一種多卷芯結構的動力軟包鋰離子電池制造技術

本發明專利技術公開了一種多卷芯結構的動力軟包鋰離子電池，由正極片、隔膜、負極片卷繞成單只裸電芯，多只裸電芯再以并聯方式層疊在一起，然后鋁帶和鋁極耳焊接在一起，銅帶和鍍鎳銅極耳或鎳極耳焊接在一起。使用多只裸電芯以并聯方式層疊在一起，所述由正極片、負極片、隔膜卷繞成的裸電芯的鋁帶、銅帶在電芯的同一側。與現有技術相比，本發明專利技術的優點在于：一是可以改善卷繞式結構聚合物鋰電池的大電流充放電性能；其次保留了卷繞式鋰電池的工藝簡單、生產效率高的特點；三是節約了寶貴的鎳資源；四是提高焊頭和切刀壽命，降低成本、保證焊接穩定性、一致性。

【技術實現步驟摘要】
一種多卷芯結構的動力軟包鋰離子電池
本專利技術涉及一種軟包聚合物鋰離子電池，尤其是一種多卷芯結構的動力軟包離子電池。
技術介紹
近年來，因鋰離子電池具有工作電壓高，能量密度大，無記憶效應、循環壽命長和無污染等優點使其應用領域不斷拓展，同時對其各方面性能要求也不斷提高。隨著鋰電池在日常生活中的應用，人們逐漸了解并肯定了鋰電池相對其他體系電池的有優越性，對鋰電池的要求和期望也足見提高。最初的容量型鋰電池已廣泛用用于手機、筆記本電腦、數碼相機等便攜式電子設備中。現在大電流高倍率放電的動力型鋰電池液開始應用于電動工具、電瓶車、礦燈、物流車、乘用車等與人們生活密不可分的電子設備中。眾所周知，現今制作動力型聚合物鋰電池裸電芯普遍的方法采用疊片式：即模切好的正負極片和隔膜層疊在一起，其特點是制作的電池內阻小適合大電流放電，缺點是疊片工藝復雜、疊片效率非常低。如果要提高產能需要購買大量的疊片設備，該結構限制了聚合物鋰電池的產能提升；另一方面，現在的技術方案采用鎳帶作為負極耳，一是鎳為稀貴金屬，生產成本較高；二是鎳的導電性也次于銅材料；三是鎳的莫氏硬度也高于銅極耳，制片時對超聲焊接設備焊頭、極耳裁切刀磨損大。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供一種多卷芯結構的動力軟包鋰離子電池，可以大大改善卷繞式結構鋰電池大電流充放電性能，提高生產效率，同時采用銅帶和鍍鎳銅極耳或鎳極耳，提高了焊頭、切刀壽命，節約了寶貴的鎳資源。為了實現上述目的，本專利技術的具體技術方案如下：一種多卷芯結構的動力軟包離子電池，由正極片、隔膜、負極片卷繞成單只裸電芯，多裸電芯在以并聯方式層疊在一起，然后鋁帶和鋁極耳焊接在一起，銅帶和鍍鎳銅極耳或鎳極耳焊接在一起。使用多只裸電芯以并聯方式層疊在一起，所述由正極片、負極片、隔膜卷繞成的裸電芯的鋁帶、銅帶在電芯的同一側。所述鋁帶、銅帶通過超聲焊接方式固定在條狀集流體的無涂層箔材處。所述的裸電芯通過層疊方式并聯在一起，鋁帶（厚度0.1~0.15mm）、銅帶(厚度0.05~0.1mm)在電芯的同一側，然后通后超聲焊接方式和鋁極耳(厚度0.1~0.3mm)、鍍鎳銅極耳或鎳極耳（厚度0.1~0.3mm）焊接在一起。本專利技術采用裸電芯卷繞式結構，多卷芯并聯方式層疊在一起的結構可以解決卷繞式結構電芯內阻高問題，同時大大提高了裸電芯生產效率；采用銅帶、鍍鎳銅極耳或鎳極耳的話可以降低成本、減小電池內阻、提高焊頭和切刀壽命、提高焊接的穩定性、降低極耳裁切毛刺、提高電池的大電流放電性能。與現有技術相比，本專利技術的優點在于：一是可以改善卷繞式結構聚合物鋰電池的大電流充放電性能；其次保留了卷繞式鋰電池的工藝簡單、生產效率高的特點；三是節約了寶貴的鎳資源；四是提高焊頭和切刀壽命，降低成本、保證焊接穩定性、一致性。附圖說明圖1為本專利技術的正極片結構示意圖；圖2為本專利技術的負極片結構示意圖；圖3為本專利技術中單體裸電芯結構示意圖；圖4為本專利技術中電芯包結構示意圖；圖5為本專利技術中正/負極耳結構示意圖；圖6為本專利技術中正/負極耳焊接結構示意圖；圖7為本專利技術焊接完成的電芯包結構示意圖；圖8為本專利技術中采用銅帶與鎳帶的壽命對比圖；圖9為本專利技術中采用銅帶與鎳帶的內阻對比圖；圖10為本專利技術卷繞結構與現有疊片技術的生產效率對比圖；圖11為本專利技術多卷芯結構與疊片電芯大電流放電性能對比圖。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例，對專利技術進行詳細說明。參照圖1與圖2，正極片4由第一鋁帶5通過超聲焊接在集流體無涂層的鋁箔空白部3制成；負極片7由第一銅帶8通過超聲焊接在集流體無涂層的銅箔空白部6制成。如圖3和圖4所示，單體裸電芯1為正極片4、負極片7、隔膜11卷繞后的制成，第一鋁帶5、第一銅帶8分布在裸電芯1同一側；多個裸電芯1按照并聯方式層疊在一起固定為電芯包2，若干并列的第一鋁帶5構成第二鋁帶12，同理，若干并列的第一銅帶8構成第二銅帶13。如圖5至圖7所示，通過超聲焊接把第二鋁帶12和鋁極耳9（包含CPP膠9a）焊接在一起，鋁極耳放在第二鋁帶12各層的中間層，過超聲焊接把第二銅帶13、鍍鎳銅極耳或鎳極耳10(包含CPP膠10a)焊接在一起，鍍鎳銅極耳或鎳極耳放在第二銅帶13各層的中間層，最后形成的焊接完成的電芯包2。圖8為本專利技術中采用銅帶與鎳帶的壽命對比圖，采用銅帶，焊頭壽命得到極大的提升。圖9為本專利技術中采用銅帶與鎳帶的內阻對比圖，采用4卷芯并聯結構的10Ah電芯，鎳帶/銅帶尺寸為0.1*8mm(厚度*寬度)，相同規格的銅帶比鎳帶內阻降低0.22mΩ。圖10為本專利技術卷繞結構與現有疊片技術的生產效率對比圖，疊片設備疊一只電池效率為90秒/只，卷繞設備卷繞一只電池的效率為8秒/只，如果是4只卷繞式電池并聯，電池生產效率可以提高64%。圖11為本專利技術多卷芯結構與疊片電芯大電流放電性能對比圖，采用10Ah4卷芯結構電芯和疊片電芯倍率放電數據對比，卷繞大電流倍率和疊片電池性能無明顯差異，說明本專利技術的多卷芯結構切實可行，具有替代疊片電池的能力。以上所述，僅為本專利技術較佳的具體實施方式，但本專利技術的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
的技術人員在本專利技術披露的技術范圍內，根據本專利技術的技術方案及其專利技術構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多卷芯結構的動力軟包離子電池，其特征在于，包括：電芯包（2）、鋁極耳（9）、鍍鎳銅極耳或鎳極耳（10）；所述電芯包（2）由若干裸電芯（1）按照并聯方式層疊在一起；所述裸電芯（1）由正極片（4）、負極片（7）、隔膜（11）、卷繞成第一鋁帶（5）、第一銅帶（8）在同一側而來；所述電芯包（2）的第二鋁帶（12）和鋁極耳（9）連接，電芯包（2）的第二銅帶（13）和鍍鎳銅極耳或鎳極耳（10）連接。

【技術特征摘要】
1.一種多卷芯結構的動力軟包離子電池，其特征在于，包括：電芯包（2）、鋁極耳（9）、鍍鎳銅極耳或鎳極耳（10）；所述電芯包（2）由若干裸電芯（1）按照并聯方式層疊在一起；所述裸電芯（1）由正極片（4）、負極片（7）、隔膜（11）、卷繞成第一鋁帶（5）、第一銅帶（8）在同一側而來；所述電芯包（2）的第二鋁帶（12）和鋁極耳（9）連接，電芯包（2）的第二銅帶（13）和鍍鎳銅極耳或鎳極耳（10...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄒朋輝，楊萬光，張潔云，
申請(專利權)人：廣東天勁新能源科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44