適用于大倍率放電的鋰離子電池以及極片制造技術

本發明專利技術涉及鋰離子電池，公開了一種適用于大倍率放電的鋰離子電池以及極片。電池包括電芯體，在電芯體電極上焊接有極耳，極耳包括：一金屬帶以及極耳膠，金屬帶包括位于兩末端的第一段、第二段、以及位于第一段與第二段之間的中間段，極耳膠粘貼在中間段的兩面，極耳膠的寬度寬于中間段的寬度，第一段、第二段的厚度薄于中間段的厚度，第一段位于電芯體的鋁塑膜殼體內，與電芯體的電極焊接連接，中間段貫穿鋁塑膜殼體，極耳膠與其兩邊的鋁塑膜熔融密封結合在一起，使金屬帶與鋁塑膜殼體相絕緣，第二段伸出在鋁塑膜殼體外。采用該技術方案有利于降低電池的溫度，提高其放電性能。

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.

【技術實現步驟摘要】
適用于大倍率放電的鋰離子電池以及極片
本專利技術涉及鋰離子電池制造領域，尤其涉及一種適用于大倍率放電的鋰離子電池以及極片。
技術介紹
近年來，隨著航模、電動工具和電動玩具的快速發展，對鋰離子電池的倍率放電性能要求也越來越高，但目前商品化的鋰離子電池很難實現20C倍率以上的持續放電，其主要原因是電池在大倍率放電時，極耳發熱嚴重，電池整體溫度過高，使得電池容易熱失控，從而導致電池倍率放電性能和循環性能變差。本專利技術在進行本專利技術研究過程中發現，極耳是電池輸出至外部的能量傳遞的載體，所以電池大倍率放電時，提高極耳的載流量能夠在放電初期有效改善電池的倍率放電性能。圖1、2為現有技術的鋰離子電池的極耳結構，參見圖1、2所示，極耳的寬度受鋰離子電池上的極耳伸出端的寬度限制，極耳包括金屬帶101以及粘貼在金屬帶101中部兩面的極耳膠102，極耳膠102寬度大于金屬帶101的寬度，其中金屬帶101的一端與電池鋁塑膜殼體內的電極焊接連接，另一端從鋁塑膜殼體內伸出，金屬帶101中部的極耳膠102與鋁塑膜熔融密封結合在一起。
技術實現思路
本專利技術實施例的目的之一在于提供一種適用于大倍率放電的鋰離子電池以及極片，采用該技術方案有利于降低電池的溫度，提高其放電性能。本專利技術實施例提供一種鋰離子電池，包括電芯體，在所述電芯體電極上焊接有極耳，所述極耳包括：一金屬帶以及極耳膠，其特征是，所述金屬帶包括位于兩末端的第一段、第二段、以及位于所述第一段與第二段之間的中間段，所述極耳膠粘貼在所述中間段的兩面，所述極耳膠的寬度寬于所述中間段的寬度，所述第一段、第二段的厚度薄于所述中間段的厚度，所述第一段位于所述電芯體的鋁塑膜殼體內，與所述電芯體的電極焊接連接，所述中間段貫穿所述鋁塑膜殼體，所述極耳膠與其兩邊的鋁塑膜熔融密封結合在一起，使所述金屬帶與所述鋁塑膜殼體相絕緣，所述第二段伸出在所述鋁塑膜殼體外。可選地，所述第一段、第二段的寬度大于所述中間段的寬度。可選地，所述第一段、第二段的厚度均為2毫米，所述中間段的厚度為3毫米，所述厚度的誤差為正負0.02毫米。可選地，所述第一段、第二段的寬度大于或者等于所述極耳膠的寬度。可選地，所述鋰離子電池為疊片電池。本專利技術實施例提供的一種適用于疊片鋰離子電池用的極片，所述極耳包括：一金屬帶以及極耳膠，所述金屬帶包括位于兩末端的第一段、第二段、以及位于所述第一段與第二段之間的中間段，所述極耳膠粘貼在所述中間段的兩面，所述極耳膠的寬度寬于所述中間段的寬度，所述第一段、第二段的厚度薄于所述中間段的厚度。可選地，所述第一段、第二段的寬度大于所述中間段的寬度。可選地，所述第一段、第二段的厚度均為2毫米，所述中間段的厚度為3毫米，所述厚度的誤差為正負0.02毫米。可選地，所述第一段、第二段的寬度大于或者等于所述極耳膠的寬度。由上可見，電池采用了中間段厚度較厚的金屬帶作為極耳，在大倍率放電過程中，靠近極耳區域的溫度最高，因此這部分區域產生大量的焦耳熱，導致溫度上升過快，而采用ND-3、ND-4、電池的電池結構能夠加大極耳的載流量，能夠有效降低極耳區域的電化學極化，減緩了電池表面溫度的上升，因而改善了電池的安全性能。以上實驗結果表明電池采用實施例1、2的結構不僅具有良好的倍率放電性能，而且具有較好的安全可靠性。由表二可見，ND-4電池的表面溫度比ND-1、ND-2電池降低13-21℃。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本專利技術的不當限定。圖1為現有技術提供的鋰離子電池的極耳的主視結構示意圖；圖2為圖1的側面示意圖；圖3為本實施例1提供的一種鋰離子電池的極耳的主視結構示意圖；圖4為圖3的側面示意圖；圖5為本實施例2提供的一種鋰離子電池的極耳的主視結構示意圖；圖6為圖5的側面示意圖；圖7為鋰離子電池結構示意圖；圖8為電池的20倍率放電曲線示意圖。具體實施方式下面將結合附圖以及具體實施例來詳細說明本專利技術，在此本專利技術的示意性實施例以及說明用來解釋本專利技術，但并不作為對本專利技術的限定。實施例1：本實施例提供了一種鋰離子電池，包括由正極片、負極片以及隔膜制成的電芯體，在電芯體的電極上焊接有極耳，參見圖3、4所示，極耳包括一金屬帶以及極耳膠304(高分子復合材料膠片)，本實施例的極耳的金屬帶包括位于兩末端的第一段301、第二段302、以及位于第一段301與第二段302之間的中間段303，極耳膠304粘貼在中間段303的兩面，極耳的第一段301位于電芯體的鋁塑膜殼體內，與電芯體的電極焊接，中間段303貫穿鋁塑膜殼體，中間段303上的極耳膠304與兩邊的鋁塑膜熔融密封結合在一起，從而實現鋁塑膜殼體與金屬帶的絕緣隔離以及鋁塑膜殼體的密封，金屬帶的第二段302伸出在鋁塑膜殼體外，以與外部電路進行焊接連接。在本實施例中，金屬帶的中間段303的寬度由電芯體的尺寸規格設置，具體是根據極耳伸出端的鋁塑膜殼體的寬度決定。在本實施例中，將金屬帶的中間段303的寬度設置為當前電芯體的尺寸規格允許范圍內的最大值。在本實施例中將金屬帶的第一段301、第二段302的厚度設置得與正常組相同，中間段303的厚度較厚，試驗證明，采用該結構進一步有利于提高電池的載流量，降低電池的內阻。實施例2：參見圖5、6所示，本實施例與實施例1的不同之處在于：本實施類還將金屬帶兩末端的第一段301、第二段302的寬度設置成大于中間段303的寬度，等于極耳膠304的寬度，從而進一步提高極耳的載流量。上述實施例1、2技術方案特別適用于疊片鋰離子電池，特別是薄型鋰離子電池。以下在現有高倍率體系的基礎上，研究了極耳的尺寸、規格對鋰離子電池的倍率放電性能以及倍率循環性能的影響1、電池的制備以及設計將正極活性物質LiCoO2、超導炭黑SP和導電石墨KS6混合，以PVDF作為粘結劑配制成正極漿料。將負極活性物質MCMB和超導炭黑SP混合，以PVDF作為粘結劑配制成負極漿料，將正、負極漿料經涂布和輥壓后，制成超薄、多孔隙的正極片和負極片。按常規鋰離子電池的制備方法，將正、負極片采用疊片結構制備成額定容量為2.6Ah的7334106-S2A型鋰離子電池，以鋁極耳(金屬帶為鋁片)作為正極耳，銅鍍鎳極耳(金屬帶為表面鍍銅的鎳帶)作為負極耳，正極耳以及負極耳的尺寸均如表一所示。根據上述的極耳尺寸要求，本實施例以圖7所示的同側出極耳的鋰離子電池為例，根據本實施例的電池的最大放電電流、以及電池的型號，計算鋰離子電池的極耳尺寸要求，結合工藝誤差等因素考慮，確定該電池的極耳寬度最大寬度是14毫米，即極耳膠的寬度為14毫米，即極耳膠所在的中間段的極耳的寬度要求小于14毫米。實驗電池的極耳設計如表一所示：表一：實驗電池的極耳設計參數2、主要測試儀器采用BS-9088K-3A鋰離子電池自動檢測裝置(廣州產)對電池進行化成和分容；采用BK-7024L/60可充電電池檢測設備(廣州產)對電池進行倍率放電性能的檢測；采用熱電偶檢測倍率放電時的電池表面溫度，得到表二所示的數據。3、極耳尺寸對電池倍率放電性能的影響本文通過改變極耳的尺寸，研究極耳對電池20C倍率放電性能、及電池表面溫度的影響。將ND-1、ND-2、ND-3和ND-4電池以20C倍率恒流放電至3.0V，電池倍率放電曲線見圖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種適用于大倍率放電的鋰離子電池，包括電芯體，在所述電芯體電極上焊接有極耳，所述極耳包括：一金屬帶以及極耳膠，其特征是，所述金屬帶包括位于兩末端的第一段、第二段、以及位于所述第一段與第二段之間的中間段，所述極耳膠粘貼在所述中間段的兩面，所述極耳膠的寬度寬于所述中間段的寬度，所述第一段、第二段的厚度薄于所述中間段的厚度，所述第一段位于所述電芯體的鋁塑膜殼體內，與所述電芯體的電極焊接連接，所述中間段貫穿所述鋁塑膜殼體，所述極耳膠與其兩邊的鋁塑膜熔融密封結合在一起，使所述金屬帶與所述鋁塑膜殼體相絕緣，所述第二段伸出在所述鋁塑膜殼體外。

【技術特征摘要】
2017.02.17 CN 20171008543731.一種適用于大倍率放電的鋰離子電池，包括電芯體，在所述電芯體電極上焊接有極耳，所述極耳包括：一金屬帶以及極耳膠，其特征是，所述金屬帶包括位于兩末端的第一段、第二段、以及位于所述第一段與第二段之間的中間段，所述極耳膠粘貼在所述中間段的兩面，所述極耳膠的寬度寬于所述中間段的寬度，所述第一段、第二段的厚度薄于所述中間段的厚度，所述第一段位于所述電芯體的鋁塑膜殼體內，與所述電芯體的電極焊接連接，所述中間段貫穿所述鋁塑膜殼體，所述極耳膠與其兩邊的鋁塑膜熔融密封結合在一起，使所述金屬帶與所述鋁塑膜殼體相絕緣，所述第二段伸出在所述鋁塑膜殼體外。2.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征是，所述第一段、第二段的寬度大于所述中間段的寬度。3.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征是，所述第一段、第二段的厚度均為2毫米，所述中間段的厚度為3毫米，所述厚度的誤差為正負...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何安軒，王佳，
申請(專利權)人：湖南格瑞普新能源有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南,43