[实用新型]非对称组装结构的微型聚合物锂离子电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及聚合物锂离子电池，尤其是一种卷芯采用非对称组装结构的微型聚合物锂离子电池。

背景技术

电子信息时代对移动电源的需求快速增长。锂离子电池具有高电压、高容量的重要优点，且循环寿命长、安全性能好，使其在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等多方面具有广阔的应用前景，成为近几年广为关注的研究热点。但是，锂离子电池在微型电子设备的电源应用领域还未出现。目前，锂离子电池主要采用传统的卷绕式和层叠式两种结构，卷绕结构生产效率高，层叠结构工艺复杂、效率低，这两种结构都适用于容量较高的电池制作工艺，而对于容量低于20mAh的微型锂离子电池都不适用。

微型电池无法像大电池那样采用极耳内定位的卷绕结构，通常采用先卷绕后焊接极耳的方式，导致微型电池无法使用自动化设备生产，使得生产效率较低，成本偏高。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决微型锂离子电池工业化生产中效率低、成本高，不易实现自动化生产的问题，提供一种适合工业自动化生产的微型锂离子电池的组装结构。

本实用新型的目的是通过采用以下技术方案来实现的：

非对称组装结构的微型聚合物锂离子电池，包括外壳、带有极耳的正极、带有极耳的负极、隔膜和电解液，所述导电极采用极耳内定位方式，正极片、隔膜和负极片卷绕形成卷芯，将卷芯通过夹具对折后形成折层，使卷芯及其极耳构成非中心对称结构。

作为本实用新型的优选技术方案，所述卷芯包括双层卷芯或多层卷芯。

作为本实用新型的优选技术方案，所述卷芯对折前，正极耳、负极耳分布在卷芯的同一侧面，卷芯对折后，正极耳、负极耳分布在卷芯的同一折面。

作为本实用新型的优选技术方案，所述卷芯对折前，正极耳、负极耳分别分布在卷芯的两侧面，卷芯对折后，正极耳、负极耳分布在卷芯的不同折面。

作为本实用新型的优选技术方案，所述卷芯对折前，正极耳、负极耳分布在卷芯的同一侧面，卷芯对折后，正极耳、负极耳分布在卷芯的不同折面。

作为本实用新型的优选技术方案，所述正极采用的材料包括钴酸锂材料、镍锰钴三元材料或者锰酸锂材料；

或者是以上任意二种或三种的混合材料；

所述负极采用的材料是人造石墨或天然石墨。

作为本实用新型的优选技术方案，所述隔膜包括聚乙烯微孔隔膜或者聚丙烯微孔隔膜；

或者，所述隔膜是由聚乙烯微孔隔膜和聚丙烯微孔隔膜共同组成的单层或多层隔膜。

作为本实用新型的优选技术方案，所述卷芯对折形成叠层式结构后置于所述外壳内。

作为本实用新型的优选技术方案，所述折层是二层或二层以上。

作为本实用新型的优选技术方案，所述外壳可以是铝壳、钢壳或者聚合物包装膜。

本实用新型的有益效果是：相对于现有技术，本实用新型的卷芯卷绕后采用非对称对折结构，其优点如下：

1)电芯前期组装采用导电极耳偏心非对称结构卷绕，生产效率高，实现自动化组装；

2)前期卷绕的卷芯经过对折热压设备组装成双层或多层对折层叠结构的电芯，简化了叠层工艺，提高了生产效率；

3)采用卷芯卷绕对折叠层结构的电芯，其安全性能优于采用卷绕结构和层叠结构的电芯。

本实用新型显著提高微型电芯的生产效率，易于实现工业化；与现有卷绕结构相比，多出对折热压工位和卷芯整形工位；其生产效率与高容量电池内定位卷绕结构相比，每小时108pcs，为高容量电池内定位卷绕结构效率的91％，与传统的小电池外定位卷绕结构相比，是小电池外定位卷绕结构效率的2倍。

本实用新型制作的微型锂离子电池具备以下特性：1、体积能量密度高；2、电池安全性高，可通过250℃铁板高温加热测试和10C/10V过充电测试；3、电池循环寿命优良，常温循环500次容量可以保持70％以上。

本实用新型可通过简单的组装夹具，在现有生产设备上实现，无须开发新型生产设备，可节约大量成本。

附图说明

下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型正极片及其极耳的结构示意图；

图2是本实用新型负极片及其极耳的结构示意图；

图3是本实用新型正极片、隔膜和负极片叠加的结构示意图；

图4是本实用新型实施例一的结构示意图；

图5是本实用新型实施例二的结构示意图；

图6是本实用新型实施例三的结构示意图；

图7是本实用新型折叠完成后的结构示意图。

具体实施方式