專利名稱：電池膜片組合及鋰離子電池和鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池膜片組合，本發(fā)明還涉及一種鋰離子電池，本發(fā) 明還涉及一種鋰離子電池的制作方法。
背景技術(shù)：
作為一種環(huán)保清潔能源，鋰離子電池被廣泛應(yīng)用在各種電器設(shè)備上。 目前常見的鋰離子電池的無(wú)論設(shè)計(jì)成何種外形，其電池極芯均為多層電化 學(xué)反應(yīng)層，多由正極片、隔膜和負(fù)極片三個(gè)獨(dú)立單片經(jīng)巻繞而成。為避免 正極片和負(fù)極片接觸形成短路，在設(shè)計(jì)上都是使正極片、負(fù)極片的寬度小 于隔膜的寬度，通過隔膜與極片間的寬度錯(cuò)位實(shí)現(xiàn)絕緣。這種結(jié)構(gòu)對(duì)現(xiàn)場(chǎng) 操作要求很高，不僅材料利用率低，電池收容腔空間利用率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題就是為了克服以上的不足，提出了 一種電池膜片組合，使用該電池膜片組合的電池收容腔空間利用率高、絕 緣性好。
本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題就是為了克服以上的不足，提出了 一種收容腔空間利用率高、絕緣性好的鋰離子電池。
本發(fā)明所要解決的第三個(gè)技術(shù)問題就是為了克服以上的不足，提出了 一種鋰離子電池制作方法，通過該方法制得的電池收容腔空間利用率高、 絕緣性好。
本發(fā)明的第一個(gè)技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決 一種電池膜 片組合，包括隔膜和極片，所述隔膜包括疊在一起的第一膜層和第二膜層， 所述第一膜層和第二膜層的部分邊緣密封，所述極片夾在第一膜層和第二 膜層之間，所述極片的邊緣與第一膜層和第二膜層的邊緣相抵接。
優(yōu)選地，所述第一膜層包括至少一個(gè)第一單體，所述第二膜層包括至 少一個(gè)第二單體，所述第一單體和第二單體形狀相同，所述極片包括至少 一個(gè)第三單體，所述第三單體形狀與第一單體形狀相對(duì)應(yīng)，所述第一、二、 三單體的外形與電池收容腔外形相對(duì)應(yīng)。還包括極耳，所述極耳位于極片端部，并從第一膜層和第二膜層未密 封的邊緣引出。
本發(fā)明的第二個(gè)技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決 一種鋰離子 電池，包括互相配合殼體和蓋體，殼體與蓋體之間設(shè)有收容腔，收容腔內(nèi) 設(shè)有電池極芯和電解液，所述電池極芯包括正極片、負(fù)極片和第一隔膜， 所述第一隔膜包括疊在一起的第一膜層和第二膜層，所述正極片或負(fù)極片 中任一極片夾在第一膜層和第二膜層之間，夾在第一膜層和第二膜層之間 的極片邊緣與第一膜層和第二膜層的邊緣相抵接，所述正極片或負(fù)極片中 另一極片位于第一膜層或第二膜層外側(cè)，所述第一膜層和第二膜層的部分 邊緣密封，用于使正極片和負(fù)極片完全絕緣。
一種鋰離子電池，包括互相配合殼體和蓋體，殼體與蓋體之間設(shè)有收 容腔，收容腔內(nèi)設(shè)有電池極芯和電解液，所述電池極芯包括正極片、負(fù)極 片和第一隔膜和第二隔膜，所述第一隔膜包括疊在一起的第一膜層和第二 膜層，所述第二隔膜包括疊在一起的第三膜層和第四膜層，所述正極片夾 在第一膜層和第二膜層之間，所述正極片邊緣與第一膜層和第二膜層的邊 緣相抵接，所述負(fù)極片夾在第三膜層和第四膜層之間，所述負(fù)極片邊緣與 第三膜層和第四膜層的邊緣相抵接，所述第一膜層和第二膜層的部分邊緣 密封，所述第三膜層和第四膜層的部分邊緣密封，用于使正極片和負(fù)極片 完全絕緣。
本發(fā)明的第三個(gè)技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決 一種鋰離子 電池的制作方法包括如下步驟將第一膜片組合與第二極片進(jìn)行巻繞或 疊置形成電池極芯；將電池極芯放入殼體和蓋體之間的收容腔內(nèi)；注入電 解液，將電池完全密封；所述第一膜片組合包括隔膜和第一極片，所述隔 膜包括疊在一起的第一膜層和第二膜層，所述第一膜層和第二膜層的部分 邊緣密封，所述第一極片夾在第一膜層和第二膜層之間，所述第一極片的 邊緣與第一膜層和第二膜層的邊緣相抵接；所述第一極片為正極片或負(fù)極 片中任一極片，所述第二極片為正極片或負(fù)極片中另一極片。
優(yōu)選地，所述第一膜層和第二膜層的部分邊緣通過熱合或膠粘的方式 密封。
本發(fā)明的第三個(gè)技術(shù)問題還可通過以下的技術(shù)方案予以解決 一種鋰 離子電池的制作方法，包括如下步驟將第一膜片組合與第二膜片組合進(jìn)行巻繞或疊置形成電池極芯;將電池極芯放入殼體和蓋體之間的收容腔內(nèi)； 注入電解液，將電池完全密封；所述第一膜片組合包括第一隔膜和正極片， 所述第一隔膜包括疊在一起的第一膜層和第二膜層，所述第一膜層和第二 膜層的部分邊緣密封，所述正極片夾在第一膜層和第二膜層之間，所述正 極片的邊緣與第一膜層和第二膜層的邊緣相抵接；所述第二膜片組合包括 第二隔膜和負(fù)極片，所述第二隔膜包括疊在一起的第三膜層和第四膜層， 所述第三膜層和第四膜層的部分邊緣密封，所述負(fù)極片夾在第三膜層和第 四膜層之間，所述負(fù)極片的邊緣與第三膜層和第四膜層的邊緣相抵接。
優(yōu)選地，所述第一膜層和第二膜層的部分邊緣通過熱合或膠粘的方式 密封，所述第三膜層和第四膜層的部分邊緣通過熱合或膠粘的方式密封。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比的有益效果是本發(fā)明的電池膜片組合，包括 隔膜和極片，極片夾在第一膜層和第二膜層之間，極片的邊緣與隔膜的第 一膜層和第二膜層的邊緣相抵接。使用本發(fā)明的電池膜片組合制成的鋰離 子電池既能保證極片間的絕緣，又能增大極片的寬度，從而增大電池收容 腔空間利用率。本發(fā)明的使用上述膜片組合的鋰離子電池的性能更優(yōu)，能 帶來(lái)更低的成本，安全性能更好，并且能提升鋰離子電池的體積比容量， 更易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化。


圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式
的第一種電池膜片組合的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式
的第一種電池膜片組合的俯視示意圖； 圖3是本發(fā)明具體實(shí)施方式
的第一種電池膜片組合的左視示意圖； 圖4是本發(fā)明具體實(shí)施方式
的第二種電池膜片組合的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明具體實(shí)施方式
的第二種電池膜片組合的俯視示意圖； 圖6是本發(fā)明具體實(shí)施方式
的第二種電池膜片組合的左視示意圖； 圖7是本發(fā)明具體實(shí)施方式
的電池制作時(shí)進(jìn)行巻繞的示意圖； 圖8-11是本發(fā)明具體實(shí)施方式
的電池制作時(shí)不同疊置方法的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過具體的實(shí)施方式并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1、 2、 3、 4、 5、 6所示， 一種電池膜片組合，包括隔膜和極片2， 所述隔膜包括疊在一起的第一膜層11和第二膜層12，所述第一膜層11和 第二膜層12的部分邊緣密封，所述極片2夾在第一膜層11和第二膜層12之間，所述極片2的邊緣與第一膜層11和第二膜層12的邊緣相抵接。極 片2端部設(shè)有極耳3，極耳3從第一膜層11和第二膜層12未密封的邊緣 引出。上述夾在第一膜層11和第二膜層12之間的極片可以是正極片或負(fù) 極片。
如圖l、 2、 3所示的電池膜片組合可以用一個(gè)隔膜將b邊對(duì)折后，再 通過熱合或膠粘的方式密封c邊形成，隔膜的a邊也可進(jìn)行密封，以保證 絕緣效果。這種電池膜片組合可以用在紐扣電池、方形電池里。
如圖4、 5、 6所示的電池膜片組合，其第一膜層11包括至少一個(gè)第一 單體111，所述第二膜層12包括至少一個(gè)第二單體121，所述第一單體111 和第二單體121形狀相同，所述極片2包括至少一個(gè)第三單體21，所述第 三單體21形狀與第一單體形狀111相對(duì)應(yīng)，所述第一單體lll、第二單體 121和第三單體21的外形與電池收容腔外形相對(duì)應(yīng)?？梢韵确謩e做好第一 膜層11、極片2和第二膜層12，再將三者按次序疊放好，再將a、 b、 c 邊分別密封即可。根據(jù)電池收容腔空間要求，第一單體lll、第二單體121 和第三單體21的外形可以制成用戶需要的任何尺寸和形狀，第一單體111、 第二單體121和第三單體21的橫截面可以是四邊形、多邊形、圓形或多邊 形和圓弧組合成的任意形狀。例如如果收容腔橫截面為方形，第一單體 111、第二單體121和第三單體21的外形也相應(yīng)為方形；如果收容腔橫截 面為八邊形，第一單體lll、第二單體121和第三單體21的外形也相應(yīng)為 八邊形；如果收容腔橫截面為圓形，第一單體111、第二單體121和第三 單體21的外形也相應(yīng)為圓形；如果收容腔橫截面為不規(guī)則形狀，第一單體 111、第二單體121和第三單體21的外形也相應(yīng)為該不規(guī)則形狀；這樣可 以提高電池收容腔的空間利用率。這種電池膜片組合可以用在紐扣電池里。
上述膜片組合的物理性能(包括絕緣和收容腔空間利用率)佳，更易 實(shí)現(xiàn)電池極芯生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化，使用該膜片組合的電池能夠提高電池的 體積比容量。本發(fā)明可以應(yīng)用于各種不同形狀的鋰離子電池中，尤其在紐 扣型電池、電池極芯疊層工藝方面應(yīng)用更具優(yōu)勢(shì)和潛力。
上述膜片組合可以單層使用，例如用一個(gè)上述電池膜片組合和一個(gè) 極片可以制得第一種鋰離子電池。具體如下 一種鋰離子電池，包括互相
配合殼體和蓋體，殼體與蓋體之間設(shè)有收容腔，收容腔內(nèi)設(shè)有電池極芯和 電解液，所述電池極芯包括正極片、負(fù)極片和第一隔膜，所述第一隔膜包括疊在一起的第一膜層和第二膜層，所述正極片或負(fù)極片中任一極片夾在 第一膜層和第二膜層之間，夾在第一膜層和第二膜層之間的極片邊緣與第 一膜層和第二膜層的邊緣相抵接，所述正極片或負(fù)極片中另一極片位于第 一膜層或第二膜層外側(cè)，所述第一膜層和第二膜層的部分邊緣密封，用于 使正極片和負(fù)極片完全絕緣。如夾在第一膜層和第二膜層之間的極片為正 極片，則位于第一膜層或第二膜層外側(cè)的極片則應(yīng)為負(fù)極片。如夾在第一 膜層和第二膜層之間的極片為負(fù)極片，則位于第一膜層或第二膜層外側(cè)的 極片則應(yīng)為正極片。這種電池的收容腔空間利用率高。
上述膜片組合也可以復(fù)合使用，例如用兩個(gè)上述電池膜片組合可以 制得第二種鋰離子電池。具體如下 一種鋰離子電池，包括互相配合殼體 和蓋體，殼體與蓋體之間設(shè)有收容腔，收容腔內(nèi)設(shè)有電池極芯和電解液， 所述電池極芯包括正極片、負(fù)極片和第一隔膜和第二隔膜，所述第一隔膜 包括疊在一起的第一膜層和第二膜層，所述第二隔膜包括疊在一起的第三 膜層和第四膜層，所述正極片夾在第一膜層和第二膜層之間，所述正極片 邊緣與第一膜層和第二膜層的邊緣相抵接，所述負(fù)極片夾在第三膜層和第 四膜層之間，所述負(fù)極片邊緣與第三膜層和第四膜層的邊緣相抵接，所述 第一膜層和第二膜層的部分邊緣密封，所述第三膜層和第四膜層的部分邊 緣密封，用于使正極片和負(fù)極片完全絕緣。這種電池的絕緣性好，可以避 免極片邊緣脫粉造成質(zhì)量隱患。
制作上述第一種鋰離子電池的方法，包括如下步驟
第一步如圖7、 8、 9、 IO所示，將第一膜片組合1與第二極片6進(jìn)
行巻繞(如圖7)或疊置(如圖8、 9、 10、 11)形成電池極芯，所述電池 極芯外形與電池收容腔外形相對(duì)應(yīng)。圖8是第一膜片組合1與第二極片6 進(jìn)行異向多層疊置的示意圖，采用這種疊置方法制得的鋰離子電池的正極 耳和負(fù)極耳位于極片的同一側(cè)。圖9是第一膜片組合1與第二極片6進(jìn)行 異向多層疊置的示意圖，采用這種疊置方法制得的鋰離子電池的正極耳和 負(fù)極耳分別位于極片相對(duì)的兩側(cè)。圖10和圖11是第一膜片組合1與第二 極片6進(jìn)行單層疊置的示意圖。采用多層疊置的方法制得的鋰離子電池容 量更高、電阻更低、功率更高，可以提高鋰離子電池的空間利用率。所述 第一膜片組合1包括隔膜和第一極片7，所述隔膜包括疊在一起的第一膜 層11和第二膜層12，所述第一膜層和第二膜層的部分邊緣密封，所述第 一極片7夾在第一膜層11和第二膜層12之間，所述第一極片7的邊緣與第一膜層11和第二膜層12的邊緣相抵接；所述第一極片7為正極片或負(fù) 極片中任一極片，所述第二極片6為正極片或負(fù)極片中另一極片。所述第 一膜層11和第二膜層12的部分邊緣通過熱合或膠粘的方式密封。
第二步將電池極芯放入殼體和蓋體之間的收容腔內(nèi)。 第三步注入電解液，將電池完全密封。 制作上述第二種鋰離子電池的方法，包括如下步驟
第一步將第一膜片組合與第二膜片組合進(jìn)行巻繞或疊置形成收容腔 形狀的電池極芯。所述第一膜片組合包括隔膜和正極片，所述隔膜包括疊 在一起的第一膜層和第二膜層，所述第一膜層和第二膜層的部分邊緣密封， 所述正極片夾在第一膜層和第二膜層之間，所述正極片的邊緣與第一膜層 和第二膜層的邊緣相抵接；所述第二膜片組合包括第二隔膜和負(fù)極片，所 述第二隔膜包括疊在一起的第三膜層和第四膜層，所述第三膜層和第四膜 層的部分邊緣密封，所述負(fù)極片夾在第三膜層和第四膜層之間，所述負(fù)極 片的邊緣與第三膜層和第四膜層的邊緣相抵接。所述第一膜層和第二膜層 的部分邊緣通過熱合或膠粘的方式密封，所述第三膜層和第四膜層的部分
邊緣通過熱合或膠粘的方式密封。制作過程的圖可參考圖7、 8、 9、 10、 11 ，只需將上面這些圖中的第二極片6換成第二膜片組合即可。 第二步將電池極芯放入殼體和蓋體之間的收容腔內(nèi)。 第三步注入電解液，將電池完全密封。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選 實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只 局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫 離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)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. 一種電池膜片組合，其特征在于包括隔膜和極片，所述隔膜包括疊在一起的第一膜層和第二膜層，所述第一膜層和第二膜層的部分邊緣密封，所述極片夾在第一膜層和第二膜層之間，所述極片的邊緣與第一膜層和第二膜層的邊緣相抵接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池膜片組合，其特征在于所述第一膜層包括 至少一個(gè)第一單體，所述第二膜層包括至少一個(gè)第二單體，所述第一單體 和第二單體形狀相同，所述極片包括至少一個(gè)第三單體，所述第三單體形 狀與第一單體形狀相對(duì)應(yīng)，所述第一、二、三單體的外形與電池收容腔外 形相對(duì)應(yīng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池膜片組合，其特征在于還包括極耳， 所述極耳位于極片端部，并從第一膜層和第二膜層未密封的邊緣引出。
4. 一種鋰離子電池，包括互相配合殼體和蓋體，殼體與蓋體之間設(shè)有收容 腔，收容腔內(nèi)設(shè)有電池極芯和電解液，其特征在于所述電池極芯包括正 極片、負(fù)極片和第一隔膜，所述第一隔膜包括疊在一起的第一膜層和第二 膜層，所述正極片或負(fù)極片中任一極片夾在第一膜層和第二膜層之間，夾 在第一膜層和第二膜層之間的極片邊緣與第一膜層和第二膜層的邊緣相 抵接，所述正極片或負(fù)極片中另一極片位于第一膜層或第二膜層外側(cè)，所 述第一膜層和第二膜層的部分邊緣密封，用于使正極片和負(fù)極片完全絕 緣。
5. —種鋰離子電池，包括互相配合殼體和蓋體，殼體與蓋體之間設(shè)有收容 腔，收容腔內(nèi)設(shè)有電池極芯和電解液，其特征在于所述電池極芯包括正 極片、負(fù)極片和第一隔膜和第二隔膜，所述第一隔膜包括疊在一起的第一 膜層和第二膜層，所述第二隔膜包括疊在一起的第三膜層和第四膜層，所 述正極片夾在第一膜層和第二膜層之間，所述正極片邊緣與第一膜層和第 二膜層的邊緣相抵接，所述負(fù)極片夾在第三膜層和第四膜層之間，所述負(fù) 極片邊緣與第三膜層和第四膜層的邊緣相抵接，所述第一膜層和第二膜層 的部分邊緣密封，所述第三膜層和第四膜層的部分邊緣密封，用于使正極 片和負(fù)極片完全絕緣。
6. —種鋰離子電池的制作方法其特征在于包括如下步驟第一步將第一膜片組合與第二極片進(jìn)行巻繞或疊置形成電池極芯，所述電池極芯外形與電池收容腔外形相對(duì)應(yīng)；第二步將電池極芯放入殼體和蓋體之間的收容腔內(nèi)；第三步注入電解液，將電池完全密封；所述第一膜片組合包括隔膜和第一極片，所述隔膜包括疊在一起的第一膜 層和第二膜層，所述第一膜層和第二膜層的部分邊緣密封，所述第一極片 夾在第一膜層和第二膜層之間，所述第一極片的邊緣與第一膜層和第二膜 層的邊緣相抵接；所述第一極片為正極片或負(fù)極片中任一極片，所述第二 極片為正極片或負(fù)極片中另一極片。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池的制作方法其特征在于所述第一 膜層和第二膜層的部分邊緣通過熱合或膠粘的方式密封。
8. —種電池的制作方法，其特征在于包括如下步驟-第一步:將第一膜片組合與第二膜片組合進(jìn)行巻繞或疊置形成的電池極芯，所述電池極芯外形與電池收容腔外形相對(duì)應(yīng)；第二步將電池極芯放入殼體和蓋體之間的收容腔內(nèi)；第三步注入電解液，將電池完全密封；所述第一膜片組合包括第一隔膜和正極片，所述第一隔膜包括疊在一起的 第一膜層和第二膜層，所述第一膜層和第二膜層的部分邊緣密封，所述正 極片夾在第一膜層和第二膜層之間，所述正極片的邊緣與第一膜層和第二 膜層的邊緣相抵接；所述第二膜片組合包括第二隔膜和負(fù)極片，所述第二隔膜包括疊在一起的 第三膜層和第四膜層，所述第三膜層和第四膜層的部分邊緣密封，所述負(fù) 極片夾在第三膜層和第四膜層之間，所述負(fù)極片的邊緣與第三膜層和第四 膜層的邊緣相抵接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子電池的制作方法，其特征在于所述第一 膜層和第二膜層的部分邊緣通過熱合或膠粘的方式密封，所述第三膜層和 第四膜層的部分邊緣通過熱合或膠粘的方式密封。
全文摘要
本發(fā)明公開了電池膜片組合及鋰離子電池和鋰離子電池的制作方法，電池膜片組合，包括隔膜和極片，所述隔膜包括疊在一起的第一膜層和第二膜層，所述第一膜層和第二膜層的部分邊緣密封，所述極片夾在第一膜層和第二膜層之間，所述極片的邊緣與第一膜層和第二膜層的邊緣相抵接。鋰離子電池包括互相配合殼體和蓋體，殼體與蓋體之間設(shè)有收容腔，收容腔內(nèi)設(shè)有電池極芯和電解液，所述電池極芯包括上述膜片組合。鋰離子電池的制作方法將第一膜片組合與第二極片進(jìn)行卷繞或疊置形成電池極芯；將電池極芯放入殼體和蓋體之間的收容腔內(nèi)；注入電解液，將電池完全密封。本發(fā)明既能保證極片間的絕緣，又能增大極片的寬度，從而增大電池收容腔空間利用率。
文檔編號(hào)H01M10/40GK101295803SQ200810067020
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2008年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月29日
發(fā)明者明 楊 申請(qǐng)人:明 楊