一種電池極片結(jié)構(gòu)及含有該極片的鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電池極片結(jié)構(gòu)，包括極片，所述極片包括正極極片和負(fù)極極片，所述極片上設(shè)置有電極引線和電熱引線。在低溫環(huán)境下對含有該電池極片的電池進(jìn)行充電前，可將所述電極引線和所述電熱引線分別與外接電源連通，以使所述極片形成通電回路，外接電源對極片通入脈沖大電流，使極片得到快速預(yù)熱，當(dāng)極片預(yù)熱到15到35攝氏度時(shí)，即可對電池進(jìn)行正常充電，以使電池具有快速充電的溫度環(huán)境。另外，這種預(yù)熱方式也可用在電池的放電情況下，利用外接電源向極片通入脈沖大電流，以使電池預(yù)熱到-10攝氏度以上，從而使電池能夠在正常的溫度環(huán)境下放電。本實(shí)用新型還涉及一種鋰離子電池。
【專利說明】
一種電池極片結(jié)構(gòu)及含有該極片的鋰離子電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電池極片結(jié)構(gòu)及含有該極片的鋰離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002]以商業(yè)化鋰離子電池為主流的二次電池已經(jīng)全面進(jìn)入大眾的移動生活，在智能手機(jī)、平板電腦、智能穿戴設(shè)備等產(chǎn)品上，基本都采用鋰離子電池作為電源。但隨著智能手機(jī)等便攜式移動設(shè)備功能集成度的不斷增加，集成電路摩爾速度的發(fā)展，以及設(shè)備小型化輕薄外型個性化的發(fā)展，智能便攜式移動設(shè)備的電能消耗不斷增加的同時(shí)，留給電池的空間卻不斷地縮小。因而智能移動設(shè)備電池的能量密度壓力越來越大。另一方面隨著鋰離子電池能量密度的提升，其充電溫度窗口和充電速度并沒有相應(yīng)增加甚至有所下降。
[0003]眾所周知，化學(xué)電源的充電速度，特別是鋰離子電池的充電速度與其所處的環(huán)境溫度條件息息相關(guān)。常用的鋰離子電池，放電溫度范圍為-20到60攝氏度;充電溫度范圍為O到45攝氏度，而有些使用鋰離子電池的終端設(shè)備，甚至是不允許在低于10攝氏度的環(huán)境下充電的。而當(dāng)溫度在O?15攝氏度充電時(shí)，充電電流通常不超過0.2C，從O電量到滿充時(shí)間通常不低于6小時(shí)。另一方面，滿充的鋰離子電池在-20攝氏度的條件下放電，以常溫狀態(tài)同功率輸出相比，其能量輸出比通常不超過50%;因而在冬季或高海拔地區(qū)室外活動時(shí)常常因智能手機(jī)或使用鋰離子電池的用電設(shè)備，長期處于低溫環(huán)境下(如低于-10攝氏度)，特別是當(dāng)智能移動設(shè)備長期處于戶外低于-20度的溫度條件下時(shí)，幾乎不能對外工作，即智能移動設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境范圍受到極大的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之一在于:針對現(xiàn)在技術(shù)的不足，提供一種電池極片，使得含有該電池極片的鋰離子電池能夠在低溫環(huán)境下正常充放電。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種電池極片結(jié)構(gòu)，包括極片，所述極片包括正極極片和負(fù)極極片，所述極片上設(shè)置有電極引線和電熱引線。在低溫環(huán)境下對含有該電池極片的電池進(jìn)行充電前，可將所述電極引線和所述電熱引線分別與外接電源連通，以使所述極片形成通電回路，外接電源對極片通入脈沖大電流，使極片得到快速預(yù)熱，當(dāng)極片預(yù)熱到15到35攝氏度時(shí)，即可對電池進(jìn)行正常充電，以使電池具有快速充電的溫度環(huán)境。另外，這種預(yù)熱方式也可用在電池的放電情況下，利用外接電源向極片通入脈沖大電流，以使電池預(yù)熱到-10攝氏度以上，從而使電池能夠在正常的溫度環(huán)境下放電。
[0007]作為本發(fā)明所述一種電池極片結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，所述電極引線和電熱引線設(shè)置于所述極片的側(cè)邊上，且分別設(shè)置于所述極片卷繞方向的起始端和末端，使得通入電流時(shí)，電流能夠流經(jīng)整個極片，使得電池能夠快速均勻預(yù)熱。
[0008]作為本發(fā)明所述一種電池極片結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，所述電極引線包括正極電極引線和負(fù)極電極引線，所述正極電極引線設(shè)置在所述正極極片上，所述負(fù)極電極引線設(shè)置在所述負(fù)極極片上。
[0009]作為本發(fā)明所述一種電池極片結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，所述電熱引線同時(shí)與所述正極極片和負(fù)極極片電連接。
[0010]作為本發(fā)明所述一種電池極片結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，所述電熱引線包括正極電熱引線和負(fù)極電熱引線，所述正極電熱引線設(shè)置在所述正極極片上，所述負(fù)極電熱引線設(shè)置在所述負(fù)極極片上。同時(shí)設(shè)置有正極電極引線、負(fù)極電極引線、正極電熱引線以及負(fù)極電熱引線，使得根據(jù)實(shí)際需要，有選擇地對正極極片或/和負(fù)極極片通電，以對正極極片或/和負(fù)極極片進(jìn)行預(yù)熱。另外，在低溫環(huán)境給負(fù)載供電前，可以將正極電熱引線和負(fù)極電熱引線進(jìn)行連接，利用大電流脈沖放電的方式，使電池得到預(yù)熱，當(dāng)電池預(yù)熱到-10攝氏度及以上時(shí)，可以使電池正常對負(fù)載進(jìn)行供電。該利用大電流脈沖放電的預(yù)熱方式，不需要另外接外接電源，簡化了電池的結(jié)構(gòu)，方便實(shí)用。
[0011]作為本發(fā)明所述一種電池極片結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，所述正極電極引線和所述正極電熱引線分別設(shè)置在所述正極極片的兩端。使得通入電流時(shí)，電流能夠流經(jīng)整個正極極片，使得電池能夠快速均勻預(yù)熱。
[0012]作為本發(fā)明所述一種電池極片結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，所述負(fù)極電極引線和所述負(fù)極電熱引線分別設(shè)置在所述負(fù)極極片的兩端。使得通入電流時(shí)，電流能夠流經(jīng)整個負(fù)極極片，使得電池能夠快速均勻預(yù)熱。
[0013]作為本發(fā)明所述一種電池極片結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，所述正極電極引線和正極電熱引線設(shè)置在正極極片的集流體或膜片上，所述負(fù)極電極引線和負(fù)極電熱引線設(shè)置在負(fù)極極片的集流體或膜片上。
[0014]作為本發(fā)明所述一種電池極片結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，所述正極電極引線為正極極耳，所述負(fù)極電極引線為負(fù)極極耳。利用極片上本身設(shè)置有的正極極耳和負(fù)極極耳分別作為正極電極引線和負(fù)極電極引線，使得結(jié)構(gòu)緊湊、合理。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:提供一種電池極片結(jié)構(gòu)，包括極片，所述極片包括正極極片和負(fù)極極片，所述極片上設(shè)置有電極引線和電熱引線。在低溫環(huán)境下對含有該電池極片的電池進(jìn)行充電前，可將所述電極引線和所述電熱引線分別與外接電源連通，以使所述極片形成通電回路，外接電源對極片通入脈沖大電流，使極片得到快速預(yù)熱，當(dāng)極片預(yù)熱到15到35攝氏度時(shí)，即可對電池進(jìn)行正常充電，以使電池具有快速充電的溫度環(huán)境。另外，這種預(yù)熱方式也可用在電池的放電情況下，利用外接電源向極片通入脈沖大電流，以使電池預(yù)熱到-10攝氏度以上，從而使電池能夠在正常的溫度環(huán)境下放電。
[0016]本發(fā)明的目的之二在于:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋰離子電池，該鋰離子電池能夠在低溫環(huán)境下正常充放電。
[0017]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0018]—種鋰離子電池，該鋰離子電池包括上述所述的電池極片。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:該鋰離子電池設(shè)置有電極引線和電熱引線，低溫環(huán)境下對該鋰離子電池進(jìn)行充電前，可將所述電極引線和所述電熱引線分別與外接電源連通，以使所述極片形成通電回路，外接電源對極片通入脈沖大電流，使極片得到快速預(yù)熱，當(dāng)極片預(yù)熱到15到35攝氏度時(shí)，即可對電池進(jìn)行正常充電，以使電池具有快速充電的溫度環(huán)境。另夕卜，這種預(yù)熱方式也可用在電池的放電情況下，利用外接電源向極片通入脈沖大電流，以使電池預(yù)熱到-10攝氏度以上，從而使電池能夠在正常的溫度環(huán)境下放電。
【附圖說明】
[0020]圖1為電池極片的結(jié)構(gòu)示意圖之一。
[0021]圖2為電池極片的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
[0022]圖3為電池極片的結(jié)構(gòu)示意圖之三。
[0023]圖4為電池極片的結(jié)構(gòu)示意圖之四。
[0024]圖5為電池極片的結(jié)構(gòu)示意圖之五。
[0025]圖6為電池極片的結(jié)構(gòu)示意圖之六。
[0026]圖7為電池極片的結(jié)構(gòu)示意圖之七。
[0027]圖8為電池極片的結(jié)構(gòu)示意圖之八。
[0028]圖9為電池極片的結(jié)構(gòu)示意圖之九。
[0029]圖10為電池極片的結(jié)構(gòu)示意圖之十。
[0030]圖11為鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖之一。
[0031]圖12為鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
[0032]圖13為鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖之三。
[0033]圖14為鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖之四。
[0034]其中，1.極片，11.集流體，2.電極引線，21.正極電極引線，22.負(fù)極電極引線，3.電熱引線，31.正極電熱引線，32.負(fù)極電熱引線。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面將結(jié)合【具體實(shí)施方式】和說明書附圖對本發(fā)明及其有益效果作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但是，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】并不局限于此。
[0036]實(shí)施例1
[0037]如圖1所示，一種電池極片結(jié)構(gòu)，包括極片I，所述極片I包括正極極片和負(fù)極極片，所述極片I上設(shè)置有電極引線2和電熱引線3，所述電極引線2和所述電熱引線3與極片I的集流體11電連接，所述電極引線2設(shè)置在所述極片I的一側(cè)邊，所述電熱引線3設(shè)置在所述極片I上相對的另一側(cè)邊。而且所述電極引線2設(shè)置在極片I卷繞方向的起始端，所述電熱引線3設(shè)置在極片I卷繞方向的末端。
[0038]其中，所述極片I為正極極片或負(fù)極極片。對應(yīng)地，當(dāng)所述極片I為正極極片時(shí)，所述電極引線2為正極電極引線，所述電熱引線3為正極電熱引線；當(dāng)所述極片I為負(fù)極極片時(shí)，所述電極引線2為負(fù)極電極引線，所述電熱引線3為負(fù)極電熱引線。
[0039]如圖2到10所示，所述電極引線2與所述電熱引線3可以設(shè)置在所述極片I的側(cè)邊上，也可設(shè)置在極片I的兩端，所述電極引線2與所述電熱引線3可以設(shè)置在極片同一側(cè)邊上，也可以分別設(shè)置在極片I上相對的兩側(cè)邊上，所述電極引線2和所述電熱引線3可以設(shè)置在極片I卷繞方向的起始端和末端，也可以設(shè)置在極片I長度方向上的中間位置。
[0040]實(shí)施例2
[0041]如圖11到14所示，一種鋰離子電池，包括實(shí)施例1所述的正極極片和負(fù)極極片。
[0042]低溫環(huán)境下對該鋰離子電池進(jìn)行充電前，根據(jù)實(shí)際需要，有選擇地將正極電極引線21和正極電熱引線31接入外接電源，以使正極極片形成回路;或是將負(fù)極電極引線22和負(fù)極電熱引線32接入外接電源，以使負(fù)極極片形成回路;又或者同時(shí)將正極極片和負(fù)極極片接入外接電源。外接電源給正極極片或/和負(fù)極極片通入脈沖大電流，使正極極片或/和負(fù)極極片得到快速預(yù)熱，當(dāng)正極極片或/和負(fù)極極片預(yù)熱到15到35攝氏度時(shí)，即可對鋰離子電池進(jìn)行正常充電，以使鋰離子電池具有快速充電的溫度環(huán)境。另外，這種預(yù)熱方式也可用在電池的放電情況下，利用外接電源向正極極片或/和負(fù)極極片通入脈沖大電流，以使電池預(yù)熱到-10攝氏度以上，從而使鋰離子電池能夠在正常的溫度環(huán)境下放電。
[0043]又或者，在低溫環(huán)境給負(fù)載供電前，可以將正極電熱引線31和負(fù)極電熱引線32進(jìn)行連接，利用大電流脈沖放電的方式，使鋰離子電池得到預(yù)熱，當(dāng)鋰離子電池預(yù)熱到-10攝氏度及以上時(shí)，可以使鋰離子電池能夠正常對負(fù)載進(jìn)行供電。該利用大電流脈沖放電的預(yù)熱方式，不需要另外接外接電源，簡化了電池的結(jié)構(gòu)，方便實(shí)用。
[0044]其中，所述正極電極引線21可以作為鋰離子電池的正極極耳，所述負(fù)極電極引線22可以作為鋰離子電池的負(fù)極極耳。
[0045]根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還能夠?qū)ι鲜鰧?shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，凡是本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所作出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。此夕卜，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電池極片結(jié)構(gòu)，包括極片，所述極片包括正極極片和負(fù)極極片，其特征在于:所述極片上設(shè)置有電極引線和電熱引線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池極片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述電極引線和電熱引線設(shè)置于所述極片的側(cè)邊上，且分別設(shè)置于所述極片卷繞方向的起始端和末端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池極片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述電極引線包括正極電極引線和負(fù)極電極引線，所述正極電極引線設(shè)置在所述正極極片上，所述負(fù)極電極引線設(shè)置在所述負(fù)極極片上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電池極片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述電熱引線同時(shí)與所述正極極片和負(fù)極極片電連接。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電池極片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述電熱引線包括正極電熱引線和負(fù)極電熱引線，所述正極電熱引線設(shè)置在所述正極極片上，所述負(fù)極電熱引線設(shè)置在所述負(fù)極極片上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電池極片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述正極電極引線和所述正極電熱引線分別設(shè)置在所述正極極片的兩端。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電池極片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述負(fù)極電極引線和所述負(fù)極電熱引線分別設(shè)置在所述負(fù)極極片的兩端。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電池極片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述正極電極引線和正極電熱引線設(shè)置在正極極片的集流體或膜片上，所述負(fù)極電極引線和負(fù)極電熱引線設(shè)置在負(fù)極極片的集流體或膜片上。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電池極片結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述正極電極引線為正極極耳，所述負(fù)極電極引線為負(fù)極極耳。10.一種鋰離子電池，其特征在于:所述鋰離子電池包括權(quán)利要求1至9任一所述電池極片。
【文檔編號】H01M10/0525GK205543044SQ201620057451
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月21日
【發(fā)明人】胡海波, 涂健, 劉凱, 陳振, 文寶華, 劉喜
【申請人】湖南立方新能源科技有限責(zé)任公司