[實用新型]一種卷繞結構的軟包裝鋰離子電池

有效

• 申請號: 201220116035.8
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN202585643U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 趙義;方宏新;張柏清;何平;汪云龍;史仲
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司;東莞新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/0587
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 曹玉平

技術領域

本實用新型屬于鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種能夠有效改善變形的具有卷繞結構的軟包裝鋰離子電池。

背景技術

隨著現代社會的發展，手機、筆記本電腦和數碼相機等移動設備有了越來越廣泛的使用。而軟包裝鋰離子電池具有能量密度高、使用壽命長、尺寸(長度、寬度和厚度)設計靈活等優點，因此在移動設備中被廣泛的應用。

軟包裝鋰離子電池有兩種生產工藝：疊片工藝和卷繞工藝。其中，卷繞工藝具有生產效率高，直通率高，制成的電池一致性好的優勢，逐漸成為軟包裝鋰離子電池的主要生產工藝。如圖1所示，由卷繞工藝生產的鋰離子電池包括具有卷繞結構的極片組10，極片組10由正極極片11、負極極片12和間隔于正極極片11和負極極片12之間的隔膜13卷繞而成，具有卷繞結構的極片組10裝入鋁塑復合膜做成的包裝袋20中并充入電解液，最后密封包裝袋20，得到軟包裝鋰離子電池。

通常，卷繞工藝制備的極片組，各組成部分(正極極片11、負極極片12和隔膜)在卷繞過程中受到恒拉力的作用，以保證各組成部分的平整和精確定位，進而保證各組成部分在卷繞時不發生偏斜和錯位。但是這種卷繞工藝制備的極片組10至少具有以下缺陷：如圖2所示，上述極片組10可以簡化為這樣一種結構模型：里圈是充電膨脹的負極極片12(在充電過程中負極的石墨嵌鋰厚度膨脹達到8％～12％)，外圈是尺寸固定的正極極片11(正極極片11和負極極片12由柔性隔膜13間隔開，柔性隔膜13可自由延伸和收縮，其并對極片以及極片組10的影響可以忽略)，這種負極極片12/隔膜13/正極極片11的結構夠成了一個基本單元；極片組10由這種基本單元環環疊加組成(基本單元之間也由柔性隔膜間隔開)。當電池充電時，負極極片12厚度膨脹，而緊密包裹在外的正極極片11束縛了負極極片2的膨脹。經過反復的充放電循環后，這種外圈周長固定，內圈體積膨脹的應力狀態使得基本單元在寬度方向變窄，厚度方向增厚，最終表現出極片組10和整個軟包裝鋰離子電池的變形，影響了電池的外觀和性能。

有鑒于此，確有必要提供一種能夠解決電池循環充放電后的變形問題的具有卷繞結構的軟包裝鋰離子電池。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：針對現有技術的不足，而提供一種能夠解決電池循環充放電后的變形問題的具有卷繞結構的軟包裝鋰離子電池。

為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種卷繞結構的軟包裝鋰離子電池，包括包裝袋、收容于所述包裝袋內的極片組和填充于所述包裝袋內的電解液，所述極片組由正極極片、負極極片和間隔于正極極片和負極極片之間的隔膜卷繞而成，所述正極極片在彎折處的內側設有碳酸乙烯酯層，所述彎折處的內側是指朝向電芯中心的一側。

作為本實用新型卷繞結構的軟包裝鋰離子電池的一種改進，所述碳酸乙烯酯層的厚度為0.1-30μm。若碳酸乙烯酯層的厚度太大，則會使正極片和負極片之間的間隙過大，影響電池的能量密度；而若碳酸乙烯酯層的厚度太小，則對電池的變形改善效果不明顯。

作為本實用新型卷繞結構的軟包裝鋰離子電池的一種改進，所述碳酸乙烯酯層的厚度為1-20μm。

作為本實用新型卷繞結構的軟包裝鋰離子電池的一種改進，所述碳酸乙烯酯層的厚度為10μm。

作為本實用新型卷繞結構的軟包裝鋰離子電池的一種改進，不同卷繞層的碳酸乙烯酯層的厚度相同。

作為本實用新型卷繞結構的軟包裝鋰離子電池的一種改進，不同卷繞層的碳酸乙烯酯層的厚度不同。

作為本實用新型卷繞結構的軟包裝鋰離子電池的一種改進，不同卷繞層的碳酸乙烯酯層的面積相同。

作為本實用新型卷繞結構的軟包裝鋰離子電池的一種改進，不同卷繞層的碳酸乙烯酯層的面積不同。

相對于現有技術，本實用新型新卷繞結構的軟包裝鋰離子電池的正極極片在彎折處的內側設有碳酸乙烯酯層，當注液后，碳酸乙烯酯溶解在電解液中，相當于在負極極片與其外層的正極極片間“儲存”了一定的間隙，在充電過程中負極極片發生厚度膨脹，此時“儲存”在負極極片與其外層正極極片間的間隙可以使轉角部位負極極片的厚度膨脹得到有效的釋放，避免了負極極片向里壓縮、將內圈的基本單元壓縮成S形情況的發生，即消除了軟包裝鋰離子電池在循環充放電后的變形。

此外，由于EC本身是電解液中的主要成分之一，因此不會向電芯體系中引入其他雜質，不會對電芯性能產生負面影響。本實用新型結構簡單，易于實現工業化生產。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式，對本實用新型卷繞結構的軟包裝鋰離子電池及其有益技術效果進行詳細說明，其中：