[实用新型]一种软包装锂离子电池

说明书

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，更具体地说，本实用新型涉及具有长循环寿命和较高安全性能的软包装锂离子电池。

背景技术

随着不可再生资源的逐渐枯竭，以及人类的环保意识的逐渐增强，锂离子电池作为一种电压平台高、能量密度高、自放电小且无污染的绿色新能源逐渐进入人们的视野，并得到了广泛的应用。如今，锂离子电池的应用领域不仅包括智能手机、笔记本电脑、MP3等便携设备，更逐渐应用在电动交通工具中，如电动摩托车、电动自行车和电动汽车等。

锂离子电池一般包括采用铝塑复合膜之类的材料作为包装袋的软包装锂离子电池和采用金属外壳作为包装壳的硬壳锂离子电池。其中，软包装电池因其形状可根据实际需要而设计，且具有更高的能量密度和更加优良的电性能而得到了人们的青睐。

一般来说，软包装锂离子电池包括包装袋和置于包装袋内按照S形卷绕的正极片、隔膜以及负极片组成的电芯，以及灌注在包装袋内的电解液。传统卷绕的电芯其前几圈负极拐角处的曲率非常大，同时因紧绕卷芯，张力很大，常常导致前几圈拐角处外侧膜片开裂，掉粉，甚至膜片条状脱落，漏铜。另外，电芯在卷绕结束后通常会施加一个很大的压力给电芯整形以使电芯平整，这更加增大了拐角处的受力；并且在注入电解液后膜片与集流体的粘接力会整体下降，这些因素导致极片拐角处外侧掉粉或漏铜现象更加严重。这样的电池在循环工作时将因负极拐角处极化过大或无足够的场所接纳从正极迁移过来的锂离子而导致析锂，使得锂离子电池的循环寿命大大减小，而且锂枝晶的存在会刺破隔膜，导致正负极短路，导致安全隐患。尤其是对于高功率型动力电池，因为工作的电流很大，这种现象更为严重。

有鉴于此，确有必要提供一种可以防止负极片拐角处析锂，从而提高电池的循环寿命并能有效改善电池安全性能的软包装锂离子电池。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种可以防止负极片拐角处析锂，从而提高电池的循环寿命并能有效改善电池安全性能的软包装锂离子电池。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种软包装锂离子电池，包括包装袋和置于包装袋内的电芯，所述电芯由正极片、隔膜及负极片卷绕而成，所述正极片上设有正极极耳，所述负极片上设有负极极耳，在电芯中心部设有卷绕的垫片。具体操作时，在插入负极卷绕前先插入垫片进行卷绕，垫片的材质是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚丙烯(PP)。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型在电芯内部先卷绕垫片，增大了负极卷绕时前几圈拐角处的曲率半径，有效改善了负极前几圈拐角处因过分弯曲和挤压形成的脱碳掉粉，甚至漏铜，降低了负极片拐角处的极片内阻，有效地防止了负极片拐角处在循环过程中的析锂，不仅提高了电池的循环性能，还提高了电池的安全性能。

作为本实用新型软包装锂离子电池的一种改进，所述垫片上开设有多个通孔。这些孔状结构能容纳一定的气体，一定程度上可防止电芯因高温工作产生的微量气体造成的电芯膨胀、界面变差和内阻增大，同时，通孔可以存储一定量的电解液，能够有效地提高电池的循环寿命。

作为本实用新型软包装锂离子电池的一种改进，所述通孔的形状为圆形、椭圆型、三角型、矩形或菱形。

作为本实用新型软包装锂离子电池的一种改进，所述垫片上通孔的面积占整个垫片面积的5～35％。通孔面积太小，存储气体和电解液的能力较弱，不利于电池循环寿命的提高，也不利于抑制电芯的胀气膨胀。

作为本实用新型软包装锂离子电池的一种改进，所述垫片的厚度为0.03～0.12mm。厚度太大，不利于电池能量密度的提高，厚度太小，则不利于增大负极片卷绕时前几圈的曲率半径。

作为本实用新型软包装锂离子电池的一种改进，所述垫片的长度大于电芯内径的一半，从而起到增大曲率半径的作用。

作为本实用新型软包装锂离子电池的一种改进，所述垫片的宽度大于正极片的宽度，小于负极片的宽度。

作为本实用新型软包装锂离子电池的一种改进，所述包装袋具有三层结构。

作为本实用新型软包装锂离子电池的一种改进，所述三层结构为尼龙层、粘接层和介于所述尼龙层和粘接层之间的铝层。

作为本实用新型软包装锂离子电池的一种改进，所述正极极耳和负极极耳位于电芯的同侧或异侧。

在此很有必要说明本实用新型与公开号为CN 201820853U的中国专利的区别与主要创新：