專利名稱：一種安全的鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種安全的鋰離子電池，特別指的是一種安全的鋰離子電池極片及其卷芯結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在終端客戶手中，使用鋰離子電池的電子產(chǎn)品可能會遇到被尖銳物質(zhì)穿透的意外情況，所以針刺測試是鋰離子電池安全性能檢測的一個重要指標。鋰離子電池本身的特性導(dǎo)致針刺不合格成為困擾電池行業(yè)多年的弊病。目前改善電池針刺不合格的方式有以下兩種第一、采用相對安全的正負極材料；第二、在電解液中添加一定量的添加劑。以上兩種方法在一定程度上能夠提高電池的安全性，但是同時帶來了許多弊端，比如電池的體積比能量不足、容量發(fā)揮不好、內(nèi)阻高、循環(huán)差等問題。鋰離子電池在針刺時的安全性問題是熱的問題，電池的產(chǎn)熱速率(容量和放熱反應(yīng))和散熱速率(電池的尺寸、形狀和材料)是影響電池安全性的關(guān)鍵問題。實際上，電池的針刺行為可以理解為在針刺過程中釘子引起的電池內(nèi)部短路，根據(jù)歐姆定律I = υ/R和焦耳定律Q = I2Rt,局部溫度劇烈上升到超過活性物質(zhì)的反應(yīng)溫度，活性物質(zhì)的反應(yīng)同樣釋放出大量熱能，這樣的連鎖反應(yīng)不斷進行下去，最終引起整個電池的燃燒。電池針刺后能夠引起內(nèi)部短路分為以下四種情況a、正極鋁箔與負極銅箔短路；b、正極鋁箔與負極敷料短路；C、正極敷料與負極銅箔短路；d、正極敷料與負極敷料短路。通過實驗驗證，在滿電狀態(tài)下只要正極鋁箔與負極敷料接觸必然會引起電池燃燒。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是在不影響電池其它性能的基礎(chǔ)上提供一種安全的鋰離子電池，它可以提高鋰離子電池的安全性能并且不影響電池的其它性能。為了達到上述目的，本實用新型由以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)。一種安全的鋰離子電池，主要包括正極片和負極片，正極片和負極片卷繞成的卷芯，其特征在于正極片尾部止涂位置和集流體上所對應(yīng)負極片尾部位置貼有膠紙，卷芯內(nèi)層的正極片鋁箔對應(yīng)負極片的銅箔，卷芯外層的正極片鋁箔對應(yīng)負極片的銅箔。所述的卷芯外為空箔包裹。本實用新型有益效果在于，本實用新型主要從防止正極鋁箔與負極敷料接觸和將針刺時的內(nèi)部短路轉(zhuǎn)化為外部短路來提高電池的安全性。負極收尾位置落在貼膠區(qū)可以有效防止負極片尾部可能存在的毛刺刺破隔膜紙所導(dǎo)致的正負極接觸短路現(xiàn)象，卷芯最內(nèi)層正負極分別為鋁箔與銅箔對應(yīng)，針刺后內(nèi)部正極鋁箔與負極銅箔接觸，起到分流作用從而能有效的避免針刺時熱失控現(xiàn)象，卷芯最外層正負極分別為鋁箔與銅箔對應(yīng)，針刺后外部正極鋁箔與負極銅箔接觸，起到分流作用，卷芯最外圈為空箔包裹，散熱性能好，從而能有效的避免針刺時熱失控現(xiàn)象。在提高電芯安全性能的基礎(chǔ)上不使用任何添加劑不會對其他性能造成影響。
圖1是本實用新型的正極片結(jié)構(gòu)正面示意圖圖2是本實用新型的正極片結(jié)構(gòu)背面示意圖圖3是本實用新型的負極片結(jié)構(gòu)正面示意圖圖4是本實用新型的負極片結(jié)構(gòu)背面示意圖
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細地描述。如圖1、圖2、圖3、圖4所示一種安全的鋰離子電池，主要包括正極片1、負極片2、 正極敷料11和負極敷料21。在正極片1頭部有半圈或半圈以上的正極集流體或正極單面極片12，在正極片1尾部有一圈或一圈以上的正極集流體13，正極單面極片12、正極集流體 13為鋁箔。正極片1和負極片2卷繞成的卷芯，正極片1尾部止涂位置以及集流體上所對應(yīng)負極收尾位置貼有膠紙14。在負極片2頭部有半圈或半圈以上的負極集流體或負極單面極片22，在負極片2尾部有一圈或一圈以上的負極集流體23，負極單面極片22、負極集流體 23為銅箔。如圖1、圖2、圖3、圖4所示，正極片1和負極片2卷繞成的卷芯，卷芯內(nèi)層的正極片1鋁箔對應(yīng)負極片2的銅箔，卷芯外層的正極片1鋁箔對應(yīng)負極片2的銅箔。在針刺過程中，釘子依次穿透電池外殼一正極集流體一負極單面極片一正極雙面極片一負極雙面極片一正極單面極片一負極單面極片一正極雙面極片一負極雙面極片一正極雙面極片一負極單面極片一正極集流體一電池外殼(省略了正極片和負極片之間的隔膜紙)。正、負極集流體鋁箔和銅箔會直接接觸，起到分流作用將內(nèi)部短路等效為外部短路，卷芯最外圈為空箔包裹，散熱性能好，從而有效避免針刺過程中的熱失控現(xiàn)象。
權(quán)利要求1.一種安全的鋰離子電池，主要包括正極片和負極片，正極片和負極片卷繞成的卷芯， 其特征在于正極片尾部止涂位置和集流體上所對應(yīng)負極片尾部位置貼有膠紙，卷芯內(nèi)層的正極片鋁箔對應(yīng)負極片的銅箔，卷芯外層的正極片鋁箔對應(yīng)負極片的銅箔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全的鋰離子電池，其特征在于所述的卷芯外為空箔包裹。
專利摘要本實用新型公開了一種安全的鋰離子電池，主要包括正極片和負極片，正極片和負極片卷繞成的卷芯，正極片尾部止涂位置和集流體上所對應(yīng)負極片尾部位置貼有膠紙，卷芯內(nèi)層的正極片鋁箔對應(yīng)負極片的銅箔，卷芯外層的正極片鋁箔對應(yīng)負極片的銅箔。它可以提高鋰離子電池的安全性能并且不影響電池的其它性能。
文檔編號H01M10/0587GK202308191SQ20112039828
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者李蔭峰 申請人:深圳市動力聚能科技有限公司