專利名稱：卷繞式鋰離子電池結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋰離子電池結構，特別是涉及卷繞式鋰離子電池結構。
背景技術：
鋰離子電池是20世紀開發成功的新型高能電池。這種電池的負極是金屬鋰，正極用Mn02，S0CL2, (CFx)n等。70年代進入實用化。因其具有能量高、電池電壓高、工作溫度范圍寬、貯存壽命長等優點，已廣泛應用于軍事和民用小型電器中。鋰離子動力電池在移動電話、便攜式計算機、攝像機、照相機等、部分代替了傳統電池。大容量鋰離子電池已在電動汽車中試用，將成為21世紀電動汽車的主要動力電源之一，已經在人造衛星、航空航天和儲能方面得到應用。安全性能是衡量電池產品優劣的首要標準，是國際認證的必檢項目。現有技術中，為改善電池的安全性能，主要從兩方面一是正負極材料的改性，主要對現有正極材料、負極材料的摻雜包覆改性；二是電解液的改性，包括添加劑、共溶劑、不同電解質鋰鹽。正負極材料的改性會降低電池能量密度,提高電池成本，電解液的改性往往會導致電池電學性能的損失。鑒于此，有必要設計一種新的結構以解決上述技術問題。
實用新型內容鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種卷繞式鋰離子電池結構，用于提高現有技術中卷繞式鋰離子電池的擠壓、沖擊、針刺、跌落的安全性能。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結構，其包括電芯，該電芯由正極片、負極片以及位于所述正極片和負極片之間的隔膜卷繞而成；所述正極片包括鋁箔以及涂敷于該鋁箔上下兩表面的正極涂層，該鋁箔上下兩面的正極涂層沿卷繞方向預留一定寬度的第一空白；所述負極片包括銅箔以及涂敷于該銅箔上下兩表面的負極涂層，該銅箔上下兩表面的負極涂層沿卷繞方向預留一定寬度的第二空白。優選地，所述鋁箔下表面的正極涂層沿卷繞方向預留一定寬度的第一空白上敷設有絕緣保護層。優選地,所述絕緣保護層為絕緣有機薄膜、聚合物、絕緣膠帶或者陶瓷薄膜中的一種。優選地，所述第一空白沿卷繞方向的長度大于或等于電芯外圈周長。優選地，所述第二空白沿卷繞方向的長度大于或等于電芯外圈周長。如上所述，本實用新型通過在正負極片尾端分別增加一段鋁箔和銅箔，起到分流和散熱的作用，在正極鋁箔內側面設置一層保護層，起到正負極間絕緣、避免短路的效果，大大提高卷繞式鋰離子電池的擠壓、沖擊、針刺、跌落的安全性能。
[0012]圖I為本實用新型正極片的剖面圖；圖2為本實用新型負極片的剖面圖；圖3為本實用新型電芯的剖面圖。元件標號說明正極片I正極涂層10 鋁箔11絕緣保護層12負極片2負極涂層21銅箔22正極耳3負極耳4隔膜具體實施方式
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3。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，并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、比例關系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范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。如圖I和圖2所示，一種卷繞式鋰離子電池結構，其包括電芯，該電芯由正極片I、負極片2以及位于所述正極片和負極片之間的隔膜5卷繞而成；所述正極片包括鋁箔11以及涂敷于該鋁箔上下兩表面的正極涂層10，該鋁箔上下兩面的正極涂層沿卷繞方向預留一定寬度的第一空白；所述負極片包括銅箔22以及涂敷于該銅箔上下兩表面的負極涂層21，該銅箔上下兩表面的負極涂層沿卷繞方向預留一定寬度的第二空白。所述鋁箔11的下表面的正極涂層沿卷繞方向預留一定寬度的第一空白上敷設有絕緣保護層12。所述絕緣保護層12為絕緣有機薄膜、聚合物、絕緣膠帶或者陶瓷薄膜中的一種。所述第一空白沿卷繞方向的長度大于或等于電芯外圈周長。所述第二空白沿卷繞方向的長度大于或等于電芯外圈周長。具體的，制備卷繞式鋰離子電池極片時，在正極片和負極片尾端分別增加一段鋁箔和銅箔(亦即預留一定寬度的第一空白和第二空白)，其長度大于或等于電芯外圈的周長，在正極片尾端鋁箔的卷繞內側(鋁箔下表面)可以設置一層保護層，保護層是指絕緣有機薄膜、聚合物、絕緣膠帶、陶瓷薄膜中的一種。電芯(卷繞體)由正極片、隔膜、負極片卷繞而成。電芯外圈由外到內的順序為隔膜-負極片尾端銅箔-隔膜-正極片尾端鋁箔-保護層。例如,在3. 2Ah 26650圓柱形鋰離子電池極片制作時,正極片尾端增加80mm空招箔，在空鋁箔的卷繞內側設置一層絕緣膠帶，在負極片尾端增加95_空鋁箔。電芯卷繞時，從外向內的先后順序為隔膜-銅箔-隔膜-鋁箔-絕緣膠帶，把電芯放到圓柱形鋼殼內，焊接正極耳3以及負極耳4，加注電解液，封口后制成對照例電池。在室溫下靜置三天，用IC電流放電到2. 5V，然后用IC電流充電至4. 2V。在針刺測試中，電池不起火爆炸。本實用新型通過在正負極片尾端分別增加一段鋁箔和銅箔，起到分流和散熱的作用，在正極鋁箔內側面設置一層保護層，起到正負極間絕緣、避免短路的效果，大大提高卷繞式鋰離子電池的擠壓、沖擊、針刺、跌落的安全性能。上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。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范疇下，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結構，其包括電芯，其特征在于該電芯由正極片(I)、負極片(2)以及位于所述正極片和負極片之間的隔膜(5)卷繞而成；所述正極片包括鋁箔(11)以及涂敷于該鋁箔上下兩表面的正極涂層(10)，該鋁箔上下兩面的正極涂層沿卷繞方向預留一定寬度的第一空白；所述負極片包括銅箔(22)以及涂敷于該銅箔上下兩表面的負極涂層(21)，該銅箔上下兩表面的負極涂層沿卷繞方向預留一定寬度的第二空白。
2.根據權利要求I所述的卷繞式鋰離子電池結構，其特征在于所述鋁箔(11)下表面的正極涂層沿卷繞方向預留一定寬度的第一空白上敷設有絕緣保護層(12)。
3.根據權利要求2所述的卷繞式鋰離子電池結構，其特征在于所述絕緣保護層(12)為絕緣有機薄膜、聚合物、絕緣膠帶或者陶瓷薄膜中的一種。
4.根據權利要求I至3所述的卷繞式鋰離子電池結構，其特征在于所述第一空白沿卷繞方向的長度大于或等于電芯外圈周長。
5.根據權利要求I至3所述的卷繞式鋰離子電池結構，其特征在于所述第二空白沿卷繞方向的長度大于或等于電芯外圈周長。
專利摘要本實用新型提供一種卷繞式鋰離子電池結構，其包括電芯，該電芯由正極片(1)、負極片(2)以及位于所述正極片和負極片之間的隔膜(5)卷繞而成；所述正極片包括鋁箔(11)以及涂敷于該鋁箔上下兩表面的正極涂層(10)，該鋁箔上下兩面的正極涂層沿卷繞方向預留一定寬度的第一空白；所述負極片包括銅箔(22)以及涂敷于該銅箔上下兩表面的負極涂層(21)，該銅箔上下兩表面的負極涂層沿卷繞方向預留一定寬度的第二空白。本實用新型通過在正負極片尾端分別增加一段鋁箔和銅箔，起到分流和散熱的作用，在正極鋁箔內側面設置一層保護層，起到正負極間絕緣、避免短路的效果，大大提高卷繞式鋰離子電池的擠壓、沖擊、針刺、跌落的安全性能。
文檔編號H01M10/0587GK202363549SQ20112052748
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月15日 優先權日2011年12月15日
發明者宋華冰, 李明, 林永壽 申請人:協鑫動力新材料(鹽城)有限公司