[发明专利]软包方形电池电极结构、电池、电子设备及制备工艺

说明书

本发明公开软包方形电池电极结构，涉及软包电池技术领域，改善了相关技术中卷绕式、叠片式锂离子电池电极结构的缺陷的技术问题。在本结构中，正极空箔区沿正极片的一长边设置，负极空箔区沿负极片的一长边设置，正极片、隔膜和负极片依序卷绕形成卷芯，正极空箔区和负极空箔区分别位于卷芯的两端，沿卷芯的层叠方向正极空箔区揉捏融合成正极空箔熔合区，沿卷芯的层叠方向负极空箔区通过揉捏融合成负极空箔熔合区，正极极耳与正极空箔熔合区焊接，负极极耳与负极空箔熔合区焊接。本结构综合了卷绕和叠片的优势，属于两端出极耳的电池结构，既具有卷绕型电池的高生产效率和较好的产品一致性，又能达到叠片型电池的高功率输出性能。

技术领域

本发明涉及软包电池技术领域，尤其涉及软包方形电池电极结构、电池、电子设备及制备工艺。

背景技术

软包锂离子电池是锂离子电池中一种常见类型的锂离子电池，软包锂离子电池分为方形软包锂离子电池和圆柱软包锂离子电池，方形软包锂离子电池从结构上分，又可以分为卷绕式结构和叠片式结构。

如图1所示，卷绕式锂离子电池电极结构：正负极极片10各一张，一般为长方形，正负极极耳20分别焊接在极片上预留出的一个空箔区上，正负极极片10，通过隔膜隔开，采用卷绕方式卷绕成一个电芯。卷绕式锂离子电池的优点是生产效率高，品质一致性较好；缺点是放电倍率差，限制了高功率输出，在无人机、电动工具等要求高功率输出产品上使用缺点明显。

如图2所示，叠片式锂离子电池电极结构：正负极分别有很多张小片，每个小片上延伸出一长方形集流体，正负极各小片(极片10)通过隔膜隔开，折叠在一起形成一个卷芯，正极延伸出的集流体重叠在一起与正极极耳20焊接在一起，负极延伸出的集流体重叠在一起与负极极耳20焊接在一起。叠片式锂离子电池的优点是放电倍率好，可以大功率输出，放电平台高；缺点是生产效率低，电池一致性较差，在生产成本上缺乏优势，同时自放电偏大，在有高品质要求的产品上使用存在局限性。

发明内容

本申请提供一种软包方形电池电极结构，改善了相关技术中卷绕式锂离子电池电极结构的缺陷和叠片式锂离子电池电极结构的缺陷的技术问题。

本申请提供软包方形电池电极结构，包括正极片、负极片、正极极耳和负极极耳，正极片设有正极空箔区，正极空箔区沿正极片的一长边设置，负极片设有负极空箔区，负极空箔区沿负极片的一长边设置，正极片、隔膜和负极片依序卷绕形成卷芯，正极空箔区和负极空箔区分别位于卷芯的两端，沿卷芯的层叠方向正极空箔区被配置通过超声波方法揉捏融合成正极空箔熔合区，沿卷芯的层叠方向负极空箔区被配置通过超声波方法揉捏融合成负极空箔熔合区，正极极耳与正极空箔熔合区焊接，负极极耳与负极空箔熔合区焊接。

可选地，正极片的材质为钴酸锂、三元镍钴锰酸锂、锰酸锂中的其中一种。

可选地，负极片的材质为钛酸锂、石墨、硅碳材料中的其中一种。

可选地，正极极耳与正极空箔熔合区、负极极耳与负极空箔熔合区采用超声焊接或激光焊接。

可选地，正极极耳和负极极耳对称设置于卷芯的两端。

软包方形锂电子电池，包括：

上述的软包方形电池电极结构；

电解液；以及

包装膜，封装卷芯并容纳电解液以使电解液浸润卷芯的正极片和负极片。

可选地，电解液由含氟锂盐和有机溶剂组成。

可选地，包装膜采用的材料是铝塑膜。

电子设备，包括上述的软包方形锂电子电池。

软包方形电池电极结构的制备工艺，用于制造上述的的软包方形电池电极结构，包括：

设计正极片和负极片；