可弯曲叠片式锂离子电池的电芯制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可弯曲叠片式锂离子电池的电芯。所述的电芯包括负极片、隔膜和正极片，在正极片上设有正极材料涂覆区和正极空白箔材区，两者间隔设置，在正极材料涂覆区涂覆有正极材料；所述负极片上设有负极材料涂覆区和负极空白箔材区，两者间隔设置，在负极材料涂覆区涂覆有负极材料；正极片上的正极材料涂覆区和正极空白箔材区个数分别与负极片上的负极材料涂覆区和负极空白箔材区的个数相同且位置相对应；所述的负极片、隔膜和正极片沿着垂直于其表面的方向依次叠置连接构成所述的电芯。本实用新型专利技术所述的电芯在实现一定角度弯曲的同时，还能确保电芯在使用过程中容量的正常发挥以及使用安全。

【技术实现步骤摘要】
可弯曲叠片式锂离子电池的电芯
本技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种可弯曲叠片式锂离子电池的 电芯。
技术介绍
近年来电子和信息产业蓬勃发展，小型分立的移动电源需求量增长迅速，对电源 用电池也提出了更为苛刻的要求，它要求电池具备体积小、能量密度高、重量轻、循环寿命 长、安全性高和环境友好等优点。另一方面，不同的电子设备对电池的形状设计也有不同的 要求，如手表表链、儿童/老人导航仪以及定位仪等设备，这种类型设备的电池既要求电池 能具有一定的弯曲特性，又要保证电池容量的正常发挥及确保电池的使用安全。 叠片式电池与卷绕式电池相比较，叠片电池具有电池尺寸设计灵活、电池内阻小、 高倍率放电性能好、容量密度高、能量密度高和适用范围宽等优点。但现有叠片电池极片一 般采用直接冲片法制作，正负极片两面都是全涂满状态，然后在极片的顶端预留集流体极 耳，这类方法制得的锂离子叠片电池不能根据设备的使用要求进行一定角度的弯曲，如果 强行弯曲，会存在使用安全问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对现有的叠片式锂离子电池不能弯曲的不足， 提供一种可弯曲的叠片式锂离子电池的电芯，采用该可弯曲的叠片式锂离子电池的电芯按 常规方法制得的叠片式锂离子电池可实现一定角度的弯曲，并能确保叠片式锂离子电池在 使用过程中容量的正常发挥以及使用安全。 本技术所述的可弯曲叠片式锂离子电池的电芯，包括负极片、隔膜和正极片， 其中： 所述正极片上设有正极材料涂覆区和正极空白箔材区，所述的正极材料涂覆区涂 覆有正极材料，所述的正极材料涂覆区和正极空白箔材区间隔设置； 所述负极片上设有负极材料涂覆区和负极空白箔材区，所述的负极材料涂覆区涂 覆有负极材料，所述的负极材料涂覆区和负极空白箔材区间隔设置； 所述正极片上的正极材料涂覆区的个数与负极片上的负极材料涂覆区的个数相 同且位置相对应，正极片上的正极空白箔材区的个数与负极片上的负极空白箔材区的个数 相同且位置相对应；所述正极片上正极材料涂覆区的个数和正极空白箔材区的个数以及负 极片上负极材料涂覆区的个数和负极空白箔材区的个数均为整数； 所述的负极片、隔膜和正极片沿着垂直于其表面的方向依次叠置连接构成可弯曲 叠片式锂离子电池的电芯。 本技术通过在正极片上间隔设置正极材料涂覆区和正极空白箔材区，在负极 片上间隔设置负极材料涂覆区和负极空白箔材区，采用在正极材料涂覆区涂覆正极材料， 而在正极空白箔材区不涂覆正极材料，结合在负极材料涂覆区涂覆负极材料，而在负极空 白箔材区不涂覆负极材料的结构设计，由于正、负极片上的涂覆区和空白箔材区分别一一 对应，可利用没有涂覆活性物质的正极空白箔材区和负极空白箔材区作为折叠的基点，从 而使电芯能够弯曲一定角度，进而实现电芯可弯曲的目的；另一方面，在折叠电芯实现弯曲 的同时，由于正极空白箔材区和负极空白箔材区没有涂覆活性物质，这就给出正极片上的 正极材料和负极片上的负极材料一个相对的可移动空间，不会使正极材料因折叠而移出与 其对应的负极材料的区域范围内，有效地确保了电池折叠时的使用安全问题；再一方面，根 据设备所需电池容量来设计电池正、负极上的涂覆区和空白箔材区间隔比例，即可确保设 计所得电芯的电池容量的正常发挥以及电芯的应用范围。 上述技术方案中，所述的正极片和负极片上应分别设置有正极极耳连接段和负极 极耳连接段，通常地，所述正极片上，在其长度方向的一侧设置有正极极耳连接段；所述的 负极片上，在其长度方向的一侧设置有负极极耳连接段。一般情况下，正极极耳连接段统一 设置在同一侧，以方便与电池的总极耳连接，负极极耳连接段的设置理念相同。 本申请的技术方案中，所说的正极片上的正极材料涂覆区和正极空白箔材区的个 数均是指正极片上其中一个表面（如上表面或下表面）上的个数，在该所述表面的相对面 上同样还有相同个数的正极材料涂覆区和正极空白箔材区，所述两个面上的正极材料涂覆 区和正极空白箔材区的位置及个数均分别相对应。负极片也一样。 上述技术方案中，可以根据正极集流体和负极集流体的尺寸以及使用电池的设备 所需的电池容量来设计正、负极上的涂覆区和空白箔材区间隔比例， 申请人:在长期、大量的 实验基础上认为：当正极片上正极材料涂覆区与正极空白箔材区的长度之比为1 :〇. 03? 0. 3,负极片上负极材料涂覆区与负极空白箔材区的长度之比为1 :0. 02?0. 2时，所述电芯 在实现< 120°的弯曲角度的同时，能够进一步保证电芯电量的正常发挥及使用安全。 申请人:在研究中发现，当正极片的尺寸为：长度为100?300mm、宽度为10?70mm 时，正极片的其中一个表面上设计的正极空白箔材区的个数为大于等于1且小于等于4为 优选方案；进一步优选正极片上正极空白箔材区在正极片长度方向上的长为3?6mm，宽度 为正极片的宽度。 根据上述正极片的尺寸，较为合适的负极片尺寸为：长度较正极片大2?4mm，宽 度较正极片大3?5mm。为了达到正、负极完全匹配的目的，负极片上空白箔材区的长度最 好是小于正极片上空白箔材区的长度，因此，进一步优选负极片上负极空白箔材区的长度 为2?4mm,宽度为负极片的宽度。 本申请的技术方案中，所说的正极材料涂覆区的长度是指正极材料涂覆区在正极 片长度方向上的距离，其宽度与正极片的宽度相同；所说的正极空白箔材区的长度是指正 极空白箔材区在正极片长度方向上的距离，其宽度与正极片的宽度相同；所说的负极材料 涂覆区的长度是指负极材料涂覆区在负极片长度方向上的距离，其宽度则与负极片的宽度 相同；所说的负极空白箔材区的长度是指负极空白箔材区在负极片长度方向上的距离，其 宽度与负极片的宽度相同。 与现有技术相比，本技术采用特殊的极片设计使电芯能够进行一定角度的弯 曲，该弯曲角度< 120° ;在实现电池弯曲的同时能够确保叠片式锂离子电池在使用过程中 容量的正常发挥以及使用安全。该电芯可以灵活应用于需要弯曲的电子设备上，从而克服 了方形以及圆柱形电池不能改变角度的缺陷。 【附图说明】 图1为本技术所述的可弯曲叠片式锂离子电池的电芯一种实施方式的主视 图； 图2为图1实施方式中正极片的俯视图； 图3为图1实施方式中负极片的俯视图； 图4为本技术实施例1制得的电芯的俯视图； 图5为本技术实施例1制得的电芯进一步制成的可弯曲叠片式锂离子电池进 行弯曲时的效果示意图。 图中标号为： 1可弯曲叠片式锂离子电池的电芯；11正极片；111正极材料涂覆区；112正极空 白箔材区；113正极极耳连接段；12负极片；121负极材料涂覆区；122负极空白箔材区；123 负极极耳连接段；13隔膜；2可弯曲叠片式锂离子电池。 【具体实施方式】 图1为本技术所述的可弯曲叠片式锂离子电池的电芯1 一种实施方式的主视 图。如图1所示，本技术所述的可弯曲叠片式锂离子电池的电芯1包括负极片12、隔膜 13和正极片11，所述正极片11的上、下两个表面上均设有正极材料涂覆区111和正极空白 箔材区112,所述的正极材料涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可弯曲叠片式锂离子电池的电芯(1)，包括负极片(12)、隔膜(13)和正极片(11)，其特征在于：所述正极片(11)上设有正极材料涂覆区(111)和正极空白箔材区(112)，所述的正极材料涂覆区(111)涂覆有正极材料，所述的正极材料涂覆区(111)和正极空白箔材区(112)间隔设置；所述负极片(12)上设有负极材料涂覆区(121)和负极空白箔材区(122)，所述的负极材料涂覆区(121)涂覆有负极材料，所述的负极材料涂覆区(121)和负极空白箔材区(122)间隔设置；所述正极片(11)上的正极材料涂覆区(111)的个数与负极片(12)上的负极材料涂覆区(121)的个数相同且位置相对应，正极片(11)上的正极空白箔材区(112)的个数与负极片(12)上的负极空白箔材区(122)的个数相同且位置相对应；所述正极片(11)上正极材料涂覆区(111)的个数和正极空白箔材区(112)的个数以及负极片(12)上负极材料涂覆区(121)的个数和负极空白箔材区(122)的个数均为整数；所述的负极片(12)、隔膜(13)和正极片(11)沿着垂直于其表面的方向依次叠置连接构成可弯曲叠片式锂离子电池的电芯(1)。...

【技术特征摘要】
1. 一种可弯曲叠片式锂离子电池的电芯（1)，包括负极片（12)、隔膜（13)和正极片 (11)，其特征在于： 所述正极片（11)上设有正极材料涂覆区（111)和正极空白箔材区（112)，所述的正极 材料涂覆区（111)涂覆有正极材料，所述的正极材料涂覆区（111)和正极空白箔材区（112) 间隔设置； 所述负极片（12)上设有负极材料涂覆区（121)和负极空白箔材区（122)，所述的负极 材料涂覆区（121)涂覆有负极材料，所述的负极材料涂覆区（121)和负极空白箔材区（122) 间隔设置； 所述正极片（11)上的正极材料涂覆区（111)的个数与负极片（12)上的负极材料涂覆 区（121)的个数相同且位置相对应，正极片（11)上的正极空白箔材区（112)的个数与负极 片（12)上的负极空白箔材区（122)的个数相同且位置相对应；所述正极片（11)上正极材 料涂覆区（111)的个数和正极空白箔材区（112)的个数以及负极片（12)上负极材料涂覆 区（121)的个数和负极空白箔材区（122)的个数均为整数； 所述的负极片（12)、隔膜（13)和正极片（11)沿着垂直于其表面的方向依次叠置连接 构成可弯曲叠片式锂离子电池的电芯（1)。2. 根据权利要求1所述的可弯曲叠片式锂离子电池的电芯（1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红强，赖飞燕，张晓辉，李庆余，黄有国，吴强，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：新型
国别省市：广西;45