一種高能量密度無人機(jī)電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種高能量密度無人機(jī)電池，包括兩個卷芯，每個卷芯包括卷繞成型的正極片、負(fù)極片和位于正極片和負(fù)極片之間的隔膜，以及與正極片連接的正極耳和與負(fù)極片連接的負(fù)極耳，正極耳與正極片沿其長度方向的中部連接，兩個卷芯分別通過兩個正極耳之間的焊接和兩個負(fù)極耳之間的焊接連接，負(fù)極片包括負(fù)極集流體和涂覆于負(fù)極集流體上的第一漿料層，第一漿料層包括球狀的碳顆粒，碳顆粒的孔徑為5~10納米，碳顆粒通過粘接劑粘結(jié)于負(fù)極集流體上。本實(shí)用新型通過采用多卷芯合并和正極耳焊接于正極片沿其長度方向的中間位置，使電池具有高能量密度和高倍率性能，以進(jìn)一步改善電池的使用性能。
【專利說明】
一種高能量密度無人機(jī)電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種薄高能量密度無人機(jī)電池。
【背景技術(shù)】
[0002]無人飛行器也稱“無人機(jī)”，是由遙控站管理(包括遠(yuǎn)程操縱或自主飛行)的航空器。無人機(jī)誕生于上世紀(jì)40年代，曾長期應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。近年來，無人機(jī)開始走向民用，并逐漸在航拍、測繪、農(nóng)業(yè)、短途運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)發(fā)揮出重要作用，無人機(jī)用鋰離子電池也已成為鋰離子電池的又一大細(xì)分市場。隨著無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的崛起，這一市場規(guī)模也將逐漸擴(kuò)大。
[0003]隨著無人機(jī)應(yīng)用范圍越來越廣，下游的電池應(yīng)用商對電池的要求也越來越高，對電池的要求從最開始的“高倍率放電”，到現(xiàn)在的“高倍率、高容量、高溫儲存”兼顧，行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有電池極少有能滿足“三高”標(biāo)準(zhǔn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種高能量密度無人機(jī)電池，具有良好的高溫性能。
[0005]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]提供一種高能量密度無人機(jī)電池，包括兩個卷芯，每個所述卷芯包括卷繞成型的正極片、負(fù)極片和位于所述正極片和負(fù)極片之間的隔膜，以及與所述正極片連接的正極耳和與所述負(fù)極片連接的負(fù)極耳，所述正極耳與所述正極片沿其長度方向的中部連接，兩個所述卷芯分別通過兩個正極耳之間的焊接和兩個負(fù)極耳之間的焊接連接，所述負(fù)極片包括負(fù)極集流體和涂覆于所述負(fù)極集流體上的第一漿料層，所述第一漿料層包括球狀的碳顆粒，所述碳顆粒的孔徑為5?1納米，所述碳顆粒通過粘接劑粘結(jié)于所述負(fù)極集流體上。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型通過采用多卷芯合并和正極耳焊接于正極片沿其長度方向的中間位置，使電池具有高能量密度和高倍率性能，負(fù)極片采用碳顆粒作為其主材料，可以進(jìn)一步改善電池的使用性能。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的一個正極片和正極耳的示意圖。
[0009]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的一個負(fù)極片和負(fù)極耳的示意圖。
[0010]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的另一個正極片和正極耳的示意圖。
[0011 ]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的另一個負(fù)極片和負(fù)極耳的示意圖。
[0012]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的隔膜的示意圖。
[0013]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的一個卷芯的示意圖。
[0014]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例的另一個卷芯的示意圖。
[0015]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例的兩個卷芯連接后的示意圖。
[0016]圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例的電能量密度無人機(jī)電池的示意圖。
[0017]圖1?9中:
[0018]100-卷芯；110-正極片；111-正極集流體；112-第二漿料層；120-負(fù)極片；121-負(fù)極集流體；122-第二漿料層；130-隔膜；131-基膜；132-氧化鋁層；140-正極耳；141-第一金屬帶；142-第一極耳膠;150-負(fù)極耳;151-第二金屬帶；152-第二極耳膠；
[0019]200-鋁塑膜殼體。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0021 ]在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。
[0022]在本實(shí)用新型的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”、“連接”、“固定”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個部件內(nèi)部的連通或兩個部件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0023]如圖1?9所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種高能量密度無人機(jī)電池，包括兩個卷芯100，每個卷芯100包括卷繞成型的正極片110、負(fù)極片120和位于正極片110和負(fù)極片120之間的隔膜130，以及與正極片110連接的正極耳140和與負(fù)極片120連接的負(fù)極耳150，正極耳140與正極片110沿其長度方向的中部連接，兩個卷芯100分別通過兩個正極耳140之間的焊接和兩個負(fù)極耳150之間的焊接連接，負(fù)極片120包括負(fù)極集流體121和涂覆于負(fù)極集流體121上的第一漿料層122，第一漿料層122包括球狀的碳顆粒，碳顆粒的孔徑為5?10納米，碳顆粒通過粘接劑粘結(jié)于負(fù)極集流體121上。本實(shí)施例通過采用多卷芯合并和正極耳140焊接于正極片沿其長度方向的中間位置，使電池具有高鞒量密度和高倍率性能，與此同時，負(fù)極片120采用碳顆粒作為其主材料，可以進(jìn)提高電池的使用穩(wěn)定性。
[0024]于本實(shí)施例中，碳顆粒為中間相多孔碳微球，具有各相同性的特性，在碳顆粒中添加導(dǎo)電劑、粘接劑等添加劑混合為第一漿料，將第一漿料置于烘箱中烘烤，即可制得第一漿料層122，烘烤后的第一漿料層122中的碳顆粒的重量百分比為90?94%。
[0025]于本實(shí)施例中，正極片110包括正極集流體111和涂覆于正極集流體111上的第二漿料層112，第二漿料層112包括鈷酸鋰顆粒，鈷酸鋰顆粒通過粘接劑粘結(jié)于正極集流體111上。具體地，鈷酸鋰顆粒包括小粒徑倍率型鈷酸鋰和二次大顆粒鈷酸鋰，兩者的混合比例為5:5?7:3，其中小粒徑倍率型鈷酸鋰的粒徑小，具有高比表面積，可以保證電池的倍率性能，而二次大顆粒鈷酸鋰使電池具有高能量密度，本實(shí)施例將這兩種顆粒混合作為正極片110的主材料，使電池兼具有高能量密度和高倍率性能。本實(shí)施例中，在鈷酸鋰顆粒中添加導(dǎo)電劑和粘接劑以及其他添加劑混合為第二漿料，第二漿料置于烘箱中烘烤后，去除其中易揮發(fā)組分，得第二漿料層112，烘烤后的第二漿料層112中的鈷酸鋰顆粒的重量百分比為90?93%。
[0026]于本實(shí)施例中，如圖1、2所示，其中一個正極耳140的第一金屬帶141上設(shè)置有第一極耳膠142，其中一個負(fù)極耳150的第二金屬帶151上設(shè)置有第二極耳膠152。兩個正極耳140的第一金屬帶141超聲焊接，兩個負(fù)極耳150的兩個第二金屬帶151超聲焊接，通過超聲焊接將兩個卷芯100連接起來，只需在其中一個正極耳140、一個負(fù)極耳150上設(shè)置極耳膠即可避免極耳和鋁塑膜殼體200之間相互影響，從而影響電池的使用性能。
[0027]于本實(shí)施例中，如圖5所示，隔膜130包括基膜131和涂覆于基膜131的一個側(cè)面的氧化鋁層132。采用該隔膜130可以增加正極片110和負(fù)極片120的粘結(jié)穩(wěn)定性，同時又能保證電池的使用性能不受影響。
[0028]上述基膜131為PE膜，其厚度為16微米，PE膜的孔隙率為45?48%。
[0029]于本實(shí)施例中，氧化鋁層132的厚度為3~5微米，氧化鋁層132中的氧化鋁的粒徑為200?500納米。
[0030]隔膜130設(shè)置有氧化鋁層132的一側(cè)與負(fù)極片120連接，隔膜130背離氧化鋁層132的一側(cè)與正極片110連接。
[0031]于本實(shí)施例中，如圖6、7所示，卷芯100結(jié)束卷繞的邊緣處分別通過終止膠固定，SP正極片110、隔膜130和負(fù)極片120在結(jié)束卷繞的邊緣處通過一個長條狀的終止膠固定，以防止卷芯100發(fā)生松卷現(xiàn)象，同時又能避免影響電池的使用性能。
[0032]于本實(shí)施例中，如圖9所示，卷芯100外包覆有鋁塑膜殼體200。鋁塑膜殼體200由外到內(nèi)包括尼龍層、鋁層和CPP薄膜層。尼龍層處于最外層，用以防止電池外殼劃傷，中間鋁層是鋁塑成型層，可以防止外界空氣和水分進(jìn)入到電池內(nèi)部;最內(nèi)層是CPP薄膜層，呈光亮色，主要用于電池的熱封裝。
[0033]本實(shí)施例的高能量密度無人機(jī)電池中還設(shè)置有電解液，電解液中添加有添加劑DMMP，以改善電解液的熱穩(wěn)定性，電解液中的添加劑DMMP的含量為4~8%。
[0034]以上內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高能量密度無人機(jī)電池，其特征在于，包括兩個卷芯，每個所述卷芯包括卷繞成型的正極片、負(fù)極片和位于所述正極片和負(fù)極片之間的隔膜，以及與所述正極片連接的正極耳和與所述負(fù)極片連接的負(fù)極耳，所述正極耳與所述正極片沿其長度方向的中部連接，兩個所述卷芯分別通過兩個正極耳之間的焊接和兩個負(fù)極耳之間的焊接連接，所述負(fù)極片包括負(fù)極集流體和涂覆于所述負(fù)極集流體上的第一漿料層，所述第一漿料層包括球狀的碳顆粒，所述碳顆粒的孔徑為5?10納米，所述碳顆粒通過粘接劑粘結(jié)于所述負(fù)極集流體上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能量密度無人機(jī)電池，其特征在于，所述正極片包括正極集流體和涂覆于所述正極集流體上的第二漿料層，所述第二漿料層包括鈷酸鋰顆粒，所述鈷酸鋰顆粒通過粘接劑粘結(jié)于所述正極集流體上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能量密度無人機(jī)電池，其特征在于，其中一個所述正極耳的金屬帶上設(shè)置有極耳膠，其中一個所述負(fù)極耳的金屬帶上也設(shè)置有極耳膠。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能量密度無人機(jī)電池，其特征在于，所述隔膜包括基膜和涂覆于所述基膜的一個側(cè)面的氧化鋁層。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高能量密度無人機(jī)電池，其特征在于，所述基膜的厚度為16微米。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高能量密度無人機(jī)電池，其特征在于，所述基膜為PE膜，所述PE膜的孔隙率為45?48%。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高能量密度無人機(jī)電池，其特征在于，所述氧化鋁層的厚度為3?5微米，所述氧化鋁層中的氧化鋁的粒徑為200~500納米。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高能量密度無人機(jī)電池，其特征在于，所述隔膜設(shè)置有所述氧化鋁層的一側(cè)與所述負(fù)極片連接，所述隔膜背離所述氧化鋁層的一側(cè)與所述正極片連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的高能量密度無人機(jī)電池，其特征在于，所述卷芯結(jié)束卷繞的邊緣處分別通過終止膠固定。10.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的高能量密度無人機(jī)電池，其特征在于，所述卷芯外包覆有鋁塑膜殼體。
【文檔編號】H01M10/0587GK205680747SQ201521142091
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2015年12月31日 公開號201521142091.9, CN 201521142091, CN 205680747 U, CN 205680747U, CN-U-205680747, CN201521142091, CN201521142091.9, CN205680747 U, CN205680747U
【發(fā)明人】朱亞飛, 溫恒, 范東平, 鄧貴發(fā), 凌中倫
【申請人】東莞市諾威新能源有限公司