專利名稱：電芯及使用該電芯的高功率鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋰離子電池領(lǐng)域，特別是涉及一種電芯及使用該電芯的高功率鋰離子電池。
背景技術(shù)：
鋰離子電池是20世紀(jì)90年代初出現(xiàn)的新型綠色高能可充電電池，具有電壓高，能量密度大，循環(huán)性能好，自放電小，無(wú)記憶效應(yīng)，工作溫度范圍寬等眾多優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話，筆記本電腦，電子儀表，電動(dòng)工具，電動(dòng)自行車、武器裝備等。目前電動(dòng)工具、武器裝備等普遍采用高功率圓柱形鋰離子電芯。但高功率鋰離子電池大電流放電的循環(huán)壽命短，短的循環(huán)壽命影響高功率鋰離子電池的推廣使用，因此循環(huán)壽命長(zhǎng)的高功率鋰離子電池的開發(fā)是重點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容基于此，有必要提供一種循環(huán)壽命長(zhǎng)的高功率鋰離子電芯。一種電芯，包括層疊后卷繞在一起的正極片、隔膜和負(fù)極片，所述正極片上固定設(shè)有正極極耳，所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離滿足l/4L〈a〈l/2L，其中，L為所述正極片的長(zhǎng)度，a為所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離。在一個(gè)實(shí)施例中，所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離滿足l/4L〈a〈l/3L。在一個(gè)實(shí)施例中，所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離為2/5L、3/10L或 3/8L。一種高功率鋰離子電池，包括電池殼體、電解液和電芯，所述電芯和所述電解液位于所述電池殼體內(nèi)部，所述電芯包括層疊后卷繞在一起的正極片、隔膜和負(fù)極片，所述正極片上固定設(shè)有正極極耳，所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離滿足l/4L〈a〈l/2L，其中，L為所述正極片的長(zhǎng)度，a為所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離。在一個(gè)實(shí)施例中，所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離滿足l/4L〈a〈l/3L。在一個(gè)實(shí)施例中，所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離為2/5L、3/10L或 3/8L。 在一個(gè)實(shí)施例中，所述高功率鋰離子電池為圓柱形。上述電芯用于高功率鋰離子電池時(shí)，由于所述正極片上固定設(shè)有正極極耳，所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離滿足l/4L〈a〈l/2L，這樣能夠提高高功率鋰離子電池的離子傳導(dǎo)速度和電子傳導(dǎo)速度，電子從正極片的兩端向正極極耳傳導(dǎo)，能夠減短電子傳導(dǎo)的路徑，從而加快電子傳遞的速度，有利于電子的傳輸，降低高功率鋰離子電池的內(nèi)阻，從而提高高 功率鋰離子電池的循環(huán)性能，相比于傳統(tǒng)的高功率鋰離子電池，該高功率鋰離子電池的循環(huán)性能好，循環(huán)壽命長(zhǎng)。

圖1為一實(shí)施方式的設(shè)置有正極極耳的正極片的平面圖；圖2為使用如圖1所示的設(shè)置有正極極耳的正極片的高功率鋰離子電池的循環(huán)次數(shù)-容量保持率圖；圖3為18650-lAh高功率鋰離子電池的循環(huán)次數(shù)-容量保持率圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖1，一實(shí)施方式的電芯，包括層疊后卷繞在一起的正極片110、隔膜和負(fù)極片，正極片110上固定設(shè)有正極極耳120，正極極耳120至正極片110的卷繞起始端的距離滿足l/4L〈a〈l/2L，其中，L為正極片110的長(zhǎng)度，a為正極極耳120至正極片110的卷繞起始端的距離。上述電芯用于高功率鋰離子電池時(shí)，由于正極片上固定設(shè)有正極極耳，正極極耳至正極片的卷繞起始端的距離滿足l/4L〈a〈l/2L，能夠提高高功率鋰離子電池的離子傳導(dǎo)速度和電子傳導(dǎo)速度，電子從正極片的兩端向正極極耳傳導(dǎo)，能夠減短電子傳導(dǎo)的路徑，從而加快電子傳遞的速度，有利于電子的傳輸，降低高功率鋰離子電池的內(nèi)阻，從而提高高功率鋰離子電池的循環(huán)性能，相比于傳統(tǒng)的高功率鋰離子電池，該高功率鋰離子電池的循環(huán)性能好，循環(huán)壽命長(zhǎng)。正極極耳與正極片的卷繞起始端的距離滿足l/4L〈a〈l/3L。具體在本實(shí)施方式中，正極極耳120至正極片110的卷繞起始端的距離為2/5L。在其他實(shí)施方式中，正極極耳120至正極片110的卷繞起始端的距離可以為3/10L或 3/8L。 這種電芯可以適用于多種電池，包括鎳氫電池、鎳鋅電池、鋰離子電池等。下面以高功率鋰離子電池為例，對(duì)這種電芯的應(yīng)用進(jìn)行介紹。一實(shí)施方式的高功率鋰離子電池，包括電池殼體、電解液和電芯，電芯和電解液位于電池殼體內(nèi)部。請(qǐng)參考圖1，電芯包括層疊后卷繞在一起的正極片110、隔膜和負(fù)極片，正極片Iio上固定設(shè)有正極極耳120，正極極耳120至正極片110的卷繞起始端的距離滿l/4L〈a〈l/2L，其中，L為正極片110的長(zhǎng)度，a為正極極耳120至正極片110的卷繞起始端的距離。正極極耳至正極片的卷繞起始端的距離滿足l/4L〈a〈l/3L。具體在本實(shí)施方式中，正極極耳120至正極片110的卷繞起始端的距離為2/5L。在其他實(shí)施方式中，正極極耳120至正極片110的卷繞起始端的距離可以為3/10L或3/8L。負(fù)極片上固定設(shè)有負(fù)極極耳，負(fù)極極耳和電池殼體的鋼殼焊接。高功率鋰離子電池可以為圓柱形。當(dāng)然，高功率鋰離子電池也可以為方柱形。使用如圖1所示的設(shè)置有正極極耳的正極片組裝成高功率鋰離子電池，正極極耳設(shè)于距離正極片的卷繞起始端的距離為2/5L的位置，并對(duì)該高功率鋰離子電池進(jìn)行循環(huán)壽命的測(cè)試，其結(jié)果如圖2所示。[0030]測(cè)試方法為:將高功率鋰離子電池，采用4A的電流充至電壓為3.6V，截止電流
0.1A，靜止10分鐘后，用20A的電流放電至電壓為2.0V，靜止45分鐘。從圖2可以看出，重復(fù)循環(huán)500周后，該高功率鋰離子電池的容量大于初始容量的90%。對(duì)比實(shí)驗(yàn)對(duì)現(xiàn)有的18650-lAh高功率鋰離子電池進(jìn)行循環(huán)壽命測(cè)試的，其結(jié)果如圖3所示。測(cè)試方法為:將18650-lAh高功率鋰離子電池，采用4A的電流充至電壓為3.6V,截止電流0.1A，靜止10分鐘后，用20A的電流放電至電壓為2.0V，靜止45分鐘。從圖3可以看出，重復(fù)循環(huán)500周后，該18650-lAh高功率鋰離子電池的剩余容量小于初始容量的80%。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種電芯，包括層疊后卷繞在一起的正極片、隔膜和負(fù)極片，其特征在于，所述正極片上固定設(shè)有正極極耳，所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離滿足l/4L〈a〈l/2L，其中，L為所述正極片的長(zhǎng)度，a為所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 電芯，其特征在于，所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離滿足l/4L〈a〈l/3L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯，其特征在于，所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離為2/5L、3/10L或3/8L。
4.一種高功率鋰離子電池，包括電池殼體、電解液和電芯，所述電芯和所述電解液位于所述電池殼體內(nèi)部，其特征在于，所述電芯包括層疊后卷繞在一起的正極片、隔膜和負(fù)極片，所述正極片上固定設(shè)有正極極耳，所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離滿足l/4L〈a〈l/2L，其中，L為所述正極片的長(zhǎng)度，a為所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高功率鋰離子電池，其特征在于，所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離滿足l/4L〈a〈l/3L。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高功率鋰離子電池，其特征在于，所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離為2/5L、3/10L或3/8L。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高功率鋰離子電池，其特征在于，所述高功率鋰離子電池為圓柱形。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電芯及使用該電芯的高功率鋰離子電池，包括層疊后卷繞在一起的正極片、隔膜和負(fù)極片，所述正極片上固定設(shè)有正極極耳，所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離滿足1/4L<a<1/2L，其中，L為所述正極片的長(zhǎng)度，a為所述正極極耳至所述正極片的卷繞起始端的距離。上述電芯用于高功率鋰離子電池時(shí)，能夠提高高功率鋰離子電池的離子傳導(dǎo)速度和電子傳導(dǎo)速度，電子從正極片的兩端向正極極耳傳導(dǎo)，能夠減短電子傳導(dǎo)的路徑，從而加快電子傳遞的速度，有利于電子的傳輸，降低高功率鋰離子電池的內(nèi)阻，從而提高高功率鋰離子電池的循環(huán)性能，相比于傳統(tǒng)的高功率鋰離子電池，該高功率鋰離子電池的循環(huán)性能好，循環(huán)壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)H01M10/058GK203150660SQ201320001749
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月4日
發(fā)明者唐贊謙, 李文良 申請(qǐng)人:曙鵬科技(深圳)有限公司