專利名稱：一種方形超級電容器或電池的電芯結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超級電容器或電池的電芯結(jié)構(gòu)，特別涉及一種方形超級電容器或鋰離子電池的電芯結(jié)構(gòu)，屬于電子元器件領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)境的日益惡化，環(huán)保呼聲日益高漲，資源和能源日漸短缺，人類將更加依賴潔凈的和可以再生的新能源成為大勢所趨。電池和電容器是兩類最為常用的儲(chǔ)能元件，特別是超級電容器和鋰離子電池，由于各自的性能特點(diǎn)優(yōu)勢，在民用、工業(yè)、交通、軍事、國防等眾多領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)方形特別是卷繞式結(jié)構(gòu)的超級電容器或電池，需要在極片兩頭或中間留出特定寬度及數(shù)量的空白間歇位以方便極耳焊接引出，間歇位設(shè)計(jì)不好則很容易導(dǎo)致卷繞后的電芯極耳錯(cuò)位，從而影響后續(xù)的焊接效果和電芯整體外觀，多極耳引出的電芯尤其存在這種問題。同時(shí)，此種電芯在極耳的尺寸、位置、數(shù)量及引出朝向等方面，均不方便根據(jù)需要靈活調(diào)整，影響了器件的大電流放電和倍率性能。另外，方形超級電容器或電池的殼體內(nèi)部一般被電芯所填滿，基本沒有為氣體釋放、熱量擴(kuò)散留出空間(特別在模塊成組時(shí)，外殼正面之間貼合緊密，不便散熱)，這一定程度上存在安全隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有方形超級電容器或電池結(jié)構(gòu)上的缺陷，公開一種操作簡單、極耳調(diào)整便利、適合大電流充放電，同時(shí)散熱性好、安全可靠性強(qiáng)的電芯結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種方形超級電容器或電池的電芯結(jié)構(gòu)，包括涂有正極活性物質(zhì)的正極片、隔膜和涂有負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極片。其特征在于所述正極片、負(fù)極片的一側(cè)邊緣均預(yù)留有一定寬度的未涂活性物質(zhì)的空白；按照正極片-隔膜-負(fù)極片-隔膜的順序不斷疊片形成多層結(jié)構(gòu)的電芯本體；或者將正極片、隔膜、負(fù)極片依次層疊后進(jìn)行卷繞形成電芯本體；在所述電芯本體兩側(cè)分別形成外露于電芯本體的多層正極空白區(qū)和多層負(fù)極空白區(qū)；所述多層正極空白區(qū)與至少一個(gè)正極耳連接，多層負(fù)極空白區(qū)與至少一個(gè)負(fù)極耳連接。本實(shí)用新型中，所述多層正極空白區(qū)、多層負(fù)極空白區(qū)分別與正、負(fù)極耳連接后朝電芯本體中部對折。本實(shí)用新型中，所述多層正極空白區(qū)、多層負(fù)極空白區(qū)分別與正、負(fù)極耳連接后朝電芯本體中部的同一平面上或相對平面上對折。在同一平面上對折時(shí)，需控制正、負(fù)極空白寬度，使之對折后在電芯本體中部不會(huì)發(fā)生接觸。本實(shí)用新型中，所述多層正極空白區(qū)、多層負(fù)極空白區(qū)分別與正、負(fù)極耳連接后， 再在其一面或兩面粘貼耐高溫絕緣膠紙或膠布，以防止充放電工作時(shí)，對折后的正、負(fù)極空白因持續(xù)發(fā)熱升溫而影響到電芯本體或外殼等部件，同時(shí)避免正負(fù)極在異常情況下接觸短路。[0010]本實(shí)用新型中，所述多層正極空白區(qū)、多層負(fù)極空白區(qū)與正、負(fù)極耳采用超聲焊、 激光焊、電阻焊、乙炔焊、電弧焊或機(jī)械刺鉚中的一種方式實(shí)現(xiàn)連接。本實(shí)用新型中，所述正、負(fù)極耳從電芯一端或相對端引出。本實(shí)用新型中所述的電池包括鋰離子電池、鎳氫電池、鎳鎘電池、鉛酸電池、鋰硫電池、鋅錳電池、鋰錳電池、鋅銀電池、鋅空氣電池、鋅汞電池等一次或二次電池。本實(shí)用新型由于采用以上技術(shù)方案，可以不必在極片設(shè)計(jì)時(shí)過多考慮極耳位置預(yù)留和對位等問題，因此大大簡化了設(shè)計(jì)工作、降低了設(shè)計(jì)難度；同時(shí)，可以根據(jù)使用需要任意調(diào)整引出極耳的尺寸、位置、數(shù)量及引出朝向，有利于改善電池或電容器的倍率性能發(fā)揮，適合高功率場合應(yīng)用。另外，正、負(fù)極空白對折后，在電芯中部留出的一部分未被填塞空間，既可作為氣囊使用，又方便散熱(特別是軟包裝電容器或電池在模塊成組時(shí)，外殼正面之間留有空隙，非常便于散熱)，提高了超級電容器或電池的安全可靠性。

附圖1為本實(shí)用新型疊片式超級電容器或電池的正、負(fù)極片結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為本實(shí)用新型卷繞式超級電容器或電池的正、負(fù)極片結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3、4為本實(shí)用新型方形超級電容器或電池的電芯兩側(cè)空白區(qū)的兩種不同對折方式示意圖。圖中1正極片；2正極空白；3負(fù)極空白；4負(fù)極片；5正極極耳；6負(fù)極極耳；7電芯本體
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 參見附圖1和3，將超級電容器的正極片1、負(fù)極片4的一側(cè)邊緣均預(yù)留出一定寬度且未涂料的空白區(qū)2、3，按正極-隔膜-負(fù)極-隔膜的順序進(jìn)行多層疊片，確保正、負(fù)極的空白區(qū)分別外露于電芯本體的兩側(cè)。將多層正極空白區(qū)2與一根正極耳5超聲焊接，多層負(fù)極空白區(qū)3與一根負(fù)極耳6超聲焊接，保持兩根極耳同時(shí)從電芯頂端引出。在正、負(fù)極空白區(qū)的兩面貼耐高溫絕緣膠紙，然后同時(shí)朝電芯本體7中部的同一平面上對折。實(shí)施例2 參見附圖2和4，將鋰離子電池的正極片1、負(fù)極片4的一側(cè)邊緣分別預(yù)留出一定寬度且未涂料的空白區(qū)2、3，依次層疊正極片、隔膜和負(fù)極片并完成卷繞，確保正、負(fù)極的空白區(qū)分別外露于電芯本體的兩側(cè)。將多層正極空白區(qū)2與兩根正極耳5機(jī)械刺鉚連接，多層負(fù)極空白區(qū)3與兩根負(fù)極耳6機(jī)械刺鉚連接，保持正、負(fù)極耳分別從電芯頂端和底端引出。在正、負(fù)極空白區(qū)的兩面貼耐高溫絕緣膠紙，然后分別朝電芯本體7中部的相對平面上對折。
權(quán)利要求1.一種方形超級電容器或電池的電芯結(jié)構(gòu)，包括涂有正極活性物質(zhì)的正極片、隔膜和涂有負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極片。其特征在于所述正極片、負(fù)極片的一側(cè)邊緣均預(yù)留有一定寬度的未涂活性物質(zhì)的空白；按照正極片-隔膜-負(fù)極片-隔膜的順序不斷疊片形成多層結(jié)構(gòu)的電芯本體；或者將正極片、隔膜、負(fù)極片依次層疊后進(jìn)行卷繞形成電芯本體；在所述電芯本體兩側(cè)分別形成外露于電芯本體的多層正極空白區(qū)和多層負(fù)極空白區(qū)；所述多層正極空白區(qū)與至少一個(gè)正極耳連接，多層負(fù)極空白區(qū)與至少一個(gè)負(fù)極耳連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方形超級電容器或電池的電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多層正極空白區(qū)、多層負(fù)極空白區(qū)分別與正、負(fù)極耳連接后朝電芯本體中部對折。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種方形超級電容器或電池的電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多層正極空白區(qū)、多層負(fù)極空白區(qū)分別與正、負(fù)極耳連接后朝電芯本體中部的同一平面上或相對平面上對折。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種方形超級電容器或電池的電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多層正極空白區(qū)、多層負(fù)極空白區(qū)分別與正、負(fù)極耳連接后，再在其一面或兩面粘貼耐高溫絕緣膠紙或膠布。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種方形超級電容器或電池的電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多層正極空白區(qū)、多層負(fù)極空白區(qū)與正、負(fù)極耳采用超聲焊、激光焊、電阻焊、乙炔焊、電弧焊或機(jī)械刺鉚中的一種方式實(shí)現(xiàn)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種方形超級電容器或電池的電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述正、負(fù)極耳從電芯一端或相對端引出。
專利摘要一種方形超級電容器或電池的電芯結(jié)構(gòu)，包括涂有正極活性物質(zhì)的正極片、隔膜和涂有負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極片，正、負(fù)極片的一側(cè)邊緣均預(yù)留有一定寬度的未涂活性物質(zhì)的空白，經(jīng)疊片或卷繞后分別外露于電芯本體的兩側(cè)，將多層正極空白與正極耳連接，多層負(fù)極空白與負(fù)極耳連接；將多層正、負(fù)極空白同時(shí)朝電芯本體中部對折。這種獨(dú)特的電芯結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)使用需要任意調(diào)整引出極耳的尺寸、位置、數(shù)量及引出朝向，設(shè)計(jì)合理、操作簡單、易于實(shí)現(xiàn)，對于大電流充放電、高功率場合尤其適用。同時(shí)，正、負(fù)極空白對折后，在電芯本體中部留出的一部分未被填塞空間，既可作為氣囊使用，又方便散熱，提高了超級電容器或電池的安全可靠性。
文檔編號H01M2/26GK202103128SQ20112023966
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者盧海, 張治安, 李劍鋒, 李劼, 賴延清 申請人:長沙業(yè)翔能源科技有限公司