CN201789034U - 高性能长寿命聚合物锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
一种高性能长寿命聚合物锂离子电池，含有正极片、隔膜袋、负极片、正极双电池、正极单电池、负极双电池、负极单电池。该设计能有效的避免电池正负极片接触造成的短路，减少了电池组装过程中的手工操作，减少了人为因素对电池质量的影响，提高了生产效率及产品质量，降低了生产成本，保证电池的使用寿命及安全性能。为电池组装的机械化生产提供了工艺基础理论的支持，为今后锂电池的装备制造提供了依据。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种锂离子电池，特别是一种高性能长寿命聚合物锂离子电池。
背景技术
随着经济的快速发展与社会的进步，老产品更新换代的频率越来越快，向高新技术方向发展，特别是锂电池，用于手提电脑、手机、摄录像机等电子产品的应用范围越来越广。高性能锂电池向“轻、薄、短、小”的目标迈进，而对于各电子产品的电源来讲，锂离子电池是最佳选择。目前：世界上多数发达国家已将锂离子电池逐步向电动自行车、电动汽车、电动客车等领域拓展。在市场上：锂离子电池的主流产品为液态锂离子电池，但是液态锂离子电池无法满足用户对电池多形状的需求，而且：在使用中存在着危险，逐步被具有更大能量密度、更薄、更小、更轻的聚合物锂离子电池所代替，其具有液态锂离子电池无法比拟的特性。但是：在聚合物锂离子电池的制作过程中，由于极片堆的组装不当，会缩短锂离子电池的使用寿命，目前：极片堆的组装方法有两种：卷绕式和叠层式，叠层式组装方法又可细分为折叠式和单电池式两类，但是在使用过程中，上述组装方法均存在着种种弊端：如卷绕式不适合大型及微型电池，而且对卷绕要求很高，一不小心就会造成次品，废品率高；叠层式的两种方式过多依赖手工操作，生产效率低，会出现短路问题，制造成本高。所以为了解决锂离子电池的质量问题，科研单位和企业科技人员在不断地研究、探索、改进，希望能设计出一种避免短路，高效率，高质量长寿命的聚合物锂离子电池。虽然取得了较大的进展，但在实际使用中仍然存在着尚未克服的技术难题。
发明内容
本实用新型的目的在于克服以上不足，提供一种高性能长寿命聚合物锂离子电池，有效地避免电池正负极极片接触造成的短路，而且减少了电池组装过程中的手工操作，减少了人为因素对电池质量的影响，为提高电池组装的机械化水平提供了工艺基础理论的支持，提高了电池产品的一致性，提高生产效率、有效地降低产品成本，并提高电池性能及使用寿命，安全、可靠。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：含有正极片、隔膜袋、负极片、正极双电池、正极单电池、负极双电池、负极单电池，隔膜袋中装有正极片，正极片呈长方形状，上面设有两个形状大小相同的凸起极耳，隔膜袋表面涂一层PP、PE或PVDF2801，即聚偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，在隔膜袋外侧一侧粘有一层双面涂层的负极片，负极片呈长方形状，上方设有一个凸起极耳，先构成了正极单电池，在隔膜袋两侧分别粘一层双面涂层的负极片及一层单面涂层的负极片，构成了正极双电池，将数片正极单电池合成一组，在正极单电池组的两侧各设有一片正极双电池，正极双电池与正极单电池进行组装，在正极双电池组 装外表面未加隔膜涂层，构成了一种高性能长寿命聚合物锂离子电池。
该高性能长寿命聚合物锂离子电池的设计原理是：在隔膜袋内放入正极片或负极片，经压机压合而成，使电极片与隔膜袋表面结合牢固，电极界面接触稳定，隔膜袋表面涂层PP、PE或者PVDF2801，即聚偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物。在隔膜袋的外侧粘有正极片或者负极片，解决了隔膜袋与电极片之间的非稳定接触问题，使充电时锂离子从正极脱嵌通过隔膜嵌入负极片或者放电时锂离子从负极脱嵌通过隔膜嵌入正极片的距离最短。正极片或负极片形状、大小与隔膜袋匹配，没有裸露的正极片或负极片，正极片与负极片之间不会直接接触，解决了电池因正、负极片直接接触而造成的短路问题，保证电池质量。将数片正极单电池、两片正极双电池或者数片负极单电池、两片负极双电池堆积，再经过焊接极耳、入铝塑包装袋、注电解液、封边、喷条形码、化分、检测分容、成品包装，完成高性能长寿命聚合物锂离子电池的组装过程。采用机械化操作，提高了电池产品的一致性，增加了同批次配组数量，提高了生产效率及产品质量，降低了生产成本，保证电池的使用寿命及安全性能。
本实用新型有益效果是：该设计能有效的避免电池正负极片接触造成的短路，减少了电池组装过程中的手工操作，减少了人为因素对电池质量的影响，提高了生产效率及产品质量，降低了生产成本，保证电池的使用寿命及安全性能。为电池组装的机械化生产提供了工艺基础理论的支持，为今后锂电池的装备制造提供了依据。
附图说明
下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步描述：
图1是高性能长寿命聚合物锂离子电池负极单电池结构分解示意图
图2是高性能长寿命聚合物锂离子电池负极双电池结构分解示意图
图3是高性能长寿命聚合物锂离子电池正极单电池结构分解示意图
图4是高性能长寿命聚合物锂离子电池正极双电池结构分解示意图
图5是负极单、双电池组成的高性能长寿命聚合物锂离子电池结构示意图
图6是正极单、双电池组成的高性能长寿命聚合物锂离子电池结构示意图
在图中：1.正极片、2.隔膜袋、3.负极片、4.负极双电池、5.负极单电池、6.正极双电池、7.正极单电池。
具体实施方式：
实施例1：在图3、图4、图6中：隔膜袋2中装有正极片1，正极片1呈长方形状，由钴酸锂或锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸亚铁锂、磷酸钒铁锂及以硅酸亚铁锂(Li2FeSiO4)为代表的Li2MSiO4(M为Co，Ni，Fe，Mn等过渡金属元素)新型正极材料及其含锂氧化物、复合物、导电剂、黏结剂制成，上面设有两个形状大小相同的凸起极耳，隔膜袋2表面涂一层PP、PE或PVDF2801，即聚偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，在隔膜袋2外侧一侧粘有一层双面涂层的负极片3，负极片3呈长方形状，由合金材料、碳-石墨材料、黏结剂、添加剂制 成，上方设有一个凸起极耳，先构成了正极单电池7，在隔膜袋2两侧分别粘一层双面涂层的负极片3及一层单面涂层的负极片3，构成了正极双电池(6-1、6-2)，将数片正极单电池7合成一组，在正极单电池7组的两侧各设有一片正极双电池(6-1、6-2)，正极双电池(6-1、6-2)与正极单电池7进行组装，在正极双电池(6-1、6-2)组装外表面未加隔膜涂层，构成了一种高性能长寿命聚合物锂离子电池生产方法。
实施例2：在图1、图2、图5中：隔膜袋2中装有负极片3，负极片3呈长方形状，由合金材料、碳-石墨材料、黏结剂、添加剂制成，上方设有一个凸起极耳，隔膜袋2表面涂层一层PP、PE或PVDF2801，即聚偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，在隔膜袋2外侧一侧粘有一层双面涂层的正极片1，先构成了负极单电池5，正极片1呈长方形状，由钴酸锂或锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸亚铁锂、磷酸钒铁锂及以硅酸亚铁锂(Li2FeSiO4)为代表的Li2MSiO4(M为Co，Ni，Fe，Mn等过渡金属元素)新型正极材料及其含锂氧化物、复合物、导电剂、黏结剂制成，上面设有两个形状大小相同的凸起极耳，在隔膜袋2两侧分别粘一层双面涂层的正极片1及一层单面涂层的正极片1，构成了负极双电池(4-1、4-2)，将数片负极单电池5合成一组，在负极单电池5组的两侧各设有一片负极双电池(4-1、4-2)，负极双电池(4-1、4-2)与负极单电池5进行组装，在负极双电池(4-1、4-2)组装外表面未加隔膜涂层，构成了一种高性能长寿命聚合物锂离子电池生产方法。
在隔膜袋2内放入正极片1或负极片3，经压机压合而成，使电极片与隔膜袋2表面结合牢固，电极界面接触稳定，隔膜袋2表面涂层PP、PE或者PVDF2801，即聚偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物。在隔膜袋2的外侧粘有正极片1或者负极片3，解决了隔膜袋2与电极片之间的非稳定接触问题，使充电时锂离子从正极脱嵌通过隔膜嵌入负极片3或者放电时锂离子从负极脱嵌通过隔膜嵌入正极片1的距离最短。正极片1或负极片3形状、大小与隔膜袋2匹配，没有裸露的正极片1或负极片3，正极片1与负极片3之间不会直接接触，解决了电池因正、负极片(1、3)直接接触而造成的短路问题，保证电池质量。将数片正极单电池7、两片正极双电池(6-1、6-2)或者数片负极单电池5、两片负极双电池(4-1、4-2)堆积，再经过焊接极耳、入铝塑包装袋、注电解液、封边、喷条形码、化分、检测分容、成品包装，完成高性能长寿命聚合物锂离子电池生产方法的组装过程。采用机械化操作，提高了电池产品的一致性，增加了同批次配组数量，提高了生产效率及产品质量，降低了生产成本，保证电池的使用寿命及安全性能。
Claims (7)
1.高性能长寿命聚合物锂离子电池，含有正极片、隔膜袋、负极片、正极双电池、正极单电池、负极双电池、负极单电池，其特征是：隔膜袋中装有正极片，正极片呈长方形状，上面设有两个形状大小相同的凸起极耳，隔膜袋表面涂一层PP、PE或PVDF2801，即聚偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，在隔膜袋外侧一侧粘有一层双面涂层的负极片，负极片呈长方形状，上方设有一个凸起极耳，先构成了正极单电池，在隔膜袋两侧分别粘一层双面涂层的负极片及一层单面涂层的负极片，构成了正极双电池，将数片正极单电池合成一组，在正极单电池组的两侧各设有一片正极双电池，正极双电池与正极单电池进行组装，在正极双电池组装外表面未加隔膜涂层，构成了一种高性能长寿命聚合物锂离子电池。
2.根据权利要求书1所述的高性能长寿命聚合物锂离子电池，其特征是：正极片呈长方形状，上面设有两个形状大小相同的凸起极耳。
3.根据权利要求书1所述的高性能长寿命聚合物锂离子电池，其特征是：负极片呈长方形状，上边设有一个凸起极耳。
4.根据权利要求书1所述的高性能长寿命聚合物锂离子电池，其特征是：将正极片装入隔膜袋中，在隔膜袋表面涂一层PP、PE或PVDF2801，将负极片双面涂层，粘于隔膜袋表面的一侧，构成了正极单电池。
5.根据权利要求书1所述的高性能长寿命聚合物锂离子电池，其特征是：将正极片装入隔膜袋中，在隔膜袋表面涂一层PP、PE或PVDF2801，将一层双面涂层的负极片及一层单面涂层的负极片分别粘于隔膜袋的两侧，单面涂层的负极片未有涂层的一面朝外，构成了正极双电池。
6.根据权利要求书1所述的高性能长寿命聚合物锂离子电池，其特征是：将负极片装入隔膜袋中，在隔膜袋表面涂一层PP、PE或PVDF2801，将正极片双面涂层，粘于隔膜袋表面的一侧，构成了负极单电池。
7.根据权利要求书1所述的高性能长寿命聚合物锂离子电池，其特征是：将负极片装入隔膜袋中，在隔膜袋表面涂一层PP、PE或PVDF2801，将一层双面涂层的正极片及一层单面涂层的正极片分别粘于隔膜袋的两侧，单面涂层的正极片未有涂层的一面朝外，构成了负极双电池。
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|---|---|---|---|---|
| CN103531737A (zh) * | 2013-05-31 | 2014-01-22 | 深圳市格瑞普电池有限公司 | 正极片隔膜袋及叠片锂离子电池及制备方法 |
| CN104769764B (zh) * | 2013-09-25 | 2017-07-14 | 株式会社Lg 化学 | 电极组件和包括该电极组件的二次电池 |
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