[發明專利]一種動力鋰電池電芯及其制造方法

無效

• 申請號: 200910095945.5
• 申請日: 2009-02-21
• 公開（公告）號: CN101488585A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 和祥運;李愛良;方振華;吳洪楓;張偉;董明
• 申請（專利權）人: 寧波伊司達鋰電池有限公司
• 主分類號: H01M10/38
• 分類號: H01M10/38;H01M2/26
• 代理公司: 寧波天一專利代理有限公司
• 代理人: 劉賽云

技術領域

本發明涉及一種鋰電池電芯及其制造方法，尤其是指一種動力鋰電池電芯的結構以及具有矩形齒形無涂突起部層疊結構電極片的鋰電池電芯的制造方法。

背景技術

隨著電子技術的發展，鋰電池得以廣泛應用，并使鋰電池向更高能量、更大電流的方向發展。現今制作鋰電池電芯較為普遍的方法是采用卷繞式和疊片式兩種方式。對于傳統的卷繞式制造方法，由于正、負電極片的極耳焊接在條狀集流體電極片的一端，電池充放電時僅通過單端連接集流體，對電池充放電的均衡性有一定的影響，內阻相對偏高，大電流放電性能較差，限制了該結構的鋰電池在動力電池上的應用；其次卷繞后電池需要在集流體上焊接極耳，使其厚度約增加一個極耳的厚度(極耳的厚度一般在0.1mm左右)。

為了克服上述卷繞式鋰電池在大充放電流時的不良特性，目前一般采用疊片式方法制造動力型鋰電池。疊片式鋰電池的制造方法參見圖10～圖12所示，分切正電極片53、負電極片54成矩形，把正電極片53、隔膜55、負電極片54按次序疊加到規定的層數(按設計的電芯規格、能量要求，大能量下疊片層數需相應的增加)，然后用終止帶捆扎成型并在層疊的無涂突起部52上焊接電極極耳而制成鋰電池電芯51。但由于在無涂突起部52上焊接極耳時極易焊斷或虛焊，使得電池容量達不到設計要求，嚴重影響鋰電池電芯的成品率；尤其是為了保證分切精度因此對分切模具精度要求極高，否則極片四周會出現毛刺在電池充放電過程中刺穿隔膜，造成短路，影響電池的使用安全；另外在電極片落料過程中產生一部分邊角料，導致材料的利用率有一定的損失。

發明內容

為克服現有技術的上述缺點，本發明提供一種動力鋰電池電芯及其制造方法，能夠實現疊片式電池大充放電的優點，又兼具卷繞式鋰電池的工藝優點，同時克服了上述兩種方法所固有的缺點。

本發明實現上述目的的技術方案為：一種動力鋰電池電芯，該電芯包括正電極片、負電極片以及位于正、負電極片之間的隔膜，所述條狀正電極片、負電極片的一邊有矩形齒形無涂突起部，正電極片、隔膜、負電極片疊層后卷繞并使其上部的矩形齒形無涂突起部呈交替層疊對齊排列。在所述層疊的矩形齒形無涂突起部上焊接電極極耳。所述動力鋰電池電芯的制造步驟如下：

①在負極卷帶形集流體上一面連續涂布、另一面間歇涂布負極活性物質而形成中間無涂層留白處；在正極卷條形集流體上二面連續涂布正極活性物質；所述正、負極卷帶上下邊有無涂層留白處。

②所述正、負極片涂布卷帶按鋰電池電芯設計要求通過分切或激光工藝形成條狀正電極片、負電極片，以及在電極片的無涂層留白處上部形成矩形齒形無涂突起部。

③通過專用卷繞機構分別定位正、負電極片的第一個矩形齒形無涂突起部，正、負電極片之間放置隔膜，使其卷繞成裸電芯，并使所述矩形齒形無涂突起部對齊并交替層疊，再在其矩形齒形無涂突起部上焊接電極極耳。

④將裸電芯用鋁箔袋封裝或鋁殼封裝或鋼殼封裝，真空干燥后注入電解液，待電解液與正、負電極片和隔膜充分浸潤后，化成、除氣，形成鋰電池電芯。

與現有技術相比，本發明的優點在于：單條電極片上具有多個矩形齒形無涂突起部層疊并焊接極耳，改善了卷繞電池不均勻放電的弊端以及能夠避免無涂突起部虛焊或箔片拉裂(即使斷一個或幾個無涂突起部也不影響其使用效果，而層疊式鋰電池斷一個無涂突起部就會使該片電極失效)，提高了電芯制作效率和產品成品率；同時也消除了鎳或鋁極耳在電池厚度上的影響，提高了電池的體積能量比。

附圖說明

圖1為本發明動力鋰電池電芯立體結構示意圖。

圖2為本發明動力鋰電池電芯剖視結構圖。

圖3為本發明制作的矩形齒形無涂突起部負電極片結構示意圖。

圖4為本發明制作的矩形齒形無涂突起部正電極片結構示意圖。

圖5為本發明制作的負極片涂布卷帶主視圖。

圖6為本發明制作的負極片涂布卷帶俯視圖。

圖7為本發明制作的正極片涂布卷帶主視圖。

圖8為本發明制作的正極片涂布卷帶俯視圖。

圖9為現有技術疊片式鋰電池、卷繞式鋰電池與本發明結構的鋰電池放電特性曲線的比較圖。

圖10～圖12為現有技術疊片式鋰電池電芯的結構示意圖。(圖10為卷芯、圖11為正極、圖12為負極)

具體實施方式

以下結合附圖對本發明作進一步詳細描述。