一種安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片的製作方法

2023-05-15 22:43:16 2

一種安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，其包含若干負極片、若干正極片以及隔膜。隔膜通過若干次摺疊形成重複延伸的M形；負極片和正極片平行，且依次間隔插置在隔膜內交替疊放，並按照負極片-隔膜-正極片-隔膜-負極片的方式重複延伸；每張正極片或負極片的與極耳相對的尾端均位於隔膜內部並被隔膜包裹；每張正極片或負極片的極耳一端分別位於隔膜的外部，並與相鄰的另外一個負極片或正極片的極耳一端的位置成180°；隔膜在與負極片或正極片的極耳垂直的兩側的寬度大於負極片或正極片的寬度。本實用新型提供的組裝式極片克服了這種寬極耳的電池容易正負極接觸短路的缺點，大大提高了高功率電池的安全可靠性。
【專利說明】一種安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鋰離子電池，具體地，涉及一種高功率疊片鋰離子電池中的組裝式極片。

【背景技術】
[0002]近年來，隨著電動汽車、電動自行車、電動工具等領域的發展，對於功率型電源的需求越來越大。鋰離子電池與鉛酸、鎳鎘等其他類型的電池相比，具有比能量大、工作電壓高、環境友好、無記憶效應等優點。因此，高功率鋰離子電池技術日益受到關注。
[0003]高功率鋰離子電池的技術關鍵點之一是極耳的引出方式。為了支持大電流的放電，極耳的載流能力是電池設計時需要考慮的重要方面。目前採用的方法是加寬加厚極耳，從電池的兩端分別引出正負極極耳。圖1為傳統的「Z」字型疊片方式。如圖1所示，隔膜以垂直於極耳方向的Z字形疊片方式，將正負極極片隔開。但是這種疊片方式，正極(或負極)的尾端很容易在疊片或者焊接等工藝過程中，從隔膜中錯開來，從而搭上相鄰的極片，造成電池內部短路。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種用於高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，能夠使高功率電池的安全性能提高，避免電池的內部短路。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型提供了一種安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，其中，該組裝式極片設置在所述的高功率疊片鋰離子電池內部，其包含:若干負極片、若干正極片以及隔膜；所述的隔膜通過若干次摺疊形成重複延伸的M形；所述的負極片和正極片平行，且依次間隔插置在所述的隔膜內交替疊放，並按照負極片-隔膜-正極片-隔膜-負極片的方式重複延伸；每張正極片或負極片的與極耳相對的尾端均位於所述的隔膜內部並被隔膜包裹，同時與相鄰的另外一個負極片或正極片通過隔膜完全隔開；每張正極片或負極片的極耳一端分別位於隔膜的外部，並與相鄰的另外一個負極片或正極片的極耳一端的位置成180° ;所述的隔膜在與負極片或正極片的極耳垂直的兩側的寬度大於負極片或正極片的寬度。
[0006]上述的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，其中，所述的正極片或負極片的極耳一端分別位於所述的高功率疊片鋰離子電池的兩側。
[0007]上述的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，其中，所述的正極片或負極片的極耳一端分別露出所述的隔膜2?3mm。
[0008]上述的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，其中，所述的隔膜在與負極片或正極片的極耳垂直的兩側的寬度比負極片或正極片的寬度大2?3mm。
[0009]上述的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，其中，所述的隔膜在與負極片或正極片的極耳垂直的兩側的寬於負極片或正極片處，由絕緣膠帶包裹封裝。
[0010]上述的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，其中，所述的隔膜在負極片或正極片的極耳一端於極耳兩側處分別由絕緣膠帶包裹封裝。
[0011]上述的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，其中，所述的負極片或正極片，其極耳的寬度小於或者等於該負極片或正極片的寬度。
[0012]上述的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，其中，所述的負極片和正極片的尺寸大小相等。
[0013]本實用新型提供的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片具有以下優點:
[0014]本實用新型適用於正負極的極耳位於電池兩端的極片組裝，其中隔膜的疊片方向平行於極耳方向，以M字形的疊片方式組裝。每片極片沒有極耳的一端被隔膜完全包裹，有極耳的另一端，極片也是和相鄰的極片完全隔開。在極片平行於極耳的兩邊，隔膜設有寬度餘量，可以將相鄰的極片隔開，在疊片結束後，以絕緣膠帶將電芯兩邊封住。這樣每張極片的四邊都與相鄰極片隔絕，整個電芯也通過隔膜和絕緣膠帶固定，完全將正負極極片通過隔膜分隔開來。在後期的焊接組裝工藝中，極片不會發生移動，正負極片沒有接觸的可能性，克服了這種寬極耳的電池容易正負極接觸短路的缺點。從而大大提高了高功率電池的安全性能，避免了電池的內部短路。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為疊片式高功率鋰離子電池的傳統的「Z」字型疊片方式示意圖。
[0016]圖2為本實用新型的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片示意圖。

【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步地說明。
[0018]如圖2所示，本實用新型提供的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，設置在高功率疊片鋰離子電池內部，其包含:若干負極片2、若干正極片3以及隔膜I。
[0019]隔膜I通過若干次摺疊形成重複延伸的M形。
[0020]負極片2和正極片3的尺寸大小相等。負極片2和正極片3平行，且依次間隔插置在隔膜I內交替疊放，並按照負極片-隔膜-正極片-隔膜-負極片的方式重複延伸。
[0021]每張正極片3或負極片2的與極耳相對的尾端均位於隔膜I內部並被隔膜I包裹，同時與相鄰的另外一個負極片2或正極片3通過隔膜I完全隔開。
[0022]每張正極片3或負極片2的極耳一端分別位於隔膜I的外部，並與相鄰的另外一個負極片2或正極片3的極耳一端的位置成180°，正極片3或負極片2的極耳一端分別位於高功率疊片鋰離子電池的兩側。正極片3或負極片2的極耳一端分別露出隔膜I外2?3mm。
[0023]隔膜I在與負極片2或正極片3的極耳垂直的兩側的寬度大於負極片2或正極片3的寬度。隔膜I在與負極片2或正極片3的極耳垂直的兩側的寬度比負極片2或正極片3的寬度大2?3mm。
[0024]隔膜I在與負極片2或正極片3的極耳垂直的兩側的寬於負極片2或正極片3處，由絕緣膠帶包裹封裝。
[0025]隔膜I在負極片2或正極片3的極耳一端於極耳兩側處分別由絕緣膠帶包裹封裝。
[0026]負極片2或正極片3，其極耳的寬度小於或者等於該負極片2或正極片3的寬度。
[0027]本實用新型提供的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，先將負極片2放在隔膜I上，極片的寬度比隔膜I小2mm左右。再將隔膜I從負極片2底部即與極耳一端位置相反的另一端翻過，包住負極片2後並使負極片2的極耳一端露出隔膜I外2mm左右，然後將正極片3放在隔膜I上，其極耳與相鄰的負極片2的極耳位於相反的方向即相鄰的兩個極片的極耳位置成180°，同樣正極片3的寬度也比隔膜I小2mm左右。再按上述步驟，將隔膜I從正極片3底部即與極耳一端位置相反的另一端翻過，包住正極片3後並使正極片3的極耳一端露出隔膜I外2_左右，再放入另一片負極片2。如此方式組裝極片完成後，使用絕緣膠帶將電芯的兩個非極耳側即與極耳端垂直的兩側隔膜I封住。電芯有極耳的兩端，在極耳兩邊的隔膜I也用絕緣膠帶將電芯封住。通過這樣的方式，就完成了高功率極片的組裝。
[0028]本實用新型提供的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，適用於正負極的極耳位於電池兩端的極片組裝。正負極極片通過隔膜I隔開，每片正負極極片的尾端用隔膜I包裹起來，極片兩側各留出相應寬度的隔膜I用以隔斷正負極，在疊片結束時，再以絕緣膠帶將電芯兩側封起。本實用新型完全將正負極極片通過隔膜I分隔開來，能夠避免高功率電池正負極極片接觸短路，使高功率電池的安全性能提高。
[0029]儘管本實用新型的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護範圍應由所附的權利要求來限定。
【權利要求】
1.一種安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，其特徵在於，該組裝式極片設置在所述的高功率疊片鋰離子電池內部，其包含:若干負極片(2)、若干正極片(3)以及隔膜(I); 所述的隔膜(I)通過若干次摺疊形成重複延伸的M形； 所述的負極片(2)和正極片(3)平行，且依次間隔插置在所述的隔膜(I)內交替疊放，並按照負極片-隔膜-正極片-隔膜-負極片的方式重複延伸； 每張正極片(3)或負極片(2)的與極耳相對的尾端均位於所述的隔膜(I)內部並被隔膜(I)包裹； 每張正極片(3)或負極片(2)的極耳一端分別位於隔膜(I)的外部，並與相鄰的另外一個負極片(2)或正極片(3)的極耳一端的位置成180° ； 所述的隔膜(I)在與負極片(2)或正極片(3)的極耳垂直的兩側的寬度大於負極片(2)或正極片(3)的寬度。
2.如權利要求1所述的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，其特徵在於，所述的正極片(3)或負極片(2)的極耳一端分別位於所述的高功率疊片鋰離子電池的兩側。
3.如權利要求2所述的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，其特徵在於，所述的正極片(3)或負極片(2)的極耳一端分別露出所述的隔膜(I) 2?3mm。
4.如權利要求1所述的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，其特徵在於，所述的隔膜(I)在與負極片(2)或正極片(3)的極耳垂直的兩側的寬度比負極片(2)或正極片(3)的寬度大2?3mm。
5.如權利要求4所述的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，其特徵在於，所述的隔膜(I)在與負極片(2)或正極片(3)的極耳垂直的兩側的寬於負極片(2)或正極片(3)處，由絕緣膠帶包裹封裝。
6.如權利要求5所述的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，其特徵在於，所述的隔膜(I)在負極片(2)或正極片(3)的極耳一端於極耳兩側處分別由絕緣膠帶包裹封裝。
7.如權利要求5所述的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，其特徵在於，所述的負極片(2)或正極片(3)，其極耳的寬度小於或者等於該負極片(2)或正極片(3)的寬度。
8.如權利要求7所述的安全防短路的高功率疊片鋰離子電池的組裝式極片，其特徵在於，所述的負極片(2)和正極片(3)的尺寸大小相等。
【文檔編號】H01M4/13GK204130625SQ201420604954
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月20日 優先權日:2014年10月20日
【發明者】高蕾, 簡德超, 顧洪匯, 李維, 程廣玉 申請人:上海空間電源研究所