适用于大倍率放电的锂离子电池以及极片制造技术

本发明专利技术涉及锂离子电池，公开了一种适用于大倍率放电的锂离子电池以及极片。电池包括电芯体，在电芯体电极上焊接有极耳，极耳包括：一金属带以及极耳胶，金属带包括位于两末端的第一段、第二段、以及位于第一段与第二段之间的中间段，极耳胶粘贴在中间段的两面，极耳胶的宽度宽于中间段的宽度，第一段、第二段的厚度薄于中间段的厚度，第一段位于电芯体的铝塑膜壳体内，与电芯体的电极焊接连接，中间段贯穿铝塑膜壳体，极耳胶与其两边的铝塑膜熔融密封结合在一起，使金属带与铝塑膜壳体相绝缘，第二段伸出在铝塑膜壳体外。采用该技术方案有利于降低电池的温度，提高其放电性能。

Lithium ion battery and pole piece for high rate discharge

The invention relates to a lithium ion battery, and discloses a lithium ion battery suitable for large rate discharge and a pole piece. The battery comprises an electric core body, the electrode core body is welded on the lug, the lug comprises a metal belt and lug glue, metal belt comprises a middle section located between the two ends of the first and second section, and is located in the first section and the second section, the lug glue on both sides of the middle section. The lug glue width in the middle section of the width, thickness of the first and second section thickness in the middle section, the first section is located in the core of the electric welding aluminum shell body, is connected with the electrode core, the middle section of the plastic film through the shell, the lug melt adhesive and its plastic film on both sides of the seal combination together, the metal belt and plastic film casing insulation, second out of the aluminum membrane in vitro. The adoption of the technical scheme is beneficial to reducing the temperature of the battery and improving the discharge performance.

【技术实现步骤摘要】
适用于大倍率放电的锂离子电池以及极片
本专利技术涉及锂离子电池制造领域，尤其涉及一种适用于大倍率放电的锂离子电池以及极片。
技术介绍
近年来，随着航模、电动工具和电动玩具的快速发展，对锂离子电池的倍率放电性能要求也越来越高，但目前商品化的锂离子电池很难实现20C倍率以上的持续放电，其主要原因是电池在大倍率放电时，极耳发热严重，电池整体温度过高，使得电池容易热失控，从而导致电池倍率放电性能和循环性能变差。本专利技术在进行本专利技术研究过程中发现，极耳是电池输出至外部的能量传递的载体，所以电池大倍率放电时，提高极耳的载流量能够在放电初期有效改善电池的倍率放电性能。图1、2为现有技术的锂离子电池的极耳结构，参见图1、2所示，极耳的宽度受锂离子电池上的极耳伸出端的宽度限制，极耳包括金属带101以及粘贴在金属带101中部两面的极耳胶102，极耳胶102宽度大于金属带101的宽度，其中金属带101的一端与电池铝塑膜壳体内的电极焊接连接，另一端从铝塑膜壳体内伸出，金属带101中部的极耳胶102与铝塑膜熔融密封结合在一起。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的之一在于提供一种适用于大倍率放电的锂离子电池以及极片，采用该技术方案有利于降低电池的温度，提高其放电性能。本专利技术实施例提供一种锂离子电池，包括电芯体，在所述电芯体电极上焊接有极耳，所述极耳包括：一金属带以及极耳胶，其特征是，所述金属带包括位于两末端的第一段、第二段、以及位于所述第一段与第二段之间的中间段，所述极耳胶粘贴在所述中间段的两面，所述极耳胶的宽度宽于所述中间段的宽度，所述第一段、第二段的厚度薄于所述中间段的厚度，所述第一段位于所述电芯体的铝塑膜壳体内，与所述电芯体的电极焊接连接，所述中间段贯穿所述铝塑膜壳体，所述极耳胶与其两边的铝塑膜熔融密封结合在一起，使所述金属带与所述铝塑膜壳体相绝缘，所述第二段伸出在所述铝塑膜壳体外。可选地，所述第一段、第二段的宽度大于所述中间段的宽度。可选地，所述第一段、第二段的厚度均为2毫米，所述中间段的厚度为3毫米，所述厚度的误差为正负0.02毫米。可选地，所述第一段、第二段的宽度大于或者等于所述极耳胶的宽度。可选地，所述锂离子电池为叠片电池。本专利技术实施例提供的一种适用于叠片锂离子电池用的极片，所述极耳包括：一金属带以及极耳胶，所述金属带包括位于两末端的第一段、第二段、以及位于所述第一段与第二段之间的中间段，所述极耳胶粘贴在所述中间段的两面，所述极耳胶的宽度宽于所述中间段的宽度，所述第一段、第二段的厚度薄于所述中间段的厚度。可选地，所述第一段、第二段的宽度大于所述中间段的宽度。可选地，所述第一段、第二段的厚度均为2毫米，所述中间段的厚度为3毫米，所述厚度的误差为正负0.02毫米。可选地，所述第一段、第二段的宽度大于或者等于所述极耳胶的宽度。由上可见，电池采用了中间段厚度较厚的金属带作为极耳，在大倍率放电过程中，靠近极耳区域的温度最高，因此这部分区域产生大量的焦耳热，导致温度上升过快，而采用ND-3、ND-4、电池的电池结构能够加大极耳的载流量，能够有效降低极耳区域的电化学极化，减缓了电池表面温度的上升，因而改善了电池的安全性能。以上实验结果表明电池采用实施例1、2的结构不仅具有良好的倍率放电性能，而且具有较好的安全可靠性。由表二可见，ND-4电池的表面温度比ND-1、ND-2电池降低13-21℃。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为现有技术提供的锂离子电池的极耳的主视结构示意图；图2为图1的侧面示意图；图3为本实施例1提供的一种锂离子电池的极耳的主视结构示意图；图4为图3的侧面示意图；图5为本实施例2提供的一种锂离子电池的极耳的主视结构示意图；图6为图5的侧面示意图；图7为锂离子电池结构示意图；图8为电池的20倍率放电曲线示意图。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例1：本实施例提供了一种锂离子电池，包括由正极片、负极片以及隔膜制成的电芯体，在电芯体的电极上焊接有极耳，参见图3、4所示，极耳包括一金属带以及极耳胶304(高分子复合材料胶片)，本实施例的极耳的金属带包括位于两末端的第一段301、第二段302、以及位于第一段301与第二段302之间的中间段303，极耳胶304粘贴在中间段303的两面，极耳的第一段301位于电芯体的铝塑膜壳体内，与电芯体的电极焊接，中间段303贯穿铝塑膜壳体，中间段303上的极耳胶304与两边的铝塑膜熔融密封结合在一起，从而实现铝塑膜壳体与金属带的绝缘隔离以及铝塑膜壳体的密封，金属带的第二段302伸出在铝塑膜壳体外，以与外部电路进行焊接连接。在本实施例中，金属带的中间段303的宽度由电芯体的尺寸规格设置，具体是根据极耳伸出端的铝塑膜壳体的宽度决定。在本实施例中，将金属带的中间段303的宽度设置为当前电芯体的尺寸规格允许范围内的最大值。在本实施例中将金属带的第一段301、第二段302的厚度设置得与正常组相同，中间段303的厚度较厚，试验证明，采用该结构进一步有利于提高电池的载流量，降低电池的内阻。实施例2：参见图5、6所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施类还将金属带两末端的第一段301、第二段302的宽度设置成大于中间段303的宽度，等于极耳胶304的宽度，从而进一步提高极耳的载流量。上述实施例1、2技术方案特别适用于叠片锂离子电池，特别是薄型锂离子电池。以下在现有高倍率体系的基础上，研究了极耳的尺寸、规格对锂离子电池的倍率放电性能以及倍率循环性能的影响1、电池的制备以及设计将正极活性物质LiCoO2、超导炭黑SP和导电石墨KS6混合，以PVDF作为粘结剂配制成正极浆料。将负极活性物质MCMB和超导炭黑SP混合，以PVDF作为粘结剂配制成负极浆料，将正、负极浆料经涂布和辊压后，制成超薄、多孔隙的正极片和负极片。按常规锂离子电池的制备方法，将正、负极片采用叠片结构制备成额定容量为2.6Ah的7334106-S2A型锂离子电池，以铝极耳(金属带为铝片)作为正极耳，铜镀镍极耳(金属带为表面镀铜的镍带)作为负极耳，正极耳以及负极耳的尺寸均如表一所示。根据上述的极耳尺寸要求，本实施例以图7所示的同侧出极耳的锂离子电池为例，根据本实施例的电池的最大放电电流、以及电池的型号，计算锂离子电池的极耳尺寸要求，结合工艺误差等因素考虑，确定该电池的极耳宽度最大宽度是14毫米，即极耳胶的宽度为14毫米，即极耳胶所在的中间段的极耳的宽度要求小于14毫米。实验电池的极耳设计如表一所示：表一：实验电池的极耳设计参数2、主要测试仪器采用BS-9088K-3A锂离子电池自动检测装置(广州产)对电池进行化成和分容；采用BK-7024L/60可充电电池检测设备(广州产)对电池进行倍率放电性能的检测；采用热电偶检测倍率放电时的电池表面温度，得到表二所示的数据。3、极耳尺寸对电池倍率放电性能的影响本文通过改变极耳的尺寸，研究极耳对电池20C倍率放电性能、及电池表面温度的影响。将ND-1、ND-2、ND-3和ND-4电池以20C倍率恒流放电至3.0V，电池倍率放电曲线见图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于大倍率放电的锂离子电池，包括电芯体，在所述电芯体电极上焊接有极耳，所述极耳包括：一金属带以及极耳胶，其特征是，所述金属带包括位于两末端的第一段、第二段、以及位于所述第一段与第二段之间的中间段，所述极耳胶粘贴在所述中间段的两面，所述极耳胶的宽度宽于所述中间段的宽度，所述第一段、第二段的厚度薄于所述中间段的厚度，所述第一段位于所述电芯体的铝塑膜壳体内，与所述电芯体的电极焊接连接，所述中间段贯穿所述铝塑膜壳体，所述极耳胶与其两边的铝塑膜熔融密封结合在一起，使所述金属带与所述铝塑膜壳体相绝缘，所述第二段伸出在所述铝塑膜壳体外。

【技术特征摘要】
2017.02.17 CN 20171008543731.一种适用于大倍率放电的锂离子电池，包括电芯体，在所述电芯体电极上焊接有极耳，所述极耳包括：一金属带以及极耳胶，其特征是，所述金属带包括位于两末端的第一段、第二段、以及位于所述第一段与第二段之间的中间段，所述极耳胶粘贴在所述中间段的两面，所述极耳胶的宽度宽于所述中间段的宽度，所述第一段、第二段的厚度薄于所述中间段的厚度，所述第一段位于所述电芯体的铝塑膜壳体内，与所述电芯体的电极焊接连接，所述中间段贯穿所述铝塑膜壳体，所述极耳胶与其两边的铝塑膜熔融密封结合在一起，使所述金属带与所述铝塑膜壳体相绝缘，所述第二段伸出在所述铝塑膜壳体外。2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征是，所述第一段、第二段的宽度大于所述中间段的宽度。3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征是，所述第一段、第二段的厚度均为2毫米，所述中间段的厚度为3毫米，所述厚度的误差为正负...

【专利技术属性】
技术研发人员：何安轩，王佳，
申请(专利权)人：湖南格瑞普新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43