專利名稱：一種鋰電池電芯結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鋰電池，尤其是一種鋰電池的電芯結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著電動工具、電動玩具、電動自行車、混合動力汽車等的快速發(fā)展，對蓄
電池的高功率放電能力提出了越來越高的要求。動力型鋰離子蓄電池由于具有較好的高功
率工作性能以及高能量密度和輕便等優(yōu)點，因而正被逐步地推廣應(yīng)用到以上領(lǐng)域。
目前，鋰電池的電極芯的構(gòu)成主要有疊片式和巻繞式兩種主要方式。其中疊片式
具有集流效果均勻，自動化水平高，正極板或負極板易實現(xiàn)厚型化，有利于降低成本的優(yōu)
點；但疊片式電芯鋰電池對加工設(shè)備的精度要求較高，尤其是隨著電芯正極板和負極板沖
切邊緣的周長成倍增加，導(dǎo)致制片和裝配過程中容易產(chǎn)生毛剌，進一步會引發(fā)短路等問題，
合格率低，使用過程后續(xù)隱患也較高，極端情況下還會發(fā)生安全問題。為解決疊片式毛剌短
路的問題，通常采用正極板或負極板邊緣處理的方法，如專利CN200510074021. 9公開了一
種用絕緣材料將正極板邊緣露出部分覆蓋，以減少正極板金屬毛剌造成的短路，這種方法
在較大程度上改善了正極毛剌造成的短路，但該方法對負極毛剌沒有能夠加以改善，并且
該方法實施過程較為困難，控制難度較大。專利CN200620067095. X公開了一種巻繞式鋰電
池電芯，這種巻繞式電芯制作簡單，制片、裝配過程對設(shè)備精度要求一般，生產(chǎn)效率高，成本
較低，但由于巻繞式電芯存在高曲率的地方，因而在正極板或負極板厚型化的過程中容易
產(chǎn)生正極板或負極板的斷裂、活性物質(zhì)脫落等問題。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)中，疊片式鋰電池電芯加工過程中，易產(chǎn)生毛剌造成 鋰電池的短路，以及巻繞式鋰電池電芯由于高曲率，易造成極板斷裂、活性物質(zhì)脫落等問 題，通過利用隔膜袋封裝的正極板和負極板逐層疊放，進一步作為巻繞式鋰電池電芯內(nèi)芯 的電芯結(jié)構(gòu)，解決了毛剌造成的短路問題，減少了高曲率造成巻繞式電芯極板斷裂、活性物 質(zhì)脫落的技術(shù)問題，同時還提高了鋰電池的容量。該發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的疊片式和巻繞式鋰 電池電芯相比，更加安全、高效，更適合高電量鋰電池的需求。 為達到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是提供一種鋰電池電芯結(jié)構(gòu)，該 電芯位于電池罐內(nèi)部，通過導(dǎo)電連接件，分別與電池罐正極和負極的導(dǎo)出端子連接；該電芯 主要包括，一個電池內(nèi)芯和一個電池外芯；所述的電池外芯由正極板、隔膜、負極板依次層 疊放置，并巻繞成渦狀，包裹在所述的電池內(nèi)芯上。 進一步的，所述的電池內(nèi)芯，由至少一層隔膜袋封裝的正極板、至少一層負極板依 次層疊放置構(gòu)成。 進一步的，所述電池內(nèi)芯每層隔膜袋封裝的正極板有一個正極引出片，所述電池 內(nèi)芯的每層負極板有一個負極引出片；所述電池外芯的正極板有一個正極引出片，所述電 池外芯的負極板有一個負極引出片；所述電池內(nèi)芯的正極引出片和所述電池外芯的正極引出片通過導(dǎo)電連接件與電池罐的正極導(dǎo)出端子連接；所述電池內(nèi)芯的負極引出片和所述電池外芯的負極引出片通過導(dǎo)電連接件與電池罐的負極導(dǎo)出端子連接。[0008] 進一步的，所述的電池內(nèi)芯厚度為1 10mm。[0009] 進一步的，所述的電池內(nèi)芯厚度為3 6mm。 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，其效果是積極和明顯的。本技術(shù)方案中，通過隔膜袋封裝的正極板和負極板層疊放置，解決了由于毛剌造成的短路的問題；通過隔膜袋封裝的正極板和負極片層疊放置作為電池內(nèi)芯，進一步由正極板、隔膜、負極板依次層疊放置，并巻繞成渦狀極巻，包裹在電池內(nèi)芯上，這樣增加了巻繞時候的曲率半徑，減少了高曲率造成巻繞式電芯極板斷裂、活性物質(zhì)脫落的技術(shù)問題。并且這種巻繞式外芯配合疊片式內(nèi)芯的電芯結(jié)構(gòu)，提高了鋰電池的容量，更加符合高電量鋰電池的要求。

圖1是本實用新型電池內(nèi)芯隔膜袋封裝的正極板示意圖； 圖2是本實用新型電池內(nèi)芯隔膜袋封裝的正極板A-A方向剖視圖； 圖3是本實用新型電池內(nèi)芯結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本實用新型電芯結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是以本實用新型為電芯結(jié)構(gòu)的鋰電池結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明。 如圖1所示，正極片1插入隔膜袋2中，通過熱融方式將隔膜袋四周密封起來，留出正極引出片3位置不封閉，這樣就形成了隔膜袋封裝的正極板。如圖2所示，正極材料粘附在正極集流體的兩側(cè)形成正極板l，正極板1的外圍除正極引出片3夕卜，全部被隔膜袋2包裹，形成一層電池內(nèi)芯的正極層。如圖3所示，將隔膜袋2封裝的正極板1和負極板4依次層疊放置，其中正極引出片3和負極引出片5露出極組的端面，進一步形成電池內(nèi)芯。[0018] 如圖4所示，由正極板8、隔膜7、負極板6依次層疊放置，巻繞成渦狀極巻，包裹在由至少一層隔膜袋2封裝的正極板1、至少一層負極板4依次層疊放置構(gòu)成的電池內(nèi)芯上，形成電池外芯；電池內(nèi)芯和電池外芯一起，構(gòu)成鋰電池電芯10 ;由于隔膜袋2的封裝，解決了毛剌引起的短路問題；因為由電池內(nèi)芯作為電池外芯的巻繞起始芯體，大大增加了巻繞時候的曲率半徑，減小了巻繞時候發(fā)生正極板或負極板的斷裂、活性物質(zhì)脫落等問題；并且這種巻繞式外芯配合疊片式內(nèi)芯的電芯結(jié)構(gòu)，極大的提高了鋰電池的容量。[0019] 如圖5所示，是以本實用新型為電芯結(jié)構(gòu)的鋰電池結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型結(jié)構(gòu)的電芯10裝入電池罐11內(nèi)，電池內(nèi)芯正極引出片3和電池外芯正極引出片通過導(dǎo)電連接件與電池罐ll的正極導(dǎo)出端子12連接，電池內(nèi)芯負極引出片5和電池外芯的負極引出片通過導(dǎo)電連接件和電池罐11的負極導(dǎo)出端子13連接，電池蓋16和電池罐11通過激光焊接密封；電池蓋16上還設(shè)有防爆孔14，正極導(dǎo)出端子12和負極導(dǎo)出端子13與電池蓋16之間還設(shè)有絕緣密封墊15。本實施例中電池內(nèi)芯厚度為1 ，最佳厚度為3 6mm。
權(quán)利要求一種鋰電池電芯結(jié)構(gòu)，該電芯位于電池罐內(nèi)部，通過導(dǎo)電連接件，分別與電池罐正極和負極的導(dǎo)出端子連接，其特征在于該電芯主要包括，一個電池內(nèi)芯和一個電池外芯；所述的電池外芯由正極板、隔膜、負極板依次層疊放置，并卷繞成渦狀，包裹在所述的電池內(nèi)芯上。
2. 如權(quán)利要求l所述的一種鋰電池電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的電池內(nèi)芯，由至少一 層隔膜袋封裝的正極板、至少一層負極板依次層疊放置構(gòu)成。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種鋰電池電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電池內(nèi)芯每層隔膜袋 封裝的正極板有一個正極引出片，所述電池內(nèi)芯的每層負極板有一個負極引出片；所述電 池外芯的正極板有一個正極引出片，所述電池外芯的負極板有一個負極引出片；所述電池 內(nèi)芯的正極引出片和所述電池外芯的正極引出片通過導(dǎo)電連接件與電池罐的正極導(dǎo)出端 子連接；所述電池內(nèi)芯的負極引出片和所述電池外芯的負極引出片通過導(dǎo)電連接件與電池 罐的負極導(dǎo)出端子連接。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的一種鋰電池電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的電池內(nèi)芯厚度 為1 10mm。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種鋰電池電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的電池內(nèi)芯厚度為3 6mm。
專利摘要一種鋰電池電芯結(jié)構(gòu)，該電芯位于電池罐內(nèi)部，通過導(dǎo)電連接件，分別與電池罐正極和負極的導(dǎo)出端子連接，該電芯包括，一個電池內(nèi)芯和一個電池外芯；電池內(nèi)芯由至少一層隔膜袋封裝的正極板、至少一層負極板依次層疊放置構(gòu)成；電池外芯由正極板、隔膜、負極板依次層疊放置，并卷繞成渦狀，包裹在電池內(nèi)芯上。
文檔編號H01M2/26GK201466151SQ200920068779
公開日2010年5月12日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者劉宏兵, 夏敏, 范少明 申請人:上海卡能迪蓄能科技有限公司