專(zhuān)利名稱(chēng)：鋰離子電池及其電池芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)，尤其是一種具有新型結(jié)構(gòu)的鋰離子電池及其 電;也芯。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，電子產(chǎn)品的功能不斷增加，用電量也隨之增大。 但是，為了便于攜帶，電子產(chǎn)品又不斷向小型化方向發(fā)展，希望盡量減小電池 的體積，因此電子產(chǎn)品的電池通常需要具有較高的能量密度。鋰離子電池是一 種具備高能量密度的電池，因而被廣泛應(yīng)用于各種便攜式電子產(chǎn)品中。
鋰離子電池通常包括電池芯、包裹電池芯的包裝薄膜及充入包裝薄膜內(nèi)的 電解質(zhì)。電池芯由若千片陰極極片、若千片陽(yáng)極極片和若十層隔膜間隔置加形 成。電池芯的陰/陽(yáng)極極片包括陰/陽(yáng)極集流體，陰/陽(yáng)極集流體的兩面分別設(shè)有含 活性物質(zhì)的膜片。陰極極片和陽(yáng)極極片之間的隔膜通常會(huì)單 一采用帶有粘合劑 且有微孔的薄膜，或是單一采用不帶有粘合劑而有微孔的薄膜。
當(dāng)電池中單一采用帶有粘合劑的隔膜時(shí)，隔膜在陰極極片和陽(yáng)極極片之間 形成粘合界面，從而使電池具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)，粘合劑能保證陰極極 片和陽(yáng)極極片的位置相對(duì)固定，增加電池的安全性能。但是，這種隔膜上的粘 合劑會(huì)使隔膜的電導(dǎo)率降低、孔隙率變小，從而降低電池的循環(huán)性能。
當(dāng)電池中單一采用不帶有粘合劑的隔膜時(shí)，電池可以保持較好的電導(dǎo)率和 較大的孔隙率。但是，不帶有粘合劑的隔膜在陰極極片和陽(yáng)極極片之間形成的 接觸界面不是粘合界面，因此無(wú)法固定陰極極片和陽(yáng)極極片之間的相對(duì)位置，陰極極片和陽(yáng)極極片易于錯(cuò)位，電池很容易出現(xiàn)安全問(wèn)題。此外，沒(méi)有粘合界 面的電池機(jī)械強(qiáng)度較差，電池芯發(fā)軟，也會(huì)影響電池的正常使用。
綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)的電池芯中無(wú)論選擇哪種隔膜，都無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足電池 機(jī)械強(qiáng)度和循環(huán)性能的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能同時(shí)滿(mǎn)足電池機(jī)械強(qiáng)度和循環(huán)性能的鋰離 子電池及其電池芯。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種鋰離子電池芯，其包括間隔疊
加的若干片陰極極片和若干片陽(yáng)極極片，相鄰的陰極極片和陽(yáng)極極片之間設(shè)有隔膜，隔膜包括帶有粘合劑的隔膜和不帶粘合劑的隔膜，兩種隔膜在電池芯中
按一定規(guī)律交替排布，以在陰極極片和陽(yáng)極極片之間形成按一 定規(guī)律分布的粘 合界面和非粘合界面。
作為本發(fā)明的 一種改進(jìn)，陰極極片和陽(yáng)極極片之間的兩種界面的分布規(guī)律 可以是從陰、陽(yáng)極極片間的第一個(gè)界面開(kāi)始，粘合界面和非粘合界面按周期 出現(xiàn)。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，根據(jù)粘合界面和非粘合界面的分布周期，粘合界 面和非粘合界面的出現(xiàn)次數(shù)為固定比例。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，粘合界面和非粘合界面的出現(xiàn)次數(shù)比為1: 1。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，根據(jù)所述電池芯的陰、陽(yáng)極極片總數(shù)，電池芯中 出現(xiàn)兩種界面的界面周期數(shù)可以不是整數(shù)，粘合界面和非粘合界面出現(xiàn)次數(shù)的 比例可以偏離固定比例。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，不帶粘合劑的隔膜或帶有粘合劑的隔膜從電池芯 的一端到另一端、以特定規(guī)律對(duì)陰極極片和陽(yáng)極極片進(jìn)行"弓"字形纏繞，在 部分陰、陽(yáng)極極片之間形成非粘合界面或粘合界面，另一種隔膜則對(duì)其他的陰、
5陽(yáng)極極片進(jìn)行間隔，以在這些才及片之間形成另一種界面。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，另一種隔膜可以是單片的間隔于其他陰、陽(yáng)極極 片之間，也可以用與前一種隔膜近似的方式對(duì)所述其他陰、陽(yáng)才及極片進(jìn)^""弓" 字形纏繞，以在這些陰、陽(yáng)極極片之間形成另一種界面。
作為本發(fā)明的 一種改進(jìn)，帶有粘合劑的隔膜須經(jīng)過(guò)含有粘合劑或可聚合成 分子鏈的有機(jī)溶液處理。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明還提供了一種鋰離子電池，其包括電池芯、 包裹電池芯的包裝薄膜，以及充入包裝薄膜內(nèi)的電解質(zhì)，其中，鋰離子電池的 電池芯為以上段落中描述的電池芯。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明鋰離子電池至少具有以下有益技術(shù)效果鋰離子 電池的電池芯中按一定規(guī)律同時(shí)使用帶有粘合劑的隔膜和不帶粘合劑的隔膜， 從而在電池芯的陰、陽(yáng)極極片之間形成以一定規(guī)律交替排布的粘合界面和非粘 合界面。由于粘合界面能加強(qiáng)電池芯的機(jī)械強(qiáng)度，非粘合界面則具有較好的離 子導(dǎo)電性能，所以粘合界面和 電池肌械強(qiáng)度和循環(huán)性能的要求<


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明及其有益技術(shù)效果進(jìn)行進(jìn)一步詳
細(xì)i兌明，其中
圖1為本發(fā)明電池芯的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明電池芯的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明鋰離子電池包括電池芯、包裹電池芯的包裝薄膜，以及充入包裝薄 膜內(nèi)的電解質(zhì)。電池芯設(shè)有間隔疊加的若干片陰極極片和若干片陽(yáng)極極片，相鄰的陰極極片和陽(yáng)極極片之間設(shè)有微孔薄膜作為隔膜。電池芯的陰/P曰極極片包 括陰/陽(yáng)極集流體，陰極集流體采用鋁箔制作，陽(yáng)極集流體采用銅箔制作，陰/陽(yáng) 極集流體的兩面則分別設(shè)有含活性物質(zhì)的膜片。電池芯中陰極極片和陽(yáng)極極片 之間的隔膜包括帶有粘合劑的微孔薄膜和不帶粘合劑的微孔薄膜兩種，其中， 帶有粘合劑的隔膜須經(jīng)過(guò)含有粘合劑或可聚合成分子鏈的有機(jī)溶液處理，能夠 在陰、陽(yáng)極極片之間形成粘合界面，以加強(qiáng)電池芯的機(jī)械強(qiáng)度，并保證兩種極
片不會(huì)錯(cuò)位；不帶有粘合劑的隔膜具有較好的電導(dǎo)率和較大的孔隙率，因此能
夠在陰、陽(yáng)極極片之間形成具有較好離子導(dǎo)電性能的非粘合界面，以保證電池 芯的循環(huán)性能。
本發(fā)明的電池芯中按一定規(guī)律交替使用帶有粘合劑的隔膜和不帶粘合劑的 隔膜，從而在陰、陽(yáng)極極片之間形成粘合界面和非粘合界面兩種不同界面，以 滿(mǎn)足電池對(duì)機(jī)械強(qiáng)度和循環(huán)性能的不同要求。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明電池芯的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，在所有附圖所示的實(shí) 施方式中，電池芯的第一片極片和最后一片極片都是單面設(shè)有活性膜片的單面 極片，其他的極片則都是雙面設(shè)有活性膜片的雙面極片。但是，為了使于說(shuō)明， 本說(shuō)明書(shū)并未對(duì)單面極片和雙面極片進(jìn)行專(zhuān)門(mén)區(qū)分，只是根據(jù)極片的極性將其 命名為陰極極片和陽(yáng)極極片。
請(qǐng)參閱圖1，其為本發(fā)明電池芯的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施方
式中，不帶粘合劑的隔膜5的首端從第一片陽(yáng)極極片3的上方開(kāi)始，以每?jī)善?陰、陽(yáng)極極片2、 3為一組(最后一片陽(yáng)極極片3單獨(dú)為一組)，對(duì)所有極片組 進(jìn)行"弓"字型纏繞，從而在不同的極片組之間形成非粘合界面。帶有粘合劑 的隔膜6則對(duì)每一組的兩片陰、陽(yáng)極極片2、 3進(jìn)行間隔，從而在同組的兩片陰、 陽(yáng)極極片2 、 3之間形成粘合界面。
從圖1中可以看出，隔膜5、 6在陰、陽(yáng)極極片2、 3之間形成的非粘合界 面和粘合界面是一對(duì)一交替出現(xiàn)的，也就是說(shuō)，兩種不同界面的出現(xiàn)次數(shù)比為1:1。
請(qǐng)參閱圖2，其為本發(fā)明電池芯的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施方 式中，不帶粘合劑的隔膜5'的首端從第一片陽(yáng)極極片3'的上方開(kāi)始，從上到下對(duì) 部分陰、陽(yáng)極極片2'、 3'進(jìn)行"弓"字形纏繞，纏繞的結(jié)果是將所有的陰、陽(yáng)極 極片2'、 3'分隔為交替出現(xiàn)的三極片組和單極片組，并在不同的極片組之間形成 了非粘合界面。帶有粘合劑的隔膜6'則從第一片陰極極片2'的上方開(kāi)始，以與隔 膜5'相似的方式，從上到下對(duì)另一部分陰、陽(yáng)極極片2'、 3'進(jìn)行"弓，，字形纏繞， 纏繞的結(jié)果是在上述三極片組的相鄰極片2'、 3'之間插入了隔膜5',從而在同組 極片的相鄰陰、陽(yáng)極極片2'、 3'之間形成粘合界面。
從圖2中可以看出，隔膜5'、 6'在陰、陽(yáng)極極片2'、 3'之間形成的非粘合界 面和粘合界面的出現(xiàn)順序是按周期分布的，每一界面周期中兩種界面分別出現(xiàn) 兩次，即兩種界面的出現(xiàn)次數(shù)比為1: 1。
需要說(shuō)明的是，在將第二實(shí)施方式中隔膜5'、 6'的纏繞方式用于其他電池芯 中時(shí)，隨著電池芯中陰、陽(yáng)極極片2'、 3'總數(shù)的變化，電池芯中出現(xiàn)兩種界面的 界面周期數(shù)可能不是整數(shù)。例如，當(dāng)某一電池芯的極片忠數(shù)比圖2所示買(mǎi)施萬(wàn) 式中的極片少兩片時(shí)，減少的兩個(gè)界面全都是非粘合界面，這將會(huì)使整個(gè)電池 芯中粘合界面和非粘合界面出現(xiàn)次數(shù)的比例稍微偏離1: 1。但是，界面出現(xiàn)次 數(shù)的比例偏離并不會(huì)影響整個(gè)電池芯中兩種界面的出現(xiàn)順序，也就是說(shuō)，電池 芯中其他部分的界面排布仍是遵循周期規(guī)律的，所以這樣的變化并不會(huì)對(duì)整個(gè) 電池的循環(huán)性能和機(jī)械強(qiáng)度造成影響。
需要指出的是，在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，電池芯中的兩種隔膜5、 5'、 6、 6'還可以以其他規(guī)律纏繞于陰、陽(yáng)極極片2、 2'、 3、 3'上，從而在陰、陽(yáng)極極 片2、 2'、 3、 3'之間形成以其他規(guī)律或周期排布的粘合界面和非粘合界面。根據(jù) 對(duì)電池機(jī)械強(qiáng)度和循環(huán)性能實(shí)際需求的不同，粘合界面和非粘合界面出現(xiàn)次數(shù) 的比例可以是任意固定比例，也可以不成比例。此外，在以上列舉的本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式中，電池芯的第一片極片和最后一片極片雖然都是單面陽(yáng)極極片 3、 3',但是根據(jù)實(shí)際需要，電池芯的第一片極片和最后一片極片也可以是單面 陰極極片。
需要說(shuō)明的是，根據(jù)上述說(shuō)明書(shū)的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人 員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示 和描述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的 一些等同修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的 權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說(shuō)明書(shū)中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這 些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求
1、一種鋰離子電池芯，其包括間隔疊加的若干片陰極極片和若干片陽(yáng)極極片，相鄰的陰極極片和陽(yáng)極極片之間設(shè)有隔膜，其特征在于所述隔膜包括帶有粘合劑的隔膜和不帶粘合劑的隔膜，兩種隔膜在電池芯中按一定規(guī)律交替排布，以在陰極極片和陽(yáng)極極片之間形成按一定規(guī)律分布的粘合界面和非粘合界面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池芯，其特征在于所述陰極極片和陽(yáng) 極極片之間的粘合界面和非粘合界面的分布規(guī)律是從陰、陽(yáng)極極片間的第一 個(gè)界面開(kāi)始，粘合界面和非粘合界面按周期出現(xiàn)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池芯，其特征在于根據(jù)粘合界面和非 粘合界面的分布周期，所述粘合界面和非粘合界面的出現(xiàn)次數(shù)為固定比例。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池芯，其特征在于所述粘合界面和非 粘合界面的出現(xiàn)次數(shù)比為1。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池芯，其特征在于根據(jù)所述電池芯的 陰、陽(yáng)極極片總數(shù)，電池芯中出現(xiàn)兩種界面的界面周期數(shù)不是整數(shù)，粘合界面 和非粘合界面出現(xiàn)次數(shù)的比例可以偏離固定比例。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池芯，其特征在于所述不帶粘合劑的 隔膜或帶有粘合劑的隔膜從電池芯的一端到另 一端、以特定規(guī)律對(duì)陰極極片和 陽(yáng)極極片進(jìn)行"弓"字形纏繞，而在部分陰、陽(yáng)極極片之間形成非粘合界面或粘合界面，另一種隔膜則對(duì)其他的陰、陽(yáng)極極片進(jìn)行間隔，以在這些極片之間 形成另一種界面。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池芯，其特征在于所述另一種隔膜可以是單片的間隔于其他陰、陽(yáng)極極片之間，也可以用與前一種隔膜近似的方式 對(duì)其他陰、陽(yáng)極極片進(jìn)行"弓"字形纏繞，以在陰、陽(yáng)極極片之間形成所述另 一種界面。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池芯，其特征在于所述帶有粘合劑的
9、 一種鋰離子電池，其包括電池芯、包裹電池芯的包裝薄膜，以及充入包 裝薄膜內(nèi)的電解質(zhì)，其特征在于所述電池芯為權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所 述的電池芯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋰離子電池，其包括電池芯、包裹電池芯的包裝薄膜，以及充入包裝薄膜內(nèi)的電解質(zhì)。電池芯設(shè)有間隔疊加的若干片陰極極片和若干片陽(yáng)極極片，相鄰的陰極極片和陽(yáng)極極片之間設(shè)有隔膜，隔膜包括帶有粘合劑的隔膜和不帶粘合劑的隔膜，兩種隔膜在電池芯中按一定規(guī)律交替排布，以在陰極極片和陽(yáng)極極片之間形成按一定規(guī)律分布的粘合界面和非粘合界面。由于粘合界面能提高電池芯的機(jī)械強(qiáng)度，非粘合界面具有較好的離子導(dǎo)電性能，所以本發(fā)明鋰離子電池可同時(shí)滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度和循環(huán)性能的要求。
文檔編號(hào)H01M10/38GK101626094SQ20081002940
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月11日
發(fā)明者凱 吳, 王岳利, 衛(wèi) 陳 申請(qǐng)人:東莞新能源科技有限公司;東莞新能源電子科技有限公司