專利名稱：卷繞式軟包裝鋰離子電池單元、電池及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池領域，特別是涉及一種卷繞式、軟包裝的鋰離子電池單元、電池以及該電池單元、電池的制備方法。
背景技術：
鋰離子電池是近十年來高速發(fā)展的一種新型高性能的蓄電池，它體積小、重量輕、能量密度大，已廣泛應用于移動通訊、攝像機、筆記本電腦等電子電器中，并逐步向電動自行車、電動汽車、衛(wèi)星定位系統(tǒng)及國防、航天航空等領域拓展應用范圍。鋰離子電池是最具有發(fā)展前途和市場空間的新一代高能電池。
軟包裝鋰離子電池因其重量輕，體積小得到了迅速推廣。軟包裝鋰離子電池內部電池單元分為兩種一種是疊片式，另一種是卷繞式。疊片式軟包裝因其極片疊加工藝復雜、不易大批量生產(chǎn)，因此卷繞式軟包裝鋰離子電池發(fā)展異常迅速，已大批量生產(chǎn)與使用。
常規(guī)的卷繞式軟包裝鋰離子電池是采用鋁塑復合膜將電池單元密封形成。電池單元由隔膜、正極片、負極片卷繞形成，其中隔膜將正極片、負極片隔離開；正極片上引出正極耳、負極片上引出負極耳。因電池的正負極耳需與保護電路板或其它元件電連接，因此對兩極耳的間距要求較為嚴格。傳統(tǒng)的電池制造方法是在制作卷繞式電池單元時通過控制卷繞式電池單元上兩極耳的間距來實現(xiàn)的。
卷繞式電池傳統(tǒng)的制作方法是采用鋁塑復合膜將電池單元密封形成。其中電池單元的制作方法如下在正極片、負極片集流體的最末端焊接或鉚接正極耳6、負極耳4；如圖1、圖2、圖3所示，通過卷繞裝置將負極片3、隔膜2、正極片5卷繞成螺旋狀，并且正極耳6、負極耳4均卷繞在螺旋狀卷繞體的中心位置處；其中正極耳6、負極耳4的位置是通過改變卷繞裝置的卷針1的寬度來控制的，即兩極耳外側之間的距離與卷針寬度相同，因此不容易調整。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的問題，提供一種便于預先設定極耳之間距離的卷繞式軟包裝鋰離子電池的電池單元及其制備方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供具有上述電池單元的卷繞式軟包裝鋰離子電池及其制備方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案本發(fā)明公開了一種卷繞式軟包裝鋰離子電池的電池單元，所述電池單元由正、負極片及隔膜卷繞成卷繞體，正極片與負極片的卷繞起始端分別設有極耳連接區(qū)，所述正極片與負極片中，至少一個極片的卷繞起始端部與極耳連接區(qū)之間還設有定位區(qū)。
本發(fā)明還公開了一種卷繞式軟包裝鋰離子電池，包括電池單元，所述電池單元由正、負極片及隔膜卷繞成卷繞體，正極片與負極片的卷繞起始端分別設有極耳連接區(qū)，所述正極片與負極片中，至少一個極片的卷繞起始端部與極耳連接區(qū)之間還設有定位區(qū)。
本發(fā)明進一步公開了上述卷繞式軟包裝鋰離子電池的電池單元的制備方法，包括制備正、負極片及卷繞電池單元的步驟，所述卷繞電池單元的步驟具體是指，用隔膜將正極片與負極片隔離，通過卷繞裝置的卷針將正、負極片及隔膜卷繞成電池單元，卷繞時正、負極片的卷繞起始端部分別與卷針的寬度相對齊，制備正、負極片時，在正極片和/或負極片的卷繞起始端部與極耳連接區(qū)之間設置定位區(qū)，通過調整定位區(qū)的寬度來預先設定正負極耳間距。
進一步的，所述卷繞步驟具體是指，先將隔膜套在卷繞裝置的卷針上，卷繞半圈；再將負極片定位區(qū)的起始端部與卷針一邊對齊，使負極片定位于隔膜夾層之間；卷針再轉動半圈后，將正極片定位區(qū)的起始端部與卷針另一邊對齊，使正極片定位于隔膜夾層之間；繼續(xù)卷繞形成電池單元卷繞體。
優(yōu)選的，所述定位區(qū)的寬度小于卷針的寬度。
本發(fā)明進一步公開了上述卷繞式軟包裝鋰離子電池的制備方法，包括制備正、負極片及卷繞電池單元的步驟，所述卷繞電池單元的步驟具體是指，用隔膜將正極片與負極片隔離，通過卷繞裝置的卷針將正、負極片及隔膜卷繞成電池單元，卷繞時正、負極片的卷繞起始端部分別與卷針的寬度相對齊，制備正、負極片時，在正極片和/或負極片的卷繞起始端部與極耳連接區(qū)之間設置定位區(qū)，通過調整定位區(qū)的寬度來預先設定正負極耳間距。
由于采用了以上的技術方案，使本發(fā)明具備的有益效果在于本發(fā)明通過在極耳連接區(qū)與極片端部之間設置定位區(qū)，從而能夠通過改變定位區(qū)的寬度來方便、精確地預先設定電池單元正、負極耳之間的距離，在制作同一批電池單元時又能通過限定定位區(qū)的寬度保證了極耳間距的一致性。本發(fā)明克服了本領域中，設定極耳間距只能通過改變卷針寬度來實現(xiàn)的傳統(tǒng)思維，避免了為得到不同極耳間距的電池單元而不得不更換不同寬度卷針的問題，使得利用同一寬度的卷針就能生產(chǎn)出不同極耳間距的電池單元，大大節(jié)省了生產(chǎn)成本，減少了更換卷針的生產(chǎn)工序，提高了生產(chǎn)效率。


圖1是現(xiàn)有技術的卷繞式軟包裝鋰離子電池單元卷繞過程示意圖(1)。
圖2是現(xiàn)有技術的卷繞式軟包裝鋰離子電池單元卷繞過程示意圖(2)。
圖3是現(xiàn)有技術的卷繞式軟包裝鋰離子電池單元卷繞過程示意圖(3)。
圖4是本發(fā)明一種卷繞式軟包裝鋰離子電池單元卷繞過程示意圖(1)。
圖5是本發(fā)明一種卷繞式軟包裝鋰離子電池單元卷繞過程示意圖(2)。
圖6是本發(fā)明一種卷繞式軟包裝鋰離子電池單元卷繞過程示意圖(3)。
圖7是本發(fā)明的一種卷繞式軟包裝鋰離子電池單元的結構示意圖。
圖8是本發(fā)明的一種卷繞式軟包裝鋰離子電池的結構示意圖。
具體實施例方式
下面通過具體的實施例并結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述。
如圖4至圖7所示。
一種卷繞式軟包裝鋰離子電池的電池單元，由正極片5’、負極片3’及正負極片之間的隔膜2’卷繞形成卷繞體9’，正極片5’和負極片3’的一端分別設有極耳連接區(qū)，分別連接有正極耳6’和負極耳4’。正極片5’和負極片3’均以靠近極耳連接區(qū)的一端為卷繞起始端。并且正極片5’與負極片3’上的極耳連接區(qū)與極片端部之間還分別設有正極片定位區(qū)8’與負極片定位區(qū)7’。
該電池單元可以通過如下方法制備a、按常規(guī)方法制備正極片5’、負極片3’，正、負極片的一端分別設置有極耳連接區(qū)，該極耳連接區(qū)與極片端部之間還分別設置有正極片定位區(qū)8’及負極片定位區(qū)7’。
b、在正極片5’、負極片3’的極耳連接區(qū)上焊接或鉚接極耳。
c、如圖4所示，將隔膜2’套在卷繞裝置的卷針1’上，卷繞半圈；然后通過負極片3’上的定位區(qū)7’定位于隔膜2’夾層之間，如圖5所示，負極片端部與卷針一邊對齊；卷針1’再轉動半圈后，再將正極片5’的定位區(qū)8’定位于隔膜2’夾層之間，正極片端部與卷針另一邊對齊；然后將正極片5’、負極片3’完全卷繞完，制得如圖7所示的電池單元。
所用卷針的寬度大于定位區(qū)的寬度，從而使卷繞完成后的電池單元卷繞體9’中，極耳連接區(qū)位于卷繞體的最中心層。
通常，極耳上設置有極耳膠10’。
將上述方法制得的電池單元進一步用鋁塑膜通過熱封方式與電解質一起密封，就得到了如圖8所示的卷繞式軟包裝的鋰離子電池。
本發(fā)明提供的電池單元、電池及其制作方法，通過在極片上設置定位區(qū)，改變極耳在極片上的焊接或鉚接位置，從而解決了極耳間距難以控制的問題。
權利要求
1.一種卷繞式軟包裝鋰離子電池的電池單元，所述電池單元由正、負極片及隔膜卷繞成卷繞體，正極片與負極片的卷繞起始端分別設有極耳連接區(qū)，其特征在于所述正極片與負極片中，至少一個極片的卷繞起始端部與極耳連接區(qū)之間還設有定位區(qū)。
2.一種卷繞式軟包裝鋰離子電池，包括電池單元，所述電池單元由正、負極片及隔膜卷繞成卷繞體，正極片與負極片的卷繞起始端分別設有極耳連接區(qū)，其特征在于所述正極片與負極片中，至少一個極片的卷繞起始端部與極耳連接區(qū)之間還設有定位區(qū)。
3.一種卷繞式軟包裝鋰離子電池的電池單元的制備方法，包括制備正、負極片及卷繞電池單元的步驟，所述卷繞電池單元的步驟具體是指，用隔膜將正極片與負極片隔離，通過卷繞裝置的卷針將正、負極片及隔膜卷繞成電池單元，卷繞時正、負極片的卷繞起始端部分別與卷針的寬度相對齊，其特征在于制備正、負極片時，在正極片和/或負極片的卷繞起始端部與極耳連接區(qū)之間設置定位區(qū)，通過調整定位區(qū)的寬度來預先設定正負極耳間距。
4.根據(jù)權利要求3所述的卷繞式軟包裝鋰離子電池的電池單元制備方法，其特征在于所述卷繞步驟具體是指，先將隔膜套在卷繞裝置的卷針上，卷繞半圈；再將負極片定位區(qū)的起始端部與卷針一邊對齊，使負極片定位于隔膜夾層之間；卷針再轉動半圈后，將正極片定位區(qū)的起始端部與卷針另一邊對齊，使正極片定位于隔膜夾層之間；繼續(xù)卷繞形成電池單元卷繞體。
5.根據(jù)權利要求4所述卷繞式軟包裝鋰離子電池的電池單元的制備方法，其特征在于所述定位區(qū)的寬度小于卷針的寬度。
6.一種卷繞式軟包裝鋰離子電池的制備方法，包括制備正、負極片及卷繞電池單元的步驟，所述卷繞電池單元的步驟具體是指，用隔膜將正極片與負極片隔離，通過卷繞裝置的卷針將正、負極片及隔膜卷繞成電池單元，卷繞時正、負極片的卷繞起始端部分別與卷針的寬度相對齊，其特征在于制備正、負極片時，在正極片和/或負極片的卷繞起始端部與極耳連接區(qū)之間設置定位區(qū)，通過調整定位區(qū)的寬度來預先設定正負極耳間距。
7.根據(jù)權利要求6所述的制備方法，其特征在于所述卷繞步驟具體是指，先將隔膜套在卷繞裝置的卷針上，卷繞半圈；再將負極片定位區(qū)的起始端部與卷針一邊對齊，使負極片定位于隔膜夾層之間；卷針再轉動半圈后，將正極片定位區(qū)的起始端部與卷針另一邊對齊，使正極片定位于隔膜夾層之間；繼續(xù)卷繞形成電池單元卷繞體。
8.根據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于所述定位區(qū)的寬度小于卷針的寬度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種卷繞式軟包裝鋰離子電池的電池單元，所述電池單元由正、負極片及隔膜卷繞成卷繞體，正極片與負極片的卷繞起始端分別設有極耳連接區(qū)，所述正極片與負極片中，至少一個極片的卷繞起始端部與極耳連接區(qū)之間還設有定位區(qū)。本發(fā)明還公開了包括該電池單元的電池以及該電池單元及電池的制備方法。本發(fā)明通過在極耳連接區(qū)與極片末端之間設置定位區(qū)，從而能夠通過設定定位區(qū)的寬度來方便、精確地預先設定電池單元上正、負極耳之間的距離，解決了極耳間距難以控制的問題。
文檔編號H01M4/04GK101083342SQ20061002111
公開日2007年12月5日 申請日期2006年5月30日 優(yōu)先權日2006年5月30日
發(fā)明者曹志鋒, 黎亞玲 申請人:深圳市比克電池有限公司