專利名稱：一種高功率鋰聚合物電池結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鋰電池的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高功率鋰聚合物電池的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
鋰聚合物電池是一種綠色高能可充電電池。由于它具有電壓高(比能量大，充放 壽命長，放電性能穩(wěn)定，比較安全，無污染等特點，深受社會和用戶的歡迎。與鎳鎘、鎳氫等 電池相比，鋰離子電池有著明顯的優(yōu)勢。它充分體現(xiàn)了高比能量電池的優(yōu)越性。鋰離子電池主要采用特殊結(jié)構(gòu)的碳材料取代金屬鋰為負(fù)極，以過渡金屬氧化物 (LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4等)為正極，通過Li+離子嵌入、嵌出的循環(huán)貯存和釋放能量，其工 作原理如下
充電
6C + LiMO2 · _ “ ILi-XMO2 + LiXC6
L放電z°充電時，鋰離子從含鋰化合物的正極脫離，嵌入負(fù)極的碳素層之間。相反在放電 時，鋰離子從負(fù)極的碳素層中脫離，插入到正極的鋰化合物層之間。目前，鋰聚合物電池的結(jié)構(gòu)有兩種，疊層結(jié)構(gòu)和卷繞結(jié)構(gòu)。疊層結(jié)構(gòu)電池內(nèi)部由眾 多極片和隔膜組成，每個極片都有極耳，正負(fù)極片依次層疊，中間用隔膜隔開，所有正極片 極耳并聯(lián)焊在一起，所有負(fù)極片極耳并聯(lián)焊在一起引出，這樣的結(jié)構(gòu)集流效果好，電池內(nèi)阻 小，大電流放電性能好，但制作過程較復(fù)雜，效率較低。卷繞電池是正負(fù)極片和隔膜卷繞成 一個卷芯，每片正極和負(fù)極片都有一個極耳引出。由于一般卷繞式鋰離子電池極片的極耳 位于極片前端或尾端(卷繞式極片見

圖1、圖2)，且卷繞結(jié)構(gòu)引出極耳較少，集流效果相對 于層疊式要差一些，內(nèi)阻較大，電池的大電流放電性能要差一些。但卷繞結(jié)構(gòu)易于實現(xiàn)自動 化生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種克服了現(xiàn)有卷繞式電池的缺點，既方便批量生 產(chǎn)，效率高，又比現(xiàn)有卷繞式電池有更好的集流效果，內(nèi)阻小，大電流放電性能好的鋰聚合 物電池。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種高功率鋰聚合物電池結(jié)構(gòu)，包括正極片、負(fù)極片、正極活性物質(zhì)和負(fù)極活性物 質(zhì)，正極片和負(fù)極片上有一部分與極片粘結(jié)、一部分伸出極片的極耳，正極片和負(fù)極片卷繞 形成卷芯，正極片極耳位于正極片兩端之間，負(fù)極片極耳位于負(fù)極片兩端之間。作為本實用新型的優(yōu)選方案，正極片的極耳位于正極片中部，負(fù)極片上的極耳位 于負(fù)極片中部。作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，正極片極耳中與極片粘結(jié)的部分上有耐高溫膠帶
3將其包覆絕緣。作為本實用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，負(fù)極片極耳與極片粘結(jié)的部分用負(fù)極活性物質(zhì)包覆。作為本實用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，負(fù)極片極耳與極片粘結(jié)的部分用帶有負(fù)極活性 物質(zhì)的極片折疊包覆。本實用新型通過改進(jìn)極片結(jié)構(gòu)，解決了卷繞式鋰離子電池大電流放電性能問題。 本實用新型所作的改進(jìn)是將極耳由極片中部引出，采用這種結(jié)構(gòu)制作的比現(xiàn)有卷繞式電池 有更好的集流效果，電池的內(nèi)阻可降低約30%，從而大幅度提高電池的大電流放電性能，既 可提高大電流情況下放電容量和放電平臺，也能減少發(fā)熱，降低電池的工作溫度。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的說明圖1為現(xiàn)有技術(shù)的卷繞式電池正極片結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的卷繞式電池負(fù)極片結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型電池正極片結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型電池電池負(fù)極片結(jié)構(gòu)示意圖；圖5示出本實用新型負(fù)極片被活性物質(zhì)包覆的結(jié)構(gòu)。
具體實施方式
如圖3、圖4所示，本實用新型包括正極片1、負(fù)極片2、正極活性物質(zhì)3和負(fù)極活性 物質(zhì)4，其中正極片1可選用鋁箔，正極活性物質(zhì)3涂覆于鋁箔上，負(fù)極片2可選用銅箔，負(fù) 極活性物質(zhì)4涂覆于銅箔上。正極片1和負(fù)極片2有極耳11、21，該極耳一部分與極片粘 結(jié)、一部分伸出極片，極耳與極片粘結(jié)可采用焊接方式(見焊點12、22)，也可采用本技術(shù)領(lǐng) 域其他的通用方式。正極片1、負(fù)極片2和隔膜(未示出)卷繞成一個卷芯，，一般情況下， 一個電池由一個卷芯組成，也可以有多個卷芯并聯(lián)組成。本實用新型的發(fā)明點是正極片極 耳11位于正極片兩端之間，負(fù)極片極耳21位于負(fù)極片兩端之間。例如可以位于極片的中 部，或者位于極片的黃金分割點附近位置。這要具體根據(jù)電芯尺寸、極片尺寸和卷繞機(jī)卷針 尺寸以及卷繞后極耳位置作適當(dāng)調(diào)整，保證正負(fù)極耳對稱位于電芯頭部。為了進(jìn)一步提高電池性能，正極片極耳11中與極片粘結(jié)的部分上有耐高溫膠帶 將其包覆絕緣。負(fù)極片極耳部位不用耐高溫膠帶，負(fù)極片極耳21與極片粘結(jié)的部分用負(fù)極活性 物質(zhì)4包覆。這樣就保證整個負(fù)極片表面都有活性物質(zhì)，卷繞后正極活性物質(zhì)所對應(yīng)的負(fù) 極表面均有負(fù)極活性物質(zhì)，從而不會影響電池的安全性能，不會引起負(fù)極極耳部位析鋰。如 圖5所示，較為簡單的結(jié)構(gòu)是負(fù)極片極耳21與極片粘結(jié)的部分用帶有負(fù)極活性物質(zhì)4的極 片折疊包覆，即極耳部分呈“Z”形折回。
權(quán)利要求一種高功率鋰聚合物電池結(jié)構(gòu)，包括正極片(1)、負(fù)極片(2)、正極活性物質(zhì)(3)和負(fù)極活性物質(zhì)(4)，正極片(1)和負(fù)極片(2)上有一部分與極片粘結(jié)、一部分伸出極片的極耳(11、21)，正極片(1)和負(fù)極片(2)卷繞形成卷芯，其特征是正極片極耳(11)位于正極片兩端之間，負(fù)極片極耳(21)位于負(fù)極片兩端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰聚合物電池結(jié)構(gòu)，其特征是正極片極耳(11)位于正極片 (1)的中部，負(fù)極片極耳(21)位于負(fù)極片(2)的中部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰聚合物電池結(jié)構(gòu)，其特征是正極片極耳(11)中與極 片粘結(jié)的部分上有耐高溫膠帶將其包覆絕緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰聚合物電池結(jié)構(gòu)，其特征是負(fù)極片極耳(21)與極片粘結(jié) 的部分用負(fù)極活性物質(zhì)(4)包覆。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰聚合物電池結(jié)構(gòu)，其特征是負(fù)極片極耳(21)與極片粘結(jié) 的部分用帶有負(fù)極活性物質(zhì)(4)的極片折疊包覆。
專利摘要本實用新型公開了一種高功率鋰聚合物電池結(jié)構(gòu)，包括正極片、負(fù)極片、正極活性物質(zhì)和負(fù)極活性物質(zhì)，正極片和負(fù)極片上有一部分與極片粘結(jié)、一部分伸出極片的極耳，正極片和負(fù)極片卷繞形成卷芯，正極片極耳位于正極片兩端之間，負(fù)極片極耳位于負(fù)極片兩端之間。這種結(jié)構(gòu)的電池克服了現(xiàn)有卷繞式電池的缺點，既方便批量生產(chǎn)，效率高，又比現(xiàn)有卷繞式電池有更好的集流效果，內(nèi)阻小，大電流放電性能好。
文檔編號H01M10/0587GK201673972SQ20102018315
公開日2010年12月15日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者李齊云 申請人:中山市電贏科技有限公司