[實用新型]圓柱動力鋰離子電池中間極耳卷芯結構及卷芯制作方法

有效

• 申請號: 201420581775.8
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN204204984U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 王世珍;李艷斌
• 申請（專利權）人: 深圳市比克電池有限公司
• 主分類號: H01M10/0587
• 分類號: H01M10/0587
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 彭家恩;彭愿潔

技術領域

本實用新型涉及鋰電池制作領域，具體涉及一種圓柱電力鋰離子電池中間極耳卷芯結構及卷芯制作方法。

背景技術

圓柱動力鋰離子電池作為一種能量密度高，環境友好的綠色新能源，吸引了世界各國的廣泛關注。歐美、日韓等一流鋰電生產商早年便開始了動力電池相關技術的研發及產業化工作。近年來國內企業也對動力電池的壽命、安全、穩定可靠性和電芯一致性方面開展了大量的分析和研究工作。

目前，為減小動力電池循環使用過程中因電池發熱造成的副反應和不可逆容量損失惡化循環壽命，主要通過降低動力電池內阻來實現，即采用中間極耳卷繞結構代替邊極耳結構，中間極耳卷繞結構比普通邊極耳結構內阻值降低達7mΩ,約15%內阻降幅。且采集不同倍率放電下的電池溫升數據發現，中間極耳結構較邊極耳設計電池表面溫升明顯偏低，發熱量明顯減少。

但隨著循環工作的逐步開展，發現中間極耳卷芯結構存在一定設計缺陷，即正極耳兩邊的箔材容易產生透光甚至斷裂現象。如圖1所示，中間極耳正極片1結構中，正極耳11厚度為100um,寬度為3mm,焊接在11mm空白段的鋁箔13上，鋁箔13其它區域全涂覆料層形成正極材料層12，單層料的厚度約65um；如圖2所示，負極片5結構中，負極耳51焊接在鋁箔53的一端上，其他區別均涂覆負極材料形成負極材料層52；上述結構的中間極耳正極片1和負極片5外加隔膜3卷繞后形成的中間極耳卷芯結構，在充電過程中因負極石墨發生嵌鋰反應，材料結構發生膨脹，此時負極材料層52對存在厚度差異的正極耳11和正極材料層12造成的施壓有明顯差別，此時負極材料層52與正極材料層12在正極耳11附近具有一定間隙，此段貼合處只有正極耳11與負極材料層52接觸，顯而易見，最厚處的正極耳11位置受擠嚴重，且與正極耳11交接處的鋁箔延展率有限，因而反復的循環使用伴隨著的正極片11膨脹和收縮，極易造成正極耳11兩邊的箔材發生透光和斷裂。

發明內容

本實用新型提供一種循環使用壽命長的、不易擠壓受損的圓柱電力鋰離子電池中間極耳卷芯結構及卷芯制作方法。

根據本實用新型的第一方面，本實用新型提供一種圓柱電力鋰離子電池中間極耳卷芯結構,?包括中間極耳正極片、負極片和隔膜，中間極耳正極片包括正極耳和正極材料層，正極材料層中間具有空白段，正極耳固定在空白段處，負極片包括負極材料層，中間極耳正極片、負極片和隔膜螺旋卷繞貼合在一起，負極片的負極材料層通過隔膜與中間極耳正極片的正極材料層無間隙卷繞貼合。

在一種實施例中，中間極耳正極片的正極耳凸出于正極材料層，負極片的負極材料層面對正極耳的面上設有相對應的凹槽，正極耳凸出正極材料層的部分容置于負極材料層的凹槽內。

在其他實施例中，中間極耳正極片的正極耳厚度不高于正極材料層的厚度。

進一步地，中間極耳正極片的正極耳厚度與正極材料層的厚度相等。

進一步地，凹槽的寬度值在11～15mm范圍內。

進一步地，凹槽的寬度值為12mm。

根據本實用新型的第二方面，本實用新型提供一種圓柱電力鋰離子電池中間極耳卷芯結構的卷芯制作方法，包括如下步驟：

中間極耳正極片與負極片卷繞的兩個面分別貼合隔膜；

將負極片隔著隔膜貼合到中間極耳正極片具有正極耳的面上，負極片的負極材料層通過隔膜分別與中間極耳正極片的正極材料層無間隙貼合；

將中間極耳正極片、負極片和隔膜卷繞成型，此時，隔膜將中間極耳正極片和負極片分隔開，且負極片處于外層包裹住中間正極片。

進一步地，中間極耳正極片的正極耳凸出于正極材料層，負極片的負極材料層面對正極耳的面上設有相對應的凹槽，正極耳凸出正極材料層的部分容置于負極材料層的凹槽內。

進一步地，凹槽的寬度值在11～15mm范圍內。

進一步地，凹槽的寬度值為12mm。

本實用新型的有益效果是：本實用新型采用負極片的負極材料層通過隔膜與中間極耳正極片的正極材料層無間隙卷繞貼合，即正極耳與負極材料層避讓開，不存在正極耳凸出單獨與負極材料層接觸受力，避免了隨著的極片膨脹和收縮造成的正極耳兩邊的箔材發生透光和斷裂，提高了動力電池的循環使用壽命。

附圖說明

圖1為現有技術中間極耳正極片的結構示意圖；

圖2為現有技術負極片的結構示意圖；

圖3為本實用新型中間極耳正極片一種實施例的結構示意圖；

圖4為本實用新型中間極耳貼合結構示意圖；