專利名稱：安全聚合物鋰離子電池的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及聚合物鋰離子電池技術領域，特指一種安全聚合物鋰離子電池。
聚合物鋰離子電池4的陰極集流體01主要采用鋁網或沖孔鋁箔，陽極集流體04主要采用銅網或沖孔銅箔。見附圖5，目前聚合物鋰離子電池4的電池單元1中陰、陽集流體的極耳011、051寬度較小，并處于電池單元1的一側，由于陰極膜片01、隔離膜片02和陽極膜片03是均勻涂布厚裁為長方形的形狀，電解液均勻充滿其中，陰陽離子也均勻分布其中。當電池在充放電時，其電流在隔離膜片02、陰極膜片01及陽極膜片03上基本是靠離子導電，離子導電運動方向沿電池厚度方向運動，在電池長寬方向各處的電流密度基本是均勻分布的，而集流體01、05內的電流密度沿長度方向線性分布，在極耳一端的電流密度最大，而遠離極耳一端的電流密度趨近與零，這樣電池在充放電時產生的焦耳熱在極耳一側最大，遠離極耳一側為零。由于電池芯2中一個電池單元1厚度相對其長度來說非常小，無須考慮其厚度方向上發熱量的梯度變化。同時由于化學反應熱在單層的電池單元1的長寬方向是均勻分布，所以電池充放電時產生的總熱量，即焦耳熱加化學反應熱在長度方向分布是不均勻的，其在極耳一端發熱量最大，遠離極耳一端發熱量最小，著就使得電池溫度上升很不均勻。另外，目前集流體上的極耳通常為長方形，其根部寬度相對較窄，當電流總量不變時，此處的電流密度將變得很大，造成此處的發熱量比較大，出現局部升溫量很大。當溫度升高到一定程度，鋰離子電池就會失效，甚至出現燃燒或是爆炸，這個溫度通常稱為失效的極限溫度(依次還有燃燒極限溫度、爆炸極限溫度)，只要電池內某一局部達到這個極限溫度將會產生連鎖反應。而目前的電池由于溫度升高很不均勻，雖然平均溫度并未達到極限溫度，但局部的最高溫度已經達到此極限，連鎖反應就出現了。
本實用新型是通過如下技術方案實現的電池主要由電池芯和包裝薄膜構成，包裝薄膜包裹電池芯，其特征在于電池芯的正、負極極耳分別位于電池芯相對的兩邊。
電池芯是由若干陰極集流體、陰極膜片、隔離膜片、陽極膜片、陽極集流體依次疊加形成，其中正、負極極耳分別設置在陰極集流體和陽極集流體上。
極耳呈梯形，且較長的一邊與陰極集流體或陽極集流體連接，且此邊的邊長不小于集流體寬度的二分之一。
采用這種結構后，陰極集流體和陽極集流體的極耳位于電池芯相對的兩邊，這樣在電池充放電時，在長度方向上，陰極和陽極集流體內電流密度其絕對值總和是相等的，這樣，電池充放電產生的熱量沿長度上分布是均勻的，從而使得其溫度升高量比較均勻。另一方面，梯形的極耳的根部較為寬，可減小電流的密度，使發熱量減小，這樣局部溫度的升高量也會減小，同時由于極耳是裸露在電池外面，把極耳的寬度加寬，可增加其散熱面積，有效降低熱量，從而使電池表現很好的耐大電流性能，提高電池的安全使用性能。
圖9～11是本實用新型陰陽集流體的其他實施方式；
圖12是本實用新型與目前產品性能函數的對比圖。
見附圖6，電池芯2的正負極極耳211、251分別位于其相對的兩邊。
見附圖7，電池4中每個電池芯是由若干陰極集流體21、陰極膜片22、隔離膜片23、陽極膜片24、陽極集流體25依次疊加形成，其中正、負極極耳211、251分別設置在陰極集流體21和陽極集流體25上。
見附圖8，極耳211、251呈梯形，且較長的一邊與陰極集流體21或陽極集流體25連接。當然極耳211、251并不僅僅限于上述形狀，其也可為其他類似形狀，見附圖9、10、11，這是本實用新型極耳211的其他實施方式，(由于極耳251的與極耳211相同，只是方向相反，故省略)其中極耳的根部需要大于集流體21或25寬度的二分之一，形狀可為長方形、梯形等。
見附圖12，這是目前產品與本實用新型溫度測試函數圖，由圖中可看出，本實用新型平均溫度升高量趨近平衡，其安全性能遠遠好與目前同類產品。
由于本實用新型的陰極集流體21和陽極集流體25的極耳211、251位于電池芯2相對的兩邊，這樣在電池4充放電時，在長度方向上，陰極和陽極集流體21、25內電流密度其絕對值總和是相等的，這樣，電池充放電產生的熱量沿長度上分布是均勻的，從而使得其溫度升高量比較均勻。另一方面，梯形的極耳的根部較為寬，可減小電流的密度，使發熱量減小，這樣局部溫度的升高量也會減小，同時由于極耳是裸露在電池外面，把極耳的寬度加寬，可增加其散熱面積，有效降低熱量，從而使電池表現很好的耐大電流性能，提高電池的安全使用性能。
權利要求1.安全聚合物鋰離子電池，包括電池(4)，電池(4)主要由電池芯(2)和包裝薄膜(3)構成，包裝薄膜(3)包裹電池芯(2)，其特征在于電池芯(2)的正、負極極耳(211)、(251)分別位于電池芯(2)相對的兩邊。
2.根據權利要求1所述的安全聚合物鋰離子電池，其特征在于電池芯(2)是由若干陰極集流體(21)、陰極膜片(22)、隔離膜片(23)、陽極膜片(24)、陽極集流體(25)依次疊加形成，其中正、負極極耳(211)、(251)分別設置在陰極集流體(21)和陽極集流體(25)上。
3.根據權利要求1或2所述的安全聚合物鋰離子電池，其特征在于極耳(211)、(251)呈梯形，且較長的一邊與陰極集流體(21)或陽極集流體(25)連接，且此邊的邊長不小于集流體(21)或(25)寬度的二分之一。
專利摘要本實用新型涉及聚合物鋰離子電池技術領域，特指一種安全聚合物鋰離子電池。其是通過如下技術方案實現的電池主要由電池芯和包裝薄膜構成，包裝薄膜包裹電池芯，其特征在于電池芯的正、負極極耳分別位于電池芯相對的兩邊。采用這種結構后，陰極集流體和陽極集流體的極耳位于電池芯相對的兩邊，這樣，電池充放電產生的熱量沿長度上分布是均勻的，從而使得其溫度升高量比較均勻。另一方面，梯形的極耳的根部較為寬，可減小電流的密度，從而使電池表現很好的耐大電流性能，提高電池的安全使用性能。
文檔編號H01M10/40GK2582186SQ02250070
公開日2003年10月22日 申請日期2002年12月6日 優先權日2002年12月6日
發明者曾毓群, 吳凱, 趙豐剛 申請人:東莞新能源電子科技有限公司