一種裸電芯及包含該裸電芯的鋰離子電池的制備方法
【專利摘要】本發明屬于鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種裸電芯，包括正極極片、負極極片、隔離膜、正極極耳和負極極耳，隔離膜介于正極極片和負極極片之間，正極極耳焊接于正極極片上，負極極耳焊接于負極極片上；正極極片設置有第一鏤空部。相對于于現有技術，使用該極片進行卷繞后的裸電芯可以折疊成面積更小的裸電芯，從而提升小電池的能量密度和裝配效率。另外，本發明還提供了一種鋰離子電池的制備方法，使用該方法制得的電池不僅形狀更加小型化，且其能量密度也得到提升。本發明又提供另一種鋰離子電池的制備方法，其在提升電池的能量密度的同時也增強了電池的柔性。
【專利說明】
一種裸電芯及包含該裸電芯的鋰離子電池的制備方法
技術領域
[0001]本發明屬于鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種裸電芯及包含該電芯的鋰離子電池的制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著可穿戴智能設備的發展，市場對微小型鋰離子電池，特別是高能量體積比和高性價比的軟包裝鋰離子電池之需求越來越大。市場上微小電池的定價由產品的能量密度以及形狀的專屬性和不可替代性帶來的附加價值主導。也就是說，微小電池的能量密度越高，形狀的專屬性和不可替代性越強其產品市場越廣，價格越高。
[0003]相對于中大型鋰離子電池(通常容量>2000mAh)，微小型鋰離子電池(通常容量〈500mAh)的成本構成中物料成本(S卩BOM Cost)所占比例較少，其主要成本構成為人工成本和制造費用，而控制人工成本和制造費用的關鍵是提升生產效率。
[0004]因此，提高微小型軟包裝鋰離子電池的生產效率以及提升微小電池的能量密度并使之更微小型化對提升微小型軟包裝鋰離子電池的性價比和市場競爭力至關重要。
【發明內容】
[0005]本發明的目的之一在于:針對現有技術的不足，而提供一種裸電芯，該裸電芯的正極極片設置有第一鏤空部，在保證電池質量的同時其還具有較高的能量密度。
[0006]為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
一種裸電芯，包括正極極片、負極極片、隔離膜、正極極耳和負極極耳，所述隔離膜介于所述正極極片和所述負極極片之間，所述正極極耳焊接于所述正極極片上，所述負極極耳焊接于所述負極極片上;所述正極極片設置有第一鏤空部。使用該極片進行卷繞后的裸電芯可以折疊成面積小的裸電芯，從而提升其能量密度和裝配效率。另外，需要說明的是，第一鏤空部的數量可根據實際生產需要設置為一個或多個。當然，極片也可以采用疊片形式，其同樣能達到卷繞形式所實現的效果。
[0007]作為本發明所述的裸電芯的一種改進，所述負極極片設置有與所述第一鏤空部相對應的第二鏤空部。負極極片相應地設有第二鏤空部，能進一步地減小卷繞后電芯的面積并提高電池的能量密度。
[0008]作為本發明所述的裸電芯的一種改進，所述第一鏤空部和所述第二鏤空部的形狀均為直線狀、鋸齒狀或波浪狀。第一鏤空部和第二鏤空部的形狀可根據實際需要而做相應的變換。
[0009]作為本發明所述的裸電芯的一種改進，所述第一鏤空部在所述正極極片的長度方向上及所述第二鏤空部在所述負極極片的長度方向上均呈直線狀。
[0010]作為本發明所述的裸電芯的一種改進，所述第一鏤空部的長度大于所述第二鏤空部的長度。第一鏤空部的長度大于第二鏤空部的長度，保證了正極極片上的正極活性物質在負極極片上有相應的負極活性物質與之反應，從而不產生析鋰現象，造成內部短路等問題。
[0011]作為本發明所述的裸電芯的一種改進，所述第一鏤空部的寬度大于所述第二鏤空部的寬度。第一鏤空部的寬度大于第二鏤空部的寬度，保證了正極極片上的正極活性物質在負極極片上有相應的負極活性物質與之反應，從而不產生析鋰現象，造成內部短路等問題。
[0012]本發明的目的之二在于提供一種鋰離子電池的制備方法:
步驟一，準備一個本發明所述的裸電芯；
步驟二，將所述裸電芯沿第一鏤空部的位置折疊并將其包裹于包裝袋中，經過封裝、烘烤、注液、化成和除氣工序形成鋰離子電池。
[0013]作為本發明所述的鋰離子電池的制備方法的一種改進，所述裸電芯的制備包括以下步驟:
步驟一，正極極片的制備:首先在正極集流體上涂布正極活性物質并進行烘干，烘干后的正極活性物質形成正極膜片，然后經冷壓制備成正極極片，最后在在正極極片的內部切出第一鏤空部；
步驟二，負極極片的制備:首先在負極集流體上涂布負極活性物質并進行烘干，烘干后的負極活性物質形成正極膜片，然后經冷壓制備成負極極片，最后在負極集流體的內部切出與所述第一鏤空部對應的第二鏤空部；
步驟三，極耳的焊接:在正極極片的端部焊接上正極極耳;在負極極片的端部焊接上負極極耳；
步驟四，裸電芯的成型:將隔離膜設置于所述正極極片和所述負極極片之間，沿著極片的長度方向對其進行卷繞形成裸電芯。
[0014]本發明提供的鋰離子電池的制備方法通過大尺寸電極折疊裝配成微小型電池，一方面，克服了微小型電池傳統卷繞工藝所用的極板過窄或過長帶來的強度不夠、裝配對位控制困難的問題;另一方面，克服了傳統疊片工藝所用的極板面積過小，多層堆疊裝配對位控制困難的問題。與此同時，由于使用了本發明的裸電芯，所以制得的鋰離子電池其能量密度也得到相應的提升，微小電池裝配效率得到了提升。
[0015]本發明的目的之三在于提供一種鋰離子電池的制備方法:
步驟一，準備一個本發明所述的裸電芯；
步驟二，先將所述裸電芯包裹于包裝袋中，再通過封裝、烘烤、注液、化成和除氣工序成型，最后沿第一鏤空部的位置彎折形成鋰離子電池。
[0016]本發明提供的另一種鋰離子電池的制備方法，由于其電芯具有鏤空部，所以制得的鋰離子電池能沿鏤空處隨意彎折，其具有較強的柔性。同時，由于其利用了本發明的裸電芯，所以其能量密度也提高了。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明中實施例1中正極極片的結構示意圖。
[0018]圖2是本發明中實施例1中負極極片的結構示意圖。
[0019]圖3是本發明中實施例1中裸電芯的結構示意圖。
[0020]圖4是本發明中實施例2中正極極片的結構示意圖。[0021 ]圖5是本發明中實施例2中負極極片的結構示意圖。
[0022]圖6是本發明中實施例2中裸電芯的結構示意圖。
[0023]圖7是本發明中實施例2中折疊后的裸電芯的結構示意圖。
[0024]圖8是本發明中實施例3中正極極片的結構示意圖。
[0025]圖9是本發明中實施例3中負極極片的結構示意圖。
[0026]圖10是本發明中實施例3中制得的鋰離子電池的結構示意圖。
[0027]其中:丨-正極極片，2-負極極片，n-正極極耳，21-負極極耳，12_第一鏤空部，22_第二鏤空部。
【具體實施方式】
[0028]下面將結合【具體實施方式】和說明書附圖對本發明及其有益效果作進一步詳細說明，但是，本發明的【具體實施方式】并不局限于此。
[0029]實施例1
如圖1?3所示，一種裸電芯，包括正極極片1、負極極片2、隔離膜、正極極耳11和負極極耳21，隔離膜介于正極極片I和負極極片2之間，正極極耳11焊接于正極極片I上，負極極耳21焊接于負極極片2上;正極極片I設置有I個第一鏤空部12。負極極片2設置I個有與第一鏤空部12相對應的第二鏤空部22。
[0030]第一鏤空部12和第二鏤空部22的形狀均為直線狀。第一鏤空部12在正極極片I的長度方向上及第二鏤空部22在負極極片2的長度方向上均呈直線狀。第一鏤空部12的長度大于第二鏤空部22的長度。第一鏤空部12的寬度大于第二鏤空部22的寬度。
[0031]實施例2
如圖4?7所示，一種鋰離子電池的制備方法，包括以下步驟:
步驟一，正極極片I的制備:首先在正極集流體上涂布正極活性物質并進行烘干，烘干后的正極活性物質形成正極膜片，然后經冷壓制備成正極極片I，最后在正極極片I的內部切出3個鋸齒狀第一鏤空部12;
步驟二，負極極片2的制備:首先在負極集流體上涂布負極活性物質并進行烘干，烘干后的負極活性物質形成正極膜片，然后經冷壓制備成負極極片2，最后在在負極極片2的內部切出3個與第一鏤空部12對應的鋸齒狀第二鏤空部22;
步驟三，極耳的焊接:在正極極片I的端部焊接上正極極耳11;在負極極片2的端部焊接上負極極耳21 ；
步驟四，裸電芯的成型:將隔離膜設置于正極極片I和負極極片2之間，沿著極片的長度方向對其進行卷繞形成裸電芯；
步驟五，將裸電芯沿第一鏤空部12的位置成Z型折疊并將其包裹于包裝袋中，經過封裝、烘烤、注液、化成和除氣工序形成鋰離子電池。
[0032]實施例3
如圖8?1所示，與實施例2不同的是:本實施例的鋰離子電池的制備方法中，
步驟五，先將裸電芯包裹于包裝袋中，再通過封裝、烘烤、注液、化成和除氣工序成型，最后沿第一鏤空部12的位置彎折形成鋰離子電池。
[0033]另外，本實施例中的第一鏤空部12和第二鏤空部22均為波浪狀。
[0034]其它的與實施例2相同，這里不再贅述。
[0035]根據上述說明書的揭示和教導，本發明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行適當的變更和修改。因此，本發明并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對本發明的一些修改和變更也應當落入本發明的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本發明構成任何限制。
【主權項】
1.一種裸電芯，包括正極極片、負極極片、隔離膜、正極極耳和負極極耳，所述隔離膜介于所述正極極片和所述負極極片之間，所述正極極耳焊接于所述正極極片上，所述負極極耳焊接于所述負極極片上;其特征在于:所述正極極片設置有第一鏤空部。2.根據權利要求1所述的裸電芯，其特征在于:所述負極極片設置有與所述第一鏤空部相對應的第二鏤空部。3.根據權利要求2所述的裸電芯，其特征在于:所述第一鏤空部和所述第二鏤空部的形狀均為直線狀、鋸齒狀或波浪狀。4.根據權利要求3所述的裸電芯，其特征在于:所述第一鏤空部在所述正極極片的長度方向上及所述第二鏤空部在所述負極極片的長度方向上均呈直線狀。5.根據權利要求4所述的裸電芯，其特征在于:所述第一鏤空部的長度大于所述第二鏤空部的長度。6.根據權利要求4所述的裸電芯，其特征在于:所述第一鏤空部的寬度大于所述第二鏤空部的寬度。7.一種鋰離子電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一，準備一個權利要求1至6任一項所述的裸電芯； 步驟二，將所述裸電芯沿第一鏤空部的位置折疊并將其包裹于包裝袋中，經過封裝、烘烤、注液、化成和除氣工序形成鋰離子電池。8.根據權利要求7所述的鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述裸電芯的制備包括以下步驟: 步驟一，正極極片的制備:首先在正極集流體上涂布正極活性物質并進行烘干，烘干后的正極活性物質形成正極膜片，然后經冷壓制備成正極極片，最后在正極極片的內部切出第一鏤空部； 步驟二，負極極片的制備:首先在負極集流體上涂布負極活性物質并進行烘干，烘干后的負極活性物質形成正極膜片，然后經冷壓制備成負極極片，最后在負極極片的內部切出與所述第一鏤空部對應的第二鏤空部； 步驟三，極耳的焊接:在正極極片的端部焊接上正極極耳;在冷負極極片的端部焊接上負極極耳； 步驟四，裸電芯的成型:將隔離膜設置于所述正極極片和所述負極極片之間，沿著極片的長度方向對其進行卷繞形成裸電芯。9.一種鋰離子電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一，準備一個權利要求1至6任一項所述的裸電芯； 步驟二，先將所述裸電芯包裹于包裝袋中，再通過封裝、烘烤、注液、化成和除氣工序成型，最后沿第一鏤空部的位置彎折形成鋰離子電池。
【文檔編號】H01M4/13GK106099207SQ201610610070
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月29日 公開號201610610070.8, CN 106099207 A, CN 106099207A, CN 201610610070, CN-A-106099207, CN106099207 A, CN106099207A, CN201610610070, CN201610610070.8
【發明人】胡海波, 涂健, 劉凱, 劉克永, 陳振, 文寶華
【申請人】湖南立方新能源科技有限責任公司