本发明专利技术的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种低内阻复合锂离子电芯及其制作工艺，电芯内部包括至少两个卷绕单体电芯，各卷绕单体电芯都分别设置有正负极耳，其中所述单体电芯极性相同的极耳通过超声波焊接的方式焊接为一体形成复合电芯，每个单体电芯的正、负极片极耳设置在中间。其能够在保证电池容量不变的情况下有效降低电池内阻，改善电池的倍率性能，提高其安全性。
【技术实现步骤摘要】
—种低内阻复合锂离子电芯及其制作工艺
本专利技术属于锂离子电池领域，具体涉及一种降低锂离子电池内阻及提高安全性的具有极耳中置极片结构的低内阻复合锂离子电芯及其制作工艺。
技术介绍
锂离子电池因具有输出电压高，能量密度高、放电电压平稳，循环寿命长的优点，被广泛应用于各类3C产品。同时，凭借输出功率大，使用寿命长的优势，锂离子电池的应用也从通讯行业延伸到电动工具、大型储能及动力电池领域。动力型电池是锂离子电池的主要发展方向之一，这就要求其具有较好的倍率性能和较高的功率能量密度。同时，为满足市场对于大容量动力电池的要求，在严格控制极片面密度的情况下需要通过增加极片长度来实现。对于采用卷绕工艺的锂离子电池来讲，过长的极片会给制程带来不必要的麻烦，使得产品不良率上升，且采用长极片的电池内阻大，不利于电池的大电流充放电，严重阻碍电池朝着大容量高功率方向发展。而现有的卷绕式锂离子电池极片采用极耳设在极片一端的结构，由于极耳一般设置在电芯内部，内阻大散热情况差，会导致电池内部温度急剧上升，该种状况下电池存在一定的安全隐患。要改善电池的倍率性能提高其功率能量密度和安全性，就需要降低电池内阻。这是由于当工作电压相同时，电池的内阻越低，放电电流会越大，电池的功率能量密度也会越高；同时由于欧姆内阻低，电池的产热量也会降低，电池的安全性得到保障。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种低内阻复合锂离子电芯及其制作工艺，电芯内部包括至少两个卷绕单体电芯，各卷绕单体电芯都分别设置有正负极耳，其中所述单体电芯极性相同的极耳通过超声波焊接的方式焊接为一体形成复合电芯，每个单体电芯的正、负极片极耳设置在中间。其能够在保证电池容量不变的情况下有效降低电池内阻，改善电池的倍率性能，提高其安全性。本专利技术的一种低内阻复合锂离子电芯及其制作工艺技术方案为，该电芯内部包括至少两个卷绕单体电芯，单体电芯包括正极片、负极片和隔膜，极片由极片带、极耳和隔膜组成，其中极片带展开时，极耳位于极片带中间部位，其中单体电芯之间极性相同的极耳焊接为一体形成复合电芯。极片带上焊接极耳的位置为空白箔区，空白箔区之外的极片带两面涂覆有极片活性物质。极耳宽度为5-15mm，厚度为0.1-0.2mm，极耳外露长度为10_20臟，空白箔区宽度比极耳宽度宽l_3mm。正极片的极片带上空白箔区粘贴有绿色聚酯PET绝缘胶带，胶带厚度为0.02-0.04mm,绝缘胶带上边缘比极片上边缘长2.5-6.5mm。负极片的极片带上空白箔区粘贴有黄色聚酰亚胺亚克力绝缘胶带，胶带厚度为0.055-0.065mm，绝缘胶带上边缘比极片上边缘长1.5-5.5mm。极耳外露部分设置有极耳胶，极耳胶距离极片带边缘2±0.5mm。正极片的极片带为铝箔，负极片的极片带为铜箔。极性相同的极耳通过超声波焊接为一体。所述的一种低内阻复合锂离子电芯制作工艺，包括以下步骤: ①配料:按照工艺参数要求，经高速真空搅拌均匀后，制成浆状的正负极活性物质； ②涂布:将制成的浆料按工艺要求厚度均匀地涂覆在金属箔的表面，经烘干，分别制成正负极极片； 涂布时正极单面面密度范围:190-230mg/cm2 涂布时负极单面面密度范围:7-11 mg/cm2 ③制片:将涂布工序出来的合格极片，辊压、分切、制成规定尺寸的小片； ④卷绕:按负极片一隔膜一正极片一隔膜的顺序卷绕，并贴上终止胶带，卷芯最外层为隔膜； ⑤点焊正负极耳:将卷绕好的2个以上电芯并联，使用绝缘胶带先将其固定，点焊好正负极耳； ⑥封装:将点焊好极耳的合格电芯封装，用以制备电池。其中，步骤②涂布具体为: 正极片结构:在极片带上涂覆活性物质，其中，极片带的中间部位设置一段未涂覆活性物质的空白箔区，用来焊接极耳，在空白箔区的正反面都用聚酯PET绝缘胶带粘贴，在极耳的右侧25-32mm处设置一段无涂覆活性物质区，无涂覆活性物质区与极耳处于极片带的同一面。负极片结构:在极片带上涂覆活性物质，其中，极片带的中间段设置一段未涂布负极活性物质的空白箔区，用来焊接极耳，在空白箔区的正反面用聚酰亚胺亚克力绝缘胶带粘贴，在极片带的右端，与极耳相背的一面设置一段宽度为135-138_的无涂覆活性物质区。本专利技术的有益效果为:本专利技术的一种低内阻复合锂离子电芯及其制作工艺，电芯内部包括至少两个卷绕单体电芯，各卷绕单体电芯都分别设置有正负极耳，其中所述单体电芯极性相同的极耳通过超声波焊接的方式焊接为一体形成复合电芯，每个单体电芯的正、负极片极耳设置在中间。在正极极耳的右侧25_32mm处设置一段无涂覆活性物质区，无涂覆活性物质区与极耳处于极片带的同一面，卷绕时对应于负极极耳，将其包裹，避免正极活性物质正对负极极耳胶，产生析锂。由于本专利技术所述的复合电芯为多个单体电芯通过极性相同的极耳焊接并联而成，因而在保证动力电池容量不变的基础上，有效降低电池内阻，进而降低电池放电时的产热量，改善电池的倍率性能，提高其安全性。【附图说明】: 图1所示为本专利技术正极片展开时的剖面示意图； 图2所示为本专利技术负极片展开时的剖面示意图； 图3所示为复合锂离子卷芯立体结构示意图； 图4所示为双电芯并联后所制IOAh电池的倍率放电曲线。图1中，11-极片带，12-活性物质，13-极耳，14-空白箔区，15-无涂覆活性物质区； 图2中，21-极片带，22-活性物质，23-极耳，24-空白箔区，25-无涂覆活性物质区； 图3中，31-电芯，32-绝缘胶带，33-正极耳，35-极耳胶，36-焊接部位，43-负极耳。【具体实施方式】: 为了更好地理解本专利技术，下面用具体实例来详细说明本专利技术的技术方案，但是本专利技术并不局限于此。本专利技术的一种低内阻复合锂离子电芯及其制作工艺，电芯内部包括至少两个卷绕单体电芯，单体电芯包括正极片、负极片和隔膜，极片由极片带、极耳和隔膜组成，其中极片带展开时，极耳位于极片带中间部位，其中单体电芯之间极性相同的极耳焊接为一体形成复合电芯。极片带上焊接极耳的位置为空白箔区，空白箔区之外的极片带两面涂覆有极片活性物质。极耳宽度为5-15mm，厚度为0.1_0.2mm，极耳外露长度为10_20mm，空白箔区宽度比极耳宽度宽l_3mm。正极片的极片带11上空白箔区14粘贴有绿色聚酯PET绝缘胶带，胶带厚度为0.02-0.04mm,绝缘胶带上边缘比极片上边缘长2.5-6.5mm。负极片的极片带21上空白箔区24粘贴有黄色聚酰亚胺亚克力绝缘胶带，胶带厚度为0.055-0.065mm，绝缘胶带上边缘比极片上边缘长1.5-5.5mm 极耳外露部分设置有极耳胶，极耳胶距离极片带边缘2±0.5mm。正极片的极片带11为铝箔，负极片的极片带21为铜箔。极性相同的极耳通过超声波焊接为一体。所述的一种低内阻复合锂离子电芯制作工艺，包括以下步骤: ①配料:按照工艺参数要求，经高速真空搅拌均匀后，制成浆状的正负极活性物质； ②涂布:将制成的浆料按工艺要求厚度均匀地涂覆在金属箔的表面，经烘干，分别制成正负极极片； 涂布时正极单面面密度范围:190-230mg/cm2 涂布时负极单面面密度范围:7-11 mg/cm2 ③制片:将涂布工序出来的合格极片，辊压、分切、制成规定尺寸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低内阻复合锂离子电芯，其特征在于，电芯内部包括至少两个卷绕单体电芯，单体电芯包括正极片、负极片和隔膜，极片由极片带、极耳和隔膜组成，其中极片带展开时，极耳位于极片带中间部位，其中单体电芯之间极性相同的极耳焊接为一体形成复合电芯。
【技术特征摘要】
1.一种低内阻复合锂离子电芯，其特征在于，电芯内部包括至少两个卷绕单体电芯，单体电芯包括正极片、负极片和隔膜，极片由极片带、极耳和隔膜组成，其中极片带展开时，极耳位于极片带中间部位，其中单体电芯之间极性相同的极耳焊接为一体形成复合电芯。2.根据权利要求1所述的一种低内阻复合锂离子电芯，其特征在于，极片带上焊接极耳的位置为空白箔区，空白箔区之外的极片带两面涂覆有极片活性物质。3.根据权利要求2所述的一种低内阻复合锂离子电芯，其特征在于，极耳宽度为5-15mm，厚度为0.1-0.2臟，极耳外露长度为10_20mm，空白箔区宽度比极耳宽度宽1_3臟。4.根据权利要求3所述的一种低内阻复合锂离子电芯，其特征在于，正极片的极片带上空白箔区粘贴有绿色聚酯PET绝缘胶带，胶带厚度为0.02-0.04mm，绝缘胶带上边缘比极片上边缘长2.5-6.5mm。5.根据权利要求4所述的一种低内阻复合锂离子电芯，其特征在于，负极片的极片带上空白箔区粘贴有黄色聚酰亚胺亚克力绝缘胶带，胶带厚度为0.055-0.065mm，绝缘胶带上边缘比极片上边缘长1.5-5.5mm。6.根据权利要求5所述的一种低内阻复合锂离子电芯，其特征在于，极耳外露部分设置有极耳胶，极耳胶距离极片带边缘2±0.5mm。7.根据权利要求6所述的一种低内阻复合锂离子电芯，其特征在于，正极片的极片带为铝箔，负极片的极片带为铜箔。8.根据权利要求7所述的一种低内阻复合锂离子电芯，其特征在于，极性相同的极耳通...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘素国，王艳飞，
申请(专利权)人：维动新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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