卷芯、聚合物鋰離子電池及制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及卷芯、聚合物鋰離子電池及制備方法，其中，一種聚合物鋰離子電池的卷芯，包括正極片、負(fù)極片、設(shè)置在負(fù)極片或正極片上以用于隔開負(fù)極片和正電極片的隔膜，其特征在于，層疊的所述正極片和所述負(fù)極片的前部分以第一卷繞直徑卷繞成所述卷芯的內(nèi)卷部，層疊的所述正極片和所述負(fù)極片的后部分以第二卷繞直徑卷繞成所述卷芯的外卷部，所述外卷部包圍繞著所述內(nèi)卷部，所述第二卷繞直徑大于所述第一卷繞直徑。本發(fā)明專利技術(shù)能便于聚合物鋰離子電池相對較好地利用非規(guī)則的立體空間。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及新能源二次電池技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及聚合物鋰離子電池卷芯及相應(yīng)的電池、制備工序。
技術(shù)介紹
目前，電子信息時代使對移動電源的需求快速增長。鋰離子電池具有高電壓、高容量的重要優(yōu)點(diǎn)，且循環(huán)壽命長、安全性能好，使其在便攜式電子設(shè)備、電動汽車、空間技術(shù)、 國防工業(yè)等多方面具有廣闊的應(yīng)用前景，成為近幾年廣為關(guān)注的研究熱點(diǎn)。如圖I所示，現(xiàn)有的一種聚合物鋰離子電池，包括卷芯、正極耳SI、負(fù)極耳S2、非水電解液及外殼，卷芯包括正極片S3、負(fù)極片S4、設(shè)置在正極片S3或負(fù)極片S4上以用于隔開正電極片和負(fù)極片的隔膜S5，正極片S3涂有正極活性材料層并且前端留有空箔，負(fù)極片S4 涂有負(fù)極活性材料層并且前端留有空箔，層疊的正極片S3和負(fù)極片S4以一卷繞直徑H卷繞成卷芯；負(fù)極耳S2、正極耳SI分別對應(yīng)地焊接處于負(fù)極片S4、正極片S3上；經(jīng)熱壓成規(guī)則方形立體的卷芯和非水電解液容納于外殼內(nèi)。但由于電子產(chǎn)品再設(shè)計時盛放電源的空間并不能保證為規(guī)則的方形立體空間，從而造成很多空間浪費(fèi)，產(chǎn)品持續(xù)使用時間不能達(dá)到設(shè)計的要求，使產(chǎn)品存在一些設(shè)計缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種聚合物鋰離子電池的卷芯，能便于聚合物鋰離子電池相對較好地利用非規(guī)則的立體空間。本專利技術(shù)要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種聚合物鋰離子電池，能相對較好地利用非規(guī)則的立體空間。上述第一技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種聚合物鋰離子電池的卷芯，包括正極片、負(fù)極片、設(shè)置在負(fù)極片或正極片上以用于隔開負(fù)極片和正電極片的隔膜，其特征在于，層疊的所述正極片和所述負(fù)極片的前部分以第一卷繞直徑卷繞成所述卷芯的內(nèi)卷部，層疊的所述正極片和所述負(fù)極片的后部分以第二卷繞直徑卷繞成所述卷芯的外卷部，所述外卷部包圍繞著所述內(nèi)卷部，所述第二卷繞直徑大于所述第一卷繞直徑。由上述技術(shù)方案可見，本專利技術(shù)將卷芯設(shè)置包括卷繞直徑不同的內(nèi)卷部和外卷部并且外卷部包圍著內(nèi)卷部，這樣的結(jié)構(gòu)可以方便地通過在熱壓前調(diào)整內(nèi)卷部在外卷部內(nèi)的位置來調(diào)整卷芯的最終形狀，進(jìn)而可以方便調(diào)整使用本卷芯的電池的形狀，從而使得電池相對較好地利用不同的非規(guī)則立體空間。因此，本專利技術(shù)能便于聚合物鋰離子電池相對較好地利用非規(guī)則的立體空間。本專利技術(shù)還提供制備上述卷芯的方法，包括以下步驟(I)將正極片、負(fù)極片層疊，并用隔膜將負(fù)極片和正電極片隔開；(2)以第一卷繞直徑將層疊的正極片和負(fù)極的前部分卷繞成所述卷芯的內(nèi)卷部；(3)以第二卷繞直徑將層疊的正極片和負(fù)極的后部分圍繞著所述內(nèi)卷部做卷繞成所述卷芯的外卷部，所述第二卷繞直徑大于所述第一卷繞直徑。由上述技術(shù)方案可見，本專利技術(shù)方法可以讓生產(chǎn)人員根據(jù)電池存儲空間的不規(guī)則情況來調(diào)整卷芯的內(nèi)卷部和外卷部的相對位置，從而使使用該卷芯的電池來更好地利用電池存儲空間。因此，本專利技術(shù)方法便于電池在制作過程中能靈活地調(diào)整結(jié)構(gòu)來適應(yīng)不規(guī)則的存儲空間。上述第二技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種聚合物鋰離子電池，包括卷芯、正極耳、負(fù)極耳、非水電解液及外殼，所述卷芯包括正極片、負(fù)極片、設(shè)置在負(fù)極片或正極片上以用于隔開負(fù)極片和正電極片的隔膜，層疊的所述正極片和所述負(fù)極片的前部分以第一卷繞直徑卷繞成所述卷芯的內(nèi)卷部，層疊的所述正極片和所述負(fù)極片的后部分以第二卷繞直徑卷繞成所述卷芯的外卷部，所述外卷部包圍著所述內(nèi)卷部，所述第二卷繞直徑大于所述第一卷繞直徑；負(fù)極耳、正極耳分別對應(yīng)地焊接處于負(fù)極片、正極片上，卷芯和非水電解液容納于外殼內(nèi)。其中，外殼可以是鋁殼或者鋼殼或者聚合物包裝膜。由上述技術(shù)方案可見，本專利技術(shù)將卷芯設(shè)置包括卷繞直徑不同的內(nèi)卷部和外卷部并且外卷部包圍著內(nèi)卷部，這樣的結(jié)構(gòu)可以方便地通過在熱壓前調(diào)整內(nèi)卷部在外卷部內(nèi)的位置來調(diào)整卷芯的最終形狀，進(jìn)而調(diào)整電池的形狀，從而來適應(yīng)不同的非規(guī)則立體空間。因此，本專利技術(shù)能相對較好地利用非規(guī)則的立體空間。本專利技術(shù)還提供制備上述聚合物鋰離子電池的方法，包括以下步驟(I)制作正極片和負(fù)極片采間隔涂布方式將未經(jīng)涂布的正極片進(jìn)行兩面涂布正極活性材料層，然后進(jìn)行烘烤和壓光，再按照間隔進(jìn)行切片，得出所需的正極片，正極片的前端留有空箔；采間隔涂布方式將未經(jīng)涂布的負(fù)極片進(jìn)行兩面涂布負(fù)極活性材料層，然后進(jìn)行烘烤和壓光，再按照間隔進(jìn)行切片，得出所需的負(fù)極片，負(fù)極片的前端留有空箔；(2)、將正極耳、負(fù)極耳對應(yīng)地焊接在正極片前端的空箔、負(fù)極片前端的空箔上；(3)卷芯的制作(301)將連有正極耳的正極片和連有負(fù)極耳的負(fù)極片進(jìn)行疊放，隔膜設(shè)置在負(fù)極片或正極片上以將正極片和負(fù)極片進(jìn)行隔開；(302)以第一卷繞直徑將層疊的正極片和負(fù)極片的前部分卷繞成卷芯的內(nèi)卷部；(303)以第二卷繞直徑將層疊的正極片和負(fù)極片的后部分圍繞著內(nèi)卷部做卷繞成卷芯的外卷部，得卷芯；(4)將步驟(3)所得的卷芯進(jìn)行熱壓定型；(5)將熱壓定型的卷芯裝進(jìn)外殼內(nèi)，進(jìn)行頂側(cè)封、注非水電解液、化成、分選后出聚合物鋰離子電池。由上述技術(shù)方案可見，本專利技術(shù)方法可以讓生產(chǎn)人員根據(jù)電池存儲空間的不規(guī)則情況來調(diào)整卷芯的內(nèi)卷部和外卷部的相對位置，從而調(diào)整電池的結(jié)構(gòu)來更好地利用不規(guī)則的電池存儲空間。因此，本專利技術(shù)方法便于電池在制作過程中能靈活地調(diào)整結(jié)構(gòu)來適應(yīng)不規(guī)則的存儲空間。本專利技術(shù)制作的電池除了可以較好地利用非規(guī)則的立體空間，還具備以下特性I、體積能量密度高，能量密度可以高達(dá)520Wh/L以上；2、安全性高，可通過250°C鐵板高溫加熱測試和2C/10V過充電測試；3、循環(huán)壽命優(yōu)良，常溫循環(huán)800次容量可以保持80%以上。附圖說明圖I為
技術(shù)介紹
中現(xiàn)有的聚合物鋰離子電池的卷芯的結(jié)構(gòu)示意圖2為實施例一的卷芯的軸視圖3為實施例一的卷芯的俯視圖4為實施例二的卷芯的軸視圖5為實施例二的卷芯的俯視圖6為實施例三的連有正極耳的正極片；圖7為實施例三的連有負(fù)極耳的負(fù)極片；圖8為實施例三的正極片、負(fù)極片的層疊示意圖9為實施例三的連有正極耳、負(fù)極耳的卷芯的軸視圖10為實施例三的連有正極耳、負(fù)極耳的卷芯的俯視圖11為實施例三的熱壓后的連有正極耳、負(fù)極耳的卷芯的軸視圖12為實施例三的熱壓后的連有正極耳、負(fù)極耳的卷芯的俯視圖13為實施例四的連有正極耳、負(fù)極耳的卷芯的軸視圖14為實施例四的連有正極耳、負(fù)極耳的卷芯的俯視圖15為實施例四的熱壓后的連有正極耳、負(fù)極耳的卷芯的軸視圖16為實施例四的熱壓后的連有正極耳、負(fù)極耳的卷芯的俯視圖。具體實施方式實施例一如圖2和圖3所示，本實施例提供一種聚合物鋰離子電池的卷芯，包括正極片、負(fù)極片、設(shè)置在負(fù)極片上以用于隔開正電極片和負(fù)極片的隔膜，層疊的正極片和負(fù)極片的前部分以第一卷繞直徑D21卷繞成卷芯的內(nèi)卷部201，層疊的正極片和負(fù)極片的后部分以第二卷繞直徑D22卷繞成卷芯的外卷部202，外卷部202包圍繞著內(nèi)卷部201，第二卷繞直徑 D22大于第一卷繞直徑D21。上述卷芯的制作方法包括(I)將正極片、負(fù)極片層疊，并用隔膜將負(fù)極片和正電極片隔開；(2)以第一卷繞直徑D21將層疊的正極片和負(fù)極的前部分卷繞成卷芯的內(nèi)卷部 201 ；(3)以第二卷繞直徑D22將層疊的正極片和負(fù)極的后部分圍繞著內(nèi)卷部201做卷繞成卷芯的外卷部202。在本實施例中，卷芯的內(nèi)卷部201緊靠著外卷部202的左內(nèi)側(cè)。施例二如圖4和圖5所示，本實施例提供一種聚合物鋰離子電池的卷芯與實施本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種聚合物鋰離子電池的卷芯，包括正極片、負(fù)極片、設(shè)置在負(fù)極片或正極片上以用于隔開負(fù)極片和正電極片的隔膜，其特征在于，層疊的所述正極片和所述負(fù)極片的前部分以第一卷繞直徑卷繞成所述卷芯的內(nèi)卷部，層疊的所述正極片和所述負(fù)極片的后部分以第二卷繞直徑卷繞成所述卷芯的外卷部，所述外卷部包圍繞著所述內(nèi)卷部，所述第二卷繞直徑大于所述第一卷繞直徑。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐延銘，李俊義，孫迎超，
申請(專利權(quán))人：珠海光宇電池有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：