鋰離子電池的電芯制造技術

本實用新型專利技術公開了一種鋰離子電池的電芯，它包括并聯的容量型電芯和功率型電芯，容量型電芯包括若干個第一正極片（1）、第一負極片（2）和第一隔膜（3），功率型電芯包括若干個第二正極片（4）、第二負極片（5）和第二隔膜（6），各個第一正極片（1）和第二正極片（4）上的陰極（7）均與同一個正極耳（8）電連接，各個第一負極片（2）和第二負極片（5）上的陽極（9）均與同一個負極耳（10）電連接。本實用新型專利技術既能大功率放電而且容量又高。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及鋰離子電池
，具體講是一種兼顧容量和功率性能的鋰離子電池的電芯。
技術介紹
目前有很多設備使用鋰離子電池作為供電電源，設備啟動時需要的電流比較大，因此要求電源既能夠提供足夠大的功率支持設備啟動工作，又要儲存有足夠多的能量維持設備長期運行。鋰離子電池包括電芯，現有技術的鋰離子電池，其電芯包括容量型電芯和功率型電芯兩類，容量型電芯具有高的容量，能夠儲存足夠多的能量，容量型電芯可制成的容量型電池，用于維持設備長期運行，功率型電芯具有較大的充放電電流(即較大功率)，功率型電 芯可制成功率型電池，用于使設備啟動，但無法使鋰離子電池的電芯既能有足夠大的功率支持設備瞬間啟動工作，又有足夠多的能量維持設備長期運行，這就會導致電源功率不足無法使設備啟動或電源能量過早用完而導致設備無法運行，為解決這一問題，需要采用兩個電池分別作為設備的啟動電源和能量電源，這就需要設置專門的電路控制模塊和轉換開關，結構較復雜，并且在設備多次啟動的情況下，啟動電源容易出現電量不足導致設備無法啟動。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是，提供既能大功率放電而且容量又高的鋰離子電池的電芯。為解決上述技術問題，本技術提供的鋰離子電池的電芯，它包括并聯的容量型電芯和功率型電芯，容量型電芯包括若干個交替疊置的第一正極片和第一負極片，或若干個交替疊置并卷繞的第一正極片和第一負極片，各個第一正極片的活性材料的面密度均落入范圍187. 12g/m2 220. 54g/m2,相鄰的第一正極片和第一負極片之間設有用于分隔所述的第一正極片和第一負極片的第一隔膜，功率型電芯包括若干個交替疊置的第二正極片和第二負極片，或若干個交替疊置并卷繞的第二正極片和第二負極片，各個第二正極片活性材料的面密度均落入范圍106. 93g/m2 187. 12g/m2，相鄰的第二正極片和第二負極片之間設有用于分隔所述的第二正極片和第二負極片的第二隔膜，各個第一正極片和第二正極片上的陰極均與同一個正極耳電連接，各個第一負極片和第二負極片上的陽極均與同一個負極耳電連接。采用以上結構后，本技術與現有技術相比，具有以下的優點功率型電芯能夠大功率放電，容量型電芯容量比較高，能夠儲存較大的電能，在設備啟動需要大倍率放電時，功率型電芯就可以提供大功率放電，而設備正常運行時容量型電芯就可以提供它的高電能，功率型電芯和容量型電芯二者的電能可以相互補充，使該電芯制成的鋰離子電池既能使設備瞬間啟動工作，又能長期運行，有效避免了電源能量過早用完而導致設備無法運行，并且不需要設置兩個電池組，使供電回路結構簡化。作為優選，所述的各個第一正極片的活性材料的面密度均為200. 49g/m2。作為優選，所述的各個第二正極片的活性材料的面密度均為120. 29g/m2。作為優選，所述的各個第一正極片和第二正極片的活性材料的面密度還可以呈階梯狀分布，活性材料分布比較均勻，可以更合理的利用大功率放電和高容量，使鋰離子電池的使用壽命更長。作為優選，所述的第一正極片和第二正極片的活性材料由LiMn204、LiNiaCobMncO2和LiCoO2中的一種或幾種組成，a、b和c滿足以下條件:0〈a〈l, 0〈b〈l, 0〈c〈l,且a+b+c=l,所述的第一負極片和第二負極片的活性材料為石墨或Li4Ti5O1215附圖說明 圖I是本技術鋰離子電池的電芯的極片疊置時的結構示意圖；圖2是本技術鋰離子電池的電芯的極片疊置后卷繞時的結構示意圖。其中，I、第一正極片；2、第一負極片；3、第一隔膜；4、第二正極片；5、第二負極片；6、第二隔膜；7、陰極；8、正極耳；9、陽極；10、負極耳。具體實施方式以下結合附圖和具體實施方式對本技術作進一步詳細地說明。實施例一由圖I所示本技術鋰離子電池的電芯的結構示意圖可知，它包括并聯的容量型電芯和功率型電芯，容量型電芯包括若干個交替疊置的第一正極片I和第一負極片2,各個第一正極片I的活性材料的面密度均落入范圍187. 12g/m2 220. 54g/m2,相鄰的第一正極片I和第一負極片2之間設有用于分隔所述的第一正極片I和第一負極片2的第一隔膜3，功率型電芯包括若干個交替疊置的第二正極片4和第二負極片5，各個第二正極片4活性材料的面密度均落入范圍106. 93g/m2 187. 12g/m2，相鄰的第二正極片4和第二負極片5之間設有用于分隔所述的第二正極片4和第二負極片5的第二隔膜6，各個第一正極片I和第二正極片4上的陰極7均與同一個正極耳8電連接，各個第一負極片2和第二負極片5上的陽極9均與同一個負極耳10電連接，容量型電芯和功率型電芯并聯是指容量型電芯和功率型電芯疊置，各個第一正極片I和第二正極片4上的陰極7焊接在一起，并同時連接有一個正極耳8，各個第一負極片2和第二負極片5上的陽極9焊接在一起，并同時連接有一個負極耳10，極耳就是從電芯中將正負極引出來的金屬導電體，也就是電池在進行充放電時的接觸點。所述的各個第一正極片I的活性材料的面密度均為200. 49g/m2，所述的各個第二正極片4的活性材料的面密度均為120. 29g/m2。另一種情況，所述的各個第一正極片I和第二正極片4的活性材料的面密度呈階梯狀分布，活性材料分布比較均勻。所述的第一正極片I和第二正極片4的活性材料由LiMn204、LiNiaCobMncO2和LiCoO2中的一種或幾種組成，a、b和c滿足以下條件0<a<l, 0<b<l, 0<c<l,且a+b+c=l,所述的第一負極片3和第二負極片5的活性材料為石墨或Li4Ti5O1215在設備啟動時，功率型電芯就可以提供大功率放電，在設備正常運行時，容量型電芯就可以提供它的高能量，功率型電芯和容量型電芯二者的能量可以相互補充。實施例二由圖2所示本技術鋰離子電池的電芯的結構示意圖可知，容量型電芯包括若干個交替疊置并卷繞的第一正極片I和第一負極片2，相鄰的第一正極片I和第一負極片2之間設有用于分隔所述的第一正極片I和第一負極片2的第一隔膜3,功率型電芯包括若干個交替疊置并卷繞的第二正極片4和第二負極片5，相鄰的第二正極片4和第二負極片5之間設有用于分隔所述的第二正極片4和第二負極片5的第二隔膜6，該鋰離子電池的電芯的其他部分結構與實施例一相同。以上僅就本技術應用較佳的實例做出了說明，但不能理解為是對權利要求的限制，本技術的結構可以有其他變化，不局限于上述結構。總之，凡在本技術的獨 立權利要求的保護范圍內所作的各種變化均在本技術的保護范圍內。權利要求1.一種鋰離子電池的電芯，其特征在于它包括并聯的容量型電芯和功率型電芯，容量型電芯包括若干個交替疊置的第一正極片(I)和第一負極片(2)，或若干個交替疊置并卷繞的第一正極片(I)和第一負極片(2)，各個第一正極片(I)的活性材料的面密度均落入范圍187. 12g/m2 220. 54g/m2,相鄰的第一正極片(I)和第一負極片(2)之間設有用于分隔所述的第一正極片(I)和第一負極片(2)的第一隔膜(3)，功率型電芯包括若干個交替疊置的第二正極片(4)和第二負極片(5)，或若干個交替疊置并卷繞的第二正極片(4)和第二負極片(5)本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋰離子電池的電芯，其特征在于：它包括并聯的容量型電芯和功率型電芯，容量型電芯包括若干個交替疊置的第一正極片（1）和第一負極片（2），或若干個交替疊置并卷繞的第一正極片（1）和第一負極片（2），各個第一正極片（1）的活性材料的面密度均落入范圍187.12g/m2～220.54g/m2,相鄰的第一正極片（1）和第一負極片（2）之間設有用于分隔所述的第一正極片（1）和第一負極片（2）的第一隔膜（3），功率型電芯包括若干個交替疊置的第二正極片（4）和第二負極片（5），或若干個交替疊置并卷繞的第二正極片（4）和第二負極片（5），各個第二正極片（4）活性材料的面密度均落入范圍106.93g/m2～187.12g/m2，相鄰的第二正極片（4）和第二負極片（5）之間設有用于分隔所述的第二正極片（4）和第二負極片（5）的第二隔膜（6），各個第一正極片（1）和第二正極片（4）上的陰極（7）均與同一個正極耳（8）電連接，各個第一負極片（2）和第二負極片（5）上的陽極（9）均與同一個負極耳（10）電連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：方振華，劉瑞瑞，劉工，董明，
申請(專利權)人：寧波伊司達鋰電池有限公司，
類型：實用新型
國別省市：