CN106099207A - 一种裸电芯及包含该裸电芯的锂离子电池的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种裸电芯，包括正极极片、负极极片、隔离膜、正极极耳和负极极耳，隔离膜介于正极极片和负极极片之间，正极极耳焊接于正极极片上，负极极耳焊接于负极极片上；正极极片设置有第一镂空部。相对于于现有技术，使用该极片进行卷绕后的裸电芯可以折叠成面积更小的裸电芯，从而提升小电池的能量密度和装配效率。另外，本发明还提供了一种锂离子电池的制备方法，使用该方法制得的电池不仅形状更加小型化，且其能量密度也得到提升。本发明又提供另一种锂离子电池的制备方法，其在提升电池的能量密度的同时也增强了电池的柔性。

Description

一种裸电芯及包含该裸电芯的锂离子电池的制备方法

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种裸电芯及包含该电芯的锂离子电池的制备方法。

背景技术

随着可穿戴智能设备的发展，市场对微小型锂离子电池，特别是高能量体积比和高性价比的软包装锂离子电池之需求越来越大。市场上微小电池的定价由产品的能量密度以及形状的专属性和不可替代性带来的附加价值主导。也就是说，微小电池的能量密度越高，形状的专属性和不可替代性越强其产品市场越广，价格越高。

相对于中大型锂离子电池（通常容量>2000mAh），微小型锂离子电池（通常容量<500mAh）的成本构成中物料成本（即BOM Cost）所占比例较少，其主要成本构成为人工成本和制造费用，而控制人工成本和制造费用的关键是提升生产效率。

因此，提高微小型软包装锂离子电池的生产效率以及提升微小电池的能量密度并使之更微小型化对提升微小型软包装锂离子电池的性价比和市场竞争力至关重要。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种裸电芯，该裸电芯的正极极片设置有第一镂空部，在保证电池质量的同时其还具有较高的能量密度。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种裸电芯，包括正极极片、负极极片、隔离膜、正极极耳和负极极耳，所述隔离膜介于所述正极极片和所述负极极片之间，所述正极极耳焊接于所述正极极片上，所述负极极耳焊接于所述负极极片上；所述正极极片设置有第一镂空部。使用该极片进行卷绕后的裸电芯可以折叠成面积小的裸电芯，从而提升其能量密度和装配效率。另外，需要说明的是，第一镂空部的数量可根据实际生产需要设置为一个或多个。当然，极片也可以采用叠片形式，其同样能达到卷绕形式所实现的效果。

作为本发明所述的裸电芯的一种改进，所述负极极片设置有与所述第一镂空部相对应的第二镂空部。负极极片相应地设有第二镂空部，能进一步地减小卷绕后电芯的面积并提高电池的能量密度。

作为本发明所述的裸电芯的一种改进，所述第一镂空部和所述第二镂空部的形状均为直线状、锯齿状或波浪状。第一镂空部和第二镂空部的形状可根据实际需要而做相应的变换。

作为本发明所述的裸电芯的一种改进，所述第一镂空部在所述正极极片的长度方向上及所述第二镂空部在所述负极极片的长度方向上均呈直线状。

作为本发明所述的裸电芯的一种改进，所述第一镂空部的长度大于所述第二镂空部的长度。第一镂空部的长度大于第二镂空部的长度，保证了正极极片上的正极活性物质在负极极片上有相应的负极活性物质与之反应，从而不产生析锂现象，造成内部短路等问题。

作为本发明所述的裸电芯的一种改进，所述第一镂空部的宽度大于所述第二镂空部的宽度。第一镂空部的宽度大于第二镂空部的宽度，保证了正极极片上的正极活性物质在负极极片上有相应的负极活性物质与之反应，从而不产生析锂现象，造成内部短路等问题。

本发明的目的之二在于提供一种锂离子电池的制备方法：

步骤一，准备一个本发明所述的裸电芯；

步骤二，将所述裸电芯沿第一镂空部的位置折叠并将其包裹于包装袋中，经过封装、烘烤、注液、化成和除气工序形成锂离子电池。

作为本发明所述的锂离子电池的制备方法的一种改进，所述裸电芯的制备包括以下步骤：

步骤一，正极极片的制备：首先在正极集流体上涂布正极活性物质并进行烘干，烘干后的正极活性物质形成正极膜片，然后经冷压制备成正极极片，最后在在正极极片的内部切出第一镂空部；

步骤二，负极极片的制备：首先在负极集流体上涂布负极活性物质并进行烘干，烘干后的负极活性物质形成正极膜片，然后经冷压制备成负极极片，最后在负极集流体的内部切出与所述第一镂空部对应的第二镂空部；

步骤三，极耳的焊接：在正极极片的端部焊接上正极极耳；在负极极片的端部焊接上负极极耳；

步骤四，裸电芯的成型：将隔离膜设置于所述正极极片和所述负极极片之间，沿着极片的长度方向对其进行卷绕形成裸电芯。

本发明提供的锂离子电池的制备方法通过大尺寸电极折叠装配成微小型电池，一方面，克服了微小型电池传统卷绕工艺所用的极板过窄或过长带来的强度不够、装配对位控制困难的问题；另一方面，克服了传统叠片工艺所用的极板面积过小，多层堆叠装配对位控制困难的问题。与此同时，由于使用了本发明的裸电芯，所以制得的锂离子电池其能量密度也得到相应的提升，微小电池装配效率得到了提升。

本发明的目的之三在于提供一种锂离子电池的制备方法：

步骤一，准备一个本发明所述的裸电芯；

步骤二，先将所述裸电芯包裹于包装袋中，再通过封装、烘烤、注液、化成和除气工序成型，最后沿第一镂空部的位置弯折形成锂离子电池。

本发明提供的另一种锂离子电池的制备方法，由于其电芯具有镂空部，所以制得的锂离子电池能沿镂空处随意弯折，其具有较强的柔性。同时，由于其利用了本发明的裸电芯，所以其能量密度也提高了。

附图说明

图1是本发明中实施例1中正极极片的结构示意图。

图2是本发明中实施例1中负极极片的结构示意图。

图3是本发明中实施例1中裸电芯的结构示意图。

图4是本发明中实施例2中正极极片的结构示意图。

图5是本发明中实施例2中负极极片的结构示意图。

图6是本发明中实施例2中裸电芯的结构示意图。

图7是本发明中实施例2中折叠后的裸电芯的结构示意图。

图8是本发明中实施例3中正极极片的结构示意图。

图9是本发明中实施例3中负极极片的结构示意图。

图10是本发明中实施例3中制得的锂离子电池的结构示意图。

其中：1-正极极片，2-负极极片，11-正极极耳，21-负极极耳，12-第一镂空部，22-第二镂空部。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式和说明书附图对本发明及其有益效果作进一步详细说明，但是，本发明的具体实施方式并不局限于此。

实施例1

如图1~3所示，一种裸电芯，包括正极极片1、负极极片2、隔离膜、正极极耳11和负极极耳21，隔离膜介于正极极片1和负极极片2之间，正极极耳11焊接于正极极片1上，负极极耳21焊接于负极极片2上；正极极片1设置有1个第一镂空部12。负极极片2设置1个有与第一镂空部12相对应的第二镂空部22。

第一镂空部12和第二镂空部22的形状均为直线状。第一镂空部12在正极极片1的长度方向上及第二镂空部22在负极极片2的长度方向上均呈直线状。第一镂空部12的长度大于第二镂空部22的长度。第一镂空部12的宽度大于第二镂空部22的宽度。

实施例2

如图4~7所示，一种锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，正极极片1的制备：首先在正极集流体上涂布正极活性物质并进行烘干，烘干后的正极活性物质形成正极膜片，然后经冷压制备成正极极片1，最后在正极极片1的内部切出3个锯齿状第一镂空部12；

步骤二，负极极片2的制备：首先在负极集流体上涂布负极活性物质并进行烘干，烘干后的负极活性物质形成正极膜片，然后经冷压制备成负极极片2，最后在在负极极片2的内部切出3个与第一镂空部12对应的锯齿状第二镂空部22；

步骤三，极耳的焊接：在正极极片1的端部焊接上正极极耳11；在负极极片2的端部焊接上负极极耳21；

步骤四，裸电芯的成型：将隔离膜设置于正极极片1和负极极片2之间，沿着极片的长度方向对其进行卷绕形成裸电芯；

步骤五，将裸电芯沿第一镂空部12的位置成Z型折叠并将其包裹于包装袋中，经过封装、烘烤、注液、化成和除气工序形成锂离子电池。

实施例3

如图8~10所示，与实施例2不同的是：本实施例的锂离子电池的制备方法中，

步骤五，先将裸电芯包裹于包装袋中，再通过封装、烘烤、注液、化成和除气工序成型，最后沿第一镂空部12的位置弯折形成锂离子电池。

另外，本实施例中的第一镂空部12和第二镂空部22均为波浪状。

其它的与实施例2相同，这里不再赘述。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种裸电芯，包括正极极片、负极极片、隔离膜、正极极耳和负极极耳，所述隔离膜介于所述正极极片和所述负极极片之间，所述正极极耳焊接于所述正极极片上，所述负极极耳焊接于所述负极极片上；其特征在于：所述正极极片设置有第一镂空部。

2.根据权利要求1所述的裸电芯，其特征在于：所述负极极片设置有与所述第一镂空部相对应的第二镂空部。

3.根据权利要求2所述的裸电芯，其特征在于：所述第一镂空部和所述第二镂空部的形状均为直线状、锯齿状或波浪状。

4.根据权利要求3所述的裸电芯，其特征在于：所述第一镂空部在所述正极极片的长度方向上及所述第二镂空部在所述负极极片的长度方向上均呈直线状。

5.根据权利要求4所述的裸电芯，其特征在于：所述第一镂空部的长度大于所述第二镂空部的长度。

6.根据权利要求4所述的裸电芯，其特征在于：所述第一镂空部的宽度大于所述第二镂空部的宽度。

7.一种锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，准备一个权利要求1至6任一项所述的裸电芯；

步骤二，将所述裸电芯沿第一镂空部的位置折叠并将其包裹于包装袋中，经过封装、烘烤、注液、化成和除气工序形成锂离子电池。

8.根据权利要求7所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述裸电芯的制备包括以下步骤：

步骤一，正极极片的制备：首先在正极集流体上涂布正极活性物质并进行烘干，烘干后的正极活性物质形成正极膜片，然后经冷压制备成正极极片，最后在正极极片的内部切出第一镂空部；

步骤二，负极极片的制备：首先在负极集流体上涂布负极活性物质并进行烘干，烘干后的负极活性物质形成正极膜片，然后经冷压制备成负极极片，最后在负极极片的内部切出与所述第一镂空部对应的第二镂空部；

步骤三，极耳的焊接：在正极极片的端部焊接上正极极耳；在冷负极极片的端部焊接上负极极耳；

步骤四，裸电芯的成型：将隔离膜设置于所述正极极片和所述负极极片之间，沿着极片的长度方向对其进行卷绕形成裸电芯。

9.一种锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，准备一个权利要求1至6任一项所述的裸电芯；

步骤二，先将所述裸电芯包裹于包装袋中，再通过封装、烘烤、注液、化成和除气工序成型，最后沿第一镂空部的位置弯折形成锂离子电池。