一种锂电池的电芯和锂电池的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其是涉及一种锂电池的电芯和锂电池。


背景技术：

2.锂离子电池已经广泛应用于动力、储能、无人机、通讯基站、生活电子用品等领域，成为电池领域的主要产品，随着市场的扩展，对大容量、高倍率锂离子电池的需求也越来越大。
3.目前从生产工艺上锂离子电池分为卷绕式和叠片式两种电池，两种方式相比，卷绕锂电池放电平台略低，由于内阻高极化大，一部分电压被消耗于电池内部极化，因而放电平台略低，但卷绕锂电池入行门槛低，人工卷绕容易操作；叠片锂电池放电平台高，内阻较低极化较小，因而放电平台会高于卷绕电池而更接近材料的自身放电平台，叠片锂电池对操作工要求高，叠片操作困难，且负极片对正极片的过长、过宽设计一般不会太大，所以需要操作人员有一定的操作基础，叠片锂电池自动化设备尚不成熟，提高了叠片工艺电池的入行门槛。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本实用新型的实施例提出的一种锂电池的电芯和锂电池，同时具备了卷绕式锂电池加工方便以及叠片电池内阻低、极化小、放电平台高的特性。
6.本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
7.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
8.本实用新型一方面提供的一种锂电池的电芯，包括多个卷绕电芯，所述卷绕电芯的正极和负极分居两侧设置，多个所述卷绕电芯层叠设置且并联连接。
9.进一步的，所述卷绕电芯包括依次层叠设置的正极片、第一隔膜、负极片和第二隔膜，并卷绕成涡状。
10.进一步的，所述第一隔膜和所述第二隔膜为三层共挤涂层隔膜。
11.进一步的，所述三层共挤涂层隔膜的材质包括依次层叠设置的pp、pe和 pp。
12.进一步的，所述正极片和所述负极片的连接端分别设置在所述卷绕电芯的两端。
13.进一步的，所述正极片和所述负极片的连接端为梯形。
14.进一步的，所述负极片的材质包括铝箔。
15.进一步的，所述正极片的材质包括铜箔。
16.本实用新型的另一方面提供的一种锂电池，包括外壳、正极耳、负极耳和如上所述的锂电池的电芯，所述外壳包覆在所述电芯的外侧，所述正极耳和所述负极耳插入所述外壳内与所述电芯的正极和负极连接。
17.进一步的，所述外壳的材质为铝塑膜。
18.本实用新型提供的一种锂电池的电芯和锂电池，将卷绕电芯并联连接形成锂电池的电芯，采用卷绕电芯作为单电芯，利用了卷绕电芯卷绕加工方便的特性，将多个卷绕电芯层叠并联设置，利用了叠片电池内阻低、极化小、放电平台高的优点，如此便使该锂电池的电芯同时具备加工方便、内阻低、极化小、放电平台高的特性。
19.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型实施例示出的一个卷绕电芯外部结构图；
22.图2是本实用新型实施例示出的多个卷绕电芯并联结构图；
23.图3是本实用新型实施例示出的卷绕电芯截面图；
24.图4是本实用新型实施例示出的锂电池封装两侧留注液口结构图。
25.图5是本实用新型实施例示出的锂电池结构图。
26.图中：1、卷绕电芯；101、正极片；102、第一隔膜；103、负极片；104、第二隔膜；2、外壳；3、正极耳；4、负极耳。
具体实施方式
27.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
28.以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。
29.参看图1～图3，本实用新型实施例的一种锂电池的电芯，包括多个卷绕电芯1，多个卷绕电芯1层叠设置且并联连接，采用卷绕、热冷压成型得到卷绕电芯1，每个卷绕电芯1作为一个单电芯，然后通过叠装工装把单电芯叠放并联在一起，如此既发挥了卷绕电芯1的操作简单，容易控制、机械自动化程度高等优势，又兼顾了叠片电池的内阻低、极化较小、放电平台高等特点。
30.此外，多个卷绕电芯1采用并联结构连接，根据并联电路特性，可以极大的降低电芯内阻，起到大电流分流的作用，能够承受10c以上的放电电流，减小电池内部极化。
31.具体的，上述的卷绕电芯1可以包括正极片101、第一隔膜102、负极片 103和第二隔膜104，正极片101、第一隔膜102、负极片103、第二隔膜104 由上至下依次层叠布置，卷绕形成一个涡状的单电芯。
32.进一步的，第一隔膜102和第二隔膜104为三层共挤涂层隔膜，更进一步的，三层共
挤隔膜涂层侧材质包括依次层叠设置的pp、pe和pp，隔膜在锂离子电池中起到分隔正负极、隔绝电子传导及给锂离子传递提供通道的作用，是决定锂电池内界面结构、内阻、容量、循环性能，特别是安全性能的关键材料，在过充/过放或其它极端条件下，锂电池内部温度会极速上升，当电池内部温度接近隔膜成孔材料熔点时，成孔材料会软化并发生闭孔行为，从而阻断离子传输形成断路，起到安全保护的作用，但是，单层材质的隔膜由于闭孔温度和熔化温度相同，隔膜在闭孔的同时由于温度急剧升高，反应不及极易导致破膜，从而引起电池正负极直接接触，造成短路和爆炸，本实用新型实施例采用异质材料对隔膜进行复合以获得较高的隔膜熔点温差，从而闭孔后使隔膜在温度继续上升的一段区间仍保持一定的完整性(高温熔体完整性)，采用pe微孔膜和 pp微孔膜进行热压复合，获得pe/pp复合的多层结构，通常认为，pe熔点为 135℃，pp为165℃，从闭孔到隔膜破坏仍有几十摄氏度的温度空间以保证电池安全地停止工作。
33.较佳的，为了便于多个卷绕电芯1进行并联，正极片101和负极片103的连接端分别设置在卷绕电芯1的两端，例如正极片101向左侧凸出，负极片103 向右侧凸出，将每个卷绕电芯1的连接端通过模切将其切制成梯形连接端，多个卷绕电芯1的正极焊接连接，多个卷绕电芯1的负极焊接连接，形成并联结构。
34.实施中，正极片101的集流体为铝箔，负极片103的集流体为铜箔，正极片101和负极片103除了集流体外还有活性物质，例如正极材料涂敷在铝箔上，分切后形成正极片，负极材料涂敷在铜箔上，分切后形成负极片，此外，负极片103的面密度与普通极片相比，减少8％～20％，极片涂布较薄，正极片101根据电池设计原则，面密度也会有相应的减小，这样的极片有助于高倍率放电和有效的控制内阻。
35.参看图1～图5，本实用新型实施例的一种锂电池，包括外壳2、正极耳3、负极耳4和以上所述的锂电池的电芯，上述的电芯在两侧的正负极处焊接正极耳3和负极耳4，焊接正极耳3和负极耳4后的电芯放置于外壳2内，通过热封机热封外壳2的两侧，上方留口以便注电解液，注液完成在化成时会有气体产生，最后对注液口进行封口，封口后多余部分形成的气袋被切下，最终形成图5所述的电池结构。
36.外壳2的材质为铝塑膜，质地较软，现有的软包电池也是应用该材质进行封装，软包锂电池的内阻较小，可以极大的降低电池的自耗电，软包电池多采用叠片或者单卷芯方式，不易做的太长、太厚，因为本体的材料、结构决定了电池本身没有刚性，在实际生产和应用中电池容易变形，并且在电池组应用中需要特殊加固，而本实用新型实施例的锂电池，兼顾卷绕电池和叠片电池的优点，同时叠放设置提高了软包电池本身的刚性，可生产更长更厚的软包电池。
37.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
38.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
39.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
40.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。