卷繞式鋰離子電池極片的製作方法

2023-06-15 23:13:21

專利名稱：卷繞式鋰離子電池極片的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於鋰離子電池領域，尤其是涉及一種卷繞式鋰離子電池極片。
背景技術：
可攜式電子產品以電池作為電源。隨著可攜式產品的迅猛發展，各種電池的用量大增，並且開發出許多新型電池。除大家較熟悉的高性能鹼性電池、可充電的鎳鎘電池、鎳氫電池外，還有近年來開發的鋰電池。其中，鋰離子電池是目前手機、筆記本電腦等現代數碼產品中應用最廣泛的電池。它根據不同的電子產品的要求可以做成扁平長方形、圓柱形、長方形及扣式，並且有由幾個電池串聯並聯在一起組成的電池組。目前，傳統的卷繞式鋰離子電池大多採用單個或多個極耳作為集流方式，電流的導出和引入局限在有限的幾個焊點上，通導能力較低，內阻較高，充放電過程中電流分布不 均，難以實現大電流充放電。另外，大電流充放電時，由於電池內阻大，導致發熱嚴重，電池溫度過高，從而引起安全隱患。因此，提高了鋰離子電池的大電流充放電特性已成為目前的研究焦點之一。大多數的研究均致力於提高鋰離子電池的正、負極活性材料和電解液的大電流充放電性能，取得一定的效果，但功率特性仍制約了現有鋰離子電池在動力電池方面的應用。電極的端面集流技術已經成功應用於鹼性二次電池，大大提高了該電池的功率性倉泛。現有的電池極片一端需要增加集流體時，傳統的做法是採用塗抹法，即用有機溶劑溼潤極片後，把塗層刮抹掉，留出一段集流體。這樣的手法，一方面有機溶劑和塗層顆粒殘留極片表面，影響電池的電性能和安全性，另一方面，正負極片壓實後，已經牢固的附著在集流體上，塗抹會大大增加工作量。鑑於此，有必要設計一種新的卷繞式鋰離子電池極片以解決上述技術問題。

實用新型內容鑑於以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在於提供一種卷繞式鋰離子電池極片，用於提高電池的安全性，利於電池的散熱。為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種卷繞式鋰離子電池極片，該電池極片包括正極片以及塗敷在所述正極片兩面的第一極片塗層，該正極片的尾部沿卷繞方向預留一定寬度的第一集流體空白；所述第一集流體空白遠離第一極片塗層的一邊焊接了第一接續集流體；所述電池極片還包括負極片以及塗敷在所述負極片兩面的第二極片塗層，該負極片的尾部沿卷繞方向預留一定寬度的第二集流體空白；所述集流體空白遠離第二極片塗層的一邊焊接了第二接續集流體。優選地，所述第一集流體空白與第一接續集流體焊接處覆蓋有絕緣膠帶。優選地，所述第二集流體空白與第二接續集流體焊接處覆蓋有絕緣膠帶。優選地，所述第一集流體空白中的集流體及第一接續集流體為鋁箔。優選地，所述第一集流體空白中的集流體厚度為15-30um。[0012]優選地，所述第一接續集流體厚度為20-30um，長度為80um。優選地，所述第二集流體空白中的集流體及第二接續集流體為銅箔。優選地，所述第二集流體空白中的集流體厚度為5-15um。優選地，所述第二接續集流體的厚度為15-25um，長度為95um。本實用新型採用在電池極片一端塗抹出一段空集流體，用超聲波焊接設備，把極片尾端的空集流體與需要延長的空集流體疊加後焊接在一起，焊接部位用絕緣膠帶覆蓋，防止焊接部位刺穿隔膜，導致短路。本實用新型可以快速續接電極，可以改變尾端續接集流體厚度和材質，提高電池的安全性，利於電池的散熱。同時，續接集流體可以增加卷芯直徑，減少隔膜使用量，降低成 本。

圖I顯示為本實用新型卷繞式鋰離子電池中正極片的橫截面示意圖。圖2顯示為本實用新型卷繞式鋰離子電池中正極片的俯視圖。元件標號說明第一極片塗層 11第一集流體空白I第一接續集流體2絕緣膠帶具體實施方式
以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點及功效。請參閱圖I至圖2。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，並非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關係的改變或大小的調整，在不影響本實用新型所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內容得能涵蓋的範圍內。同時，本說明書中所引用的如「上」、「下」、「左」、「右」、「中間」及「一」等的用語，亦僅為便於敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的範圍，其相對關係的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本實用新型可實施的範疇。如圖I至2所示的正極片結構示意圖，本實用新型提供一種卷繞式鋰離子電池，該電池極片包括正極片以及塗敷在所述正極片兩面的第一極片塗層11，該正極片的尾部沿卷繞方向預留一定寬度的第一集流體空白I ;所述第一集流體空白遠離第一極片塗層的一邊焊接了第一接續集流體2 ;所述電池極片還包括負極片以及塗敷在所述負極片兩面的第二極片塗層(未圖示，和正極片結構類似)，該負極片的尾部沿卷繞方向預留一定寬度的第二集流體空白；所述集流體空白遠離第二極片塗層的一邊焊接了第二接續集流體。所述第一集流體空白與第一接續集流體焊接處覆蓋有絕緣膠帶3。所述第二集流體空白與第二接續集流體焊接處也覆蓋有絕緣膠帶。[0028]所述第一集流體空白中的集流體及第一接續集流體為鋁箔。所述第一集流體空白中的集流體厚度為15-30um。所述第一接續集流體厚度為20-30um，長度為80um。所述第二集流體空白中的集流體及第二接續集流體為銅箔。所述第二集流體空白中的集流體厚度為5-15um。所述第二接續集流體的厚度為15-25um，長度為95um。。具體的，在3. 2Ah 26650圓柱形鋰離子電池極片製作時，正極片採用厚度為20um的招箔作為集流體,通過超聲焊機,在正極片尾端續接厚度為30um的招箔80mm。負極片採用厚度為IOum的銅箔作為集流體，通過超聲焊機，在負極片尾端續接厚度為20um的銅箔95_。電芯卷繞時，最外圈的先後順序為隔膜-銅箔-隔膜-鋁箔，把電芯放到圓柱形鋼殼內，焊接極耳，加注電解液，封口後製成對照例電池。在室溫下靜置三天，用IC電流放電到
2.5V，然後用IC電流充電至4. 2V。在針刺測試中，電池不起火爆炸。本實用新型採用在電池極片一端塗抹出一段空白的集流體，用超聲波焊接設備，把極片尾端的空白的集流體與需要延長的空集流體(接續集流體)疊加後焊接在一起，焊接 部位用絕緣膠帶覆蓋，防止焊接部位刺穿隔膜，導致短路。本實用新型可以快速續接電極，可以改變尾端續接集流體厚度和材質，提高電池的安全性，利於電池的散熱。同時，續接集流體可以增加卷芯的直徑，減少隔膜使用量，降低成本。上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用於限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
權利要求1.一種卷繞式鋰離子電池極片，裝設於電芯中，該電池極片包括正極片以及塗敷在所述正極片兩面的第一極片塗層(11)，其特徵在於該正極片的尾部沿卷繞方向預留一定寬度的第一集流體空白(I);所述第一集流體空白遠離第一極片塗層的一邊焊接了第一接續集流體(2);所述電池極片還包括負極片以及塗敷在所述負極片兩面的第二極片塗層，該負極片的尾部沿卷繞方向預留一定寬度的第二集流體空白；所述集流體空白遠離第二極片塗層的一邊焊接了第二接續集流體。
2.根據權利要求I所述的卷繞式鋰離子電池極片，其特徵在於所述第一集流體空白與第一接續集流體焊接處覆蓋有絕緣膠帶(3 )。
3.根據權利要求I所述的卷繞式鋰離子電池極片，其特徵在於所述第二集流體空白與第二接續集流體焊接處覆蓋有絕緣膠帶。
4.根據權利要求I所述的卷繞式鋰離子電池極片，其特徵在於所述第一集流體空白中的集流體及第一接續集流體為鋁箔。
5.根據權利要求I所述的卷繞式鋰離子電池極片，其特徵在於所述第一集流體空白中的集流體厚度為15-30um。
6.根據權利要求I所述的卷繞式鋰離子電池極片，其特徵在於所述第一接續集流體厚度為20-30um，長度為80um。
7.根據權利要求I所述的卷繞式鋰離子電池極片，其特徵在於所述第二集流體空白中的集流體及第二接續集流體為銅箔。
8.根據權利要求I所述的卷繞式鋰離子電池極片，其特徵在於所述第二集流體空白中的集流體厚度為5-15um。
9.根據權利要求I所述的卷繞式鋰離子電池極片，其特徵在於所述第二接續集流體的厚度為15_25um,長度為95um。
專利摘要本實用新型提供一種卷繞式鋰離子電池極片，一種卷繞式鋰離子電池極片，該電池極片包括正極片以及塗敷在所述正極片兩面的第一極片塗層(11)，該正極片的尾部沿卷繞方向預留一定寬度的第一集流體空白(1)；所述第一集流體空白遠離第一極片塗層的一邊焊接了第一接續集流體(2)；所述電池極片還包括負極片以及塗敷在所述負極片兩面的第二極片塗層，該負極片的尾部沿卷繞方向預留一定寬度的第二集流體空白；所述集流體空白遠離第二極片塗層的一邊焊接了第二接續集流體。本實用新型可以快速續接電極，可以改變尾端續接集流體厚度和材質，提高電池的安全性，利於電池的散熱。同時，續接集流體可以增加卷芯直徑，減少隔膜使用量，降低成本。
文檔編號H01M2/26GK202495521SQ20112054969
公開日2012年10月17日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年12月23日
發明者宋華冰, 張波, 李明 申請人:協鑫動力新材料(鹽城)有限公司