專利名稱：一種卷繞式電池極組及包括該電池極組的電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體說涉及一種巻繞式電池極 組及包括該電池極組的電池。
背景技術(shù)：
以鋰離子電池等為代表的高端電池以其高比能量，高電壓，
環(huán)保安全以其使用壽命長等優(yōu)點， 一直以來均是電子通訊類產(chǎn)品的首選能
源。隨著現(xiàn)在手機(jī)功能的不斷完善強(qiáng)大，如3G，4G手機(jī)的出現(xiàn)，對電池比 能量及安全性的要求越來越高。
為了保證產(chǎn)品的一致性及提高其安全性，現(xiàn)在高端電池的電池極組一 般是由電池極組巻繞制成，巻繞均采用機(jī)械化自動進(jìn)行。圖la-圖le給出 的是現(xiàn)有采用自動巻繞機(jī)巻繞的巻芯形成示意圖。從圖中可以看出巻繞 式電池極組包括正極片2、負(fù)極片3;正極片2和負(fù)極片3的中間及負(fù)極片 的外側(cè)設(shè)有隔膜9;正極片2、負(fù)極片3分別連接有正極耳1、負(fù)極耳4; 在正極片2的兩端部貼有保護(hù)膠紙5;正極片2中間是鋁箔10，兩側(cè)面是 附料7;負(fù)極片3的中間是銅箔6，兩側(cè)面是附料7;正極片2和負(fù)極片3 沿著極片折痕處8巻繞。巻繞出來的電池極組呈近似長方體。在這種巻繞 方式中，正極片2位于巻繞的內(nèi)側(cè)，正極片巻繞首端前1-2個折痕處(即圖 la中的A， B處)的曲率半徑小，且由于巻繞時第一折的折彎處不能形成弧 形(第2折以上巻繞后的邊緣呈弧形)，造成應(yīng)力集中；而同時為了提高電 池的體積比能量，現(xiàn)在正極片的壓實密度均做得較大，接近其臨界值，當(dāng) 極片的壓實密度越大時，其抗拉強(qiáng)度會相應(yīng)下降，為保證巻繞的邊緣對齊， 極片在巻繞過程中均承受著一定的張力。由于以上原因，所以在巻針插入 巻繞時，正極片第一折較極片的其它折痕處容易斷裂造成電池容量損失及 帶來嚴(yán)重安全隱患
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是提供一種可以避免正極 片在巻繞時斷裂的巻繞式電池極組。
本發(fā)明所述的巻繞式電池極組包括正極片，其特征在于正極片巻繞
首端設(shè)有附料涂薄區(qū)段。
所述的附料涂薄區(qū)段的長度是電池極組厚度的1-3倍。這是一個比較
理想的個長度選擇區(qū)域。
所述的附料涂薄區(qū)段的長度是電池極組厚度的1. 5-2. 5倍。這是進(jìn)一 步優(yōu)選的長度區(qū)域。
所述的附料涂薄區(qū)段較其他正常區(qū)段的薄4-20um。這是一個比較理想 的個長薄度選擇區(qū)域。
所述的附料涂薄區(qū)段較其他正常區(qū)段的薄8-15mn。這是進(jìn)一步優(yōu)選的 薄度區(qū)域。
所述的附料涂薄區(qū)段位于正極片的雙面。雙面設(shè)置附料涂薄區(qū)段可以 進(jìn)一步提高正極片在該處的壓實密度。
所述的附料涂薄區(qū)段位于正極片的巻繞內(nèi)側(cè)面。結(jié)合電池容量考慮優(yōu) 選巻繞內(nèi)側(cè)面涂薄。
本發(fā)明所要解決的問題之二是提供一種包括可以避免正極片在巻繞時 斷裂的巻繞式電池極組的電池。
本發(fā)明所述的電池包括巻繞式電池極組，所述巻繞式電池極組包括正 極片，其特征在于正極片靠近巻繞首端設(shè)有附料涂薄區(qū)段。
所述的電池是一種鋰離子電池。使用本發(fā)明所述的電池極組，在制作 鋰離子電池時效果尤為明顯。
所述的附料涂薄區(qū)段的長度是電池極組厚度的1-3倍。這是一個比較 理想的個長度選擇區(qū)域。
所述的附料涂薄區(qū)段的長度是電池極組厚度的1. 5-2. 5倍。這是進(jìn)一 步優(yōu)選的長度區(qū)域。
所述的附料涂薄區(qū)段較其他正常區(qū)段的薄4-20mn。這是一個比較理想 的個長薄度選擇區(qū)域。
所述的附料涂薄區(qū)段較其他正常區(qū)段的薄8-15um。這是進(jìn)一步優(yōu)選的 薄度區(qū)域。
所述的附料涂薄區(qū)段位于正極片的雙面。雙面設(shè)置附料涂薄區(qū)段可以 進(jìn)一步提高正極片在該處的壓實密度。
所述的附料涂薄區(qū)段位于正極片的巻繞內(nèi)側(cè)面。結(jié)合電池容量考慮優(yōu) 選巻繞內(nèi)側(cè)面涂薄。
本發(fā)明由于在正極片巻繞首端設(shè)有附料涂薄區(qū)段(即在該區(qū)段附料的 厚度比其他正常的區(qū)段薄)。與正極片未設(shè)置附料涂薄區(qū)段的電池相比(即 各區(qū)段附料的厚度都相同)，在相同的體積比能量的情況下，可以降低正極 片在該處的壓實密度，從而可以提高其抗拉強(qiáng)度，降低正極片該區(qū)段折痕
處的應(yīng)力集中，消除了正極片在該處可能出現(xiàn)斷裂的隱患。


圖la是現(xiàn)有極片結(jié)構(gòu)及巻繞方式示意圖。
圖lb是圖la中正極片結(jié)構(gòu)的正視圖。
圖lc是圖la中正極片結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖Id是圖la中負(fù)極片結(jié)構(gòu)的正視圖。
圖le是圖la中負(fù)極片結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖2a是實施例1極片結(jié)構(gòu)及巻繞方式示意圖。
圖2b是圖2a中正極片結(jié)構(gòu)的正視圖。
圖2c是圖2a中正極片結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖2d是圖2a中負(fù)極片結(jié)構(gòu)的正視圖。
圖2e是圖2a中負(fù)極片結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖3a是實施例2極片結(jié)構(gòu)及巻繞方式示意圖。
圖3b是圖3a中正極片結(jié)構(gòu)的正視圖。
圖3c是圖3a中正極片結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖3d是圖3a中負(fù)極片結(jié)構(gòu)的正視圖。
圖3e是圖3a中負(fù)極片結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖中1、正極耳，2、正極片，3、負(fù)極片，4、負(fù)極耳，5、保護(hù)膠 紙，6、銅箔，7、附料，8、極片折痕處，9、隔膜，IO、鋁箔。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和較佳的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 實施例1
參見圖2a-圖2e，鋰離子電池包括巻繞式電池極組，巻繞式電池極組 包括正極片(正極片的壓實密度按其上限臨界值下調(diào)0.05g/cm3設(shè)計)2、負(fù) 極片3;正極片2和負(fù)極片3的中間及負(fù)極片的外側(cè)設(shè)有隔膜9;正極片2、 負(fù)極片3分別連接有正極耳1、負(fù)極耳4;在正極片2的兩端部貼有保護(hù)膠 紙5;正極片2中間是鋁箔10，兩側(cè)面是附料7;負(fù)極片3的中間是銅箔6， 兩側(cè)面是附料7;正極片2和負(fù)極片3沿著極片折痕處8巻繞。所述正極 片巻繞首端的巻繞內(nèi)側(cè)單面有一區(qū)段(如附圖2b的C區(qū)段)，該區(qū)段長度相 當(dāng)于1.5倍電池極組厚度，該區(qū)段的附料較其它地方相對薄8rnn。按照圖2中所述方向?qū)喞@式電池極組進(jìn)行巻繞，形成巻芯。巻繞后的 巻芯經(jīng)過熱壓后拆開并觀察正極片前一折的狀態(tài)，極片折痕處對光觀察未 發(fā)現(xiàn)透光現(xiàn)象，極片巻繞外側(cè)折痕處也未有掉料現(xiàn)象。
而正極片各處的厚度相同的巻繞式電池極組，即其他部分與上述實施 例l中的完全相同，不同之處僅在于正極片上沒有設(shè)置附料涂薄區(qū)段。巻 繞后的巻芯經(jīng)過熱壓后拆開并觀察正極片前一折的狀態(tài)，極片折痕處對光 觀察發(fā)現(xiàn)所有極片均出現(xiàn)不同程度的透光現(xiàn)象，嚴(yán)重的極片折痕處幾乎斷 裂，極片巻繞外側(cè)折痕處有較嚴(yán)重的掉料現(xiàn)象。
實施例2
參見圖3a-圖3e，鋰離子電池包括巻繞式電池極組，巻繞式電池極組 包括正極片2、負(fù)極片3;正極片2和負(fù)極片3的中間及負(fù)極片的外側(cè)設(shè)有 隔膜9;正極片2、負(fù)極片3分別連接有正極耳1、負(fù)極耳4;在正極片2 的兩端部貼有保護(hù)膠紙5;正極片2中間是鋁箔10，兩側(cè)面是附料7;負(fù) 極片3的中間是銅箔6，兩側(cè)面是附料7;正極片2和負(fù)極片3沿著極片折 痕處8巻繞。
與實施例1的鋰離子電池不同之處在于，正極片巻繞首端的雙面各有 一區(qū)段(如附圖3b的C及D區(qū)段)，該區(qū)段長度相當(dāng)于2.5倍電池極組厚度， 該區(qū)段的附料較其它地方相對薄4um。
按照圖3中所述方向?qū)喞@式電池極組進(jìn)行巻繞，形成巻芯。巻繞后 的巻芯經(jīng)過熱壓后拆開并觀察正極片前一折的狀態(tài)，極片折痕處對光觀察 未發(fā)現(xiàn)透光現(xiàn)象，極片巻繞外側(cè)折痕處也未有掉料現(xiàn)象。
在具體實施中，附料涂薄區(qū)段較其他地方相對薄的數(shù)值也可以是 20um、 15um、 llum，附料涂薄區(qū)段的長度也可以是電池極組厚度的1倍、2 倍、三倍。選擇這些參數(shù)實施，都可以達(dá)到本發(fā)明的目的。
在實施中，采用本發(fā)明所述的巻繞式電池極組，具有以下優(yōu)點
1) 、使正極片的第一折及/或第二折的壓實密度不需太大，而極片的其 它處壓實密度可以做得很大。因而能很好的"因地制宜"，使正極片各處的 壓實密度發(fā)揮最大，從而可將電池的體積比能量最大化。
2) 、可很好地解決自動巻繞機(jī)巻繞時，正極片第一折及/或第二折易斷 裂，造成容量損失及帶來嚴(yán)重安全隱患的問題。
3) 、采用自動涂布機(jī)能很容易地實現(xiàn)附料涂薄區(qū)段的設(shè)置。充分利用 了自動涂布機(jī)及自動巻繞機(jī)的優(yōu)點。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說 明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若 干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種卷繞式電池極組，包括正極片，其特征在于正極片卷繞首端設(shè)有附料涂薄區(qū)段。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的巻繞式電池極組，其特征在于所述的附料 涂薄區(qū)段的長度是電池極組厚度的1-3倍。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的巻繞式電池極組，其特征在于所述的附料涂薄區(qū)段的長度是電池極組厚度的1. 5-2. 5倍。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的巻繞式電池極組，其特征在于所述的附料涂薄區(qū)段較其他正常區(qū)段的薄4-20um。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的巻繞式電池極組，其特征在于所述的附料 涂薄區(qū)段較其他正常區(qū)段的薄8-15um。 —
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的巻繞式電池極組，其特征在于所述的附料 涂薄區(qū)段位于正極片的雙面。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的巻繞式電池極組，其特征在于所述的附料涂薄區(qū)段位于正極片的巻繞內(nèi)側(cè)面。
8、 一種電池，包括巻繞式電池極組，所述巻繞式電池極組包括正極片，其特征在于正極片靠近巻繞首端設(shè)有附料涂薄區(qū)段。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池，其特征在于所述的電池是一種鋰離子電池。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池，其特征在于所述的附料涂薄區(qū)段 的長度是電池極組厚度的1-3倍。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池，其特征在于所述的附料涂薄區(qū)段的長度是電池極組厚度的1. 5-2. 5倍。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池，其特征在于所述的附料涂薄區(qū)段較其他正常區(qū)段的薄4-20um。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電池，其特征在于所述的附料涂薄區(qū)段 較其他正常區(qū)段的薄8-15um。
14、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池，其特征在于所述的附料涂薄區(qū)段 位于正極片的雙面。
15、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池，其特征在于所述的附料涂薄區(qū)段 位于正極片的巻繞內(nèi)側(cè)面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種卷繞式電池極組及包括該電池極組的電池。本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所述的卷繞式電池極組，包括正極片，其特征在于正極片卷繞首端設(shè)有附料涂薄區(qū)段。本發(fā)明所述的電池，包括卷繞式電池極組，所述卷繞式電池極組包括正極片，其特征在于正極片靠近卷繞首端設(shè)有附料涂薄區(qū)段。本發(fā)明由于在正極片卷繞首端設(shè)有附料涂薄區(qū)段。與正極片未設(shè)置附料涂薄區(qū)段的電池相比，在相同的體積比能量的情況下，可以降低正極片在該處的壓實密度，從而可以提高其抗拉強(qiáng)度，降低正極片該區(qū)段折痕處的應(yīng)力集中，消除了正極片在該處可能出現(xiàn)斷裂的隱患。
文檔編號H01M4/02GK101339983SQ200710076360
公開日2009年1月7日 申請日期2007年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月3日
發(fā)明者方送生 申請人:深圳市比克電池有限公司