[實用新型]一種可彎折使用的鋰離子電池

有效

• 申請號: 201320021108.X
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN203026608U
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 劉志航;涂健;劉凱
• 申請（專利權）人: 劉志航
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M2/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種鋰離子電池，更具體地說，本實用新型涉及一種可彎折使用的鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池的廣泛使用，要求鋰離子電池的使用方式愈來愈多。其中，在使用過程中鋰離子電池發生彎折，成為一種不可避免的情況。鋰離子電池中通常采用涂覆的技術制備正極和負極極片，在使用過程中，如果對其進行彎折動作，造成電池活性材料與集電體之間剝離，尤其當彎折動作超過一定程度時，卷繞或層疊在一起的極片可能發生破裂，這均將導致隔離膜被刺穿而誘發電池內部短路，引起不必要的安全風險。傳統的改善方法為，增強鋰離子電池中電池活性材料與集電體之間的粘附力，以減少在電池發生彎折過程中的極片斷裂或者膜片剝離。但是這一方法仍無法徹底解決彎折動作對電極活性表面SEI膜等基本結構的破壞進而導致的電池性能受損。

在一些特殊的領域，由于空間的局限及結構設計的需要，也可能需要一種能按照需要彎折一定角度并能安全使用的電池。如何減小或者避免此種鋰離子電池電極極片在使用過程中的彎折，是本實用新型所解決的問題。

發明內容

本實用新型的目的正是克服現有技術的不足，提供一種新型鋰離子電池，在鋰離子電池安全使用的同時，采用導電端子并聯電芯工作單元的方法，在彎折使用鋰離子電池的過程中，電芯工作單元不發生彎折或者輕度彎折(彎折弧度≤π/4)但是也能達到大幅度彎折(彎折弧度＞π/4)的效果，從而避免或者減小了電池極片和其工作界面受到破壞，以實現鋰離子電池安全有效地彎折使用。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

這種可彎折使用的鋰離子電池，利用傳統的卷繞工藝，將鋰離子電池正極極片、負極極片和隔離膜卷繞制備成鋰離子電池電芯工作單元，兩個以上的電芯工作單元通過導電端子連接，并封裝至同一柔性包裝殼體中。其中，當采用導電端子在內結構時，首先在按照對應次序排放的正極和負極極片上分別焊接一整條導電端子，然后再沿著導電端子垂直方向進行卷繞；當采用導電端子在外解構時，首先將正極極片和負極極片以及隔離膜卷繞制成電芯后，在電芯最外層極片的集電體空白區域焊接導電端子。組裝完成后，形成由導電端子連接的電芯工作單元組。每個工作單元之間存在間隙。

進一步地，所述的電芯工作單元之間的厚度、長度與寬度可以相等也可以不等。

進一步地，所述的包裝殼體由下殼體和上殼體封裝而成，下殼體或者上殼體上有兩個以上與電芯工作單元的位置及深度、長度和寬度相對應的坑體，以容納對應的電芯工作單元，或者下殼體和上殼體上都有兩個以上與電芯工作單元的位置及深度、長度和寬度相對應的坑體，以容納對應的電芯工作單元；在鋰離子電池使用過程中，增大電池整體彎折弧度的位置為相鄰兩個坑體之間的位置，電芯工作單元發生輕度彎折或者不彎折。

進一步地，所述的電芯工作單元由正極極片和負極極片及阻隔其間的隔離膜卷繞而成，電芯工作單元之間共用由包含金屬鋁、金屬鎳及銅鍍鎳在內的導電良好且具有良好韌性的金屬或者金屬合金構成的正極導電端子和負極導電端子。由導電端子連接而成的電芯工作單元一一對應放入下殼體和上殼體的坑體后進行局部封裝。其中，正負極導電端子引出端可以在電池體同側也可以在電池體異側。其位置的安排可以根據實際使用要求進行封裝前設計調整。電芯工作單元之間存在空隙，空隙間由與電芯單元體焊接在一起的導電端子連接。導電端子是具有強柔韌性的導電材料制成，如金屬鋁、金屬鎳、鎳銅合金等等。間隙間導電端子的彎折不會引起電芯工作單元中極片及極片表面界面破壞，從而實現電池整體彎曲工作不造成電池性能損傷。對電池包裝殼體進行預封裝后灌注電解液，而后采用激活處理，便可以得到我們所需的可彎曲使用的鋰離子電池。即由導電端子連接兩個至多個工作電芯工作單元封裝于同一包裝殼體內的合體型鋰離子電池。

更近一步地，所述的電芯工作單元之間形成并聯關系。電芯工作單元之間電壓相互平衡。

再近一步地，所述的導電端子，其形狀包括長條形和倒T型，在整個鋰離子電池中只存在一條正極導電端子和一條負極導電端子。