專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高功率動(dòng)力電池的卷繞及引出結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電池，尤其涉及動(dòng)力型電池。
背景技術(shù)：
在電子產(chǎn)品非常普及的今天，電池是一個(gè)應(yīng)用非常廣泛的產(chǎn)品，電池的種類(lèi)很多，有堿性鋅錳電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰電池、鋰離子電池等，還包括燃料電池、太陽(yáng)能電池等。其中的鋰離子電池已經(jīng)被人們廣泛使用，鋰離子電池的正極材料是氧化鈷鋰，負(fù)極材料是碳材，電池通過(guò)正極產(chǎn)生的鋰離子在負(fù)極碳材中的嵌入與遷出來(lái)實(shí)現(xiàn)電池的充放電過(guò)程，為了區(qū)別于傳統(tǒng)意義上的鋰電池，所以人們稱(chēng)之為鋰離子電池。鋰離子電池自1990年問(wèn)世以來(lái)，因其卓越的性能得到了迅猛的發(fā)展，并廣泛地應(yīng)用于社會(huì)。鋰離子電池以其它電池所不可比擬的優(yōu)勢(shì)迅速占領(lǐng)了許多領(lǐng)域，像大家熟知的移動(dòng)電話、筆記本電腦、小型攝像機(jī)等等，且越來(lái)越多的國(guó)家將該電池應(yīng)用于軍事用途。應(yīng)用表明，鋰離子電池是一種理想的小型綠色電源。
鋰離子電池一般都包括電池蓋、活性物質(zhì)為氧化鈷鋰的正極、采用特殊復(fù)合膜的隔膜、活性物質(zhì)為碳的負(fù)極、有機(jī)電解液和電池殼，其正極材料是氧化鈷鋰，負(fù)極是碳。鋰離子電池的工作原理即充放電原理是當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極，而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，到達(dá)負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高；同樣道理，當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)即使用電池的過(guò)程，嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)回到正極，回到正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說(shuō)的電池容量指的就是放電容量。不難看出，在鋰離子電池的充放電過(guò)程中，鋰離子處于從正極→負(fù)極→正極的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如果我們把鋰離子電池形象地比喻為一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)健將，在搖椅的兩端來(lái)回奔跑。所以，專(zhuān)家們又給了鋰離子電池一個(gè)可愛(ài)的名字搖椅式電池。
鋰離子電池體積小、重量輕、能量密度高以及輸出功率高等特點(diǎn)作為便攜式通訊設(shè)備的電源被廣泛的應(yīng)用。
動(dòng)力電池廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，為動(dòng)力型電子產(chǎn)品提供工作動(dòng)力，可用于汽車(chē)、摩托車(chē)等交通工具及其它使用場(chǎng)合。目前傳統(tǒng)的動(dòng)力電池采用依次疊放的負(fù)極片、隔膜紙、正極片、隔膜紙進(jìn)行卷繞，再引出正極導(dǎo)電柄和負(fù)極導(dǎo)電柄。動(dòng)力電池的輸出功率的高低是一個(gè)重要的性能指標(biāo)，傳統(tǒng)鋰離子電池在高倍率放電條件下電芯極片表面極化增大、單位面積上的電流密度增加致使電阻升高，而且傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中電流從極片至輸出端的距離較長(zhǎng)，導(dǎo)致高倍率放電性能不理想，而動(dòng)力電池對(duì)高倍率的要求較高。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，提出一種高功率動(dòng)力電池的卷繞及引出結(jié)構(gòu)，電極較薄型增加了電極面積，極片上產(chǎn)生的電流到電池的輸出端的距離短，具有理想的高倍率放電性能。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種高功率動(dòng)力電池的卷繞及引出結(jié)構(gòu)，包括若干負(fù)極片、負(fù)極、負(fù)極導(dǎo)電柄、若干正極片、正極、正極導(dǎo)電柄和若干隔膜紙，所述若干負(fù)極片的一端涂料后一起連接在負(fù)極上，負(fù)極上引出負(fù)極導(dǎo)電柄，若干負(fù)極片的另一端不涂料，所述若干正極片的一端涂料后一起連接在正極上，正極上引出正極導(dǎo)電柄，若干正極片的另一端不涂料，若干負(fù)極片與若干正極片交錯(cuò)疊放或卷繞，每只負(fù)極片與正極片之間均隔有一片隔膜紙。
作為優(yōu)選，所述負(fù)極片的厚度很薄，采用超薄的鋁集電基體，鋁箔厚度為0.008mm-0.016mm；所述正極片的厚度很薄，采用超薄的銅集電基體，銅箔厚度為0.005mm-0.01mm。
作為優(yōu)選，所述負(fù)極片和正極片的寬度均在2cm-10cm之間。
本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型在涂敷極片時(shí)降低電極涂料的面密度使得極片更薄，在相同容量條件下電極越薄電極的面積就越大，也就是集流體面積更大，從而減少了集流體的電流密度降低了極化電阻；同時(shí)，改變了傳輸?shù)募姌?gòu)造，使極片上產(chǎn)生的電流到電池的輸出端的距離短。從而減小了內(nèi)部電阻，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力鋰離子電池的高輸出功率密度，大大提高了動(dòng)力鋰離子電池的高倍率放電性能。該新型結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)繞制過(guò)程中也便于操作，大大地提高了產(chǎn)品的成品率。
本實(shí)用新型的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中動(dòng)力電池的卷繞及引出結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖2是本實(shí)用新型一種高功率動(dòng)力電池的卷繞及引出結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式如圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中動(dòng)力電池的卷繞及引出結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。將原負(fù)極片11、原隔膜紙12、原正極片13、原隔膜紙12依次疊放后進(jìn)行卷繞，再在原負(fù)極片11和原正極片13的表面中間部位分別添加原負(fù)極導(dǎo)電柄15和原正極導(dǎo)電柄16，以達(dá)到降低電流密度的作用。這種結(jié)構(gòu)的正負(fù)極片的厚度較厚，在相同容量條件下電極的面積就較小，也就是集流體面積較小，集流體的電流密度較大，極化電阻較大；同時(shí)，限制了極片表面電流的路徑，極片上產(chǎn)生的電流到電池的輸出端的距離較長(zhǎng)。從而使整個(gè)內(nèi)部電阻較大，高倍率放電性能不理想，很難實(shí)現(xiàn)理想的高輸出功率密度。而且，極片的電芯在制片、卷繞時(shí)會(huì)給生產(chǎn)工作帶來(lái)諸多不便，生產(chǎn)繞制過(guò)程比較復(fù)雜，不方便操作，產(chǎn)品的成品率低。
如圖2所示為本實(shí)用新型一種高功率動(dòng)力電池的卷繞及引出結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。包括若干負(fù)極片21、負(fù)極22、負(fù)極導(dǎo)電柄23、若干正極片24、正極25、正極導(dǎo)電柄26和若干隔膜紙27，所述若干負(fù)極片21的一端涂料后一起連接在負(fù)極22上，負(fù)極22上引出負(fù)極導(dǎo)電柄23，若干負(fù)極片21的另一端不涂料，所述若干正極片24的一端涂料后一起連接在正極25上，正極25上引出正極導(dǎo)電柄26，若干正極片24的另一端不涂料，若干負(fù)極片21與若干正極片24交錯(cuò)疊放或卷繞，每只負(fù)極片21與正極片24之間均隔有一片隔膜紙27。從電池制造工藝的角度來(lái)說(shuō)，要生產(chǎn)高能量密度，特別是高輸出功率密度的鋰離子電池，如何降低電池內(nèi)部電阻是實(shí)現(xiàn)高輸出功率的關(guān)鍵。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)使電極薄型化，從而在一定容積上增加電極了面積，減少了集流體的電流密度，降低了極化電阻；同時(shí)改變了傳輸?shù)募姌?gòu)造，使極片上產(chǎn)生的電流到電池的輸出端的距離更短。最終達(dá)到了減少內(nèi)部電阻，實(shí)現(xiàn)高輸出功率的目的。作為優(yōu)選，所述負(fù)極片21的厚度很薄，采用超薄的鋁集電基體，鋁箔厚度為0.008mm-0.016mm；所述正極片24的厚度很薄，采用超薄的銅集電基體，銅箔厚度為0.005mm-0.01mm。作為優(yōu)選，所述負(fù)極片21和正極片24的寬度均在2cm-10cm之間。負(fù)極片21和正極片24上產(chǎn)生的電流到電池的輸出端的距離較短。本實(shí)用新型改變了傳輸?shù)募姌?gòu)造，也大大方便了極片的生產(chǎn)制造，生產(chǎn)繞制過(guò)程簡(jiǎn)單，產(chǎn)品的成品率高。
本實(shí)用新型的應(yīng)用不局限于鋰離子動(dòng)力電池，同樣適用于其它類(lèi)型的動(dòng)力型電池，一切不超出本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)及應(yīng)用都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種高功率動(dòng)力電池的卷繞及引出結(jié)構(gòu)，其特征在于包括若干負(fù)極片(21)、負(fù)極(22)、負(fù)極導(dǎo)電柄(23)、若干正極片(24)、正極(25)、正極導(dǎo)電柄(26)和若干隔膜紙(27)，所述若干負(fù)極片(21)的一端涂料后一起連接在負(fù)極(22)上，負(fù)極(22)上引出負(fù)極導(dǎo)電柄(23)，若干負(fù)極片(21)的另一端不涂料，所述若干正極片(24)的一端涂料后一起連接在正極(25)上，正極(25)上引出正極導(dǎo)電柄(26)，若干正極片(24)的另一端不涂料，若干負(fù)極片(21)與若干正極片(24)交錯(cuò)疊放或卷繞，每只負(fù)極片(21)與正極片(24)之間均隔有一片隔膜紙(27)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高功率動(dòng)力電池的卷繞及引出結(jié)構(gòu)，其特征在于所述負(fù)極片(21)的厚度很薄，采用超薄的鋁集電基體，鋁箔厚度為0.008mm-0.016mm；所述正極片(24)的厚度很薄，采用超薄的銅集電基體，銅箔厚度為0.005mm-0.01mm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種高功率動(dòng)力電池的卷繞及引出結(jié)構(gòu)，其特征在于所述負(fù)極片(21)和正極片(24)的寬度均在2cm-10cm之間。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高功率動(dòng)力電池的卷繞及引出結(jié)構(gòu)，包括若干負(fù)極片、負(fù)極、負(fù)極導(dǎo)電柄、若干正極片、正極、正極導(dǎo)電柄和若干隔膜紙，若干負(fù)極片的一端涂料后一起連接在負(fù)極上，負(fù)極上引出負(fù)極導(dǎo)電柄，若干負(fù)極片的另一端不涂料，若干正極片的一端涂料后一起連接在正極上，正極上引出正極導(dǎo)電柄，若干正極片的另一端不涂料，若干負(fù)極片與若干正極片交錯(cuò)疊放或卷繞，每只負(fù)極片與正極片之間均隔有一片隔膜紙。本實(shí)用新型在涂敷極片時(shí)降低電極涂料的面密度使極片更薄，電極面積更大，減少了集流體的電流密度，降低了極化電阻；改變了傳輸?shù)募姌?gòu)造，使極片上產(chǎn)生的電流到電池的輸出端距離短，從而減小電阻，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力鋰離子電池的高輸出功率密度。
文檔編號(hào)H01M10/38GK2867607SQ20062010099
公開(kāi)日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月15日
發(fā)明者徐剛 申請(qǐng)人:徐敖奎