专利名称：一种结构强化的软包锂离子电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种结构强化的软包锂离子电池。
背景技术：
锂离子电池具有工作电压高、能量密度高、质量轻、无污染等优点，近年来已被普 遍应用到工业应用领域和民用领域。随着锂离子电池产业的快速发展壮大，常规尺寸的锂 离子电池设计成本压力急速增加。拓宽应用领域、推出个性化、多元化设计产品，如开发特 殊功能型电池(超高温/低温电池、快充电池等)、翼型电池、薄片(翼)形大电池、袖珍型小电 池、高容量高功率动力电池等已逐渐成为各锂离子电池厂家新的利润突破口和新的市场发 展方向。其中，薄片形大叠片软包锂离子电池尤其具有能量高、安全性高、散热性好、形状 可塑性强的特点，应用领域十分广范。对于现有技术而言，薄片形大叠片软包锂离子电池的 设计难度在于薄片电池极组的平面结构支撑强度差，极组的内层隔膜或极片容易局部弯曲 不平而产生极组内部的局部空隙，如此不仅会影响到电池的外观，更严重的是在电池充放 电使用过程中，极组内部空隙附近的负极片会产生死区和析锂，将影响电池的电性能和安 全性能。极组平面结构强化是保证薄片形大叠片软包电池可靠性能的关键。由于软包锂离 子电池的极组与外层壳体间有一定的空隙，单纯加固电池壳体或在壳体外增设加固结构都 很难消除极组内部平面结构的局部形变。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种结构强化的软包锂离子电池，通过极组 内部增加强化板材来提高极组的平面结构支撑强度，解决软包锂离子电池的极组内部平面 结构容易产生局部形变的问题。为此，本实用新型所采用的技术方案是提出一种结构强化的软包锂离子电池，包 括由正极片、负极片及隔膜片卷叠构成的极组，还包括设置在所述极组外层的结构强化板。较佳的，所述结构强化板的结构为网片或者箔板。较佳的，所述结构强化板材质为铝或者铜。较佳的，所述结构强化板的材质为单面涂覆活性物质的加强极片。较佳的，所述结构强化板的尺寸不大于所述正极片或者所述负极片的尺寸。较佳的，所述结构强化板的厚度不小于所述正极片或者所述负极片的厚度。较佳的，所述结构强化板的形状与所述极组形状相同。较佳的，所述极组是之字型叠片或者是制袋型叠片结构。较佳的，所述极组的形状是矩形、圆形、香蕉形、或者三角形。本实用新型的有益效果是可以提高软包锂离子电池的结构强度稳定性，有效的 解决了软包锂离子电池的极组内部平面结构容易产生局部形变的问题。从而防止了极组内 层隔膜或极片弯曲不平造成死区和析锂，提高了电池的可靠性。并且铜箔板/铜网片或铝箔板/铝网片在电解液中化学稳定性好、热传导能力强、加工制造简单、成本较低。本实用 新型加固了极组结构，有利于后续的装配制作。
图1是本实用新型实施例提供的结构强化的软包锂离子电池的一种极组结构示 意图；图2是对应图1的结构强化的软包锂离子电池的外部结构示意图；图3是本实用新型实施例提供的结构强化的软包锂离子电池的一种极组结构示 意图；图4是对应图3的结构强化的软包锂离子电池的外部结构示意图；图5是本实用新型实施例提供的结构强化的软包锂离子电池的一种极组结构示 意图；图6是对应图5的结构强化的软包锂离子电池的外部结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图和具体实施 例对本实用新型作进一步的详细说明。如附图1所示，本实用新型实施例提供的结构强化的软包锂离子电池包括隔膜片 2，正极片3，负极片4，其中正极片3、负极片4以及隔膜片2构成锂离子电池的极组，极组可 以是如图1所示的之字式叠片结构，也可以是制袋式(翼型)叠片结构。极组的形状根据设 计的电池的形状不同而不同，可以是圆形、多边形等，其中多边形包括矩形、香蕉形或者三 角形等形状。设置在极组外层的结构强化板1对软包锂离子电池的极组起到支撑固定的作 用，结构强化板1可以位于如附图1所示的极组的次外层，即在结构强化板1外还有一层隔 膜片2，也可以位于极组的最外层。强化板1的材质可以但不局限于选择金属铝或者铜，也 可以是单面涂覆活性物质的加强极片，并且结构强化板1的结构可以但是不局限于是箔板 或者网片。此处需要说明的是活性物质是指当电池放电时通过化学反应产生电能，而在充 电时又恢复为原组分的极板物质，通常是相对比较活泼的单质。由于结构强化板1是用来支撑整个极组的，所以其形状可以与正极片3或者负极 片4的形状相同，但是不存在引出端子(极耳)，其尺寸大小可以限制为小于或者等于正极片 3或者负极片4的尺寸大小，结构强化板1的厚度可以但不局限于是大于正极片3或者负极 片4的基体厚度，并且根据软包锂离子电池的厚度设计一定的余量，余量范围在0. 02mm 0.2mm范围内可选。在制作电池的极组时，一种制作方式为极组最外圈为单面正极片3，此时对应的， 结构强化板1择铝箔板/铝网片，其形状应与正极片3的形状相同(区别仅在于无引出端子 6的结构)、尺寸小于或等于正极片3的尺寸、厚度根据电池尺寸余量选择。结构是如附图1、2所示，首先将正极片3、负极片4、隔膜片2按照隔膜片/正极片/隔膜片/负极片/隔 膜片/正极片/隔膜片的顺序叠加后，再将结构强化板1平整、居中的叠加到极组的上下外 层，然后用隔膜片2将内层叠加后的极组和结构强化板平整紧密缠绕或包裹固定，最后用 胶带5将结尾隔膜粘紧。[0025]另一种极组的制作方式是，极组最外圈极片为负极片，如附图3、4所示，结构强化 板1选择铜箔板/铜网片，其形状应与负极片4形状相同(区别仅在于无引出段子)、尺寸要 小于或等于负极片4尺寸、并且厚度根据电池尺寸余量选择。制作极组时，首先将正极片3、 负极片4、隔膜片2按照隔膜片/负极片/隔膜片/正极片/隔膜片/负极片/隔膜片的顺 序叠加后，再将结构强化板1平整、居中的叠加到极组的上下外层，然后用隔膜片2将内层 叠加后的极组和强化板材平整紧密缠绕或包裹固定，最后用胶带5将结尾隔膜粘紧。另一种极组的制作方式是，结构强化板1为单面涂覆有活性物质的强化负极板 层，如附图4、5所示，其形状应与其它负极片4形状相同、尺寸等于负极片4的尺寸、采用的 强化铜箔的厚度根据电池尺寸余量选择。制作极组时，首先将正极片3、负极片4、隔膜片2 按照隔膜/正极片/隔膜/负极片/隔膜/正极片/隔膜的顺序叠加后，再将结构强化板 1平整、居中的叠加到极组的上下外层，然后用隔膜将外层强化负极板层的极组平整紧密缠 绕固定或包裹固定，最后用胶带5将结尾隔膜粘紧。将强化负极板层的极耳6与其它负极 的极耳焊接到一起。注意在以上所述的极组制作时，结构强化板1的上下表面光滑、边缘无毛刺且均 为圆形边角。整体平整无扭曲变形，并且需要预先对结构强化板1进行除尘处理。极组制作完成后，本实用新型提供的结构强化的软包锂离子电池的后续制作工艺 与现有技术相同。综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种结构强化的软包锂离子电 池，改进了电池极组的制作方式，通过添加结构强化板提升了软包锂离子电池的结构强度 稳定性，有效的解决了软包锂离子电池的极组内部平面结构容易产生局部形变的问题，从 而防止了极组内层隔膜或极片极易弯曲不平造成死区析锂，提高了电池的可靠性。铜箔板/ 铜网片或铝箔板/铝网片在电解液中化学稳定性好、热传导能力强、加工制造简单、成本较 低。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种结构强化的软包锂离子电池，包括由正极片、负极片及隔膜片卷叠构成的极组， 其特征在于，还包括设置在所述极组外层的结构强化板。
2.如权利要求1所述的结构强化的锂离子电池，其特征在于，所述结构强化板的结构 为网片或者箔板。
3.如权利要求1所述的结构强化的锂离子电池，其特征在于，所述结构强化板材质为 铝或者铜。
4.如权利要求1所述的结构强化的锂离子电池，其特征在于，所述结构强化板的材质 为单面涂覆活性物质的加强极片。
5.如权利要求1所述的结构强化的锂离子电池，其特征在于，所述结构强化板的尺寸 不大于所述正极片或者所述负极片的尺寸。
6.如权利要求1所述的结构强化的锂离子电池，其特征在于，所述结构强化板的厚度 不小于所述正极片或者所述负极片的厚度。
7.如权利要求1所述的结构强化的锂离子电池，其特征在于，所述结构强化板的形状 与所述极组形状相同。
8.如权利要求7所述的结构强化的锂离子电池，其特征在于，所述极组是之字型叠片 或者是制袋型叠片结构。
9.如权利要求8所述的结构强化的锂离子电池，其特征在于，所述极组的形状是矩形、 圆形、香蕉形、或者三角形。
专利摘要本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种结构强化的软包锂离子电池，本实用新型公开的结构强化的软包锂离子电池包括由正极片、负极片及隔膜片卷叠构成的极组，还包括设置在所述极组外层的结构强化板。本实用新型公开的技术方案可以提高软包锂离子电池的结构强度稳定性，有效的防止了极组内层隔膜或极片极易弯曲不平造成死区析锂，提高了电池的可靠性。本实用新型利用结构强化板加固了极组结构，有利于软包锂离子电池后续的装配制作。
文档编号H01M4/13GK201838672SQ201020279810
公开日2011年5月18日 申请日期2010年8月3日 优先权日2010年8月3日
发明者张宝凤, 徐子福, 程君 申请人:天津力神电池股份有限公司