本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電芯結(jié)構(gòu)及其制備方法、使用該電芯結(jié)構(gòu)的扣式二次鋰離子電池。

背景技術(shù)：

扣式二次鋰離子電池主要應(yīng)用于小型化電子產(chǎn)品，廣泛用作于便攜式電子裝置的電源。目前這類電池電芯結(jié)構(gòu)主要分為卷繞式結(jié)構(gòu)和折疊式結(jié)構(gòu)，卷繞式結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是電池性能一致性好，但體積容量密度低，殼內(nèi)空間利用率低。折疊式結(jié)構(gòu)相對(duì)于卷繞式容量偏高，空間利用率較好，但制程較為困難，工藝較為復(fù)雜，不利于大批量工業(yè)生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種提高電池體積容量密度，制備簡單的電芯結(jié)構(gòu)及其制備方法、使用該電芯結(jié)構(gòu)的扣式二次鋰離子電池。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種電芯結(jié)構(gòu)，用于扣式二次鋰離子電池，所述電芯結(jié)構(gòu)包括交錯(cuò)疊合的至少一個(gè)第一極片以及至少兩個(gè)復(fù)合極片；所述復(fù)合極片包括熱合形成一體的第二極片和隔膜；其中，所述隔膜熱合包覆在所述第二極片的外側(cè)。

優(yōu)選地，所述電芯結(jié)構(gòu)還包括凸出連接在所述第一極片上的第一極耳、凸出連接在所述復(fù)合極片上的第二極耳；所述第一極耳和第二極耳朝向不同側(cè)。

優(yōu)選地，所述電芯結(jié)構(gòu)包括多個(gè)所述第一極片以及多個(gè)所述復(fù)合極片，所述第一極片和復(fù)合極片依次交錯(cuò)疊合；

多個(gè)所述第一極片上的所述第一極耳疊合在一條直線上，多個(gè)所述復(fù)合極片上的所述第二極耳疊合在一條直線上。

優(yōu)選地，所述電芯結(jié)構(gòu)中，位于疊合方向上相對(duì)兩外側(cè)的極片為復(fù)合極片。

優(yōu)選地，所述第一極片為正極片，所述第二極片為負(fù)極片。

本發(fā)明還提供一種電芯結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟：

S1、制備第一極片和復(fù)合極片；所述復(fù)合極片包括熱合形成一體的第二極片和隔膜，所述隔膜熱合包覆在所述第二極片的外側(cè)；

S2、將所述第一極片和復(fù)合極片交錯(cuò)疊合，形成電芯結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，步驟S1中，所述復(fù)合極片的制備方法如下：

將第二極片放置在兩個(gè)隔膜之間，通過熱合使所述第二極片和隔膜形成一體。

優(yōu)選地，步驟S2中，所述電芯結(jié)構(gòu)中，位于疊合方向上相對(duì)兩外側(cè)的極片為復(fù)合極片。

優(yōu)選地，步驟S2中，將第一極片上的第一極耳朝向一側(cè)，所述復(fù)合極片上的第二極耳朝向另一側(cè)進(jìn)行疊合；

多個(gè)所述第一極耳疊合在一條直線上，多個(gè)所述第二極耳疊合在一條直線上。

本發(fā)明還提供一種扣式二次鋰離子電池，包括電池殼體、以上任一項(xiàng)所述的電芯結(jié)構(gòu)；所述電芯結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述電池殼體內(nèi)并與所述電池殼體導(dǎo)電連接。

優(yōu)選地，所述扣式二次鋰離子電池還包括第一導(dǎo)電金屬帶和第二導(dǎo)電金屬帶；

所述第一導(dǎo)電金屬帶的一端連接在所述電芯結(jié)構(gòu)的第一極耳上，另一端連接在所述電池殼體內(nèi)側(cè)；所述第二導(dǎo)電金屬帶的一端連接在所述電芯結(jié)構(gòu)的第二極耳上，另一端連接在所述電池殼體內(nèi)側(cè)。

本發(fā)明的電芯結(jié)構(gòu)，通過將隔膜和一種極片熱合成一體的復(fù)合極片，再與另一種極片疊合形成電芯結(jié)構(gòu)，方便組裝，提高電池的殼體空間利用率，還提供電池的體積容量密度，使得電池具有大電流放電性能優(yōu)異，循環(huán)壽命長，本發(fā)明的電芯結(jié)構(gòu)制作工藝簡單，生產(chǎn)難度低，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的電芯結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中復(fù)合極片的熱合過程示意圖。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

如圖1、2所示，本發(fā)明一實(shí)施例的電芯結(jié)構(gòu)，可用于扣式二次鋰離子電池。該電芯結(jié)構(gòu)包括交錯(cuò)疊合的至少一個(gè)第一極片10以及至少兩個(gè)復(fù)合極片20。

其中，復(fù)合極片20包括熱合形成一體的第二極片21和隔膜22。隔膜22熱合包覆在第二極片21的外側(cè)，從而復(fù)合極片20的外側(cè)部分為隔膜部分。

復(fù)合極片20在制備時(shí)，可采用兩個(gè)隔膜22放置在第二極片21的相對(duì)兩側(cè)，放置在熱合模具中，通過高溫，隔膜22熔融包覆在第二極片21的外周上，形成復(fù)合極片20。

隔膜22的尺寸稍大于第二極片21的尺寸，從而可完整將第二極片21包覆在其內(nèi)。

電芯結(jié)構(gòu)中，位于疊合方向上相對(duì)兩外側(cè)的極片為復(fù)合極片20。

進(jìn)一步地，電芯結(jié)構(gòu)還包括凸出連接在第一極片10上的第一極耳11、凸出連接在復(fù)合極片20上的第二極耳23。第一極耳11和第二極耳23朝向不同側(cè)。優(yōu)選地，第二極耳23在制作第二極片21時(shí)形成在第二極片21上。第一極耳11和第二極耳23可通過導(dǎo)電金屬帶與電池殼體導(dǎo)電連接。

如圖1所示，本實(shí)施例中，電芯結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一極片10以及多個(gè)復(fù)合極片20，第一極片10和復(fù)合極片20依次交錯(cuò)疊合。多個(gè)第一極片10上的第一極耳11疊合在一條直線上，多個(gè)復(fù)合極片20上的第二極耳23疊合在一條直線上。

考慮到電池的相關(guān)性能，第一極片10為正極片，復(fù)合極片20中的第二極片21為負(fù)極片。

復(fù)合極片20的外周尺寸稍大于第一極片10的外周尺寸，可將第一極片10覆蓋。進(jìn)一步優(yōu)選地，第一極片10為圓形，復(fù)合極片20也為圓形。

可以理解地，第一極片10和復(fù)合極片20也可為多邊形或橢圓形等其他形狀。

本發(fā)明的電芯結(jié)構(gòu)還可包括第一導(dǎo)電金屬帶(未圖示)和第二導(dǎo)電金屬帶(未圖示)，分別連接疊合的第一極耳11和疊合的第二極耳23，用于在電池中與電池殼體連接，導(dǎo)電性能好，內(nèi)阻低。

本發(fā)明一實(shí)施例的電芯結(jié)構(gòu)的制備方法，參考圖1，其包括以下步驟：

S1、制備第一極片10和復(fù)合極片20。

其中，如圖2所示，復(fù)合極片20包括熱合形成一體的第二極片21和隔膜22，隔膜22熱合包覆在第二極片21的外側(cè)。

該復(fù)合極片的制備方法可如下：

將第二極片21放置在兩個(gè)隔膜22之間，通過熱合使第二極片21和隔膜22形成一體。熱合操作可在熱合模具中進(jìn)行，通過高溫，隔膜22熔融包覆在第二極片21的外周上，形成復(fù)合極片20。

隔膜22的尺寸稍大于第二極片21的尺寸，從而可完整將第二極片21包覆在其內(nèi)。

考慮到電池的相關(guān)性能，第一極片10優(yōu)選為正極片，復(fù)合極片20中的第二極片21為負(fù)極片。

復(fù)合極片20的外周尺寸稍大于第一極片10的外周尺寸，可將第一極片10覆蓋。

進(jìn)一步優(yōu)選地，第一極片10為圓形，復(fù)合極片20也為圓形。

可以理解地，第一極片10和復(fù)合極片20也可為多邊形或橢圓形等其他形狀。

S2、將第一極片10和復(fù)合極片20交錯(cuò)疊合，形成電芯結(jié)構(gòu)。

步驟S2中，將第一極片10上的第一極耳11朝向一側(cè)，復(fù)合極片20上的第二極耳23朝向另一側(cè)進(jìn)行疊合。

在電芯結(jié)構(gòu)中，位于疊合方向上相對(duì)兩外側(cè)的極片為復(fù)合極片20。多個(gè)第一極耳11疊合在一條直線上，多個(gè)第二極耳23疊合在一條直線上。

另外，本發(fā)明的電芯結(jié)構(gòu)的制備方法，還可包括S3、將第一導(dǎo)電金屬帶和第二導(dǎo)電金屬帶，分別焊接在第一極耳11和第二極耳23上；第一導(dǎo)電金屬帶和第二導(dǎo)電金屬帶用于在電池中與電池殼體連接。對(duì)于多個(gè)疊合的第一極耳11，第一導(dǎo)電金屬帶的一端連接疊合的多個(gè)第一極耳11；同理，第二導(dǎo)電金屬帶的一端連接疊合的多個(gè)第二極耳23。

本發(fā)明一實(shí)施例的扣式二次鋰離子電池，包括電池殼體(未圖示)、以上所述的電芯結(jié)構(gòu)(如圖1所示)。電芯結(jié)構(gòu)設(shè)置在電池殼體內(nèi)并與電池殼體導(dǎo)電連接。

扣式二次鋰離子電池還包括第一導(dǎo)電金屬帶(未圖示)和第二導(dǎo)電金屬帶(未圖示)；第一導(dǎo)電金屬帶的一端連接在電芯結(jié)構(gòu)的第一極耳(如圖1所示)上，另一端連接在電池殼體內(nèi)側(cè)；第二導(dǎo)電金屬帶的一端連接在電芯結(jié)構(gòu)的第二極耳23(如圖1所示)上，另一端連接在電池殼體內(nèi)側(cè)，從而電芯結(jié)構(gòu)通過第一導(dǎo)電金屬帶和第二導(dǎo)電金屬帶與電池殼體導(dǎo)電連接，導(dǎo)電性能好，內(nèi)阻低。

電池殼體的形狀優(yōu)選對(duì)應(yīng)電芯結(jié)構(gòu)的整體形狀設(shè)置。例如，圖1所示的電芯結(jié)構(gòu)大致呈圓柱狀，電池殼體對(duì)應(yīng)為中空的圓柱殼體。

綜上可知，本發(fā)明的電芯結(jié)構(gòu)，制作工藝簡單，生產(chǎn)難度低，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。將本發(fā)明的電芯結(jié)構(gòu)應(yīng)用于扣式二次鋰離子電池中，可提高電池殼體的空間利用率，提高電池體積容量密度，使得電池具有大電流放電性能，循環(huán)壽命長。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。