專利名稱：高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鋰離子動力電池，特別是涉及一種高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池。
背景技術(shù)：
目前，動力蓄電池中的鉛酸電池、鎘鎳電池、氫鎳電池和硫鈉電池因其能量密度低、充 電時間長、維護性能差，影響了推廣和應(yīng)用。近幾年來，鋰二次電池因不能快充，達不到電 動車的要求，影響了它的推廣和應(yīng)用，因此急需研制出能高倍率充放電的軟包裝鋰二次電池。
另外，目前大容量電池多采用疊片結(jié)構(gòu)，引出多極耳的難度增大，原材料浪費大、工序復(fù) 雜，生產(chǎn)效率低下、成本高。動力蓄電池要能適應(yīng)高倍率充放電的工作條件，必須解決大功 率鋰離子動力電池的結(jié)構(gòu)問題，這是一個刻不容緩的課題。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的就是為了克服以上缺陷，提供一種可實現(xiàn)電池的高倍率快速充放電， 工序簡單，節(jié)約原材料，成本低，生產(chǎn)效率高的高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池。
為達到上述目的，本實用新型提供的高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，包括外殼、 正極極耳、負(fù)極極耳、正極片、負(fù)極片和隔膜，所述隔膜位于各所述正、負(fù)極片之間，在所 述隔膜和所述正、負(fù)極片之間注有電解液；由相間布置的兩個以上的所述正極片和負(fù)極片以 及所述隔膜共同構(gòu)成巻芯單元，并由該巻芯單元回轉(zhuǎn)巻繞成芯體，在所述巻芯單元的端部分 別將所述正極極耳與所述正極片固定在一起，將所述負(fù)極極耳與所述負(fù)極片固定在一起，所 述芯體封裝在所述外殼中。
本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，其中所述正極片和所述負(fù)極片各為兩個。
本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，其中所述巻芯單元始端的兩個所述正 極片與夾在其中的所述正極極耳固定在一起，所述巻芯單元末端的兩個所述負(fù)極片與夾在其 中的所述負(fù)極極耳固定在一起。
本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，其中所述巻芯單元的始端位于所述芯 體的中心處，所述巻芯單元末端的兩個所述正極片分別與所述正極極耳固定在一起，所述巻芯單元末端的兩個所述負(fù)極片分別與所述負(fù)極極耳固定在一起。
本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，其中所述巻芯單元始端的一個所述正 極片和末端的另一個所述正極片與所述正極極耳固定在一起，所述巻芯單元始端的一個所述 負(fù)極片與末端的另一個所述負(fù)極片與所述負(fù)極極耳固定在一起。
本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，其中所述隔膜在所述巻芯單元的始端 處兩兩相互連接成一體。
本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，其中所述正極片和所述負(fù)極片分別采 用厚度為10 — 50nm的鋁箔制成，所述正極片在表面上均勻涂有磷酸鐵鋰膜層，所述負(fù)極片在 表面上均勻涂有包覆碳膜層。
本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，其中所述隔膜由多孔聚丙烯膜或多孔 聚乙烯膜或兩者的復(fù)合膜中的一種制成，其厚度為l(Vm 100pm。
本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，其中所述芯體和所述外殼為方形。
本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，其中所述外殼為采用鋁塑復(fù)合膜或塑 料膜制成的柔性體。
本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池的優(yōu)點是由于電池組具有獨特的巻芯 結(jié)構(gòu)，芯體由一個或多個正極片、負(fù)極片、隔膜巻繞成一體，改善和提升了方形軟包動力型 鋰離子電池的快速充放電性能，使電池具有大容量、充放電次數(shù)多、使用壽命長等優(yōu)點，特 別適合于目前的磷酸鐵鋰體系的方形軟包鋰離子動力電池，采用本技術(shù)的動力鋰離子電池通 過增加正、負(fù)極片的數(shù)量，電池容量可達200安培小時以上。由于所采用多極片巻繞與極耳焊 接工藝，其工序簡單，節(jié)約原材料，從而降低了成本，與電池制造的疊片工藝相比提高了生 產(chǎn)效率。本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池滿足了電動車輛對高功率電池高倍 率條件下的電池快速充放的要求，是電動車車輛等用的最佳動力電池。
下面將參照附圖并結(jié)合實施例對本實用新型進行詳細(xì)說明。

圖l是本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池第一實施例的立體圖2是第一實施例電池芯體的立體圖3是圖2放大后的A-A剖視圖4是第一實施例巻芯單元的示意圖5是本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池第二實施例的立體圖； 圖6是第二實施例電池芯體的立體5圖7是圖6放大后的A-A剖視圖； 圖8是第二實施例巻芯單元的示意圖9是本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池第三實施例的立體圖； 圖10是第三實施例電池芯體的立體圖11是圖10放大后的A-A剖視圖12是第三實施例巻芯單元的示意圖13是圖3、圖7和圖11中的B局部剖視圖。
具體實施方式

本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，包括外殼6、正極極耳l、負(fù)極極耳2 (參照圖l、圖5和圖9)、正極片3、負(fù)極片4和隔膜5 (參照圖4和圖8)，在隔膜5和正、負(fù)極片 3、 4之間注有電解液。其中由一個或多個正極片3與一個或多個正極極耳1焊接好后，分別將 一個或多個隔膜5、負(fù)極片4依次放入后進行巻繞，然后再將一個或多個負(fù)極片4與一個或多個 負(fù)極極耳2焊接好，最后用正極極耳1和負(fù)極極耳2引出電極，如果是多個電極極耳則將其合成 一個引出。
參照圖13、圖4和圖8 ，本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，由相間布置的 兩個正極片3、兩個負(fù)極片4和位于各正、負(fù)極片3、 4之間的隔膜5共同構(gòu)成巻芯單元7。參照 圖2、圖6和圖10，并由該巻芯單元7回轉(zhuǎn)巻繞成電池的芯體8。巻芯單元7在首尾兩端分別將正 極極耳1與正極片3固定在一起，將負(fù)極極耳2與負(fù)極片4固定在一起。芯體8封裝在外殼6中。
在本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池中，正、負(fù)極片3、 4分別采用厚度為 10 — 50ym的鋁箔制成。正極片3在表面上均勻涂有磷酸鐵鋰膜層。具體說，正極片3為兩面均 勻涂有由正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘合劑和溶劑的混合漿料經(jīng)烘干后所成的鋁箔壓片，正極 活性物質(zhì)為磷酸鐵鋰、三元材料、鈷酸鋰、鎳錳酸鋰、錳酸鋰中的一種。負(fù)極片4在表面上均 勻涂有包覆碳膜層。具體說，負(fù)極片4為兩面上均勻涂有由負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘合劑和 溶劑的混合漿料經(jīng)烘干后所成的銅箔壓片，負(fù)極活性物質(zhì)為天然石墨、人造石墨或包覆碳中 的一種。隔膜5為多孔聚丙烯膜或多孔聚乙烯膜或兩者的復(fù)合膜中的一種制成，其厚度為 10ura 100ym。電解液由兩種或兩種以上的有機溶劑的混合溶劑中添加一種或多種鋰鹽配制 而成，有機溶劑為乙烯碳酸酯、丙烯碳酸酯、二甲基碳酸酯、乙基甲基碳酸酯和二乙基碳酸 酯，鋰鹽為LiC104、 LiAsF6、 LiBF4、 LiPF6 、 UCF3S03。電池芯體8和外殼6為方形。外殼6 為采用鋁塑復(fù)合膜或塑料膜制成的柔性體，由鋁塑復(fù)合膜或塑料膜沖壓而成。
為了更清楚表達本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池的技術(shù)方案，以三個實
6施例進行說明。 實施例一
參照圖1至圖4，巻芯單元7始端的兩個正極片3與夾在其中的正極極耳1固定在一起，巻芯 單元7末端的兩個負(fù)極片4與夾在其中的負(fù)極極耳2固定在一起。
其制作過程是首先將兩個正極片3與正極極耳1焊接好，分別在兩個正極片之間放入一 個負(fù)極片4以及隔膜5，再在兩個正極片3的下部放入另外一個負(fù)極片4以及隔膜5，然后按照電 池設(shè)計的尺寸將疊放于一起的正極片3、負(fù)極片4與隔膜5同時巻繞(圖4中大箭頭的方向)成 方形的芯體8，將兩個負(fù)極片4的尾部與負(fù)極極耳2焊接好，將巻繞后的芯體8進行烘干處理后 放入到預(yù)先沖壓好的鋁塑膜外殼6中進行封裝，注入電解液并將注液口密封，對電池進行化成 分容，完成電池制作。
實施例二
參照圖5至圖8，巻芯單元7的始端位于電池芯體8的中心處。巻芯單元7末端的兩個正極片 3分別與正極極耳1固定在一起，巻芯單元7末端的兩個負(fù)極片4分別與負(fù)極極耳2固定在一起。
其制作過程是首先在兩個正極片3之間放入一個負(fù)極片4以及隔膜5，再在兩個正極片3 的下部放入另外一個負(fù)極片4以及隔膜5，然后按照電池設(shè)計的尺寸將疊放于一起的正極片3、 負(fù)極片4與隔膜5同時巻繞(圖8中大箭頭的方向)成方形的芯體8，將兩個正極片3的尾部分別 與兩個正極極耳l重疊焊接好，將兩個負(fù)極片4的尾部分別與兩個負(fù)極極耳2重疊焊接好，將巻 繞后的芯體8進行烘干處理后放入到預(yù)先沖壓好的鋁塑膜外殼6中進行封裝，注入電解液并將 注液口密封，對電池進行化成分容，完成電池制作。
實施例三
參照圖9至圖12，巻芯單元7始端的一個正極片31和末端的另一個正極片32與正極極耳1 固定在一起，巻芯單元7始端的一個負(fù)極片41和末端的另一個負(fù)極片42與負(fù)極極耳2固定在一起。
其制作過程是將一個前端預(yù)先焊接好正極極耳1的正極片3以及前端預(yù)先焊好負(fù)極極耳2
的負(fù)極片4，用隔膜5隔離開后，再分別放上另外一個尾端焊好極耳1的正極片3，隔膜5以及另 外一個尾端預(yù)先焊接好負(fù)極極耳2的負(fù)極片4，兩個正極片3與兩個負(fù)極片4錯開一定距離放好， 然后按照電池設(shè)計的尺寸將疊放于一起的正極片3、負(fù)極片4與隔膜5同時巻繞(圖12中大箭頭 的方向)成方形的芯體8，巻繞完成后，兩個正極片3的兩個正極極耳1正好對整齊，兩個負(fù)極 片4的兩個負(fù)極極耳2也正好對整齊，將兩個正極極耳l重疊焊接好，將兩個負(fù)極極耳2重疊焊 接好，將巻繞后的芯體8進行烘千處理后放入到預(yù)先沖壓好的鋁塑膜外殼6中進行封裝，注入電解液并將注液口密封，對電池進行化成分容，完成電池制作。
本實用新型采用高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，改善和提升了方形軟包動力型鋰 離子電池的快速充放電性能，特別適合于目前的磷酸鐵鋰體系的方形軟包鋰離子動力電池。 采用本技術(shù)的動力鋰離子電池通過增加正、負(fù)極片的數(shù)量，電池容量可達200安培小時以上， 滿足了電動車輛對高功率電池高倍率條件下的電池快速充放的要求。由于所采用多極片巻繞 與極耳焊接工藝，其工序簡單，節(jié)約原材料，從而降低了成本，與電池制造的疊片工藝相比 提高了生產(chǎn)效率。
以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的 范圍進行限定，例如，電池芯體8可由相間布置的兩個以上的正極片3和負(fù)極片4以及位于各正、 負(fù)極片3、 4之間的隔膜5構(gòu)成巻芯單元并由該巻芯單元回轉(zhuǎn)巻繞成。在不脫離本實用新型涉及 精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案做出的各種變形和改進， 均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，包括外殼(6)、正極極耳(1)、負(fù)極極耳(2)、正極片(3)、負(fù)極片(4)和隔膜(5)，所述隔膜(5)位于各所述正、負(fù)極片(3、4)之間，在所述隔膜(5)和所述正、負(fù)極片(3、4)之間注有電解液；其特征在于由相間布置的兩個以上的所述正極片(3)和負(fù)極片(4)以及所述隔膜(5)共同構(gòu)成卷芯單元(7)，并由該卷芯單元(7)回轉(zhuǎn)卷繞成芯體(8)，在所述卷芯單元(7)的端部分別將所述正極極耳(1)與所述正極片(3)固定在一起，將所述負(fù)極極耳(2)與所述負(fù)極片(4)固定在一起，所述芯體(8)封裝在所述外殼(6)中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，其特征在于其中所 述正極片(3)和所述負(fù)極片(4)各為兩個。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，其特征在于其中所 述巻芯單元(7)始端的兩個所述正極片(3)與夾在其中的所述正極極耳(1)固定在一起， 所述巻芯單元(7)末端的兩個所述負(fù)極片(4)與夾在其中的所述負(fù)極極耳(2)固定在一起。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，其特征在于其中所 述巻芯單元(7)的始端位于所述芯體(8)的中心處，所述巻芯單元(7)末端的兩個所述正 極片(3)與所述正極極耳(1)固定在一起，所述巻芯單元(7)末端的兩個所述負(fù)極片(4) 與所述負(fù)極極耳(2)固定在一起。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，其特征在于其中所 述巻芯單元(7)始端的一個所述正極片(31)和末端的另一個所述正極片(32)與所述正極 極耳(1)固定在一起，所述巻芯單元(7)始端的一個所述負(fù)極片(41)與末端的另一個所 述負(fù)極片(42)與所述負(fù)極極耳(2)固定在一起。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，其特征在于 其中所述隔膜(5)在所述巻芯單元(7)的始端處兩兩相互連接成一體。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，其特征在于其中所 述f.極片(3)和所述負(fù)極片(4)分別采用厚度為10 — 50nm的鋁箔制成，所述正極片(3)在 表面上均勻涂有磷酸鐵鋰膜層，所述負(fù)極片(4)在表面上均勻涂有包覆碳膜層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，其特征在于其中所 述隔膜(5)由多孔聚丙烯膜或多孔聚乙烯膜或兩者的復(fù)合膜中的一種制成，其厚度為10nm 100拜。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，其特征在于其中所 述芯體(8)和所述外殼(6)為方形。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，其特征在于其中所述外殼(6)為采用鋁塑復(fù)合膜或塑料膜制成的柔性體。
專利摘要本實用新型高倍率快速充放電軟包裝鋰二次電池，包括外殼、正、負(fù)極極耳、正、負(fù)極片和隔膜，并由相間布置的兩個以上的正極片和負(fù)極片以及隔膜構(gòu)成卷芯單元，由該卷芯單元回轉(zhuǎn)卷繞成芯體。卷芯單元的端部分別將正極片與正極極耳固定在一起，將負(fù)極片與負(fù)極極耳固定在一起，芯體封裝在外殼中。其優(yōu)點是由于電池芯體由一個或多個正極片、負(fù)極片、隔膜卷繞成一體，改善和提升了軟包動力型鋰離子電池的快速充放電性能，電池容量可達200安培小時以上，使電池具有大容量、充放電次數(shù)多、使用壽命長等優(yōu)點。制造過程與疊片工藝相比，其工序簡單，節(jié)約原材料，從而降低了成本，提高了生產(chǎn)效率，是電動車車輛使用的最佳動力電池。
文檔編號H01M10/052GK201421861SQ20092010683
公開日2010年3月10日 申請日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者左新渠, 李文漫 申請人:河南環(huán)宇集團有限公司