[發(fā)明專利]軟包方形電池電極結(jié)構(gòu)、電池、電子設(shè)備及制備工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110675216.8
• 申請(qǐng)日: 2021-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN113299879A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文桂;鐘千里;藍(lán)勇彪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 惠州市竤泰科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/13
• 分類號(hào): H01M4/13;H01M10/0587;H01M10/0525;H01M50/536;H01M50/538
• 代理公司: 北京眾達(dá)德權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 詹守琴

本發(fā)明公開軟包方形電池電極結(jié)構(gòu)，涉及軟包電池技術(shù)領(lǐng)域，改善了相關(guān)技術(shù)中卷繞式、疊片式鋰離子電池電極結(jié)構(gòu)的缺陷的技術(shù)問題。在本結(jié)構(gòu)中，正極空箔區(qū)沿正極片的一長(zhǎng)邊設(shè)置，負(fù)極空箔區(qū)沿負(fù)極片的一長(zhǎng)邊設(shè)置，正極片、隔膜和負(fù)極片依序卷繞形成卷芯，正極空箔區(qū)和負(fù)極空箔區(qū)分別位于卷芯的兩端，沿卷芯的層疊方向正極空箔區(qū)揉捏融合成正極空箔熔合區(qū)，沿卷芯的層疊方向負(fù)極空箔區(qū)通過揉捏融合成負(fù)極空箔熔合區(qū)，正極極耳與正極空箔熔合區(qū)焊接，負(fù)極極耳與負(fù)極空箔熔合區(qū)焊接。本結(jié)構(gòu)綜合了卷繞和疊片的優(yōu)勢(shì)，屬于兩端出極耳的電池結(jié)構(gòu)，既具有卷繞型電池的高生產(chǎn)效率和較好的產(chǎn)品一致性，又能達(dá)到疊片型電池的高功率輸出性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軟包電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及軟包方形電池電極結(jié)構(gòu)、電池、電子設(shè)備及制備工藝。

背景技術(shù)

軟包鋰離子電池是鋰離子電池中一種常見類型的鋰離子電池，軟包鋰離子電池分為方形軟包鋰離子電池和圓柱軟包鋰離子電池，方形軟包鋰離子電池從結(jié)構(gòu)上分，又可以分為卷繞式結(jié)構(gòu)和疊片式結(jié)構(gòu)。

如圖1所示，卷繞式鋰離子電池電極結(jié)構(gòu)：正負(fù)極極片10各一張，一般為長(zhǎng)方形，正負(fù)極極耳20分別焊接在極片上預(yù)留出的一個(gè)空箔區(qū)上，正負(fù)極極片10，通過隔膜隔開，采用卷繞方式卷繞成一個(gè)電芯。卷繞式鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，品質(zhì)一致性較好；缺點(diǎn)是放電倍率差，限制了高功率輸出，在無(wú)人機(jī)、電動(dòng)工具等要求高功率輸出產(chǎn)品上使用缺點(diǎn)明顯。

如圖2所示，疊片式鋰離子電池電極結(jié)構(gòu)：正負(fù)極分別有很多張小片，每個(gè)小片上延伸出一長(zhǎng)方形集流體，正負(fù)極各小片(極片10)通過隔膜隔開，折疊在一起形成一個(gè)卷芯，正極延伸出的集流體重疊在一起與正極極耳20焊接在一起，負(fù)極延伸出的集流體重疊在一起與負(fù)極極耳20焊接在一起。疊片式鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)是放電倍率好，可以大功率輸出，放電平臺(tái)高；缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低，電池一致性較差，在生產(chǎn)成本上缺乏優(yōu)勢(shì)，同時(shí)自放電偏大，在有高品質(zhì)要求的產(chǎn)品上使用存在局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N軟包方形電池電極結(jié)構(gòu)，改善了相關(guān)技術(shù)中卷繞式鋰離子電池電極結(jié)構(gòu)的缺陷和疊片式鋰離子電池電極結(jié)構(gòu)的缺陷的技術(shù)問題。

本申請(qǐng)?zhí)峁┸洶叫坞姵仉姌O結(jié)構(gòu)，包括正極片、負(fù)極片、正極極耳和負(fù)極極耳，正極片設(shè)有正極空箔區(qū)，正極空箔區(qū)沿正極片的一長(zhǎng)邊設(shè)置，負(fù)極片設(shè)有負(fù)極空箔區(qū)，負(fù)極空箔區(qū)沿負(fù)極片的一長(zhǎng)邊設(shè)置，正極片、隔膜和負(fù)極片依序卷繞形成卷芯，正極空箔區(qū)和負(fù)極空箔區(qū)分別位于卷芯的兩端，沿卷芯的層疊方向正極空箔區(qū)被配置通過超聲波方法揉捏融合成正極空箔熔合區(qū)，沿卷芯的層疊方向負(fù)極空箔區(qū)被配置通過超聲波方法揉捏融合成負(fù)極空箔熔合區(qū)，正極極耳與正極空箔熔合區(qū)焊接，負(fù)極極耳與負(fù)極空箔熔合區(qū)焊接。

可選地，正極片的材質(zhì)為鈷酸鋰、三元鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰中的其中一種。

可選地，負(fù)極片的材質(zhì)為鈦酸鋰、石墨、硅碳材料中的其中一種。

可選地，正極極耳與正極空箔熔合區(qū)、負(fù)極極耳與負(fù)極空箔熔合區(qū)采用超聲焊接或激光焊接。

可選地，正極極耳和負(fù)極極耳對(duì)稱設(shè)置于卷芯的兩端。

軟包方形鋰電子電池，包括：

上述的軟包方形電池電極結(jié)構(gòu)；

電解液；以及

包裝膜，封裝卷芯并容納電解液以使電解液浸潤(rùn)卷芯的正極片和負(fù)極片。

可選地，電解液由含氟鋰鹽和有機(jī)溶劑組成。

可選地，包裝膜采用的材料是鋁塑膜。

電子設(shè)備，包括上述的軟包方形鋰電子電池。

軟包方形電池電極結(jié)構(gòu)的制備工藝，用于制造上述的的軟包方形電池電極結(jié)構(gòu)，包括：

設(shè)計(jì)正極片和負(fù)極片；