鋰離子電池及其電池芯的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋰離子電池的電池芯，包括第一帶狀正極片、第一帶狀負(fù)極片及第一帶狀隔膜，所述第一帶狀正極片上預(yù)留有未涂覆性活性材料的第一空白區(qū)域，所述第一帶狀負(fù)極片上預(yù)留有未涂覆活性材料的第二空白區(qū)域，所述第一帶狀正極片、所述第一帶狀隔膜及所述第一帶狀負(fù)極片依次疊置形成所述電池芯的主芯體，所述主芯體連續(xù)彎折形成疊式主芯體，所述疊式主芯體的彎折部分為所述第一帶狀正極片的第一空白區(qū)域及所述第一帶狀負(fù)極片的第二空白區(qū)域，從而避免了現(xiàn)有的主芯體彎折部發(fā)生活性物質(zhì)脫落造成鋰離子內(nèi)部短路的問題。本發(fā)明還提供一種鋰離子電池。
【專利說明】鋰離子電池及其電池芯
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種鋰離子電池及其電池芯。
【背景技術(shù)】
[0002]目前通用的鋰離子電池的電池芯的疊片結(jié)構(gòu)主要有兩種。第一種疊片結(jié)構(gòu)為單片式疊片結(jié)構(gòu)。第二種疊片結(jié)構(gòu)為連續(xù)式疊片結(jié)構(gòu)。在單片式疊片結(jié)構(gòu)中，所述電池芯的正負(fù)極片均為單片式正負(fù)極片。所述單片式疊片結(jié)構(gòu)具有充分利用空間、電池能量密度高的優(yōu)點(diǎn)，但是由于其存在較多的極片邊緣，因此在制造過程中極片邊緣的毛刺難以控制，從而使得鋰離子電池內(nèi)部短路的幾率增加，安全性能差。在連續(xù)式疊片結(jié)構(gòu)中，所述電池芯的正負(fù)極片均為帶狀正負(fù)極片。盡管連續(xù)式疊片結(jié)構(gòu)解決了單片式疊片結(jié)構(gòu)的毛刺難以控制的問題，但是，帶狀正負(fù)極片在其彎折處由于曲率半徑小，帶狀正負(fù)極片上的活性物質(zhì)極易脫落，脫落下來的粉料很容易造成所述鋰離子電池內(nèi)部短路，引起安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種鋰離子電池及其電池芯，以提高鋰電池的安全性。
[0004]一種鋰離子電池的電池芯，包括第一帶狀正極片、第一帶狀負(fù)極片及第一帶狀隔膜，所述第一帶狀正極片上預(yù)留有未涂覆性活性材料的第一空白區(qū)域，所述第一帶狀負(fù)極片上預(yù)留有未涂覆活性材料的第二空白區(qū)域，所述第一帶狀正極片、所述第一帶狀隔膜及所述第一帶狀負(fù)極片依次疊置形成所述電池芯的主芯體，所述主芯體連續(xù)彎折形成疊式主芯體，所述疊式主芯體的彎折部分為所述第一帶狀正極片的第一空白區(qū)域及所述第一帶狀負(fù)極片的第二空白區(qū)域。
[0005]—種鋰離子電池,包括外殼及設(shè)置于所述外殼內(nèi)的上述電池芯。
[0006]所述鋰離子電池包括設(shè)置于所述殼體內(nèi)的電池芯，所述電池芯包括疊式主芯體所述疊式主芯體的彎折部分為所述第一帶式正極片的第一空白區(qū)域及所述第一帶式負(fù)極片的第二空白區(qū)域，從而避免了現(xiàn)有的主芯體彎折部發(fā)生活性物質(zhì)脫落造成鋰離子內(nèi)部短路的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖；
[0008]圖1是本發(fā)明鋰離子電池的電池芯的第一較佳實(shí)施方式的示意圖；
[0009]圖2是圖1的第一帶狀正極片的示意圖。
[0010]圖3是圖1的第一帶狀負(fù)極片的示意圖。[0011]圖4是本發(fā)明鋰離子電池的電池芯的第二較佳實(shí)施方式的示意圖；
[0012]圖5-7是本發(fā)明鋰離子電池的電池芯的第三較佳實(shí)施方式的示意圖；
[0013]圖8是本發(fā)明鋰離子電池的電池芯的第四較佳實(shí)施方式的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0015]請參閱圖1-3，本發(fā)明第一較佳實(shí)施例提供的一種鋰離子電池，所述鋰離子電池包括電池芯I及外殼。所述電池芯I設(shè)置于所述外殼內(nèi)。所述電池芯I包括第一帶狀正極片
11、第一帶狀負(fù)極片12及一第一帶狀隔膜13。所述第一帶狀正極片11上涂覆有正極性活性材料，且所述第一帶狀正極片11預(yù)留有未涂覆正極性活性材料的第一空白區(qū)域111。所述第一帶狀負(fù)極片12上涂覆有負(fù)極性活性材料，且所述第一帶狀負(fù)極片12上預(yù)留有未涂覆活性材料的第二空白區(qū)域121。所述第一帶狀正極片11、所述第一帶狀隔膜13及所述第一帶狀負(fù)極片12沿著垂直于其表面的方向依次疊置形成所述電池芯I的主芯體。所述主芯體沿其長度方向連續(xù)Z型彎折形成疊式主芯體。此時(shí)，第一帶狀正極片11的第一空白區(qū)域111對應(yīng)所述第一帶狀負(fù)極片12的第二空白區(qū)域121。且所述疊式主芯體的彎折部分剛好為所述第一帶狀正極片11的第一空白區(qū)域111及所述第一帶狀負(fù)極片12的第二空白區(qū)域 121。
[0016]其中，所述第一帶狀正極片11上未涂覆正極性材料的所述第一空白區(qū)域111數(shù)量及所述第一帶狀負(fù)極片12上未涂覆負(fù)極性材料的所述第二空白區(qū)域121的數(shù)量可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。且每相鄰的兩個(gè)第一空白區(qū)域111之間的間距可以相等也可以不等，每相鄰的兩個(gè)第二空白區(qū)域121之間的間距可以相等也可以不等。但均需確保所述主芯體沿其長度方向連續(xù)Z型彎折后，所述主芯體的彎折部分剛好為所述第一帶狀正極片11的第一空白區(qū)域111及所述第一帶狀負(fù)極片12的第二空白區(qū)域121。所述主芯體沿其長度方向連續(xù)彎折的次數(shù)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。
[0017]所述鋰離子電池100還包括正極耳及負(fù)極耳。所述電池芯I還包括正極集流體及負(fù)極集流體。所述正極集流體是所述第一帶狀正極片11由其第一空白區(qū)域111向第一方向延伸而形成的。所述負(fù)極集流體是所述第一帶狀負(fù)極片12由其第二空白區(qū)域121向第二方向延伸而形成的。所述第一及第二方向?yàn)樗鲋餍倔w的寬度方向上的兩相反方向。所述正極集流體用于連接所述正極耳。所述負(fù)極集流體用于連接所述負(fù)極耳。在所述電池芯I中，所述正、負(fù)極集流體的方向是相反的。在其他實(shí)施方式中，所述正、負(fù)極集流體也可以通過分體設(shè)置的方式與所述第一帶狀正、負(fù)極片11及12的第一及第二空白區(qū)域111及121連接。
[0018]在本實(shí)施方式中，所述電池芯I的主芯體的第一及第二最外層的帶狀極片的外側(cè)均未涂覆活性材料。所述第一帶狀隔膜13上設(shè)有粘合劑處理層，用于粘接所述第一帶狀正極片11及所述第一帶狀負(fù)極片12，從而更好地保持所述第一正極片11、所述第一帶狀隔膜13及所述第一負(fù)極片12之間疊置緊密。在其他實(shí)施方式中，所述第一帶狀隔膜13也可以不設(shè)有粘合劑處理層。
[0019]請參閱圖4，本發(fā)明第二較佳實(shí)施方式與第一較佳實(shí)施方式的區(qū)別在于:所述電池芯I還包括第一單片式極片21及第一袋式隔膜22。所述第一袋式隔膜22包覆所述第一單片式極片21。包覆有第一袋式隔膜22的第一單片式極片21設(shè)置于所述疊式主芯體的與所述第一單片式極片21的極性相反的帶狀極片的彎折部分形成的凹槽內(nèi)。
[0020]其中，所述第一單片式極片21包括第一單片式正極片212及第一單片式負(fù)極片214。所述第一袋式隔膜22包括第一袋式正隔膜222及第一袋式負(fù)隔膜224。所述第一袋式正隔膜222包覆所述第一單片式正極片212。所述第一袋式負(fù)隔膜224包覆所述第二單片式負(fù)極片214。包覆有第一袋式正隔膜222的第一單片式正極片212設(shè)置于所述疊式主芯體的第一帶狀負(fù)極片12的彎折部分形成的凹槽內(nèi)。包覆有第一袋式負(fù)隔膜224的第一單片式負(fù)極片214設(shè)置于所述疊式主芯體的第一帶狀正極片11的彎折部分形成的凹槽內(nèi)。
[0021]所述第一單片式極片21及第一袋式隔膜22的數(shù)量可以根據(jù)所述疊式主芯體的帶狀極片的彎折部分的狀況進(jìn)行調(diào)整。即，當(dāng)所述疊式主芯體的帶狀極片的彎折部分增加，所述第一單片式極片21及第一袋式隔膜22的數(shù)量也相應(yīng)地增加。當(dāng)所述疊式主芯體的帶狀極片的彎折部分減少，所述第一單片式極片21及第一袋式隔膜22的數(shù)量也相應(yīng)地減少。
[0022]將包覆有第一袋式隔膜的單片式極片設(shè)置于所述疊式主芯體的相反極性的極片彎折部分形成的凹槽內(nèi)可以增強(qiáng)了所述電池芯I的電力性能。
[0023]請參閱圖5-7，本發(fā)明第三較佳實(shí)施方式與第一較佳實(shí)施方式的區(qū)別在于:所述電池芯I還包括一第二單片式極片31及第二袋式隔膜32。所述第二袋式隔膜32包覆第二單片式極片31。其中所述主芯體的最外層的與所述第二單片式極片31的極性相反的帶狀極片的外側(cè)面涂覆活性材料。包覆有第二袋式隔膜的第二單片式極片設(shè)置于該帶狀極片上。所述帶狀極片的極性與所述第二單片式極片的極性相反。
[0024]請繼續(xù)參閱圖5，當(dāng)所述疊式主芯體的最外層均為所述第一帶式正極11時(shí)，所述第二單片式極片31為第二單片式負(fù)極片，所述第二袋式隔膜32為第二袋式負(fù)隔膜，所述疊式主芯體的一個(gè)最外層的第一帶式正極片11的外側(cè)涂覆有活性材料，包覆有第二袋式負(fù)隔膜的第二單片式負(fù)極片設(shè)置于外側(cè)涂覆有活性材料的最外層的所述第一帶式正極片11上。
[0025]請繼續(xù)參閱圖6，當(dāng)所述疊式主芯體的最外層均為所述第一帶式負(fù)極12時(shí)，所述第二單片式極片31為第二單片式正極片，所述第二袋式隔膜32為第二袋式正隔膜，所述疊式主芯體的一個(gè)最外層的第一帶式負(fù)極片12的外側(cè)涂覆有活性材料，包覆有第二袋式正隔膜的第二單片式正極片設(shè)置于外側(cè)涂覆有活性材料的最外層的所述第一帶式負(fù)極片12上。
[0026]請繼續(xù)參閱圖7，當(dāng)所述疊式主芯體的最外層中其中一個(gè)最外層為所述第一帶式正極11，而另一個(gè)最外層為所述第一帶式負(fù)極片12時(shí)，所述最外層的第一帶式正極片11的外層涂覆有負(fù)極性活性材料，所述最外層的第一帶式負(fù)極片12的外層涂覆有正極性活性材料。所述第二單片式極片31包括第二單片式正極片312及第二單片式負(fù)極片314。所述第二袋式隔膜32包括第二袋式正隔膜322及第二袋式負(fù)隔膜324。所述第二袋式正隔膜322包覆所述第二單片式正極片312。所述第二袋式負(fù)隔膜324包覆所述第二單片式負(fù)極片314。包覆有第二袋式負(fù)隔膜324的第二單片式負(fù)極片314設(shè)置于所述疊式主芯體的外側(cè)涂覆有正極性活性材料的最外層的所述第一帶式正極片11上。包覆有第二袋式正隔膜322的第二單片式正極片312設(shè)置于所述疊式主芯體的外側(cè)涂覆有負(fù)極性活性材料的最外層的所述第一帶式負(fù)極片12上。
[0027]請參閱圖8，本發(fā)明第四較佳實(shí)施方式與第一較佳實(shí)施方式的區(qū)別在于:所述電池芯還包括一第二帶狀隔膜14及一第三帶狀隔膜15。所述第二帶狀隔膜14、第一帶狀正極片11、第一帶狀隔膜13、第一帶狀負(fù)極片12及第三帶狀隔膜15沿著垂直于其表面的方向依次疊置形成所述電池芯I的主芯體。所述主芯體沿其長度方向連續(xù)Z型彎折形成疊式主芯體。其中，所述主芯體沿其長度方向連續(xù)Z型彎折的次數(shù)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。
[0028]在其他實(shí)施方式中，所述帶狀隔膜的數(shù)量及所述帶狀極片的數(shù)據(jù)可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。只要確保帶狀正極片與帶狀負(fù)極片之間交替設(shè)置，并在相鄰的帶狀正極片與帶狀負(fù)極片之間設(shè)置有一帶狀隔膜來形成所述電池芯I的主芯體即可。所述主芯體沿其長度方向連續(xù)Z型彎折形成疊式主芯體。
[0029]需要進(jìn)一步說明地，在以上第一至第四較佳實(shí)施方式中，所述疊式主芯體的彎折部分為所述第一帶狀正極片11的第一空白區(qū)域111及所述第二帶狀負(fù)極片12的第二空白區(qū)域121。
[0030]在其他實(shí)施方式中，所述疊式主芯片的結(jié)構(gòu)也可以為第一至第三較佳實(shí)施方式的
≤口口 ?
[0031]所述鋰離子電池100包括設(shè)置于所述殼體內(nèi)的電池芯I，所述電池芯I包括疊式主芯體，所述疊式主芯體的彎折部分剛好為所述第一帶式正極片11的第一空白區(qū)域111及所述第一帶式負(fù)極片12的第二空白區(qū)域121，從而避免了現(xiàn)有的主芯體彎折部發(fā)生活性物質(zhì)脫落造成鋰離子內(nèi)部短路的問題。
[0032]以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求 所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鋰離子電池的電池芯，包括第一帶狀正極片、第一帶狀負(fù)極片及第一帶狀隔膜，所述第一帶狀正極片上預(yù)留有未涂覆性活性材料的第一空白區(qū)域，所述第一帶狀負(fù)極片上預(yù)留有未涂覆活性材料的第二空白區(qū)域，所述第一帶狀正極片、所述第一帶狀隔膜及所述第一帶狀負(fù)極片依次疊置形成所述電池芯的主芯體，所述主芯體連續(xù)彎折形成疊式主芯體，所述疊式主芯體的彎折部分為所述第一帶狀正極片的第一空白區(qū)域及所述第一帶狀負(fù)極片的第二空白區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的光鋰離子電池的電池芯，其特征在于，所述電池芯還包括第一單片式正極片及第一袋式正隔膜，所述第一袋式正隔膜包覆所述第一單片式正極片，包覆有所述第一袋式正隔膜的第一單片式正極片設(shè)置于所述疊式主芯體的第一帶狀負(fù)極片的彎折部分形成的凹槽內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光鋰離子電池的電池芯，其特征在于，所述電池芯還包括第一單片式負(fù)極片及第一袋式負(fù)隔膜，所述第一袋式負(fù)隔膜包覆所述第一單片式負(fù)極片，包覆有所述第一袋式負(fù)隔膜的第一單片式負(fù)極片設(shè)置于所述疊式主芯體的第一帶狀正極片的彎折部分形成的凹槽內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的光鋰離子電池的電池芯，其特征在于，所述電池芯還包括第二單片式負(fù)極片及第二袋式負(fù)隔膜，所述第二袋式負(fù)隔膜包覆第二單片式負(fù)極片，所述疊式主芯體的最外層的第一帶式正極片的外側(cè)涂覆有活性材料，包覆有第二袋式負(fù)隔膜的第二單片式負(fù)極片設(shè)置于所述疊式主芯體的外側(cè)涂覆有活性材料的最外層的第一帶式正極片上。
5.如權(quán)利要求1所述的光鋰離子電池的電池芯，其特征在于，所述電池芯還包括第二單片式正極片及第二袋式正隔膜，所述第二袋式正隔膜包覆第二單片式正極片，所述疊式主芯體的最外層的第一帶式負(fù)極片的外側(cè)涂覆有活性材料，包覆有第二袋式正隔膜的第二單片式正極片設(shè)置于所述疊式主芯體的外側(cè)涂覆有活性材料的最外層的第一帶式負(fù)極片上。
6.如權(quán)利要求1所述的光鋰離子電池的電池芯，其特征在于，所述電池芯還包括一第二帶狀隔膜及第三帶狀隔膜，所述第二帶狀隔膜、所述第一帶狀正極片、所述第一帶狀隔膜、所述第一帶狀隔膜、所述第一帶狀負(fù)極片及所述第三帶狀隔膜依次疊置形成所述電池芯的主芯體。
7.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的電池芯，其特征在于，所述第一帶狀正極片上預(yù)留有若干第一空白區(qū)域，所述第一帶狀負(fù)極片上預(yù)留有若干第二空白區(qū)域，每相鄰的兩個(gè)第一空白區(qū)域之間的距離相等，每相鄰的兩個(gè)第二空白區(qū)域之間的距離相等。
8.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的電池芯，其特征在于，所述疊式主芯體的最外層的第一帶狀正極片及第一帶狀負(fù)極片的外側(cè)均未涂覆相應(yīng)的活性材料。
9.如權(quán)利要求1所述的光鋰離子電池的電池芯，其特征在于，所述第一帶狀隔膜上設(shè)有粘合劑處理層，用于粘接所述第一帶狀正極片及所述第一帶狀負(fù)極片。
10.一種鋰離子電池，包括外殼及設(shè)置于所述外殼內(nèi)的如權(quán)利要求1-9所述的電池芯。
【文檔編號(hào)】H01M4/13GK103579683SQ201210262625
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
【發(fā)明者】楊俊
申請人:華為技術(shù)有限公司