[實(shí)用新型]非對(duì)稱組裝結(jié)構(gòu)的微型聚合物鋰離子電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920295891.2
• 申請(qǐng)日: 2009-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201673968U
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐延銘;李俊義;孫迎超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 珠海光宇電池有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/0525
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/0525
• 代理公司: 廣州三環(huán)專(zhuān)利代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及聚合物鋰離子電池，尤其是一種卷芯采用非對(duì)稱組裝結(jié)構(gòu)的微型聚合物鋰離子電池。

背景技術(shù)

電子信息時(shí)代對(duì)移動(dòng)電源的需求快速增長(zhǎng)。鋰離子電池具有高電壓、高容量的重要優(yōu)點(diǎn)，且循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性能好，使其在便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)、空間技術(shù)、國(guó)防工業(yè)等多方面具有廣闊的應(yīng)用前景，成為近幾年廣為關(guān)注的研究熱點(diǎn)。但是，鋰離子電池在微型電子設(shè)備的電源應(yīng)用領(lǐng)域還未出現(xiàn)。目前，鋰離子電池主要采用傳統(tǒng)的卷繞式和層疊式兩種結(jié)構(gòu)，卷繞結(jié)構(gòu)生產(chǎn)效率高，層疊結(jié)構(gòu)工藝復(fù)雜、效率低，這兩種結(jié)構(gòu)都適用于容量較高的電池制作工藝，而對(duì)于容量低于20mAh的微型鋰離子電池都不適用。

微型電池?zé)o法像大電池那樣采用極耳內(nèi)定位的卷繞結(jié)構(gòu)，通常采用先卷繞后焊接極耳的方式，導(dǎo)致微型電池?zé)o法使用自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)，使得生產(chǎn)效率較低，成本偏高。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是解決微型鋰離子電池工業(yè)化生產(chǎn)中效率低、成本高，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的問(wèn)題，提供一種適合工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的微型鋰離子電池的組裝結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

非對(duì)稱組裝結(jié)構(gòu)的微型聚合物鋰離子電池，包括外殼、帶有極耳的正極、帶有極耳的負(fù)極、隔膜和電解液，所述導(dǎo)電極采用極耳內(nèi)定位方式，正極片、隔膜和負(fù)極片卷繞形成卷芯，將卷芯通過(guò)夾具對(duì)折后形成折層，使卷芯及其極耳構(gòu)成非中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述卷芯包括雙層卷芯或多層卷芯。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述卷芯對(duì)折前，正極耳、負(fù)極耳分布在卷芯的同一側(cè)面，卷芯對(duì)折后，正極耳、負(fù)極耳分布在卷芯的同一折面。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述卷芯對(duì)折前，正極耳、負(fù)極耳分別分布在卷芯的兩側(cè)面，卷芯對(duì)折后，正極耳、負(fù)極耳分布在卷芯的不同折面。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述卷芯對(duì)折前，正極耳、負(fù)極耳分布在卷芯的同一側(cè)面，卷芯對(duì)折后，正極耳、負(fù)極耳分布在卷芯的不同折面。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述正極采用的材料包括鈷酸鋰材料、鎳錳鈷三元材料或者錳酸鋰材料；

或者是以上任意二種或三種的混合材料；

所述負(fù)極采用的材料是人造石墨或天然石墨。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述隔膜包括聚乙烯微孔隔膜或者聚丙烯微孔隔膜；

或者，所述隔膜是由聚乙烯微孔隔膜和聚丙烯微孔隔膜共同組成的單層或多層隔膜。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述卷芯對(duì)折形成疊層式結(jié)構(gòu)后置于所述外殼內(nèi)。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述折層是二層或二層以上。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述外殼可以是鋁殼、鋼殼或者聚合物包裝膜。

本實(shí)用新型的有益效果是：相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的卷芯卷繞后采用非對(duì)稱對(duì)折結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)如下：

1)電芯前期組裝采用導(dǎo)電極耳偏心非對(duì)稱結(jié)構(gòu)卷繞，生產(chǎn)效率高，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化組裝；

2)前期卷繞的卷芯經(jīng)過(guò)對(duì)折熱壓設(shè)備組裝成雙層或多層對(duì)折層疊結(jié)構(gòu)的電芯，簡(jiǎn)化了疊層工藝，提高了生產(chǎn)效率；

3)采用卷芯卷繞對(duì)折疊層結(jié)構(gòu)的電芯，其安全性能優(yōu)于采用卷繞結(jié)構(gòu)和層疊結(jié)構(gòu)的電芯。

本實(shí)用新型顯著提高微型電芯的生產(chǎn)效率，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化；與現(xiàn)有卷繞結(jié)構(gòu)相比，多出對(duì)折熱壓工位和卷芯整形工位；其生產(chǎn)效率與高容量電池內(nèi)定位卷繞結(jié)構(gòu)相比，每小時(shí)108pcs，為高容量電池內(nèi)定位卷繞結(jié)構(gòu)效率的91％，與傳統(tǒng)的小電池外定位卷繞結(jié)構(gòu)相比，是小電池外定位卷繞結(jié)構(gòu)效率的2倍。

本實(shí)用新型制作的微型鋰離子電池具備以下特性：1、體積能量密度高；2、電池安全性高，可通過(guò)250℃鐵板高溫加熱測(cè)試和10C/10V過(guò)充電測(cè)試；3、電池循環(huán)壽命優(yōu)良，常溫循環(huán)500次容量可以保持70％以上。

本實(shí)用新型可通過(guò)簡(jiǎn)單的組裝夾具，在現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)，無(wú)須開(kāi)發(fā)新型生產(chǎn)設(shè)備，可節(jié)約大量成本。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1是本實(shí)用新型正極片及其極耳的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型負(fù)極片及其極耳的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型正極片、隔膜和負(fù)極片疊加的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實(shí)用新型折疊完成后的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式