一种软包装卷绕式方形锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术属于锂离子电池领域，特别涉及一种软包装卷绕式方形锂离子电池，包括包装袋、容纳于所述包装袋内的电芯、灌注于所述包装袋内的电解液、包裹于所述包装袋的壳体和伸出于所述壳体的极耳，所述极耳包括正极极耳和负极极耳，其中，所述电芯设置有至少两个卷绕单元，每个卷绕单元相互叠加构成所述电芯。本实用新型专利技术能够有效降低电池内阻，减小电池大倍率充放电过程中的温升，实现电池的快充、快放和大功率充放电。同时本实用新型专利技术工艺简单，便于实现大规模生产。?（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于锂离子电池领域，特别涉及一种软包装卷绕式方形锂离子电池。
技术介绍
目前，方形锂离子电池尤其是软包方形锂离子电池已经成为消费类便携式电子产品的首选甚至是唯一的电源。伴随着包括手机、笔记本电脑在内的移动通信设备、多媒体设 备小型化个性化的发展趋势，对使用在这些设备上的锂离子二次电池的性能提出了越来越高的要求，特别是锂离子二次电池的快速充电性能和大功率放电性能。传统软包装卷绕式锂离子二次电池只有一个正极极耳和一个负极极耳，本身内阻较大,虽然在低倍率充放电时对电池性能影响不明显,但在使用大倍率电流充电和大功率放电时，电池本体的温升很大，不但会造成安全隐患，而且也会影响电池的性能，缩短电池的使用寿命。所以传统软包装卷绕式锂离子二次电池的标准充放电电流设为0. 5C，总充电时长达到了 150min，放电功率只有6W左右。充电时长和放电功率远远不能满足当前需求。为改善锂离子二次电池大功率和高倍率的充放电性能，中国专利技术专利公开号为CN102208688提出在卷绕式锂离子电池正负极膜片上分别冲切出多个极耳，在卷绕的过程中将正极极耳和负极极耳分别叠加起来构成电池正负极极耳，从而降低电池内阻。但是该方法对正负极极耳位置提出了很高的控制要求，在卷绕过程中很难精确控制每层膜片长度，往往造成极耳叠加时位置存在偏差，而且随着卷绕层数的增加，偏差会越来越大，最终给后续的顶封等工序造成困难。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种软包装卷绕式方形锂离子电池，本技术能够有效降低电池内阻，减小电池大倍率充放电过程中的温升，实现电池的快充、快放和大功率充放电；同时本技术工艺简单，便于实现大规模生产。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案一种软包装卷绕式方形锂离子电池，包括包装袋、容纳于所述包装袋内的电芯、灌注于所述包装袋内的电解液、包裹于所述包装袋的壳体和伸出于所述壳体的极耳，所述极耳包括正极极耳和负极极耳，所述电芯设置有至少两个卷绕单元，每个卷绕单元相互叠加构成所述电芯。作为本技术软包装卷绕式方形锂离子电池的一种改进，所述电芯设置有至少四个卷绕单元。作为本技术软包装卷绕式方形锂离子电池的一种改进，所述卷绕单元包括相互卷绕的正极膜片、负极膜片和设置于所述正极膜片与所述负极膜片之间的隔离膜。作为本技术软包装卷绕式方形锂离子电池的一种改进，所述正极极耳的数量为至少两个，每个正极极耳分别与每个卷绕单元的正极膜片焊接；所述正极极耳和所述负极极耳的材质可以是纯铝、纯铜、纯镍或经过表面处理的铝带、铜带、镍带或铜合金、镍合金、镀铜、镀镍的金属带。作为本技术软包装卷绕式方形锂离子电池的一种改进，所述负极极耳数量为至少两个，每个负极极耳分别与每个卷绕单元的负极膜片焊接；每个正极极耳和每个负极极耳分别到电芯前端边缘的距离相对偏差在± Imm之内。作为本技术软包装卷绕式方形锂离子电池的一种改进，所述正极极耳的厚度为0. 05-0. 15_，两个极耳之间可以通过电阻焊或超声焊将它们焊接在一起，以进一步降低电池电阻。作为本技术软包装卷绕式方形锂离子电池的一种改进，所述负极极耳的厚度为0. 05-0. 15_，多个卷绕单元的极耳叠加而成的电池的极耳厚度为0. 1-0. 6_。本技术的有益效果在于本技术电芯至少设置为两个卷绕单元，每个卷绕单元相互叠加构成所述电芯。这样电芯构成的电池就比并联在一起的电芯构成的电池少了两层包装膜，而且可以少用一个保护板，从而本技术实现了降低电池内阻，减小电池大倍率充放电过程中的温升，实现电池的快充、快放和大功率充放电；而且工艺简单，便于实现大规模生产。附图说明图I为本技术单个卷绕单元结构示意图。图2为本技术包含两个卷绕单元的电芯结构示意图。其中，I—正极极耳、5—负极膜片、6—正极膜片、7—负极极耳、9—隔离膜、10——电芯、11——卷绕单元。具体实施方式下面结合实施例和说明书附图，对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。本技术所述的软包装卷绕式方形锂离子电池，包括包装袋、容纳于包装袋内的电芯10、灌注于包装袋内的电解液、包裹于包装袋的壳体和伸出于壳体的极耳，极耳包括正极极耳I和负极极耳7，电芯10至少设置为两个卷绕单元11，每个卷绕单元11相互叠加构成电芯10。实施例，制作两个卷绕单元11组成电芯10的855162型3. 2Ah锂离子二次电池。卷绕单元的制作如图I所示，将上述制作好的正极膜片6、负极膜片5和隔离膜9卷绕在一起得到卷绕单元11，每个卷绕单元11中正极膜片6和负极膜片5各有14层，最外层为负极膜片5。卷绕单元11的厚度为3. 70±0. 04mm。由于每片极片只焊接一片极耳且焊接在极片头部，卷绕过程中可以精确地控制极耳位置，卷绕结束可以控制正极极耳I和负极极耳7到电芯边缘的距离偏差在±0. 5mm之内。电芯10的组装如图2所示，将两个按上述方法制作的卷绕单元11上下叠加在一起，由于卷绕过程可以精确控制各个卷绕单元11的极耳位置，所以卷绕单元11叠加时，正极极耳I和负极极耳7能够准确重叠在一起，避免了因为极耳对位不良而给后续顶封等工序造成困难。叠加后裸电芯10厚度为7. 50±0. 06mm。然后将裸电芯10放入预先按设计尺寸冲出凹坑的铝塑膜中，经过顶封、侧封后，注入电解液。密封后经过化成、陈化等工艺制成成品电池。比较例，制作只包含一个卷绕单元11的855162型3. 2Ah锂离子二次电池。制作电池所选用正负极和电解液材料与实施例完全相同，电池制作的工艺流程与实施例也基本相同，不同的是对比例正负极膜片的长度长于实施例，卷绕所得的卷绕单元11中正极膜片6和负极膜片5各有28层，卷绕单元11的厚度为7. 50 ±0. 04mm，成品电池中只包含一个卷绕单元11。按照实施例和对比例的方法各制作500个855162电池，测试其长、宽、厚尺寸和容量、直流电阻、交流电阻，测试结果的平均值列于表I中。表I :实施例和比较例的平均长、宽、厚尺寸和容量、直流电阻、交流电阻权利要求1.一种软包装卷绕式方形锂离子电池，包括包装袋、容纳于所述包装袋内的电芯、灌注于所述包装袋内的电解液、包裹于所述包装袋的壳体和伸出于所述壳体的极耳，所述极耳包括正极极耳和负极极耳，其特征在于所述电芯设置有至少两个卷绕单元，每个卷绕单元相互叠加构成所述电芯。2.根据权利要求I所述的软包装卷绕式方形锂离子电池，其特征在于所述电芯设置有至少四个卷绕单元。3.根据权利要求I或2所述的软包装卷绕式方形锂离子电池，其特征在于所述卷绕单元包括相互卷绕的正极膜片、负极膜片和设置于所述正极膜片与所述负极膜片之间的隔离膜。4.根据权利要求3所述的软包装卷绕式方形锂离子电池，其特征在于所述正极极耳的数量为至少两个，每个正极极耳分别与每个卷绕单元的正极膜片焊接。5.根据权利要求3所述的软包装卷绕式方形锂离子电池，其特征在于所述负极极耳的数量为至少两个，每个负极极耳分别与每个卷绕单元的负极膜片焊接。6.根据权利要求4所述的软包装卷绕式方形锂离子电池，其特征在于所述正极极耳的厚度为O. 05-0. 15mm。7.根据权利要求5所述的软包装卷绕式方形锂离子电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软包装卷绕式方形锂离子电池，包括包装袋、容纳于所述包装袋内的电芯、灌注于所述包装袋内的电解液、包裹于所述包装袋的壳体和伸出于所述壳体的极耳，所述极耳包括正极极耳和负极极耳，其特征在于：所述电芯设置有至少两个卷绕单元，每个卷绕单元相互叠加构成所述电芯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦平，王升威，何东铭，李厚萍，
申请(专利权)人：东莞新能源科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：