本發(fā)明涉及鋰離子電池制造領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于大倍率放電的鋰離子電池以及極片。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，隨著航模、電動(dòng)工具和電動(dòng)玩具的快速發(fā)展，對(duì)鋰離子電池的倍率放電性能要求也越來(lái)越高，但目前商品化的鋰離子電池很難實(shí)現(xiàn)20C倍率以上的持續(xù)放電，其主要原因是電池在大倍率放電時(shí)，極耳發(fā)熱嚴(yán)重，電池整體溫度過高，使得電池容易熱失控，從而導(dǎo)致電池倍率放電性能和循環(huán)性能變差。本發(fā)明在進(jìn)行本發(fā)明研究過程中發(fā)現(xiàn)，極耳是電池輸出至外部的能量傳遞的載體，所以電池大倍率放電時(shí)，提高極耳的載流量能夠在放電初期有效改善電池的倍率放電性能。圖1、2為現(xiàn)有技術(shù)的鋰離子電池的極耳結(jié)構(gòu)，參見圖1、2所示，極耳的寬度受鋰離子電池上的極耳伸出端的寬度限制，極耳包括金屬帶101以及粘貼在金屬帶101中部?jī)擅娴臉O耳膠102，極耳膠102寬度大于金屬帶101的寬度，其中金屬帶101的一端與電池鋁塑膜殼體內(nèi)的電極焊接連接，另一端從鋁塑膜殼體內(nèi)伸出，金屬帶101中部的極耳膠102與鋁塑膜熔融密封結(jié)合在一起。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明實(shí)施例的目的之一在于提供一種適用于大倍率放電的鋰離子電池以及極片，采用該技術(shù)方案有利于降低電池的溫度，提高其放電性能。本發(fā)明實(shí)施例提供一種鋰離子電池，包括電芯體，在所述電芯體電極上焊接有極耳，所述極耳包括：一金屬帶以及極耳膠，其特征是，所述金屬帶包括位于兩末端的第一段、第二段、以及位于所述第一段與第二段之間的中間段，所述極耳膠粘貼在所述中間段的兩面，所述極耳膠的寬度寬于所述中間段的寬度，所述第一段、第二段的厚度薄于所述中間段的厚度，所述第一段位于所述電芯體的鋁塑膜殼體內(nèi)，與所述電芯體的電極焊接連接，所述中間段貫穿所述鋁塑膜殼體，所述極耳膠與其兩邊的鋁塑膜熔融密封結(jié)合在一起，使所述金屬帶與所述鋁塑膜殼體相絕緣，所述第二段伸出在所述鋁塑膜殼體外?？蛇x地，所述第一段、第二段的寬度大于所述中間段的寬度?？蛇x地，所述第一段、第二段的厚度均為2毫米，所述中間段的厚度為3毫米，所述厚度的誤差為正負(fù)0.02毫米?？蛇x地，所述第一段、第二段的寬度大于或者等于所述極耳膠的寬度。可選地，所述鋰離子電池為疊片電池。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種適用于疊片鋰離子電池用的極片，所述極耳包括：一金屬帶以及極耳膠，所述金屬帶包括位于兩末端的第一段、第二段、以及位于所述第一段與第二段之間的中間段，所述極耳膠粘貼在所述中間段的兩面，所述極耳膠的寬度寬于所述中間段的寬度，所述第一段、第二段的厚度薄于所述中間段的厚度?？蛇x地，所述第一段、第二段的寬度大于所述中間段的寬度?？蛇x地，所述第一段、第二段的厚度均為2毫米，所述中間段的厚度為3毫米，所述厚度的誤差為正負(fù)0.02毫米?？蛇x地，所述第一段、第二段的寬度大于或者等于所述極耳膠的寬度。由上可見，電池采用了中間段厚度較厚的金屬帶作為極耳，在大倍率放電過程中，靠近極耳區(qū)域的溫度最高，因此這部分區(qū)域產(chǎn)生大量的焦耳熱，導(dǎo)致溫度上升過快，而采用ND-3、ND-4、電池的電池結(jié)構(gòu)能夠加大極耳的載流量，能夠有效降低極耳區(qū)域的電化學(xué)極化，減緩了電池表面溫度的上升，因而改善了電池的安全性能。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明電池采用實(shí)施例1、2的結(jié)構(gòu)不僅具有良好的倍率放電性能，而且具有較好的安全可靠性。由表二可見，ND-4電池的表面溫度比ND-1、ND-2電池降低13-21℃。附圖說明此處所說明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的鋰離子電池的極耳的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的側(cè)面示意圖；圖3為本實(shí)施例1提供的一種鋰離子電池的極耳的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的側(cè)面示意圖；圖5為本實(shí)施例2提供的一種鋰離子電池的極耳的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的側(cè)面示意圖；圖7為鋰離子電池結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為電池的20倍率放電曲線示意圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例1：本實(shí)施例提供了一種鋰離子電池，包括由正極片、負(fù)極片以及隔膜制成的電芯體，在電芯體的電極上焊接有極耳，參見圖3、4所示，極耳包括一金屬帶以及極耳膠304(高分子復(fù)合材料膠片)，本實(shí)施例的極耳的金屬帶包括位于兩末端的第一段301、第二段302、以及位于第一段301與第二段302之間的中間段303，極耳膠304粘貼在中間段303的兩面，極耳的第一段301位于電芯體的鋁塑膜殼體內(nèi)，與電芯體的電極焊接，中間段303貫穿鋁塑膜殼體，中間段303上的極耳膠304與兩邊的鋁塑膜熔融密封結(jié)合在一起，從而實(shí)現(xiàn)鋁塑膜殼體與金屬帶的絕緣隔離以及鋁塑膜殼體的密封，金屬帶的第二段302伸出在鋁塑膜殼體外，以與外部電路進(jìn)行焊接連接。在本實(shí)施例中，金屬帶的中間段303的寬度由電芯體的尺寸規(guī)格設(shè)置，具體是根據(jù)極耳伸出端的鋁塑膜殼體的寬度決定。在本實(shí)施例中，將金屬帶的中間段303的寬度設(shè)置為當(dāng)前電芯體的尺寸規(guī)格允許范圍內(nèi)的最大值。在本實(shí)施例中將金屬帶的第一段301、第二段302的厚度設(shè)置得與正常組相同，中間段303的厚度較厚，試驗(yàn)證明，采用該結(jié)構(gòu)進(jìn)一步有利于提高電池的載流量，降低電池的內(nèi)阻。實(shí)施例2：參見圖5、6所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于：本實(shí)施類還將金屬帶兩末端的第一段301、第二段302的寬度設(shè)置成大于中間段303的寬度，等于極耳膠304的寬度，從而進(jìn)一步提高極耳的載流量。上述實(shí)施例1、2技術(shù)方案特別適用于疊片鋰離子電池，特別是薄型鋰離子電池。以下在現(xiàn)有高倍率體系的基礎(chǔ)上，研究了極耳的尺寸、規(guī)格對(duì)鋰離子電池的倍率放電性能以及倍率循環(huán)性能的影響1、電池的制備以及設(shè)計(jì)將正極活性物質(zhì)LiCoO2、超導(dǎo)炭黑SP和導(dǎo)電石墨KS6混合，以PVDF作為粘結(jié)劑配制成正極漿料。將負(fù)極活性物質(zhì)MCMB和超導(dǎo)炭黑SP混合，以PVDF作為粘結(jié)劑配制成負(fù)極漿料，將正、負(fù)極漿料經(jīng)涂布和輥壓后，制成超薄、多孔隙的正極片和負(fù)極片。按常規(guī)鋰離子電池的制備方法，將正、負(fù)極片采用疊片結(jié)構(gòu)制備成額定容量為2.6Ah的7334106-S2A型鋰離子電池，以鋁極耳(金屬帶為鋁片)作為正極耳，銅鍍鎳極耳(金屬帶為表面鍍銅的鎳帶)作為負(fù)極耳，正極耳以及負(fù)極耳的尺寸均如表一所示。根據(jù)上述的極耳尺寸要求，本實(shí)施例以圖7所示的同側(cè)出極耳的鋰離子電池為例，根據(jù)本實(shí)施例的電池的最大放電電流、以及電池的型號(hào)，計(jì)算鋰離子電池的極耳尺寸要求，結(jié)合工藝誤差等因素考慮，確定該電池的極耳寬度最大寬度是14毫米，即極耳膠的寬度為14毫米，即極耳膠所在的中間段的極耳的寬度要求小于14毫米。實(shí)驗(yàn)電池的極耳設(shè)計(jì)如表一所示：表一：實(shí)驗(yàn)電池的極耳設(shè)計(jì)參數(shù)2、主要測(cè)試儀器采用BS-9088K-3A鋰離子電池自動(dòng)檢測(cè)裝置(廣州產(chǎn))對(duì)電池進(jìn)行化成和分容；采用BK-7024L/60可充電電池檢測(cè)設(shè)備(廣州產(chǎn))對(duì)電池進(jìn)行倍率放電性能的檢測(cè)；采用熱電偶檢測(cè)倍率放電時(shí)的電池表面溫度，得到表二所示的數(shù)據(jù)。3、極耳尺寸對(duì)電池倍率放電性能的影響本文通過改變極耳的尺寸，研究極耳對(duì)電池20C倍率放電性能、及電池表面溫度的影響。將ND-1、ND-2、ND-3和ND-4電池以20C倍率恒流放電至3.0V，電池倍率放電曲線見圖8所示的20C倍率放電曲線，其中曲線101對(duì)應(yīng)ND-1電池，曲線102對(duì)應(yīng)ND-2電池，曲線103對(duì)應(yīng)ND-3電池，曲線104對(duì)應(yīng)ND-4電池。由圖8可見，電池放電初始電壓的比較為：VND-1<VND-2<VND-3<VND-4，ND-3、ND-4電池的放電電壓平臺(tái)高，放電曲線平滑，且放電初始電壓較高。通過對(duì)電池ND-1與ND-2倍率放電數(shù)據(jù)的比較可見，雖然電池ND-1的極耳尺寸更大，但是由于其與電芯體焊接段的金屬帶厚度較厚，反而導(dǎo)致焊接質(zhì)量較差，容易造成虛焊或者過焊，導(dǎo)致電池的電性未得到提升，反而變差。表二：20C倍率放電數(shù)據(jù)電池編號(hào)內(nèi)阻中值電壓放電效率放電溫度ND-14.92mΩ3.530V94.6％69℃ND-24.82mΩ3.546V95.4％65℃ND-34.61mΩ3.574V98.1％54℃ND-44.50mΩ3.585V98.5％48℃通過研究電池表面溫度隨放電容量變化曲線，由表二可見，電芯極耳處的放電溫度為ND-1＞ND-2＞ND-3＞ND-4，這是因?yàn)镹D-3、ND-4、電池采用了中間段厚度較厚的金屬帶作為極耳。在大倍率放電過程中，靠近極耳區(qū)域的溫度最高，因此這部分區(qū)域產(chǎn)生大量的焦耳熱，導(dǎo)致溫度上升過快，而采用ND-3、ND-4電池的電池結(jié)構(gòu)能夠加大極耳的載流量，能夠有效降低極耳區(qū)域的電化學(xué)極化，減緩了電池表面溫度的上升，因而改善了電池的安全性能。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明電池采用實(shí)施例1、2的結(jié)構(gòu)不僅具有良好的倍率放電性能，而且具有較好的安全可靠性。由表二可見，ND-4電池的表面溫度比ND-1、ND-2電池降低13-21℃。以上所述的實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)該技術(shù)方案保護(hù)范圍的限定。任何在上述實(shí)施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3