一种半卷绕叠层锂离子电池电芯及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108808074A(43)申请公布日2018.11.13(21)申请号201810722371.9(22)申请日2018.07.04(71)申请人樊朝晖地址215000江苏省苏州市虎丘区新升新苑2幢406室(72)发明人樊朝晖王占伟戴鹏飞孙敏南(74)专利代理机构上海申新律师事务所31272代理人翁德亿(51)Int.Cl.H01M10/0525(2010.01)H01M10/0587(2010.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种半卷绕叠层锂离子电池电芯及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种半卷绕叠层锂离子电池电芯及其制备方法，该电芯由电芯罩壳、平板芯棒、隔膜袋、极电带和电解液组成；该制备方法为制备平板芯棒，并在其内部开设蜂窝状或格栅状中空结构，套上隔膜袋；分别用铝箔和铜箔制成带有极耳的正极片和负极片，并分别涂覆正负极材料；利用离子交换隔膜将正极片和负极片贴合成极电带，并卷绕在包裹有隔膜袋的平板芯棒上，此时所有正极耳和负极耳分别重叠在一起形成极电带的正极和负极；将电芯放入电芯罩壳中，注入电解液后封口。本发明采用半卷绕设计模型，生成一种内部为半绕制式，外部为方形结构的转型电芯，解决了现有锂电池电芯中存在的内外温度不均，使用寿命较短，结构稳固性差，能量一致性差等问题。CN108808074ACN108808074A权利要求书1/1页1.一种半卷绕叠层锂离子电池电芯，其特征在于：包括一个电芯罩壳（1），所述电芯罩壳（1）的外部设置有正极极柱（11）和负极极柱（12），所述电芯罩壳（1）的内部设置有平板芯棒（2）、隔膜袋（3）、极电带（4）和电解液；所述平板芯棒（2）为一个由导热材料制成的方型支架，所述方型支架的内部呈蜂窝状或格栅状中空结构，所述电解液注入在所述平板芯棒（2）内部的蜂窝状或格栅状中空结构中，所述隔膜袋（3）包裹在所述平板芯棒（2）的外部；所述极电带（4）卷绕在包裹有所述隔膜袋（3）的所述平板芯棒（2）上，并固定成方型结构，所述极电带（4）上引出有正极（5）和负极（6），所述极电带（4）的正极（5）与负极（6）分别与所述电芯罩壳（1）上而定正极极柱（11）和负极极柱（12）连接。2.根据权利要求1所述的半卷绕叠层锂离子电池电芯，其特征在于：所述平板芯棒（2）所采用的导热材料为金属铝、导热PP或半陶瓷结构导热PP。3.根据权利要求1所述的半卷绕叠层锂离子电池电芯，其特征在于：所述极电带（4）由依次贴合在一起的正极片（41）、离子交换隔膜（42）和负极片（43）组成，所述正极片（41）和所述负极片（43）上分别设置有若干个正极耳（51）和负极耳（61），且所述正极耳（51）与所述负极耳（61）位于同一侧，且错位排列；所述极电带（4）在卷绕后，若干个所述正极耳（51）重叠形成所述极电带（4）的正极（5），若干个所述负极耳（61）重叠形成所述极电带（4）的负极（6）。4.根据权利要求3所述的半卷绕叠层锂离子电池电芯，其特征在于：所述正极片（41）的材质为铝，并涂覆有正极材料，所述负极片（43）的材质为铜，并涂覆有负极材料。5.一种半卷绕叠层锂离子电池电芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）采用导热材料制备一个方型支架，以充当平板芯棒（2）；步骤2）在所述平板芯棒（2）的两侧端面及其内部开设蜂窝状或格栅状中空结构，以存储更多的电解液；步骤3）在所述平板芯棒（2）的外部套上一个隔膜袋（3），以用于绝缘和锁定电解液；步骤4）采用金属铝箔制成一定长度的正极片（41），并在所述正极片（41）上涂覆有正极材料，在所述正极片（41）上每隔一定距离设置一个正极耳（51）；步骤5）采用金属铜箔制成一定长度的负极片（43），并在所述负极片（43）上涂覆有负极材料；在所述负极片（43）上每隔一定距离设置一个负极耳（61）；步骤6）利用离子交换隔膜（42）将所述正极片（41）和所述负极片（43）贴合在一起制成极电带（4），此时，所述正极耳（51）和所述负极耳（61）均位于所述极电带（4）的同一侧，且错位排列；步骤7）将极电带（4）卷绕在包裹有所述隔膜袋（3）的所述平板芯棒（2）外部，并将整体形状卷绕成方型结构，制成电芯核心组件，此时所有所述正极耳（51）全部重叠在一起形成正极（5），所有所述负极耳（61）全部重叠在一起形成负极（6）；步骤8）将电芯核心组件放入电芯罩壳（1）中，并将其正极（5）和负极（6）分别与所述电芯罩壳（1）上的正极极柱（11）和负极极柱（12）相连接，最后注入电解液并封口。6.根据权利要求1所述的半卷绕叠层锂离子电池电芯的制备方法，其特征在于：所述导热材料为金属铝、导热PP或半陶瓷结构导热PP。2CN10880807