[实用新型]锂离子电池及其极片结构

说明书

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种具有较好倍率性能的锂离子电池极片结构，以及包含该极片结构的锂离子电池。 

背景技术

锂离子电池因为具有能量密度高、循环性能优良、对环境友好和无记忆效应等优点，已经在消费电子产品中，如笔记本电脑、智能手机和平板电脑等方面得到广泛应用。特别是近年来电动汽车市场的异军突起，为锂离子电池的发展提供了更为广阔的市场前景。 

传统的锂离子电池结构主要有卷绕结构和叠片结构两种。卷绕结构为：正负极，隔膜都为长条状，隔膜放置在正负极之间防止短路出现。组装时，正负极，隔膜通过卷轴卷绕成锂离子电池电芯，然后通过封装，注液、活化等工序完成生产流程。而叠片结构相比卷绕结构，不同之处在于叠片的极片为n个正负极分别通过正极极耳和负极极耳焊接在一起，后续工序同卷绕结构的锂离子电池。所以叠片结构的锂离子电池相比卷绕结构，因为极片并联，所以具有低电阻、高倍率性能好的优点，不足之处在于叠片结构生产效率比较低，特别是在极片冲切时，其边缘容易掉粉，导致电池内部出现微短路甚至过热问题。另外，因为叠片结构中正负极极片采用极耳并联焊接的方式，需要在顶封处或者封口处预留一定的空间存放焊接区，这样也导致电池的能量密度有所降低。所以目前卷绕结构的锂离子电池在市场中的应用非常广泛。 

而卷绕结构电池极片以串联的方式连接在一起，所以相比叠片电池，其电 阻要高，这样导致电池欧姆极化增加，影响电池的倍率性能。同时，大的电阻值也会导致电池在高倍率充放电时温升增加，导致电池内部副反应增大，恶化锂离子电池性能。 

随着电子科技的发展，电子产品的功能越来越多，其对电池的能量密度的要求也越来越高；而电动汽车所用锂离子电池一般容量较大，对于电池的电阻要求较高。因为电动汽车所用的电池容量很大，一般的单体电芯容量在几十安时到几百安时，并且是多个电池的串并联，所以要求锂离子电池的电阻要尽可能的小，来减小整个电池系统的焦耳热，保证电池系统的内部的温度尽可能地接近室温，确保锂离子电池的电性能。否则，在散热条件不良的条件下，随着充放电的进行，锂离子电池内部的副反应会加剧。锂离子电池内部为化学体系，其在高温的环境下，电池内部的副反应速度会变快，副反应使得电池内部产生较多的气体，导致电池内压增大，破坏电池内部的界面。在这样的情况下进行充放电，轻则会导致电池容量下降，循环性能恶化，重则可能会导致负极表面析锂，电池可能会过热，甚至发生爆炸，导致锂离子电池的安全隐患。 

有鉴于此，确有必要提供一种能够改善电池的高倍率性能和降低电池温升的锂离子电池的极片结构，以降低锂离子电池的过热风险，以及包含该极片结构的锂离子电池。 

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一一种能够改善电池的高倍率性能和降低电池温升的锂离子电池。 

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案： 

一种锂离子电池极片结构，包括集流体、涂覆在所述集流体上的膜片和在集流体上预留的极耳焊接区，所述极片翻折成V字形，所述极耳焊接区通过极耳连接。 

具体而言，本实用新型中，极片需要翻折(包括膜片区域与极耳焊接区)，翻折后极片呈V字形或者多个V字形的重复。极片翻折后再将多个极耳焊接区分别用极耳焊接在一起。极片翻折后可以减小极片电阻，因为极片翻折后，使得极片电阻降低为原来的n分之一倍(n为极片翻折次数)。根据焦耳热公式Q＝I²Rt，电阻减小为原来的n分之一倍后，焦耳热同样也会降低到原来的n分之一，进而可以降低充放电过程中的焦耳热，减少锂离子电池内部的副反应，同时也降低了充放电过程中的欧姆极化，改善大倍率充放电性能。 

作为本实用新型锂离子电池极片结构的一种改进，所述V字形为至少一个。翻折的折痕位置不限于对称的中心线，极耳焊接区翻折次数与极片翻折次数相同。这种翻折结构的正负极极片可以减少极片电阻，改善高倍率充放电性能，同时降低充放电过程中的温升，提高锂离子电池的循环寿命和电化学性能。 

作为本实用新型锂离子电池极片结构的一种改进，所述V字形为一个。 

作为本实用新型锂离子电池极片结构的一种改进，所述V字形的角度为0-90°。 

作为本实用新型锂离子电池极片结构的一种改进，所述极片结构包括正极极片结构和负极极片结构。