[實用新型]一種大容量鋰離子電池的電芯結構

有效

• 申請號: 201320503308.9
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN203481326U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 張海峰;懷永建;王海文;張國軍;白莉;李偉峰
• 申請（專利權）人: 中航鋰電（洛陽）有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M2/26
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

技術領域

本實用新型屬于鋰離子電池技術領域，具體涉及一種大容量鋰離子電池的電芯結構。

背景技術

鋰離子電池具有工作電壓高、能量密度大、循環壽命長、自放電小、無記憶效應、環境友好等特點，目前已成為通訊、電動工具、電動車輛、航天航空等設備的最為理想的移動儲能電源，具有廣闊的應用前景。

鋰離子電池電芯的結構主要有卷繞式和疊片式。卷繞式電芯是長條狀的正負極片包上隔膜卷制成的，該結構制作效率高，一致性好；但是由于卷繞極片長，電子遷移距離遠，導致電池的內阻偏高，高倍率放電性能較差。疊片式電芯是片狀的正負極片疊碼在一起，正負極之間用隔膜隔開，該結構電極的電流密度高，適于高倍率放電，可制作大容量電池；但是正負極片和隔膜簡單疊合在一起，界面接觸效果的差異性較大，導致電池后期循環性能、倍率性能較差。目前大容量鋰離子動力電池的隔膜多采用聚烯烴微孔膜，其具有良好的化學穩定性和機械強度，在一定溫度時具有閉孔作用，但是當電池溫度持續超過100℃時，隔膜會出現嚴重收縮，致使正負極片直接接觸從而引起電池短路。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種大容量鋰離子電池的電芯結構，解決原有隔膜高溫收縮容易引起電池短路的問題。

為了實現以上目的，本實用新型所采用的技術方案是：一種大容量鋰離子電池的電芯結構，包括正極片、負極片和隔膜，所述隔膜的橫截面呈連續Z形折疊，正極片和負極片分別插裝在隔膜的Z形折疊兩側的折彎處，所述隔膜的一面或兩面設有無機涂層。

所述正極片上設有正極耳，所述負極片上設有負極耳。

所述正極耳和負極耳位于所述電芯結構的同一側。

所述正極耳在所述電芯結構中相互重合；所述負極耳在所述電芯結構中相互重合。

所述隔膜為聚烯烴微孔膜。所述的聚烯烴微孔膜為PP（聚丙烯）單層膜、PE（聚乙烯）單層膜、PP/PP雙層膜、PP/PE雙層膜、PP/PE/PP三層膜中的任意一種。

所述無機涂層的主體材料為Al₂O₃、SiO₂、MgO、TiO₂，ZrO₂、BaTiO₃、BaCO₃、BaSO₄、CaCO₃中的任意一種或兩種。將無機涂層的主體材料加入粘結劑調制成漿料，均勻涂覆在隔膜上，干燥，即得無機涂層。

本實用新型的電芯結構采用Z形折疊結構，隔膜的一面或兩面設有無機涂層，使隔膜具有良好的耐高溫性能，解決原有隔膜高溫收縮的問題，防止電池短路；該電芯結構電容量大，安全性高，循環效果好，疊片方式工藝簡單，對設備要求不高，適合生產大容量高安全性鋰離子電池。

附圖說明

圖1為實施例1的大容量鋰離子電池的電芯結構的結構示意圖；

圖2為圖1的側視圖；

圖3為圖1的俯視圖；

圖4為實施例2的大容量鋰離子電池的電芯結構的結構示意圖；

圖5為實施例3的大容量鋰離子電池的電芯結構的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本實用新型作進一步說明。

實施例1的大容量鋰離子電池的電芯結構，如圖1、2、3所示，包括正極片1、負極片2和隔膜3，所述隔膜3的橫截面呈連續Z形折疊，正極片1和負極片2分別插裝在隔膜3的Z形折疊兩側的折彎處，所述隔膜3朝向負極片2的一面設有無機涂層4。所述正極片1上設有正極耳5，所述負極片2上設有負極耳6。所述正極耳5和負極耳6位于所述電芯結構的同一側。所述正極耳5在所述電芯結構中相互重合；所述負極耳6在所述電芯結構中相互重合。所述隔膜3為PP（聚丙烯）單層膜，所述無機涂層4的主體材料為Al₂O₃。

本實施例的大容量鋰離子電池的電芯結構，采用Z形折疊結構，隔膜朝向負極的一面設有無機涂層，使隔膜具有良好的耐高溫性能，解決原有隔膜高溫收縮的問題，防止電池短路；該電芯結構電容量大，安全性高，循環效果好。

實施例2的大容量鋰離子電池的電芯結構，如圖4所示，與實施例1不同之處在于：所述隔膜3朝向正極片1的一面設有無機涂層4。設有無機涂層的隔膜具有良好的耐高溫性能，解決原有隔膜高溫收縮的問題，防止電池短路；該電芯結構電容量大，安全性高，循環效果好。