專利名稱：鋰離子電池及其電芯的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋰離子電池及其電芯，尤其是一種不易發(fā)生極片斷裂的鋰離 子電池及其電芯。
背景技術：
鋰離子電池是一種具有理想能量密度和環(huán)保性能的電池，具有能量高、可靠性高、 加工性好和無環(huán)境污染等優(yōu)點，因此被廣泛應用于各類便攜式電子設備中。請參閱

圖1所示，現有的鋰離子電芯一般包括相互卷繞的陰極片12、隔離膜14和 陽極片16，其中，隔離膜14間隔于相鄰的陰極片12和陽極片16之間，以將陰極片12和陽 極片16絕緣。陰極片12包括一般采用鋁箔制作的陰極集流體122和附著在陰極集流體 122上、含有陰極活性物質的陰極膜片124，陽極片16包括一般采用銅箔制作的陽極集流體 162和附著在陽極集流體162上、含有陽極活性物質的陽極膜片164，隔離膜14則為采用塑 化、萃取等工藝制成的微孔薄膜，以有效保持含有鋰鹽的有機溶劑電解液。為了實現與外部的電性連接，陰極集流體122和陽極集流體162的端部分別固定 有陰極導電端子126、陽極導電端子166。制造鋰離子電池時，電芯的外面包裹上包裝薄膜， 陰極導電端子126、陽極導電端子166的引出端直接或間接固定于電池的兩極，包裝薄膜內 注入電解液并進行抽真空和密封。但是，在鋰離子電池的使用過程中，尤其是充電時，其電芯會因材料膨脹而沿著圖 1所示箭頭方向C旋轉。此時，引出端固定的陽極導電端子166即會對其所在的陽極集流 體162產生妨礙旋轉的拉力，以致在銅箔的A處拉出裂紋，導致電池內阻增加，嚴重時銅箔 完全斷開并導致電池不能充放電而報廢。此外，陽極導電端子166的厚度差造成的臺階應 力，也有可能使銅箔在B處破裂。有鑒于此，確有必要提供一種不易發(fā)生極片斷裂的鋰離子電池及其電芯。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種不易發(fā)生極片斷裂的鋰離子電池及其電芯。為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種鋰離子電芯，其包括相互疊加或 卷繞的陰極片、陽極片和間隔于陰、陽極片之間的隔離膜，陰、陽極片上分別設置導電端子， 至少一個導電端子所在的集流體上設置有一折疊部，折疊部緊鄰導電端子遠離卷繞結束端 的一側。作為本實用新型鋰離子電芯的一種改進，所述折疊部為三層的“Z”形折疊部。作為本實用新型鋰離子電芯的一種改進，所述折疊部是設置于銅箔制作的陽極集 流體上。作為本實用新型鋰離子電芯的一種改進，所述折疊部是設置于鋁箔制作的陰極集 流體上。作為本實用新型鋰離子電芯的一種改進，所述陰極片包括陰極集流體和分布于陰極集流體上的陰極膜片，所述陽極片包括陽極集流體和分布于陽極集流體上的陽極膜片。作為本實用新型鋰離子電芯的一種改進，所述折疊部的重疊長度不小于2mm。為了解決上述技術問題，本實用新型還提供了一種鋰離子電池，其包括電芯、包 裹電芯的包裝薄膜，以及充入包裝薄膜內的電解液，所述電芯為上述任一段落所述的鋰離 子電芯。作為本實用新型鋰離子電池的一種改進，所述鋰離子電池為圓柱形鋰離子電池、方形鋰離子電池或軟包裝鋰離子電池。相對于現有技術，本實用新型通過在導電端子附近設置折疊部，減小了鋰離子電 芯旋轉時其所在集流體所受的拉力，有效避免了電芯圓周運動對集流體的破壞作用和因為 固定導電端子的欄桿作用而導致的電芯變形，減小了導電端子處的臺階應力。
以下結合附圖和具體實施方式
，對本實用新型及其有益技術效果進行詳細說明， 其中圖1為現有技術的鋰離子電芯的結構示意圖。圖2為本實用新型鋰離子電芯的結構示意圖。
具體實施方式
為了解決鋰離子電池的極片斷裂問題，首先對斷裂原因進行分析，分析結果表明 裂紋主要是由導電端子阻礙旋轉運動造成的，原因是浸泡了電解液油脂的銅箔、隔離膜的 摩擦系數極低，導電端子的厚度差(如鎳端子是0. Imm)可以由滑動的銅箔來補償；圓周方 向的旋轉是因為陽極石墨膨脹5% 10%導致電芯圓周拉長8 28 μ m(如18650圓柱電 池)，穩(wěn)定焊接的導電端子則阻礙集流體旋轉而致使其開裂。因此，本實用新型通過將導電 端子一側的銅箔折疊、留出拉伸緩沖結構的方式解決這一問題。請參閱圖2所示，本實用新型鋰離子電芯包括相互卷繞或疊加的陰極片52、隔離 膜54和陽極片56，其中，隔離膜54間隔于相鄰的陰極片52和陽極片54之間，以將陰極片 52和陽極片54絕緣并保持電解液。陰極片52包括陰極集流體522、單面或雙面附著在陰極集流體522上的陰極膜片 524，以及固定于陰極集流體522卷繞起始端的陰極導電端子526。陰極膜片524中含有陰 極活性物質，陰極集流體522采用鋁箔制作。陽極片56包括陽極集流體562、單面或雙面附著在陽極集流體562上的陽極膜片 564，以及固定于陽極集流體562卷繞結束端的陽極導電端子566。陽極膜片564中含有陽 極活性物質，陽極集流體562采用銅箔制作。陽極集流體562上設置有“Z”形折疊部568，折疊部568緊鄰陽極導電端子566遠 離卷繞結束端一側，即順旋轉C方向的一側，重疊長度不小于2mm。由于銅箔浸泡電解液后 摩擦系數很小，當電芯旋轉時，折疊部568能夠自動適應電芯的拉伸、收縮，使銅箔不會因 圓周方向的拉力而斷裂。隔離膜54為采用塑化、萃取等工藝制成的微孔薄膜，以有利于保持含有鋰鹽的有 機溶劑電解液。[0026]制造鋰離子電池時，只要在電芯的外面包裹上包裝薄膜，將陰極導電端子526、陽 極導電端子566的引出端直接或間接固定于電池的兩極，并向包裝薄膜內注入電解液，經 過抽空、密封即可。相對于現有技術，本實用新型通過在導電端子附近設置折疊部568的方式，減小 了鋰離子電芯旋轉時銅箔所受的拉力，有效避免了電芯圓周運動對銅箔的破壞作用和因 焊接的陽極導電端子566的欄桿作用而導致的電芯變形。此外，由于單層銅箔厚度在9 20 μ m,折疊部568的三層折疊厚度僅在27 60 μ m,低于陽極導電端子566處的厚度(如鎳 端子厚度為100 μ m)，因此，折疊部568的厚度增加不僅不會對銅箔造成更大的臺階應力， 反而減小了原有的高度差。實驗結果 證明了本實用新型的有效性在100倍顯微鏡下觀察20個未采用本實用 新型設計的銅箔圓柱電池，約2/3在靠近導電端子處有微裂紋；而采用本實用新型設計的 銅箔圓柱電池，第一批20個做完充放電后解剖發(fā)現，折疊結構克服了銅箔裂紋；第二批20 個電池做了 20次循環(huán)測試后解剖，也未發(fā)現銅箔裂紋。需要說明的是，以上僅是以圓柱形電池的銅箔集流體為例說明了折疊部568的設 置及其作用。根據本實用新型的構思，類似的結構同樣可以用于陰極導電端子526設于卷 繞結束端的陰極集流體522上；根據陰、陽極集流體所采用的材料及其性質，此結構根據需 要可應用于銅箔以外其他材質的陽極集流體、陰極集流體，或者同時應用于陰陽極集流體 上。此外，此結構同樣可以應用于和卷繞電池結構類似的超級電容器、方形鋰離子電池、軟 包裝鋰離子電池等有材料充放電膨脹特征的產品上。根據上述說明書的揭示和教導，本實用新型所屬領域的技術人員還可以對上述實 施方式進行適當的變更和修改。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實施 方式，對本實用新型的一些修改和變更也應當落入本實用新型的權利要求的保護范圍內。 此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本實 用新型構成任何限制。
權利要求一種鋰離子電芯，其包括相互疊加或卷繞的陰極片、陽極片和間隔于陰、陽極片之間的隔離膜，陰、陽極片上分別設置導電端子，其特征在于所述至少一個導電端子所在的集流體上設置有一折疊部，折疊部緊鄰導電端子遠離卷繞結束端的一側。
2.根據權利要求1所述的鋰離子電芯，其特征在于所述折疊部為三層的“Z”形折疊 部。
3.根據權利要求1所述的鋰離子電芯，其特征在于所述折疊部是設置于銅箔制作的 陽極集流體上。
4.根據權利要求1所述的鋰離子電芯，其特征在于所述折疊部是設置于鋁箔制作的 陰極集流體上。
5.根據權利要求1所述的鋰離子電芯，其特征在于所述陰極片包括陰極集流體和分 布于陰極集流體上的陰極膜片，所述陽極片包括陽極集流體和分布于陽極集流體上的陽極 膜片。
6.根據權利要求1所述的鋰離子電芯，其特征在于所述折疊部的重疊長度不小于2mm ο
7.一種鋰離子電池，其包括電芯、包裹電芯的包裝薄膜，以及充入包裝薄膜內的電解 液，其特征在于所述電芯為權利要求1至6中任一項所述的鋰離子電芯。
8.根據權利要求7所述的鋰離子電池，其特征在于所述鋰離子電池為圓柱形鋰離子 電池、方形鋰離子電池或軟包裝鋰離子電池。
專利摘要本實用新型公開了一種鋰離子電芯，其包括相互疊加或卷繞的陰極片、陽極片和間隔于陰、陽極片之間的隔離膜，陰、陽極片上分別設置導電端子，至少一個導電端子所在的集流體上設置有一折疊部，折疊部緊鄰導電端子遠離卷繞結束端的一側。相對于現有技術，本實用新型通過在導電端子附近設置折疊部，減小了鋰離子電芯旋轉時其所在集流體所受的拉力，避免了鋰離子電芯圓周運動對集流體的破壞作用和因為固定導電端子的欄桿作用而導致的電芯變形，減小了導電端子處的臺階應力。此外，本實用新型還公開了一種采用前述鋰離子電芯的鋰離子電池。
文檔編號H01M2/26GK201623215SQ200920262438
公開日2010年11月3日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權日2009年11月10日
發(fā)明者汪業(yè)喜, 鄭禮林, 陳朝陽 申請人:東莞新能源科技有限公司