[发明专利]一种锂离子电池的电芯结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池的电芯结构。

背景技术

液态锂离子电池作为一种高效能源载体被广泛应用于通讯、电子行业，特别是手机、PDA等个人通讯工具上。近一两年来，随着通讯技术的飞速发展，手机彩屏技术、彩信技术、蓝牙技术及摄像技术相续出现，对液态锂电池的容量、体积、重量及电化学性能等指标提出了更高的要求。

传统的采用卷绕式电芯结构的液态锂电池已不能满足高容量高性能的要求，对于要求容量高厚度大的电芯，卷绕时不易控制松紧度，卷绕难度大，而且由于电芯厚度大，多次反复卷曲折反，在折反拐角处会形成的肩部，正负极活性物质很容易从集流体上剥落，脱落的粒子会引起刺穿隔膜，接通正负极，产生内部短路现象；再者卷绕式结构需要克服卷绕时的张力，很难再继续增厚活性物质，也就难以满足高性能高容量的要求。

而对于常规的叠片式电芯结构，其正极片、负极片、隔膜在装配过程中只是简单叠合在一起，界面接触效果的差异性较大，导致电池后期循环性能、倍率性能较差，同时还存在电芯在装配过程中正、负极片容易错位，边缘毛刺与锂枝晶引发的安全隐患等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高容量、高安全性能、生产工艺简单的锂离子电池电芯结构。

为解决上述技术问题，实现本发明的一种技术方案是：

设计一种锂离子电池的电芯结构，电芯由电芯单体借助于电芯隔膜层叠卷绕而成，所述电芯单体由正极片和负极片对应贴合在单体隔膜两侧所压合而成，正极片上的正极耳与负极片上的负极耳分离位于电芯单体同侧的两边。

上述方案中用于卷绕电芯单体的电芯隔膜呈″Z″字形半包围结构，电芯单体依次层叠置于″Z″型电芯隔膜折叠围绕的凹位中来形成电芯。

上述方案中，隔膜卷绕电芯单体的方式还可以是把电芯隔膜设置于依次层叠的电芯单体之间并沿同方向逐层卷绕。

为解决上述技术问题，实现本发明的另一种技术方案是：

一种锂离子电池的电芯结构，电芯由电芯单体借助于电芯隔膜层叠卷绕而成，电芯单体依序排布在上、下两条平行的电芯隔膜之间，所述电芯单体由正极片和负极片对应压合在电芯隔膜两侧形成，正极片上的正极耳与负极片上的负极耳分离位于电芯单体同侧的两边，其中依序排布的每两个电芯单体排列规则是，第一个电芯单体以上层电芯隔膜为其正、负极片所压合的隔膜，第二个电芯单体以下层电芯隔膜为其正、负极片所压合的隔膜。

上述方案中，上、下两条平行的电芯隔膜通过Z字形折合方式卷绕形成电芯，折合卷绕时使得各电芯单体的正极耳和负极耳分别对合位于同一直线上。

上述方案中，上、下两条平行的电芯隔膜还可以顺着同一方向卷绕来形成电芯，并使得各电芯单体的正极耳和负极耳分别对合位于同一直线上。相邻电芯单体之间的距离取决于其前面电芯单体的厚度和两层电芯隔膜的厚度的总和。

作为上述方案的改进，电芯隔膜厚度范围在20微米～50微米之间为宜。

本发明与现有技术相比具有以下显著效果：

本发明的电芯由具有正、负极耳的电芯单体借助于电芯隔膜层叠卷绕而成，这种电芯结构的锂电池，可以有效改善叠片所形成的电芯内部极片以及隔膜之间界面结构，减少电芯的内阻，提高循环性能与倍率放电性能，又可以防止正负极片在装配过程中由于错位而引发的安全隐患。

本发明的电芯结构工艺简单、制造成本低，适合中国半自动化锂离子电池制造工艺流程。

附图说明

图1是本发明中电芯单体的结构示意图；

图2是采用图1电芯单体制得的一种电芯结构，

图3是采用图1电芯单体所制得的另一种电芯结构；

图4是本发明中另一种电芯单体的构成示意图；

图5是图4的俯视结构示意图；

图6是采用图4电芯单体所构成的电芯结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图通过实施例对本发明作进一步详述。

实施例1