專利名稱：一種可彎折使用的鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋰離子電池，更具體地說(shuō)，本實(shí)用新型涉及一種可彎折使用的鋰離子電池。
背景技術(shù)：
鋰離子電池的廣泛使用，要求鋰離子電池的使用方式愈來(lái)愈多。其中，在使用過(guò)程中鋰離子電池發(fā)生彎折，成為一種不可避免的情況。鋰離子電池中通常采用涂覆的技術(shù)制備正極和負(fù)極極片，在使用過(guò)程中，如果對(duì)其進(jìn)行彎折動(dòng)作，造成電池活性材料與集電體之間剝離，尤其當(dāng)彎折動(dòng)作超過(guò)一定程度時(shí)，卷繞或?qū)盈B在一起的極片可能發(fā)生破裂，這均將導(dǎo)致隔離膜被刺穿而誘發(fā)電池內(nèi)部短路，引起不必要的安全風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)的改善方法為，增強(qiáng)鋰離子電池中電池活性材料與集電體之間的粘附力，以減少在電池發(fā)生彎折過(guò)程中的極片斷裂或者膜片剝離。但是這一方法仍無(wú)法徹底解決彎折動(dòng)作對(duì)電極活性表面SEI膜等基本結(jié)構(gòu)的破壞進(jìn)而導(dǎo)致的電池性能受損。在一些特殊的領(lǐng)域，由于空間的局限及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要，也可能需要一種能按照需要彎折一定角度并能安全使用的電池。如何減小或者避免此種鋰離子電池電極極片在使用過(guò)程中的彎折，是本實(shí)用新型所解決的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的正是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型鋰離子電池，在鋰離子電池安全使用的同時(shí)，采用導(dǎo)電端子并聯(lián)電芯工作單元的方法，在彎折使用鋰離子電池的過(guò)程中，電芯工作單元不發(fā)生彎折或者輕度彎折(彎折弧度< η/4)但是也能達(dá)到大幅度彎折(彎折弧度> η/4)的效果，從而避免或者減小了電池極片和其工作界面受到破壞，以實(shí)現(xiàn)鋰離子電池安全有效地彎折使用。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:這種可彎折使用的鋰離子電池，利用傳統(tǒng)的卷繞工藝，將鋰離子電池正極極片、負(fù)極極片和隔離膜卷繞制備成鋰離子電池電芯工作單元，兩個(gè)以上的電芯工作單元通過(guò)導(dǎo)電端子連接，并封裝至同一柔性包裝殼體中。其中，當(dāng)采用導(dǎo)電端子在內(nèi)結(jié)構(gòu)時(shí)，首先在按照對(duì)應(yīng)次序排放的正極和負(fù)極極片上分別焊接一整條導(dǎo)電端子，然后再沿著導(dǎo)電端子垂直方向進(jìn)行卷繞；當(dāng)采用導(dǎo)電端子在外解構(gòu)時(shí)，首先將正極極片和負(fù)極極片以及隔離膜卷繞制成電芯后，在電芯最外層極片的集電體空白區(qū)域焊接導(dǎo)電端子。組裝完成后，形成由導(dǎo)電端子連接的電芯工作單元組。每個(gè)工作單元之間存在間隙。進(jìn)一步地，所述的電芯工作單元之間的厚度、長(zhǎng)度與寬度可以相等也可以不等。進(jìn)一步地，所述的包裝殼體由下殼體和上殼體封裝而成，下殼體或者上殼體上有兩個(gè)以上與電芯工作單元的位置及深度、長(zhǎng)度和寬度相對(duì)應(yīng)的坑體，以容納對(duì)應(yīng)的電芯工作單元，或者下殼體和上殼體上都有兩個(gè)以上與電芯工作單元的位置及深度、長(zhǎng)度和寬度相對(duì)應(yīng)的坑體，以容納對(duì)應(yīng)的電芯工作單元；在鋰離子電池使用過(guò)程中，增大電池整體彎折弧度的位置為相鄰兩個(gè)坑體之間的位置，電芯工作單元發(fā)生輕度彎折或者不彎折。進(jìn)一步地，所述的電芯工作單元由正極極片和負(fù)極極片及阻隔其間的隔離膜卷繞而成，電芯工作單元之間共用由包含金屬鋁、金屬鎳及銅鍍鎳在內(nèi)的導(dǎo)電良好且具有良好韌性的金屬或者金屬合金構(gòu)成的正極導(dǎo)電端子和負(fù)極導(dǎo)電端子。由導(dǎo)電端子連接而成的電芯工作單兀對(duì)應(yīng)放入下殼體和上殼體的坑體后進(jìn)行局部封裝。其中，正負(fù)極導(dǎo)電端子引出端可以在電池體同側(cè)也可以在電池體異側(cè)。其位置的安排可以根據(jù)實(shí)際使用要求進(jìn)行封裝前設(shè)計(jì)調(diào)整。電芯工作單元之間存在空隙，空隙間由與電芯單元體焊接在一起的導(dǎo)電端子連接。導(dǎo)電端子是具有強(qiáng)柔韌性的導(dǎo)電材料制成，如金屬鋁、金屬鎳、鎳銅合金等等。間隙間導(dǎo)電端子的彎折不會(huì)引起電芯工作單元中極片及極片表面界面破壞，從而實(shí)現(xiàn)電池整體彎曲工作不造成電池性能損傷。對(duì)電池包裝殼體進(jìn)行預(yù)封裝后灌注電解液，而后采用激活處理，便可以得到我們所需的可彎曲使用的鋰離子電池。即由導(dǎo)電端子連接兩個(gè)至多個(gè)工作電芯工作單元封裝于同一包裝殼體內(nèi)的合體型鋰離子電池。更近一步地，所述的電芯工作單元之間形成并聯(lián)關(guān)系。電芯工作單元之間電壓相
互平衡。再近一步地，所述的導(dǎo)電端子，其形狀包括長(zhǎng)條形和倒T型，在整個(gè)鋰離子電池中只存在一條正極導(dǎo)電端子和一條負(fù)極導(dǎo)電端子。具體地，相鄰兩個(gè)坑體之間的彎折弧度為θη = Ln/max(Hn，Hn+1)且θη< π，其中θ η代表相鄰兩個(gè)坑體之間的弧度、Ln代表相鄰兩個(gè)坑體之間的弧長(zhǎng)、Hn代表前一個(gè)下坑體的深度、Ηη+1代表后一個(gè)下坑體的深度；電芯工作單元自身能夠彎曲的弧度為θπ，且
/4 ;整體鋰離子電池能發(fā)生的弧度為
權(quán)利要求1.一種可彎折使用的鋰離子電池，其特征在于，兩個(gè)以上的電芯工作單元通過(guò)導(dǎo)電端子連接，并封裝至同一柔性包裝殼體中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可彎折使用的鋰離子電池，其特征在于所述的電芯工作單元之間的厚度、長(zhǎng)度與寬度可以相等也可以不等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可彎折使用的鋰離子電池，其特征在于所述的包裝殼體由上殼體和下殼體封裝而成，上殼體和/或下殼體上有兩個(gè)以上與電芯工作單元的位置及深度、長(zhǎng)度和寬度相對(duì)應(yīng)的坑體，以容納對(duì)應(yīng)的電芯工作單元；在鋰離子電池使用過(guò)程中，增大彎折弧度的位置為相鄰兩個(gè)坑體之間的位置，電芯工作單元發(fā)生輕度彎曲或者不發(fā)生彎折。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可彎折使用的鋰離子電池，其特征在于所述的電芯工作單元由正極極片和負(fù)極極片及阻隔其間的隔離膜卷繞而成，電芯工作單元之間共用由包含金屬鋁、金屬鎳及銅鍍鎳在內(nèi)的導(dǎo)電良好且具有良好韌性的金屬或者金屬合金構(gòu)成的正極導(dǎo)電端子和負(fù)極導(dǎo)電端子。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可彎折使用的鋰離子電池，其特征在于所述的電芯工作單元之間形成并聯(lián)關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可彎折使用的鋰離子電池，其特征在于所述的導(dǎo)電端子，其形狀包括長(zhǎng)條形和倒T型，在整個(gè)鋰離子電池中只存在一條正極導(dǎo)電端子和一條負(fù)極導(dǎo)電端子。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可彎折使用的鋰離子電池，其特征在于相鄰兩個(gè)坑體之間的彎折弧度為θη = Ln/maX (Hn，Hn+1)且θη< ji，其中Θ n代表相鄰兩個(gè)坑體之間的弧度、Ln代表相鄰兩個(gè)坑體之間的弧長(zhǎng)、Hn代表前一個(gè)下坑體的深度、Hn+1代表后一個(gè)下坑體的深度；電芯工作單元自身能夠彎曲的弧度為Qm，且O彡π/4;整體鋰離子電池能發(fā)生的弧度為
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鋰離子電池，更具體地說(shuō)，本實(shí)用新型涉及一種可彎折使用的鋰離子電池。這種可彎折使用的鋰離子電池，利用傳統(tǒng)的卷繞工藝，將鋰離子電池正極極片、負(fù)極極片和隔離膜卷繞制備成鋰離子電池電芯工作單元，兩個(gè)以上的電芯工作單元通過(guò)導(dǎo)電端子連接，并封裝至同一柔性包裝殼體中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝制作電芯工作單元，方法簡(jiǎn)便實(shí)用，同時(shí)采用改進(jìn)技術(shù)，使電芯整體實(shí)現(xiàn)安全地彎折使用。
文檔編號(hào)H01M2/30GK203026608SQ201320021108
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者劉志航, 涂健, 劉凱 申請(qǐng)人:劉志航