專利名稱：一種鋰離子電池的卷芯結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋰離子電池的卷芯結(jié)構(gòu)，屬于鋰離子電池制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋰離子電池由于其具有能量密度高，自放電小，沒有記憶效應(yīng)，綠色環(huán)保等優(yōu)勢， 在二次電池的應(yīng)用中，已經(jīng)從通訊行業(yè)領(lǐng)域延伸到電動工具、大型儲能和動力電池領(lǐng)域。隨著鋰離子電池應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展、市場范圍的日益擴(kuò)大，鋰離子電池的生產(chǎn)成本及安全問題成為首要考慮的問題。對于鋰離子電池生產(chǎn)成本問題，近幾年活性物和電解液材料技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展較快，鋰離子電池原材料已基本實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，生產(chǎn)鋰離子電池成本也得到較好的控制，但在鋰離子電池體系中，關(guān)鍵原材料隔膜在國內(nèi)發(fā)展還不夠成熟，一股均需要使用進(jìn)口產(chǎn)品，成本較高。隔膜是鋰離子電池電芯的重要組成部分，它起到將電池正極和負(fù)極隔開，并且具有電子絕緣性和離子導(dǎo)電性，隔膜對電池的安全性也有較大的影響，因此在隔膜材料必須使用的情況下，如何減少隔膜使用量來降低鋰離子生產(chǎn)成本已經(jīng)是本行業(yè)內(nèi)研究最多的一個問題。中國專利CN201708217U公告了一種鋰離子電池卷芯，該卷芯結(jié)構(gòu)中，正極片、隔膜和負(fù)極片一次疊放，隔膜位于正極片和負(fù)極片之間，正極片的一端和負(fù)極片的另一端各設(shè)置有一個極耳。該專利中，只規(guī)定了正負(fù)極和隔膜之間的關(guān)系，將極耳的間距最大化，來降低電池形變導(dǎo)致的內(nèi)短路的危險(xiǎn)。而現(xiàn)在的電池設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，不會出現(xiàn)正負(fù)極極耳重疊的問題，此電池卷芯結(jié)構(gòu)對安全性能的提高及生產(chǎn)成本的降低影響很小。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、隔膜的使用量減少的鋰離子電池卷芯的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的鎳極耳能夠得到多重保護(hù)，提高電池的安全性能，降低電池的成本，且降低成品電池的厚度，提高產(chǎn)品的合格率。一種鋰離子電池的卷芯結(jié)構(gòu)，包括由正極片、負(fù)極片及位于該正極片與負(fù)極片之間的隔膜卷繞而成的卷層，所述的正極片為內(nèi)、外表面上設(shè)置有正極活性物質(zhì)涂層的鋁箔， 負(fù)極片為內(nèi)、外表面上設(shè)置有負(fù)極活性物質(zhì)涂層的銅箔，其特征在于鋁箔的一端為未設(shè)置正極活性物質(zhì)涂層的空白端，銅箔的另一端為未設(shè)置負(fù)極活性物質(zhì)涂層的空白端，鋁箔的空白端鉚接有鋁極耳，銅箔的空白端鉚接有鎳極耳，所述銅箔的空白端折疊且位于卷層的最內(nèi)層，最內(nèi)層相鄰的兩銅箔之間無隔膜，鋁箔的空白端位于卷層的最外層。所述的隔膜將銅箔折疊后的空白端和銅箔的另一端包覆，使正極片和負(fù)極片隔開。防止兩極接觸造成短路，另外隔膜將銅箔折疊后的空白端包覆，減少隔膜的使用，降低生產(chǎn)成本。所述最內(nèi)層銅箔外表面上的負(fù)極活性物質(zhì)涂層起始于銅箔空白端的折彎處，所述銅箔的空白端，銅箔內(nèi)表面空白的長度為銅箔外表面空白長度的2. 5-3倍。所述鋁箔的空白端，鋁箔外表面空白的長度為鋁箔內(nèi)表面空白長度的2. 5-3倍。[0009]所述的鋁極耳遠(yuǎn)離鎳極耳。本實(shí)用新型的有益效果是1、本實(shí)用新型的電池卷芯結(jié)構(gòu)，最內(nèi)層相鄰的兩銅箔之間無隔膜，隔膜是從銅箔折疊后的空白端開始包覆的，而不是從銅箔的端頭開始，一方面節(jié)省了兩層隔膜，降低了隔膜的成本，另一方面減小了卷芯的厚度，有利于大規(guī)模生產(chǎn)，提高產(chǎn)品的合格率。2、本實(shí)用新型的電池卷芯結(jié)構(gòu)，所述銅箔的空白端折疊且位于卷層的最內(nèi)層，折疊后的銅箔空白端將鎳極耳包裹在里面，鎳極耳能夠得到多重保護(hù)，避免鎳極耳鉚接處的毛刺刺穿隔膜造成與正極形成短路，保證電池的安全性能。

圖1為本實(shí)用新型電池待卷繞卷芯結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為本實(shí)用新型電池卷芯卷繞的示意圖；其中，1、隔膜；2、銅箔；3、鎳極耳；4、負(fù)極活性物質(zhì)涂層；5、正極活性物質(zhì)涂層；6、 鋁箔；7、鋁極耳。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述，但本實(shí)用新型保護(hù)范圍不限于此。實(shí)施例1:一種鋰離子電池的卷芯結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)圖2所示，包括正極片、負(fù)極片及位于該正極片與負(fù)極片之間的隔膜1，正極片、負(fù)極片及隔膜1卷繞形成卷層，該卷層即為鋰離子電池卷芯，正極片為內(nèi)、外表面上設(shè)置有正極活性物質(zhì)涂層5的鋁箔6，鋁箔6的一端為未設(shè)置正極活性物質(zhì)涂層5的空白端，優(yōu)選的，該空白端的外表面空白的長度為內(nèi)表面空白長度的2. 5 倍，現(xiàn)有技術(shù)中，不同規(guī)格的鋰離子電池，電池卷芯空白端的的長度不同，外表面空白的長度為內(nèi)表面空白長度的2. 5倍為最佳效果。鋁箔6的空白端鉚接有鋁極耳7，鋁極耳7位于該空白端的端部。負(fù)極片為內(nèi)、外表面上設(shè)置有負(fù)極活性物質(zhì)涂層4的銅箔2，銅箔2的另一端為未設(shè)置負(fù)極活性物質(zhì)涂層4的空白端，銅箔2的空白端鉚接有鎳極耳3，鎳極耳3位于該空白端的端部，銅箔2的空白端折疊且位于卷層的最內(nèi)層，折疊后的銅箔空白端將鎳極耳3包裹在里面，鎳極耳能夠得到多重保護(hù)，最內(nèi)層相鄰的兩銅箔之間無隔膜1，隔膜1將銅箔2折疊后的空白端和銅箔2的另一端包覆。最內(nèi)層銅箔2外表面上的負(fù)極活性物質(zhì)涂層4起始于銅箔2空白端的折彎處，所述銅箔2的空白端，銅箔2內(nèi)表面空白的長度為銅箔外表面空白長度的3倍。鋁箔的空白端位于卷層的最外層。優(yōu)選的鋁極耳6遠(yuǎn)離鎳極耳3。卷繞時(shí)，如圖1所示，先將銅箔2的空白端沿著銅箔外表面負(fù)極活性涂層的起始處向內(nèi)折疊，鎳極耳3包覆在銅箔2里面，然后用隔膜1將空白端折疊后的銅箔2包覆，而現(xiàn)有技術(shù)中隔膜是從銅箔2的端面開始包裹。隔膜采用此種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)減少兩層隔膜，降低了隔膜的使用成本，且減小了卷芯的厚度，有利于生產(chǎn)控制，產(chǎn)品的合格率提高。將包覆隔膜1的銅箔2卷一折后，再將鋁箔6疊疊放在銅箔2的上方，以鎳極耳3所在端為軸，將疊放好的銅箔、隔膜、鋁箔卷繞成扁平狀，形成鋰離子電池卷芯，卷繞收尾時(shí)，負(fù)極活性物質(zhì)涂層4完全將正極活性物質(zhì)涂層5包住。鋁箔6的空白端包裹在電池卷芯的最外層。
權(quán)利要求1.一種鋰離子電池的卷芯結(jié)構(gòu)，包括由正極片、負(fù)極片及位于該正極片與負(fù)極片之間的隔膜卷繞而成的卷層，所述的正極片為內(nèi)、外表面上設(shè)置有正極活性物質(zhì)涂層的鋁箔，負(fù)極片為內(nèi)、外表面上設(shè)置有負(fù)極活性物質(zhì)涂層的銅箔，其特征在于鋁箔的一端為未設(shè)置正極活性物質(zhì)涂層的空白端，銅箔的另一端為未設(shè)置負(fù)極活性物質(zhì)涂層的空白端，鋁箔的空白端鉚接有鋁極耳，銅箔的空白端鉚接有鎳極耳，所述銅箔的空白端折疊且位于卷層的最內(nèi)層，最內(nèi)層相鄰的兩銅箔之間無隔膜，鋁箔的空白端位于卷層的最外層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池的卷芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的隔膜將銅箔折疊后的空白端和銅箔的另一端包覆，使正極片和負(fù)極片隔開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池的卷芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述最內(nèi)層銅箔外表面上的負(fù)極活性物質(zhì)涂層起始于銅箔空白端的折彎處，所述銅箔的空白端，銅箔內(nèi)表面空白的長度為銅箔外表面空白長度的2. 5-3倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池的卷芯結(jié)構(gòu)，其特征在于鋁箔的空白端，鋁箔外表面空白的長度為鋁箔內(nèi)表面空白長度的2. 5-3倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池的卷芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的鋁極耳遠(yuǎn)離鎳極耳。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鋰離子電池的卷芯結(jié)構(gòu)，屬于鋰離子電池制造領(lǐng)域。它包括由正極片、負(fù)極片及位于該正極片與負(fù)極片之間的隔膜卷繞而成的卷層，正極片為內(nèi)、外表面上設(shè)置有正極活性物質(zhì)涂層的鋁箔，負(fù)極片為內(nèi)、外表面上設(shè)置有負(fù)極活性物質(zhì)涂層的銅箔，鋁箔的一端鉚接有鋁極耳且為空白端，銅箔的另一端鉚接有鎳極耳且為空白端，所述銅箔的空白端折疊且位于卷層的最內(nèi)層，最內(nèi)層相鄰的兩銅箔之間無隔膜，鋁箔的空白端位于卷層的最外層。本實(shí)用新型提供一種設(shè)計(jì)合理、操作簡單、鎳極耳多重保護(hù)和隔膜用量減少的鋰離子電池卷芯的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)能提高電池的安全性能，降低電池的成本，且降低成品電池的厚度，提高產(chǎn)品的合格率。
文檔編號H01M10/0587GK202172108SQ20112031651
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者劉亞明 申請人:山東齊星新能源科技有限責(zé)任公司