[实用新型]可弯曲叠片式锂离子电池的电芯

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种可弯曲叠片式锂离子电池的电芯。

背景技术

近年来电子和信息产业蓬勃发展，小型分立的移动电源需求量增长迅速，对电源用电池也提出了更为苛刻的要求，它要求电池具备体积小、能量密度高、重量轻、循环寿命长、安全性高和环境友好等优点。另一方面，不同的电子设备对电池的形状设计也有不同的要求，如手表表链、儿童/老人导航仪以及定位仪等设备，这种类型设备的电池既要求电池能具有一定的弯曲特性，又要保证电池容量的正常发挥及确保电池的使用安全。

叠片式电池与卷绕式电池相比较，叠片电池具有电池尺寸设计灵活、电池内阻小、高倍率放电性能好、容量密度高、能量密度高和适用范围宽等优点。但现有叠片电池极片一般采用直接冲片法制作，正负极片两面都是全涂满状态，然后在极片的顶端预留集流体极耳，这类方法制得的锂离子叠片电池不能根据设备的使用要求进行一定角度的弯曲，如果强行弯曲，会存在使用安全问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有的叠片式锂离子电池不能弯曲的不足，提供一种可弯曲的叠片式锂离子电池的电芯，采用该可弯曲的叠片式锂离子电池的电芯按常规方法制得的叠片式锂离子电池可实现一定角度的弯曲，并能确保叠片式锂离子电池在使用过程中容量的正常发挥以及使用安全。

本实用新型所述的可弯曲叠片式锂离子电池的电芯，包括负极片、隔膜和正极片，其中：

所述正极片上设有正极材料涂覆区和正极空白箔材区，所述的正极材料涂覆区涂覆有正极材料，所述的正极材料涂覆区和正极空白箔材区间隔设置；

所述负极片上设有负极材料涂覆区和负极空白箔材区，所述的负极材料涂覆区涂覆有负极材料，所述的负极材料涂覆区和负极空白箔材区间隔设置；

所述正极片上的正极材料涂覆区的个数与负极片上的负极材料涂覆区的个数相同且位置相对应，正极片上的正极空白箔材区的个数与负极片上的负极空白箔材区的个数相同且位置相对应；所述正极片上正极材料涂覆区的个数和正极空白箔材区的个数以及负极片上负极材料涂覆区的个数和负极空白箔材区的个数均为整数；

所述的负极片、隔膜和正极片沿着垂直于其表面的方向依次叠置连接构成可弯曲叠片式锂离子电池的电芯。

本实用新型通过在正极片上间隔设置正极材料涂覆区和正极空白箔材区，在负极片上间隔设置负极材料涂覆区和负极空白箔材区，采用在正极材料涂覆区涂覆正极材料，而在正极空白箔材区不涂覆正极材料，结合在负极材料涂覆区涂覆负极材料，而在负极空白箔材区不涂覆负极材料的结构设计，由于正、负极片上的涂覆区和空白箔材区分别一一对应，可利用没有涂覆活性物质的正极空白箔材区和负极空白箔材区作为折叠的基点，从而使电芯能够弯曲一定角度，进而实现电芯可弯曲的目的；另一方面，在折叠电芯实现弯曲的同时，由于正极空白箔材区和负极空白箔材区没有涂覆活性物质，这就给出正极片上的正极材料和负极片上的负极材料一个相对的可移动空间，不会使正极材料因折叠而移出与其对应的负极材料的区域范围内，有效地确保了电池折叠时的使用安全问题；再一方面，根据设备所需电池容量来设计电池正、负极上的涂覆区和空白箔材区间隔比例，即可确保设计所得电芯的电池容量的正常发挥以及电芯的应用范围。

上述技术方案中，所述的正极片和负极片上应分别设置有正极极耳连接段和负极极耳连接段，通常地，所述正极片上，在其长度方向的一侧设置有正极极耳连接段；所述的负极片上，在其长度方向的一侧设置有负极极耳连接段。一般情况下，正极极耳连接段统一设置在同一侧，以方便与电池的总极耳连接，负极极耳连接段的设置理念相同。

本申请的技术方案中，所说的正极片上的正极材料涂覆区和正极空白箔材区的个数均是指正极片上其中一个表面(如上表面或下表面)上的个数，在该所述表面的相对面上同样还有相同个数的正极材料涂覆区和正极空白箔材区，所述两个面上的正极材料涂覆区和正极空白箔材区的位置及个数均分别相对应。负极片也一样。

上述技术方案中，可以根据正极集流体和负极集流体的尺寸以及使用电池的设备所需的电池容量来设计正、负极上的涂覆区和空白箔材区间隔比例，申请人在长期、大量的实验基础上认为：当正极片上正极材料涂覆区与正极空白箔材区的长度之比为1：0.03～0.3，负极片上负极材料涂覆区与负极空白箔材区的长度之比为1：0.02～0.2时，所述电芯在实现≤120°的弯曲角度的同时，能够进一步保证电芯电量的正常发挥及使用安全。