高倍率聚合物圓柱型鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高倍率聚合物圓柱型鋰離子電池，其包括電池殼體以及卷芯；卷芯由正極片、負極片卷繞形成，正極片、負極片間采用絕緣隔膜絕緣隔離，在正極片的中心區設有正極極耳，正極極耳穿出電池殼體外的端部形成正極極耳連接體；負極片上設有負極極耳，負極極耳穿出電池殼體外的端部形成負極極耳連接體，所述正極極耳連接體、負極極耳連接體分別位于電池殼體外的兩端，且正極極耳連接體、負極極耳連接體與電池殼體呈同軸分布。本實用新型結構緊湊，能有效減少電子遷移的時間以及電子遷移過程中的阻抗，降低內部損耗，提高輸出功率，安全可靠。
【專利說明】
高倍率聚合物圓柱型鋰離子電池
技術領域
[0001] 本實用新型涉及一種電池，尤其是一種高倍率聚合物圓柱型鋰離子電池，屬于聚 合物鋰離子電池的技術領域。
【背景技術】
[0002] 目前，市場上所銷售的聚合物圓柱型鋰離子電池主要以常規倍率放電或者是低倍 率放電為主，因其極耳為單極耳，極耳一般位于卷芯的中心，放電時電子迀移的距離較長， 電池放電過程中的阻抗較大，而使其放電電流倍率僅為IC-5C，其輸出功率較低。而提高電 池輸出功率主要通過降低電池內阻，減少放電過程中電池內部損耗來實現，采用二個或多 個極耳的方式降低電池內阻提高放電倍率是圓柱型鋼殼電池普遍采用的一種有效的方式， 由于聚合物圓柱型鋰離子電池封裝結構的特殊性，很難實現多個極耳卷繞后同一水平面以 及避免焊接后鋁塑包裝膜防止焊接位置接觸短路或破損等現象，工藝復雜無法進行批量化 生產，因而很難實現類似鋼殼圓柱型鋰離子電池 IOC或更高倍率放電。綜上所述，聚合物圓 柱型鋰離子電池，在高功率放電使用過程中都有一些局限之處。隨著電子產品要求的提高， 對電池大功率要求輸出日異迫切，聚合物圓柱型鋰離子電池的不足之處日益突出，無法滿 足各種電子產品的大功率輸出需求。
【發明內容】
[0003] 本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種高倍率聚合物圓柱型 鋰離子電池，其結構緊湊，能有效減少電子迀移的時間以及電子迀移過程中的阻抗，降低內 部損耗，提高輸出功率，安全可靠。
[0004] 按照本實用新型提供的技術方案，所述高倍率聚合物圓柱型鋰離子電池，包括電 池殼體以及封裝于所述電池殼體內的卷芯;所述卷芯由正極片、負極片卷繞形成，所述正極 片、負極片間采用絕緣隔膜絕緣隔離，在所述正極片的中心區設有正極極耳，所述正極極耳 的一端與正極片電連接，正極極耳的另一端穿出電池殼體外，且正極極耳穿出電池殼體外 的端部形成正極極耳連接體；負極片上設有負極極耳，所述負極極耳的一端與負極片電連 接，負極極耳的另一端穿出電池殼體外，且負極極耳穿出電池殼體外的端部形成負極極耳 連接體，所述正極極耳連接體、負極極耳連接體分別位于電池殼體外的兩端，且正極極耳連 接體、負極極耳連接體與電池殼體呈同軸分布。
[0005] 所述正極極耳還包括用于與正極片連接的正極極片連接體以及與所述正極片連 接體連接的正極極耳過渡體，所述正極極片連接體、正極極耳過渡體均位于電池殼體內，正 極極耳過渡體的另一端與正極極耳連接體連接，以使得正極極片連接體、正極極耳過渡體 與正極極耳連接體呈Z型。
[0006] 所述正極片上設有正極極耳焊接區，所述正極極耳焊接區位于正極片的中心區， 正極極片連接體通過正極連接體箱片焊接在正極片的正極極耳焊接區上。
[0007] 所述正極極耳焊接區的寬度為10~15mm。
[0008] 所述負極極耳還包括用于與負極片連接的負極極片連接體以及與所述負極極片 連接體連接的負極極耳過渡體，所述負極極耳過渡體、負極極耳連接體均位于電池殼體內， 負極極耳過渡體的另一端與負極極耳連接體連接，以使得正極極片連接體、負極極耳過渡 體與負極極耳連接體呈Z型。
[0009] 所述負極片上設有負極極耳焊接區，負極極片連接體通過負極連接體箱片焊接在 負極片的負極極耳焊接區;所述負極極片連接體距離負極片中心區的長度為卷芯周長的1/ 4〇
[00?0]所述負極極耳焊接區的寬度為8~10mm。
[0011] 所述電池殼體采用鋁塑膜制成。
[0012] 本實用新型的優點：正極極耳的正極極片連接體焊接在正極片中心區的正極極耳 焊接區，負極極耳的負極極片連接體焊接在負極片的負極極耳焊接區，所述負極極耳焊接 區距離負極片的中心為卷芯周長的1/4,從而距遠端電子迀移的距離將比現有結構在末端 的縮短一半，大大減少電子迀移的時間以及電子迀移過程中的阻抗，電池的阻抗比現有的 鋰離子電池的阻抗下降IOmΩ，約35%-40%的降幅，因而，能大量減少熱量釋放，降低電池 內部損耗，放電倍率達到IOC以上，放電效率94 %以上（IOC/1C )，提高電池輸出功率，安全可 與巨〇
【附圖說明】
[0013] 圖1為本實用新型的剖視圖。
[0014]圖2為本實用新型卷芯的示意圖。
[0015]圖3為本實用新型的結構不意圖。
[0016] 圖4為本實用新型正極片與正極極耳的配合示意圖。
[0017] 圖5為本實用新型負極片與負極極耳的配合示意圖。
[0018] 附圖標記說明：101-電池殼體、102-正極片、103-負極片、104-正極極耳、105-負極 極耳、106-正極極片連接體、107-負極極片連接體、108-正極極耳過渡體、109-正極極耳連 接體、110-負極極耳過渡體、111-負極極耳連接體、112-絕緣隔膜、113-正極極耳焊接區以 及114-負極極耳焊接區。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0020] 如圖1、圖2和圖3所示:為了能有效減少電子迀移的時間以及電子迀移過程中的阻 抗，降低內部損耗，提高輸出功率，本實用新型包括電池殼體101以及封裝于所述電池殼體 101內的卷芯;所述卷芯由正極片102、負極片(03卷繞形成，所述正極片102、負極片103間采 用絕緣隔膜112絕緣隔離，在所述正極片102的中心區設有正極極耳104,所述正極極耳104 的一端與正極片102電連接，正極極耳104的另一端穿出電池殼體101外，且正極極耳104穿 出電池殼體101外的端部形成正極極耳連接體109;負極片103上設有負極極耳105,所述負 極極耳105的一端與負極片103電連接，負極極耳105的另一端穿出電池殼體101外，且負極 極耳105穿出電池殼體101外的端部形成負極極耳連接體111，所述正極極耳連接體109、負 極極耳連接體111分別位于電池殼體101外的兩端，且正極極耳連接體109、負極極耳連接體 111與電池殼體101呈同軸分布。
[0021]具體地，所述電池殼體101采用鋁塑膜制成。電池殼體101呈圓柱型，卷芯密封在電 池殼體101內，正極片102、負極片103間通過絕緣隔膜112相互絕緣隔離，正極片102、負極片 103、絕緣隔膜112間采用常用的技術手段能卷繞得到卷芯，正極極耳連接體109、負極極耳 連接體111與電池殼體1 〇 1呈同軸分布，通過正極極耳連接體109能實現將正極片102的連接 引出，通過負極極耳連接體111實現將負極片103的連接引出，從而能夠降低電池內阻，提高 放電倍率。
[0022] 進一步地，所述正極極耳104還包括用于與正極片102連接的正極極片連接體106 以及與所述正極片連接體106連接的正極極耳過渡體108,所述正極極片連接體106、正極極 耳過渡體108均位于電池殼體101內，正極極耳過渡體108的另一端與正極極耳連接體109連 接，以使得正極極片連接體106、正極極耳過渡體108與正極極耳連接體109呈Z型。
[0023] 本實用新型實施例中，正極極片連接體106、正極極耳過渡體108以及正極極耳連 接體109間為一體成型，通過折彎等工藝形成Z型的結構，從而能滿足與正極片102間的連 接，以及在電池殼體101外的分布。
[0024]如圖4所示，所述正極片102上設有正極極耳焊接區113,所述正極極耳焊接區113 位于正極片102的中心區，正極極片連接體106通過正極連接體箱片焊接在正極片102的正 極極耳焊接區113上。
[0025]本實用新型實施例中，所述正極極耳焊接區113的寬度為10~15mm，一般地，正極 極片連接體106的寬度為4~8mm，通過正極連接體箱片與正極片102的焊接過程為本技術領 域人員所熟知，此處不再贅述。
[0026]所述負極極耳105還包括用于與負極片103連接的負極極片連接體107以及與所述 負極極片連接體107連接的負極極耳過渡體110,所述負極極耳過渡體110、負極極耳連接體 107均位于電池殼體101內，負極極耳過渡體110的另一端與負極極耳連接體111連接，以使 得正極極片連接體107、負極極耳過渡體110與負極極耳連接體111呈Z型。
[0027]本實用新型實施例中，正極極片連接體107、負極極耳過渡體110與負極極耳連接 體111間可以為一體成型的形式，然后通過折彎等工藝形成Z型的結構，從而能滿足與負極 片103的連接，以及在電池殼體101外的分布要求。
[0028] 如圖5所示，所述負極片103上設有負極極耳焊接區114,負極極片連接體107通過 負極連接體箱片焊接在負極片103的負極極耳焊接區114;所述負極極片連接體107距離負 極片103中心區的長度為卷芯周長的1/4。
[0029] 本實用新型實施例中，所述負極極耳焊接區114的寬度為8~10mm。負極極片連接 體107的寬度為4~8mm，通過負極連接體箱片與負極片103的焊接過程為本技術領域人員所 熟知，此處不再贅述。
[0030] 為了檢驗本實用新型的鋰離子電池的倍率放電性能，以兩種極片結構在18650-1900mAh的聚合物圓柱型鋰離子電芯上進行制作對比，其中極耳在極片頭部的結構為方案 A，本實用新型鋰離子電池為方案B。測試中對兩種方案電芯內阻，倍率放電進行比較，具體 如下表所示：
[0032] 本實用新型正極極耳104的正極極片連接體106焊接在正極片102中心區的正極極 耳焊接區113,負極極耳105的負極極片連接體107焊接在負極片103的負極極耳焊接區113， 所述負極極耳焊接區114距離負極片103的中心為卷芯周長的1/4,從而距遠端電子迀移的 距離將比現有結構在末端的縮短一半，大大減少電子迀移的時間以及電子迀移過程中的阻 抗，電池的阻抗比現有的鋰離子電池的阻抗下降IOmΩ，約35%-40%的降幅，因而，能大量 減少熱量釋放，降低電池內部損耗，放電倍率達到IOC以上，放電效率94 %以上（IOC/1C)，提 高電池輸出功率，安全可靠。
[0033] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并非用來限定本實用新型的實施范圍； 凡是依本實用新型所作的等效變化與修改，都被本實用新型權利要求書的范圍所覆蓋。
【主權項】
1. 一種高倍率聚合物圓柱型鋰離子電池，包括電池殼體（101)以及封裝于所述電池殼 體（101)內的卷芯;其特征是:所述卷芯由正極片（102)、負極片（103)卷繞形成，所述正極片 (102)、負極片（103)間采用絕緣隔膜（112)絕緣隔離，在所述正極片（102)的中心區設有正 極極耳（104)，所述正極極耳（104)的一端與正極片（102)電連接，正極極耳（104)的另一端 穿出電池殼體（101)外，且正極極耳（104)穿出電池殼體（101)外的端部形成正極極耳連接 體（109);負極片（103)上設有負極極耳（105)，所述負極極耳（105)的一端與負極片（103)電 連接，負極極耳（105)的另一端穿出電池殼體（101)外，且負極極耳（105)穿出電池殼體 (101) 外的端部形成負極極耳連接體（111)，所述正極極耳連接體（109)、負極極耳連接體 (111)分別位于電池殼體（101)外的兩端，且正極極耳連接體（109)、負極極耳連接體（111) 與電池殼體(101)呈同軸分布。2. 根據權利要求1所述的高倍率聚合物圓柱型鋰離子電池，其特征是：所述正極極耳 (104) 還包括用于與正極片（102)連接的正極極片連接體（106)以及與所述正極片連接體 (106) 連接的正極極耳過渡體（108)，所述正極極片連接體（106)、正極極耳過渡體（108)均 位于電池殼體（101)內，正極極耳過渡體（108)的另一端與正極極耳連接體（109)連接，以使 得正極極片連接體(106)、正極極耳過渡體(108)與正極極耳連接體(109)呈Z型。3. 根據權利要求2所述的高倍率聚合物圓柱型鋰離子電池，其特征是：所述正極片 (102) 上設有正極極耳焊接區（113)，所述正極極耳焊接區（113)位于正極片（102)的中心 區，正極極片連接體（106)通過正極連接體箱片焊接在正極片（102)的正極極耳焊接區 (113)上。4. 根據權利要求3所述的高倍率聚合物圓柱型鋰離子電池，其特征是:所述正極極耳焊 接區（113)的寬度為10~15mm。5. 根據權利要求1所述的高倍率聚合物圓柱型鋰離子電池，其特征是：所述負極極耳 (105) 還包括用于與負極片（103)連接的負極極片連接體（107)以及與所述負極極片連接體 (107) 連接的負極極耳過渡體（110)，所述負極極耳過渡體（110)、負極極耳連接體（107)均 位于電池殼體(101)內，負極極耳過渡體(110)的另一端與負極極耳連接體(111)連接，以使 得正極極片連接體(107)、負極極耳過渡體(110)與負極極耳連接體(111)呈Z型。6. 根據權利要求5所述的高倍率聚合物圓柱型鋰離子電池，其特征是：所述負極片 (103) 上設有負極極耳焊接區（114)，負極極片連接體（107)通過負極連接體箱片焊接在負 極片（103)的負極極耳焊接區（114);所述負極極片連接體（107)距離負極片（103)中心區的 長度為卷芯周長的1/4。7. 根據權利要求6所述的高倍率聚合物圓柱型鋰離子電池，其特征是:所述負極極耳焊 接區（114)的寬度為8~10mm。8. 根據權利要求1所述的高倍率聚合物圓柱型鋰離子電池，其特征是：所述電池殼體 (101)采用鋁塑膜制成。
【文檔編號】H01M10/0525GK205657127SQ201620503676
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年5月27日 公開號201620503676.7, CN 201620503676, CN 205657127 U, CN 205657127U, CN-U-205657127, CN201620503676, CN201620503676.7, CN205657127 U, CN205657127U
【發明人】羅開亮, 盧蕓東, 張永洪
【申請人】珠海光環新能源科技有限公司