专利名称：锂离子电池电芯及锂离子电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及锂离子电池技术领域，特别涉及一种降低电芯内阻，提高大倍率放电性能，同时兼顾能量密度的锂离子电池电芯及锂离子电池。
背景技术：
功率型圆柱锂离子电池作为一种绿色的环保电池，具有高能量密度，高工作电压和长使用寿命的优点，在很多移动电动工具中应用广泛。其中园林型电动工具市场广泛，它既要求放电电流大，功率性能高，又要兼顾能量密度的提升。传统的锂离子电池设计为了降低电池的欧姆阻耗，提高电池的倍率性能，往往采用焊接有两个或者多个极耳。传统的多极耳结构不可避免地需要留出未涂膜的金属箔以焊接阴阳极极耳。同时，具有一定厚度和宽度的极耳焊接于电极极片上占用一定电池的厚度，所以对于固定尺寸的锂离子电池，这种多极耳的电池相对于一个极耳结构的，能量密度必有一定程度的损失。同时多极耳的挤压，极耳存在的棱角等，会引起电芯的变形或者不圆润，也可能引进一些难以避免的内部短路因素出现，给电池实际的生产和应用带来一定的安全问题。综上所述，确有必要改善极耳结构，可以在不降低能量密度的前提下，进一步降低电池内阻，提高锂离子电池的倍率性能，以满足锂离子电池发展需求。
实用新型内容本实用新型的目的在于，克服现有极耳结构造成的锂离子电池的缺陷，提供一种降低电芯内阻，提高大倍率放电性能，同时兼顾能量密度的锂离子电池电芯。本实用新型的技术方案为，锂离子电池电芯，包括阴极极片、阳极极片和隔离膜，阴极极片和阳极极片通过隔离膜隔离，阴极极片、阳极极片和隔离膜重复卷绕，阴极极片包括铝箔和阴极极片涂层，阴极极片涂层间歇涂抹在铝箔表面，没有涂抹阴极极片涂层的铝箔的表面设置有T形阴极极耳；阳极极片包括铜箔和阳极极片涂层，阳极极片涂层间歇涂抹在铜箔表面，没有涂抹阳极极片涂层的铜箔的表面设置有T形阳极极耳。本实用新型通过对极耳结构进行改进，得到一种降低电芯内阻，提高大倍率放电性能，同时兼顾能量密度的锂离子电池电芯，并将其应用在锂离子电池中，进一步改善其性能。作为本实用新型的进一步改进，T形阴极极耳包括阴极顶部和阴极连接部，T形阳极极耳包括阳极顶部和阳极连接部。其中，T形阴极极耳和T形阳极极耳要求焊接到金属箔的连接部细长，保证焊接稳定性的同时尽可能少占用不涂膜的空间，以便兼顾电芯设计的能量密度要求，同时可以减小了极耳产生较大的棱角对隔离膜的刮破，细长的极耳又使得电芯直径更均匀，可以提高锂离子电池生产中自动化入壳效率。作为本实用新型的进一步改进，阴极连接部的厚度和阳极连接部厚度均小于
O.1mm,阴极连接部的宽度和阳极连接部宽度均小于3. 0_。作为本实用新型的进一步改进,阴极顶部厚度和阳极顶部的厚度均大于O.1 mm,阴极顶部宽度和阳极顶部的宽度均大 于3. 0mm。顶部作为电流引出端子，宽度和厚度需要比焊接在空金属箔的连接部大，可以根据产品实际性能需求选择宽矩型等，选择的原理是增大极耳的厚度和宽度，使得极耳与壳体接触面积大，焊接稳定性好，降低电池焊接内阻和极耳实际欧姆电阻，以满足大倍率充放电的需求。作为本实用新型的进一步改进，阴极顶部和阳极顶部均为矩形、椭圆形或圆形。锂离子电池，包括电池壳体、电池芯和电解液，电池芯为以上所述的锂离子电池电芯，电池壳体将电池芯和其中的电解液包覆在其内部。使用本实用新型锂离子电池电芯的锂离子电池，可以有效降低电芯内阻，提高大倍率放电性能，同时兼顾能量密度。作为本实用新型的进一步改进，电池壳体内腔设置有可以收容阴极顶部的空隙，并与电池壳体盖帽连接。通过极耳与电池壳体连接，降低电池焊接内阻和极耳实际欧姆电 阻，以满足大倍率充放电的需求。作为本实用新型的进一步改进，电池壳体内腔设置有可以收容阳极顶部的空隙，并与电池壳体底部连接。通过极耳与电池壳体连接，降低电池焊接内阻和极耳实际欧姆电阻，以满足大倍率充放电的需求。本实用新型的有益效果在于，通过改进极耳结构，得到一种降低电芯内阻，提高大倍率放电性能，同时兼顾能量密度的锂离子电池电芯，并将其应用在锂离子电池中，进一步改善其性能。
图1为本实用新型锂离子电池电芯的阴极极片结构示意图。图2为本实用新型锂离子电池电芯的阳极极片结构示意图。图3为本实用新型锂离子电池结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清晰明了，结合以下附图，对其进一步详细说明。参照图1、图2和图3，锂离子电池电芯，包括阴极极片2、阳极极片3和隔离膜，阴极极片2和阳极极片3通过隔离膜隔离，阴极极片2、阳极极片3和隔离膜重复卷绕，阴极极片2包括铝箔21和阴极极片涂层22，阴极极片涂层22间歇涂抹在铝箔21表面，没有涂抹阴极极片涂层22的铝箔21的表面设置有T形阴极极耳4 ;阳极极片3包括铜箔31和阳极极片涂层32，阳极极片涂层32间歇涂抹在铜箔31表面，没有涂抹阳极极片涂层32的铜箔31的表面设置有T形阳极极耳5。本实用新型通过对极耳结构进行改进，得到一种降低电芯内阻，提高大倍率放电性能，同时兼顾能量密度的锂离子电池电芯，并将其应用在锂离子电池中，进一步改善其性能。其中，采用间歇涂布方法在金属箔上涂上活性物质浆料的极片涂层，根据实际需要在金属箔一定位置预留焊接极耳的空膜片区，膜片后续经冷压，分条。T形阴极极耳4包括阴极顶部6和阴极连接部7，T形阳极极耳5包括阳极顶部8和阳极连接部9。其中，T形阴极极耳4要求焊接的阴极连接部7和T形阳极极耳5要求焊接的阳极连接部9细长，保证焊接稳定性的同时尽可能少占用不涂膜的空间，以便兼顾电芯设计的能量密度要求，同时可以减小了极耳产生较大的棱角对隔离膜的刮破，细长的极耳又使得电芯直径更均匀，可以提高锂离子电池生产中自动化入壳效率。[0019]阴极连接部7的厚度和阳极连接部9厚度均小于O.1mm,阴极连接部7的宽度和阳极连接部9宽度均小于3. 0mm。阴极顶部6厚度和阳极顶部8的厚度均大于O.1 mm,阴极顶部6宽度和阳极顶部8的宽度均大于3. 0mm。阴极顶部6宽度和阳极顶部8作为电流引出端子，宽度和厚度需要比焊接在阳极连接部9和阴极连接部7大，可以根据产品实际性能需求选择宽矩型等，选择的原理是增大极耳的厚度和宽度，使得极耳与壳体接触面积大，焊接稳定性好，降低电池焊接内阻和极耳实际欧姆电阻，以满足大倍率充放电的需求。极耳作为电子导出端子，导电性能直接和电池的性能相关，根据公式R=P L/S其中的P就是电阻率，L为材料的长度，S为横截面积。可以看出，极耳的电阻大小正比于极耳的长度，而反比于其横截面积。作为本实用新型的优化点，连接部7以及顶部构成的极耳可以有效降低导出端子的内阻，从而在大充放电过称，降低极化，达到提高倍率性能的效
果O阴极顶部6和阳极顶部8均为矩形、椭圆形或圆形。锂离子电池，包括电池壳体11、电池芯12和电解液，电池芯12为以上所述的锂离子电池电芯，电池壳体11将电池芯12和其中的电解液包覆在其内部。使用本实用新型锂离子电池电芯的锂离子电池，可以有效降低电芯内阻，提高大倍率放电性能，同时兼顾能量密度。电池芯12通过人工或机器的卷绕方式，卷绕好的电池芯12通过后续的T形阴极极耳4和T形阳极极耳5分别与相应的正负极焊接，并向电池壳体11注入电解液，经过抽真空，密封即可以得到所需的锂离子电池。电池壳体11内腔设置有可以收容阴极顶部6的空隙，并与电池壳体11盖帽连接。通过极耳与电池壳体11连接，降低电池焊接内阻和极耳实际欧姆电阻，以满足大倍率充放电的需求。电池壳体11内腔设置有可以收容阳极顶部8的空隙，并与电池壳体11底部连接。通过极耳与电池壳体11连接，降低电池焊接内阻和极耳实际欧姆电阻，以满足大倍率充放电的需求。T形阴、阳极极耳4、5不为传统的等宽直条形，T形阴极极耳4有阴极顶部6和阴极连接部7，T形阳极极耳5有阳极顶部8和阳极连接部9，增大极耳的厚度和宽度，以便提高极耳导电性，阴极顶部6和阳极顶部8分别收容于电池壳体11预留的空间中，并分别与电池壳体11盖帽和底部连接，因此不会出现因极耳的厚度和宽度引起阴阳极界面差异，不仅可以降低电芯内阻，提高锂离子电池倍率性能，而且降低了电池放电的温升，有利于改善电池的循环寿命。此外，焊接到空金属箔上的连接部细小，不增加了电池的厚度，不减少活性物质的使用，同时减小了极耳产生较大的棱角，使直径值更均匀，使锂离子电池内阻的降低，倍率性能提高并没有以降低循环或者锂离子能量密度等为代价的，同时在工序实现上简单易行，故具有很强的实用性。根据上述说明书的揭示，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式
，对本发明的一些修改和变更也应当落入本本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明专利成任何限制。
权利要求1.锂离子电池电芯，包括阴极极片(2)、阳极极片(3)和隔离膜，阴极极片(2)和阳极极片(3)通过隔离膜隔离，阴极极片(2)、阳极极片(3)和隔离膜重复卷绕，其特征在于，阴极极片(2)包括铝箔(21)和阴极极片涂层(22)，阴极极片涂层(22)间歇涂抹在铝箔(21)表面，没有涂抹阴极极片涂层(22)的铝箔(21)的表面设置有T形阴极极耳(4);阳极极片(3)包括铜箔(31)和阳极极片涂层(32)，阳极极片涂层(32)间歇涂抹在铜箔(31)表面，没有涂抹阳极极片涂层(32)的铜箔(31)的表面设置有T形阳极极耳(5)。
2.根据权利要求1所述锂离子电池电芯，其特征在于，T形阴极极耳(4)包括阴极顶部(6)和阴极连接部(7)，T形阳极极耳(5)包括阳极顶部(8)和阳极连接部(9)。
3.根据权利要求2所述锂离子电池电芯，其特征在于，阴极连接部(7)的厚度和阳极连接部(9)厚度均小于0. 1mm，阴极连接部(7)的宽度和阳极连接部(9)宽度均小于3. 0mm。
4.根据权利要求2所述锂离子电池电芯，其特征在于，阴极顶部(6)厚度和阳极顶部(8)的厚度均大于0.1 mm,阴极顶部(6)宽度和阳极顶部(8)的宽度均大于3. 0mm。
5.根据权利要求2所述锂离子电池电芯，其特征在于，阴极顶部(6)和阳极顶部(8)均为矩形、椭圆形或圆形。
6.锂离子电池，包括电池壳体(11)、电池芯(12)和电解液，其特征在于，电池芯(12)为权利要求2-5任意一项所述的锂离子电池电芯，电池壳体(11)将电池芯(12)和其中的电解液包覆在其内部。
7.根据权利要求6所述锂离子电池，其特征在于，电池壳体(11)内腔设置有可以收容阴极顶部(6 )的空隙，并与电池壳体(11)盖帽连接。
8.根据权利要求6所述锂离子电池，其特征在于，电池壳体(11)内腔设置有可以收容阳极顶部(8 )的空隙，并与电池壳体(11)底部连接。
专利摘要本实用新型公开了一种锂离子电池电芯，包括阴极极片、阳极极片和隔离膜，阴极极片和阳极极片通过隔离膜隔离，阴极极片、阳极极片和隔离膜重复卷绕，阴极极片包括铝箔和阴极极片涂层，阴极极片涂层间歇涂抹在铝箔表面，没有涂抹阴极极片涂层的铝箔的表面设置有T形阴极极耳；阳极极片包括铜箔和阳极极片涂层，阳极极片涂层间歇涂抹在铜箔表面，没有涂抹阳极极片涂层的铜箔的表面设置有T形阳极极耳。本实用新型通过改进极耳结构，得到一种降低电芯内阻，提高大倍率放电性能，同时兼顾能量密度的锂离子电池电芯。同时本实用新型还公开了一种应用上述锂离子电池电芯的锂离子电池。
文档编号H01M2/26GK202839818SQ20122039449
公开日2013年3月27日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者王景芳, 梁如福, 刘凯, 何东铭 申请人:东莞新能源科技有限公司