负极片120包括负极集流体121和涂覆于负极集流体121上的第一浆料层122，第一浆料层122包括球状的碳颗粒，碳颗粒的孔径为5?10纳米，碳颗粒通过粘接剂粘结于负极集流体121上。本实施例通过采用多卷芯合并和正极耳140焊接于正极片沿其长度方向的中间位置，使电池具有高鞒量密度和高倍率性能，与此同时，负极片120采用碳颗粒作为其主材料，可以进提高电池的使用稳定性。
[0024]于本实施例中，碳颗粒为中间相多孔碳微球，具有各相同性的特性，在碳颗粒中添加导电剂、粘接剂等添加剂混合为第一浆料，将第一浆料置于烘箱中烘烤，即可制得第一浆料层122，烘烤后的第一浆料层122中的碳颗粒的重量百分比为90?94%。
[0025]于本实施例中，正极片110包括正极集流体111和涂覆于正极集流体111上的第二浆料层112，第二浆料层112包括钴酸锂颗粒，钴酸锂颗粒通过粘接剂粘结于正极集流体111上。具体地，钴酸锂颗粒包括小粒径倍率型钴酸锂和二次大颗粒钴酸锂，两者的混合比例为5:5?7:3，其中小粒径倍率型钴酸锂的粒径小，具有高比表面积，可以保证电池的倍率性能，而二次大颗粒钴酸锂使电池具有高能量密度，本实施例将这两种颗粒混合作为正极片110的主材料，使电池兼具有高能量密度和高倍率性能。本实施例中，在钴酸锂颗粒中添加导电剂和粘接剂以及其他添加剂混合为第二浆料，第二浆料置于烘箱中烘烤后，去除其中易挥发组分，得第二浆料层112，烘烤后的第二浆料层112中的钴酸锂颗粒的重量百分比为90?93%。
[0026]于本实施例中，如图1、2所示，其中一个正极耳140的第一金属带141上设置有第一极耳胶142，其中一个负极耳150的第二金属带151上设置有第二极耳胶152。两个正极耳140的第一金属带141超声焊接，两个负极耳150的两个第二金属带151超声焊接，通过超声焊接将两个卷芯100连接起来，只需在其中一个正极耳140、一个负极耳150上设置极耳胶即可避免极耳和铝塑膜壳体200之间相互影响，从而影响电池的使用性能。
[0027]于本实施例中，如图5所示，隔膜130包括基膜131和涂覆于基膜131的一个侧面的氧化铝层132。采用该隔膜130可以增加正极片110和负极片120的粘结稳定性，同时又能保证电池的使用性能不受影响。
[0028]上述基膜131为PE膜，其厚度为16微米，PE膜的孔隙率为45?48%。
[0029]于本实施例中，氧化铝层132的厚度为3~5微米，氧化铝层132中的氧化铝的粒径为200?500纳米。
[0030]隔膜130设置有氧化铝层132的一侧与负极片120连接，隔膜130背离氧化铝层132的一侧与正极片110连接。
[0031]于本实施例中，如图6、7所示，卷芯100结束卷绕的边缘处分别通过终止胶固定，SP正极片110、隔膜130和负极片120在结束卷绕的边缘处通过一个长条状的终止胶固定，以防止卷芯100发生松卷现象，同时又能避免影响电池的使用性能。
[0032]于本实施例中，如图9所示，卷芯100外包覆有铝塑膜壳体200。铝塑膜壳体200由外到内包括尼龙层、铝层和CPP薄膜层。尼龙层处于最外层，用以防止电池外壳划伤，中间铝层是铝塑成型层，可以防止外界空气和水分进入到电池内部;最内层是CPP薄膜层，呈光亮色，主要用于电池的热封装。
[0033]本实施例的高能量密度无人机电池中还设置有电解液，电解液中添加有添加剂DMMP，以改善电解液的热稳定性，电解液中的添加剂DMMP的含量为4~8%。
[0034]以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【主权项】
1.一种高能量密度无人机电池，其特征在于，包括两个卷芯，每个所述卷芯包括卷绕成型的正极片、负极片和位于所述正极片和负极片之间的隔膜，以及与所述正极片连接的正极耳和与所述负极片连接的负极耳，所述正极耳与所述正极片沿其长度方向的中部连接，两个所述卷芯分别通过两个正极耳之间的焊接和两个负极耳之间的焊接连接，所述负极片包括负极集流体和涂覆于所述负极集流体上的第一浆料层，所述第一浆料层包括球状的碳颗粒，所述碳颗粒的孔径为5?10纳米，所述碳颗粒通过粘接剂粘结于所述负极集流体上。2.根据权利要求1所述的高能量密度无人机电池，其特征在于，所述正极片包括正极集流体和涂覆于所述正极集流体上的第二浆料层，所述第二浆料层包括钴酸锂颗粒，所述钴酸锂颗粒通过粘接剂粘结于所述正极集流体上。3.根据权利要求1所述的高能量密度无人机电池，其特征在于，其中一个所述正极耳的金属带上设置有极耳胶，其中一个所述负极耳的金属带上也设置有极耳胶。4.根据权利要求1所述的高能量密度无人机电池，其特征在于，所述隔膜包括基膜和涂覆于所述基膜的一个侧面的氧化铝层。5.根据权利要求4所述的高能量密度无人机电池，其特征在于，所述基膜的厚度为16微米。6.根据权利要求4所述的高能量密度无人机电池，其特征在于，所述基膜为PE膜，所述PE膜的孔隙率为45?48%。7.根据权利要求4所述的高能量密度无人机电池，其特征在于，所述氧化铝层的厚度为3?5微米，所述氧化铝层中的氧化铝的粒径为200~500纳米。8.根据权利要求4所述的高能量密度无人机电池，其特征在于，所述隔膜设置有所述氧化铝层的一侧与所述负极片连接，所述隔膜背离所述氧化铝层的一侧与所述正极片连接。9.根据权利要求1至8任一项所述的高能量密度无人机电池，其特征在于，所述卷芯结束卷绕的边缘处分别通过终止胶固定。10.根据权利要求1至8任一项所述的高能量密度无人机电池，其特征在于，所述卷芯外包覆有铝塑膜壳体。
【文档编号】H01M10/0587GK205680747SQ201521142091
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2015年12月31日 公开号201521142091.9, CN 201521142091, CN 205680747 U, CN 205680747U, CN-U-205680747, CN201521142091, CN201521142091.9, CN205680747 U, CN205680747U
【发明人】朱亚飞, 温恒, 范东平, 邓贵发, 凌中伦
【申请人】东莞市诺威新能源有限公司