專利名稱：軟包裝鋰電池卷繞式電芯及其制作方法和鋰電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)施例涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種軟包裝鋰電池卷繞式電芯及其制作方法和鋰電池。
背景技術(shù)：
常見的軟包裝卷繞式鋰電池包括卷繞式電芯、電解液及封裝膜等結(jié)構(gòu)，其中，電解液密封在封裝膜內(nèi)。電芯包括卷繞的正負(fù)極片及用于將正負(fù)極片隔開的隔膜。正負(fù)極片包括正負(fù)極集流體及涂覆在正負(fù)極集流體表面的正負(fù)極活性物質(zhì)，此外，正負(fù)極片上進(jìn)一步設(shè)有將電極引出的正負(fù)極耳。傳統(tǒng)的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示，圖3中為卷繞的理想狀態(tài)，負(fù)極片入片到位，正負(fù)極片正常匹配反應(yīng)，但在實(shí)際卷繞時(shí)，常會(huì)出現(xiàn)圖4的情形，圖4為非正常卷繞時(shí)，負(fù)極片不能入片到位，兩層正極之間沒有負(fù)極導(dǎo)致正極容量有部分損失，無法發(fā)揮最大容量，從而影響整個(gè)鋰電池的容量。

發(fā)明內(nèi)容基于此，有必要提供一種能有效避免正極不能完全匹配反應(yīng)的軟包裝鋰電池卷繞式電芯及其制作方法。一種軟包裝鋰電池卷繞式電芯，包括由正、負(fù)極片繞卷形成的卷繞體、將所述正、 負(fù)極片隔開的隔膜以及將所述正、負(fù)極片的電極引出的正、負(fù)極耳，所述正、負(fù)極片包括正、 負(fù)極集流體及涂覆在所述正、負(fù)極集流體表面的正、負(fù)極活性物質(zhì)，其中，所述負(fù)極片位于所述卷繞體內(nèi)的自由端與所述正極片位于所述卷繞體內(nèi)的自由端均朝向同一方向排列。。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述正極集流體為鋁箔，所述負(fù)極集流體為銅箔。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，位于所述卷繞體最外層的集流體為正極集流體，且所述正極集流體末端長于所述負(fù)極集流體的末端。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，位于所述卷繞體外層的所述正、負(fù)極集流體的端部設(shè)有用于固定的膠紙。上述軟包裝鋰電池卷繞式電芯，位于卷繞體最內(nèi)層的負(fù)極片重疊卷繞兩次，負(fù)極片位于卷繞體內(nèi)的自由端與正極片位于卷繞體內(nèi)的自由端均朝向同一方向排列，從而卷繞體最內(nèi)層的正極片與兩層負(fù)極片相對(duì)，即使內(nèi)層的負(fù)極片不能入片到位，正極片仍然可以與次內(nèi)層的負(fù)極片匹配反應(yīng)，從而不會(huì)導(dǎo)致正極容量損失，能有效提高鋰電池的容量和性能的穩(wěn)定。一種軟包裝鋰電池卷繞式電芯的制作方法，包括如下步驟提供正、負(fù)極片，并將所述正、負(fù)極片裁切成合適長度，其中，所述正、負(fù)極片包括正、負(fù)極集流體及涂覆在所述正、負(fù)極集流體表面的正、負(fù)極活性物質(zhì)；將裁切好的正、負(fù)極片用隔膜分隔后進(jìn)行卷繞，并使負(fù)極片在最內(nèi)層可重疊卷繞兩次，從而所述負(fù)極片位于所述卷繞體內(nèi)的自由端與所述正極片位于所述卷繞體內(nèi)的自由端均朝向同一方向排列；
將正、負(fù)極片的末端固定，完成所述軟包裝鋰電池卷繞式電芯的制作。優(yōu)選的，卷繞時(shí)，正極集流體在最外層圍繞內(nèi)層的負(fù)極集流體進(jìn)行卷繞。上述制作過程原理簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求低，可廣泛推廣應(yīng)用。此外，還有必要提供一種能有效避免正負(fù)極不能完全匹配反應(yīng)的鋰電池。一種鋰電池，包括電芯、電解液及封裝膜；所述電芯和電解液密封在所述封裝膜內(nèi)；所述電芯包括由正、負(fù)極片繞卷形成的卷繞體、將所述正、負(fù)極片隔開的隔膜以及將所述正、負(fù)極片的電極引出的正、負(fù)極耳；所述正、負(fù)極片包括正、負(fù)極集流體及涂覆在所述正、負(fù)極集流體表面的正、負(fù)極活性物質(zhì)，其中，所述負(fù)極片位于所述卷繞體內(nèi)的自由端與所述正極片位于所述卷繞體內(nèi)的自由端均朝向同一方向排列。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述正極集流體為鋁箔，所述負(fù)極集流體為銅箔。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，位于所述卷繞體最外層的集流體為正極集流體，且所述正極集流體末端長于所述負(fù)極集流體的末端。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，位于所述卷繞體外層的所述正、負(fù)極集流體的端部設(shè)有用于固定的膠紙。該鋰電池采用卷繞式電芯，位于卷繞體最內(nèi)層的負(fù)極片重疊卷繞兩次，負(fù)極片位于卷繞體內(nèi)的自由端與正極片位于卷繞體內(nèi)的自由端均朝向同一方向排列，從而卷繞體最內(nèi)層的正極片與兩層負(fù)極片相對(duì)，即使內(nèi)層的負(fù)極片不能入片到位，正極片仍然可以與次內(nèi)層的負(fù)極片匹配反應(yīng)，從而不會(huì)導(dǎo)致正極容量損失，能有效提高鋰電池的容量和性能的穩(wěn)定。

圖1為一實(shí)施例的卷繞式電芯負(fù)極正常入片時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為一實(shí)施例的卷繞式電芯負(fù)極非正常入片時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為傳統(tǒng)卷繞式電芯負(fù)極正常入片時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為傳統(tǒng)卷繞式電芯負(fù)極非正常入片時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式下面主要結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)軟包裝鋰電池卷繞式電芯及其制作方法和鋰電池作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的軟包裝鋰電池卷繞式電芯，包括由正極片110與負(fù)極片120繞卷形成的卷繞體100、將正極片110和負(fù)極片120隔開的隔膜130以及將正極片 110和負(fù)極片120的電極引出的正極耳和負(fù)極耳(圖未示)。正極片110包括正極集流體112及涂覆在正極集流體112上的正極活性物質(zhì)114。 相應(yīng)的，負(fù)極片120包括負(fù)極集流體122及涂覆在負(fù)極集流體122上的負(fù)極活性物質(zhì)124。正極片110與負(fù)極片120重疊卷繞，其間由隔膜130隔開，防止正極片110與負(fù)極片120電連接而發(fā)生短路。正極片110與負(fù)極片120相對(duì)匹配設(shè)置，從而正極活性物質(zhì)與負(fù)極活性物質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。本實(shí)施例的負(fù)極片120在卷繞體100的最內(nèi)層重疊卷繞兩次，由內(nèi)向外依次標(biāo)記為負(fù)極內(nèi)層126和負(fù)極次內(nèi)層128，從而卷繞體100最內(nèi)層的正極片 (標(biāo)記為正極內(nèi)層116)與負(fù)極內(nèi)層1 和負(fù)極次內(nèi)層1 相對(duì)，負(fù)極片120位于卷繞體內(nèi)的自由端與正極片110位于卷繞體內(nèi)的自由端均朝向同一方向排列。圖2中，正極片110與負(fù)極片120卷繞時(shí)，負(fù)極片120能夠入片到位，從而正極內(nèi)層116與負(fù)極內(nèi)層126能很好的匹配反應(yīng)，組裝成的鋰電池容量最大化。圖2中，正極片110與負(fù)極片120在卷繞時(shí)，由于裁切長度控制不好或者卷繞時(shí)的誤差等原因，負(fù)極片120不能很好的入片到位，負(fù)極內(nèi)層1 與正極內(nèi)層116相對(duì)的部分留有空隙200。傳統(tǒng)的負(fù)極片在內(nèi)層只有一層，從而在負(fù)極片非正常入片時(shí)，兩層正極片之間由于空隙的存在，不能很好的與負(fù)極匹配反應(yīng)，電池的容量受影響，整個(gè)電池的性能穩(wěn)定性也不高。請(qǐng)繼續(xù)參考圖4，本實(shí)施例中由于負(fù)極120在卷繞體100的內(nèi)層重疊卷繞兩次，包括有負(fù)極內(nèi)層126和負(fù)極次內(nèi)測(cè)128，從而及時(shí)負(fù)極內(nèi)層1 不能入片到位，存在空隙200， 正極內(nèi)層116在空隙200部分還可以繼續(xù)與負(fù)極次內(nèi)測(cè)128匹配反應(yīng)，從而整個(gè)電芯的容量不會(huì)降低太多，組裝得到的鋰電池的穩(wěn)定性也能得到有效的提高。該軟包裝鋰電池卷繞式電芯，位于卷繞體100最內(nèi)層的負(fù)極片120重疊卷繞兩次， 從而卷繞體100最內(nèi)層的正極片110與兩層負(fù)極片120相對(duì)，即使內(nèi)層的負(fù)極片120不能入片到位，正極片110仍然可以與負(fù)極次內(nèi)層1 匹配反應(yīng)，從而不會(huì)導(dǎo)致正極片110的容量損失，能有效提高鋰電池的容量和性能的穩(wěn)定。本實(shí)施例的卷繞式電芯，位于卷繞體100最外層的集流體為正極集流體112，且正極集流體112末端長于負(fù)極集流體122的末端。正極集流體112的末端延伸至負(fù)極集流體 122的末端之外，能有效避免正極集流體112末端的毛刺刺穿隔膜130使正極片110與負(fù)極片120相接觸而造成短路，提高了卷繞式電芯的穩(wěn)定性，從而提高了整個(gè)鋰電池的穩(wěn)定性。優(yōu)選的，本實(shí)施例的正極集流體112為鋁箔，負(fù)極集流體122為銅箔。進(jìn)一步，本實(shí)施例的卷繞式電芯，位于卷繞體100外層的正、負(fù)極集流體112和122 的端部設(shè)有用于固定的膠紙140。本實(shí)施例的軟包裝鋰電池卷繞式電芯的制作過程，可以采用下述方法，包括如下步驟步驟Sl 提供正、負(fù)極片110和120，并將正、負(fù)極片110和120裁切成合適長度， 其中，正、負(fù)極片110和120包括正、負(fù)極集流體112和122，以及涂覆在正、負(fù)極集流體112 和122表面的正、負(fù)極活性物質(zhì)114好124。步驟S2 將裁切好的正、負(fù)極片110和120用隔膜130分隔后進(jìn)行卷繞，進(jìn)行上述步驟Sl的裁切時(shí)，需要控制裁切的正、負(fù)極片110和120的長度，使負(fù)極片120在卷繞體100 的最內(nèi)層可重疊卷繞兩次，從而正極片110可以與重疊卷繞的兩層負(fù)極片120相對(duì)，負(fù)極片 120位于卷繞體內(nèi)的自由端與正極片110位于卷繞體內(nèi)的自由端均朝向同一方向排列，。步驟S3 將正、負(fù)極片110和120的末端固定，完成軟包裝鋰電池卷繞式電芯的制作。優(yōu)選的，卷繞時(shí)，正極集流體112在最外層圍繞內(nèi)層的負(fù)極集流體122進(jìn)行卷繞。 先用膠紙粘貼或膠水粘貼的方式將較短的負(fù)極集流體122的末端固定，然后再將正極集流體112的末端用膠紙或膠水固定。上述制作過程原理簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求低，可廣泛推廣應(yīng)用。此外，本發(fā)明還提供了一種能有效避免正負(fù)極不能完全匹配反應(yīng)的鋰電池。該鋰電池采用上述卷繞式電芯。具體包括電芯、電解液及封裝膜；所述電芯和電解液密封在所述封裝膜內(nèi)；所述電芯包括由正、負(fù)極片繞卷形成的卷繞體、將所述正、負(fù)極片隔開的隔膜以及將所述正、負(fù)極片的電極引出的正、負(fù)極耳；所述正、負(fù)極片包括正、負(fù)極集流體及涂覆在所述正、負(fù)極集流體表面的正、負(fù)極活性物質(zhì)，其中，位于所述卷繞體最內(nèi)層的正極片與重疊卷繞的兩層負(fù)極片相對(duì)，負(fù)極片位于卷繞體內(nèi)的自由端與正極片位于卷繞體內(nèi)的自由端均朝向同一方向排列，。且，位于所述卷繞體最外層的集流體為正極集流體，正極集流體末端長于所述負(fù)極集流體的末端。其中，所述正極集流體為鋁箔，所述負(fù)極集流體為銅箔。以下為上述鋰電池與采用傳統(tǒng)卷繞式電芯的鋰電池的性能參數(shù)比較，如下表1 表 權(quán)利要求
1.一種軟包裝鋰電池卷繞式電芯，包括由正、負(fù)極片繞卷形成的卷繞體、將所述正、負(fù)極片隔開的隔膜以及將所述正、負(fù)極片的電極引出的正、負(fù)極耳，所述正、負(fù)極片包括正、負(fù)極集流體及涂覆在所述正、負(fù)極集流體表面的正、負(fù)極活性物質(zhì)，其特征在于，所述負(fù)極片位于所述卷繞體內(nèi)的自由端與所述正極片位于所述卷繞體內(nèi)的自由端均朝向同一方向排列。
2.如權(quán)利要求1所述的軟包裝鋰電池卷繞式電芯，其特征在于，所述正極集流體為鋁箔，所述負(fù)極集流體為銅箔。
3.如權(quán)利要求1所述的軟包裝鋰電池卷繞式電芯，其特征在于，位于所述卷繞體最外層的集流體為正極集流體，且所述正極集流體末端長于所述負(fù)極集流體的末端。
4.如權(quán)利要求1所述的軟包裝鋰電池卷繞式電芯，其特征在于，位于所述卷繞體外層的所述正、負(fù)極集流體的端部設(shè)有用于固定的膠紙。
5.一種軟包裝鋰電池卷繞式電芯的制作方法，其特征在于，包括如下步驟提供正、負(fù)極片，并將所述正、負(fù)極片裁切成合適長度，其中，所述正、負(fù)極片包括正、負(fù)極集流體及涂覆在所述正、負(fù)極集流體表面的正、負(fù)極活性物質(zhì)；將裁切好的所述正、負(fù)極片用隔膜分隔后進(jìn)行卷繞，并使負(fù)極片在最內(nèi)層可重疊卷繞兩次，從而負(fù)極片位于所述卷繞體內(nèi)的自由端與所述正極片位于所述卷繞體內(nèi)的自由端均朝向同一方向排列；將正、負(fù)極片的末端固定，完成所述軟包裝鋰電池卷繞式電芯的制作。
6.如權(quán)利要求5所述的軟包裝鋰電池卷繞式電芯的制作方法，其特征在于，卷繞時(shí)，正極集流體在最外層圍繞內(nèi)層的負(fù)極集流體進(jìn)行卷繞。
7.—種鋰電池，包括電芯、電解液及封裝膜；所述電芯和電解液密封在所述封裝膜內(nèi)； 所述電芯包括由正、負(fù)極片繞卷形成的卷繞體、將所述正、負(fù)極片隔開的隔膜以及將所述正、負(fù)極片的電極引出的正、負(fù)極耳；所述正、負(fù)極片包括正、負(fù)極集流體及涂覆在所述正、 負(fù)極集流體表面的正、負(fù)極活性物質(zhì)，其特征在于，所述負(fù)極片位于所述卷繞體內(nèi)的自由端與所述正極片位于所述卷繞體內(nèi)的自由端均朝向同一方向排列。
8.如權(quán)利要求7所述的鋰電池，其特征在于，所述正極集流體為鋁箔，所述負(fù)極集流體為銅箔。
9.如權(quán)利要求7所述的鋰電池，其特征在于，位于所述卷繞體最外層的集流體為正極集流體，且所述正極集流體末端長于所述負(fù)極集流體的末端。
10.如權(quán)利要求7所述的鋰電池，其特征在于，位于所述卷繞體外層的所述正、負(fù)極集流體的端部設(shè)有用于固定的膠紙。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軟包裝鋰電池卷繞式電芯，包括由正、負(fù)極片繞卷形成的卷繞體、將正、負(fù)極片隔開的隔膜以及將正、負(fù)極片的電極引出的正、負(fù)極耳，正、負(fù)極片包括正、負(fù)極集流體及涂覆在正、負(fù)極集流體表面的正、負(fù)極活性物質(zhì)，其中，所述負(fù)極片位于所述卷繞體內(nèi)的自由端與所述正極片位于所述卷繞體內(nèi)的自由端均朝向同一方向排列。該軟包裝鋰電池卷繞式電芯，位于卷繞體最內(nèi)層的負(fù)極片重疊卷繞兩次，從而卷繞體最內(nèi)層的正極片與兩層負(fù)極片相對(duì)，即使內(nèi)層的負(fù)極片不能入片到位，正極片仍然可以與次內(nèi)層的負(fù)極片匹配反應(yīng)，從而不會(huì)導(dǎo)致正極容量損失。此外，本發(fā)明還涉及一種該軟包裝鋰電池卷繞式電芯的制作方法和采用該卷繞式電芯的鋰電池。
文檔編號(hào)H01M10/0587GK102244299SQ20111015270
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者付小虎, 馮自中, 王小明, 韓曉輝 申請(qǐng)人:曙鵬科技(深圳)有限公司