[實用新型]一種使用卷繞式電芯的鋰離子二次電池

有效

• 申請號: 201220531217.1
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN202905908U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 謝皎;王瑨;胡蘊成;廖小東;梁孜
• 申請（專利權）人: 中國東方電氣集團有限公司
• 主分類號: H01M10/0587
• 分類號: H01M10/0587;H01M4/66
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙麗

技術領域

本實用新型涉及一種鋰離子二次電池，更具體地說，本實用新型涉及一種使用卷繞式電芯的鋰離子二次電池，屬于鋰離子二次電池電芯的制造技術領域。

背景技術

與其它化學電源相比，鋰離子電池具有許多優異的性能，如能量密度高、循環壽命長、開路電壓高、無記憶效應、安全無污染等，經過近二十年的飛速發展，已廣泛的應用在移動電話、筆記本電腦、數碼相機等便攜式設備領域。近年來，隨著鋰離子電池能量密度的進一步提高，其應用領域正逐步拓展到航空航天、衛星、導彈電動汽車等高技術領域。

眾所周知，鋰離子電池在使用的過程中，難免會出現一些不可預知的濫用情況，如：過充、擠壓、刺穿等，嚴重威脅消費者的安全。因此，如何提高鋰離子電池的安全性以及在濫用情況下的安全性對于鋰離子電池能否大規模使用至關重要。當前，對于如何提高鋰離子電池的安全性，各大研究機構和企業都做了大量的研究，主要表現在以下幾個方面：

（1）提高電池材料的熱穩定和安全性，如開發熱穩定性好的隔膜材料、結構穩定的電極活性材料等；

（2）提高電池各個部件的可靠性和穩定性；

（3）設計安全啟動裝置，如CID、壓痕、FUSE、防爆閥等。

以上方式對于鋰離子電池在緩慢濫用的情況下，能夠起到一定的安全保護效果，但是，對于擠壓或刺穿等快速被濫用的情況，以上方式都來不及響應，無法對鋰離子電池實現真正意義上的安全保護。

實用新型內容

本實用新型的目的是解決現有技術中在濫用情況下，尤其在擠壓或刺穿等快速濫用的情況，鋰離子電池安全性差的缺陷，提供一種新型的高安全性鋰離子二次電池。

為實現本實用新型的目，其具體的技術方案如下：

一種使用卷繞式電芯的鋰離子二次電池，包括電池殼、電芯、正極極耳、負極極耳、正極端和負極端，其中電芯由正極極片、負極極片和兩層隔膜從內向外卷繞而成，為卷繞層狀結構；所述的正極極片包括正極集流體以及涂覆在正極集流體表面的正極材料，所述的負極極片包括負極集流體以及涂覆在負極集流體表面的負極材料，其特征在于：在卷繞開始處，從內向外依次為第一隔膜、負極極片、第二隔膜以及正極極片；在卷繞結束處，從內向外依次為正極極片、第一隔膜、負極集流體以及第二隔膜；所述的第一隔膜、負極集流體和第二隔膜的卷繞長度比正極極片和負極極片多一圈。

本實用新型所述的負極集流體為銅箔。

本實用新型所述的正極集流體為鋁箔。

本實用新型所述的負極材料為涂敷在負極集流體的至少一面上。

上述負極材料為本領域公知的常規負極材料，如人造石墨、天然石墨、硬炭、無定型碳中的一種或多種。

本實用新型所述的正極材料為涂敷在正極集流體的至少一面上。

上述正極材料為本領域公知的常規負極材料，如鈷酸鋰、磷酸亞鐵鋰、錳酸鋰、三元材料的一種或多種。

本實用新型所述的第一隔膜和第二隔膜為聚丙烯微多孔膜（PP）、聚乙烯微多孔膜（PE）、玻璃纖維氈或三層膜（PP/PE/PP）、聚酰胺膜（PI）。

有益技術效果：

和傳統鋰離子電池相比，本實用新型鋰離子電池的電芯外層包裹了一圈負極集流體（銅箔），當有外部金屬物體刺入電池內部的時候，電池外殼（相當于電池正極）首先和負極集流體（銅箔）接觸，瞬間產生一個大電流放電過程，一方面可降低負極的荷電狀態（SOC）、另一方面增大了短路點，大大降低了電池熱失控的概率。為了提高電芯的自身抗干擾能力，本實用新型的結構同時能夠對負極極片和正極極片進行最有效的絕緣阻斷，不會出現短路或擊穿現象，提高電池整體穩定性。

附圖說明

圖1是本實用新型鋰離子電池結構示意圖。

圖2為傳統電芯結構剖面示意圖。

圖3是本實用新型鋰離子電的池電芯結構剖面示意圖。

附圖標記：1為電池殼、2為電芯、3為正極極耳、4為負極極耳、5為正極端、6為負極端、7為第一隔膜、8為第二隔膜、9為正極極片、10為負極極片、11為正極集流體、12為負極集流體。

具體實施方式

實施例1