一种锂电池电芯结构制造技术

一种锂电池电芯结构，该电芯位于电池罐内部，通过导电连接件，分别与电池罐正极和负极的导出端子连接，该电芯包括，一个电池内芯和一个电池外芯；电池内芯由至少一层隔膜袋封装的正极板、至少一层负极板依次层叠放置构成；电池外芯由正极板、隔膜、负极板依次层叠放置，并卷绕成涡状，包裹在电池内芯上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种锂电池，尤其是一种锂电池的电芯结构。
技术介绍
近年来，随着电动工具、电动玩具、电动自行车、混合动力汽车等的快速发展，对蓄 电池的高功率放电能力提出了越来越高的要求。动力型锂离子蓄电池由于具有较好的高功 率工作性能以及高能量密度和轻便等优点，因而正被逐步地推广应用到以上领域。目前，锂电池的电极芯的构成主要有叠片式和卷绕式两种主要方式。其中叠片式 具有集流效果均勻，自动化水平高，正极板或负极板易实现厚型化，有利于降低成本的优 点；但叠片式电芯锂电池对加工设备的精度要求较高，尤其是随着电芯正极板和负极板冲 切边缘的周长成倍增加，导致制片和装配过程中容易产生毛刺，进一步会引发短路等问题， 合格率低，使用过程后续隐患也较高，极端情况下还会发生安全问题。为解决叠片式毛刺短 路的问题，通常采用正极板或负极板边缘处理的方法，如专利CN200510074021. 9公开了一 种用绝缘材料将正极板边缘露出部分覆盖，以减少正极板金属毛刺造成的短路，这种方法 在较大程度上改善了正极毛刺造成的短路，但该方法对负极毛刺没有能够加以改善，并且 该方法实施过程较为困难，控制难度较大。专利CN200620067095.X公开了一种卷绕式锂电 池电芯，这种卷绕式电芯制作简单，制片、装配过程对设备精度要求一般，生产效率高，成本 较低，但由于卷绕式电芯存在高曲率的地方，因而在正极板或负极板厚型化的过程中容易 产生正极板或负极板的断裂、活性物质脱落等问题。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中，叠片式锂电池电芯加工过程中，易产生毛刺造成锂电 池的短路，以及卷绕式锂电池电芯由于高曲率，易造成极板断裂、活性物质脱落等问题，通 过利用隔膜袋封装的正极板和负极板逐层叠放，进一步作为卷绕式锂电池电芯内芯的电芯 结构，解决了毛刺造成的短路问题，减少了高曲率造成卷绕式电芯极板断裂、活性物质脱落 的技术问题，同时还提高了锂电池的容量。该专利技术与现有技术的叠片式和卷绕式锂电池电 芯相比，更加安全、高效，更适合高电量锂电池的需求。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是提供一种锂电池电芯结构，该电芯 位于电池罐内部，通过导电连接件，分别与电池罐正极和负极的导出端子连接；该电芯主要 包括，一个电池内芯和一个电池外芯；所述的电池外芯由正极板、隔膜、负极板依次层叠放 置，并卷绕成涡状，包裹在所述的电池内芯上。进一步的，所述的电池内芯，由至少一层隔膜袋封装的正极板、至少一层负极板依 次层叠放置构成。进一步的，所述电池内芯每层隔膜袋封装的正极板有一个正极引出片，所述电池 内芯的每层负极板有一个负极引出片；所述电池外芯的正极板有一个正极引出片，所述电 池外芯的负极板有一个负极引出片；所述电池内芯的正极引出片和所述电池外芯的正极引出片通过导电连接件与电池罐的正极导出端子连接；所述电池内芯的负极引出片和所述电池外芯的负极引出片通过导电连接件与电池罐的负极导出端子连接。进一步的，所述的电池内芯厚度为1 10mm。进一步的，所述的电池内芯厚度为3 6mm。本专利技术与现有技术相比较，其效果是积极和明显的。本技术方案中，通过隔膜袋封 装的正极板和负极板层叠放置，解决了由于毛刺造成的短路的问题；通过隔膜袋封装的正 极板和负极片层叠放置作为电池内芯，进一步由正极板、隔膜、负极板依次层叠放置，并卷 绕成涡状极卷，包裹在电池内芯上，这样增加了卷绕时候的曲率半径，减少了高曲率造成卷 绕式电芯极板断裂、活性物质脱落的技术问题。并且这种卷绕式外芯配合叠片式内芯的电 芯结构，提高了锂电池的容量，更加符合高电量锂电池的要求。附图说明图1是本专利技术电池内芯隔膜袋封装的正极板示意图；图2是本专利技术电池内芯隔膜袋封装的正极板A-A方向剖视图；图3是本专利技术电池内芯结构示意图；图4是本专利技术电芯结构示意图；图5是以本专利技术为电芯结构的锂电池结构示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。如图1所示，正极片1插入隔膜袋2中，通过热融方式将隔膜袋四周密封起来，留 出正极引出片3位置不封闭，这样就形成了隔膜袋封装的正极板。如图2所示，正极材料粘 附在正极集流体的两侧形成正极板1，正极板1的外围除正极引出片3外，全部被隔膜袋2 包裹，形成一层电池内芯的正极层。如图3所示，将隔膜袋2封装的正极板1和负极板4依 次层叠放置，其中正极引出片3和负极引出片5露出极组的端面，进一步形成电池内芯。如图4所示，由正极板8、隔膜7、负极板6依次层叠放置，卷绕成涡状极卷，包裹在 由至少一层隔膜袋2封装的正极板1、至少一层负极板4依次层叠放置构成的电池内芯上， 形成电池外芯；电池内芯和电池外芯一起，构成锂电池电芯10 ；由于隔膜袋2的封装，解决 了毛刺引起的短路问题；因为由电池内芯作为电池外芯的卷绕起始芯体，大大增加了卷绕 时候的曲率半径，减小了卷绕时候发生正极板或负极板的断裂、活性物质脱落等问题；并且 这种卷绕式外芯配合叠片式内芯的电芯结构，极大的提高了锂电池的容量。如图5所示，是以本专利技术为电芯结构的锂电池结构示意图。本专利技术结构的电芯10 装入电池罐11内，电池内芯正极引出片3和电池外芯正极弓I出片通过导电连接件与电池罐 11的正极导出端子12连接，电池内芯负极引出片5和电池外芯的负极引出片通过导电连接 件和电池罐11的负极导出端子13连接，电池盖16和电池罐11通过激光焊接密封；电池盖 16上还设有防爆孔14，正极导出端子12和负极导出端子13与电池盖16之间还设有绝缘 密封垫15。本实施例中电池内芯厚度为1 10mm，最佳厚度为3 6mm。权利要求一种锂电池电芯结构，该电芯位于电池罐内部，通过导电连接件，分别与电池罐正极和负极的导出端子连接，其特征在于该电芯主要包括，一个电池内芯和一个电池外芯；所述的电池外芯由正极板、隔膜、负极板依次层叠放置，并卷绕成涡状，包裹在所述的电池内芯上。2.如权利要求1所述的一种锂电池电芯结构，其特征在于所述的电池内芯，由至少一 层隔膜袋封装的正极板、至少一层负极板依次层叠放置构成。3.如权利要求2所述的一种锂电池电芯结构，其特征在于所述电池内芯每层隔膜袋 封装的正极板有一个正极引出片，所述电池内芯的每层负极板有一个负极引出片；所述电 池外芯的正极板有一个正极引出片，所述电池外芯的负极板有一个负极引出片；所述电池 内芯的正极引出片和所述电池外芯的正极引出片通过导电连接件与电池罐的正极导出端 子连接；所述电池内芯的负极引出片和所述电池外芯的负极引出片通过导电连接件与电池 罐的负极导出端子连接。4.如权利要求1或2所述的一种锂电池电芯结构，其特征在于所述的电池内芯厚度 为1 10mm。5.如权利要求4所述的一种锂电池电芯结构，其特征在于所述的电池内芯厚度为 3 6mm 。全文摘要一种锂电池电芯结构，该电芯位于电池罐内部，通过导电连接件，分别与电池罐正极和负极的导出端子连接，该电芯包括，一个电池内芯和一个电池外芯；电池内芯由至少一层隔膜袋封装的正极板、至少一层负极板依次层叠放置构成；电池外芯由正极板、隔膜、负极板依次层叠放置，并卷绕成涡状，包裹在电池内芯上。文档编号H01M10/38GK101834318SQ20091004749公开日2010年9月15日 申请日期2009年3月本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池电芯结构，该电芯位于电池罐内部，通过导电连接件，分别与电池罐正极和负极的导出端子连接，其特征在于：该电芯主要包括，一个电池内芯和一个电池外芯；所述的电池外芯由正极板、隔膜、负极板依次层叠放置，并卷绕成涡状，包裹在所述的电池内芯上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏兵，夏敏，范少明，
申请(专利权)人：上海卡能迪蓄能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]