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CN101174681B - 极片复合体、电芯和锂离子电池 - Google Patents

极片复合体、电芯和锂离子电池 Download PDF

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CN101174681B CN200610137917A CN200610137917A CN101174681B CN 101174681 B CN101174681 B CN 101174681B CN 200610137917 A CN200610137917 A CN 200610137917A CN 200610137917 A CN200610137917 A CN 200610137917A CN 101174681 B CN101174681 B CN 101174681B
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Abstract

一种极片复合体、电芯和锂离子电池。该极片复合体包括极片、导电端子和隔膜袋，所述极片封装在隔膜袋内，封装隔膜袋时形成封装线，所述导电端子设置在极片的一端且伸出隔膜袋之外，其中，所述封装线围绕极片四周至少两圈。该电芯包括本发明提供的极片复合体。该锂离子电池包括本发明提供的电芯。由于本发明提供的极片复合体所包括的隔膜袋由至少两圈围绕极片四周的封装线封装而成，所以隔膜袋封装牢固，可以有效地避免隔膜袋的破裂，从而避免了正、负极片的接触所造成的电池的短路，有效地提高了电池的抗机械冲击性能。

Description

极片复合体、电芯和锂离子电池
技术领域
本发明涉及电池领域，更具体地说，涉及一种极片复合体、包括该极片复合体的电芯和包括该电芯的锂离子电池。
背景技术
现有的方形锂离子电池主要包括包含正、负极片和隔膜的电芯和电池外壳。对于结构相对偏小、容量不高的锂离子电池，电芯普遍采用卷绕结构。此种结构的电芯制造工艺相对简便，但是由于其卷绕难度大，所以不适合超薄锂离子电池和高容量、高输出功率的大型锂离子电池的生产。而层叠式结构的电芯则可以适合各种型号和容量的锂离子电池的生产，因此得到了广泛的应用。所谓层叠式，就是将包覆有隔膜的正极片和负极片交错叠置在一起，或者将包覆有隔膜的负极片和正极片交错叠置在一起，或者将包覆有隔膜的正极片和包覆有隔膜的负极片交错叠置在一起，制成电芯。
CN2717037Y公开了一种具有层叠式结构的电芯的锂离子电池，该电池包括电芯、外壳、正极极柱和负极极柱，电芯位于外壳包围的空间中，正极极柱和负极极柱分别设置在外壳上，所述电芯包括正极片、负极片、正极导电端子、负极导电端子和隔膜袋1，所述正极片和负极片被分别封装在隔膜袋1内，封装隔膜袋1时形成围绕极片四周的一圈宽焊缝2，正、负极导电端子分别设置在正、负极片的一端上且伸出隔膜袋1之外与正、负极柱相连，封装有正极片和负极片的隔膜袋1交错层叠。如图1所示，宽焊缝2设置在隔膜袋1的四周且隔膜袋1的四周几乎是密闭的。该电池存在如下缺陷：
(1)电池在跌落、振荡等作用力的冲击下焊缝易发生破裂，而一旦焊缝发生破裂，极片则易从破裂口窜出，从而造成正、负极片损伤或接触，导致电池内部短路，进而引起发热、爆炸等一系列安全隐患。
(2)由于隔膜袋1的四周几乎是密闭的，所以在电芯叠置过程中隔膜袋1中的气体不易排出，电芯在叠置、压实过程中操作困难，容易导致电芯超厚，进而造成电芯套壳困难，以至于将电芯套破。
(3)通常情况下，焊缝2的宽度为2-3毫米，由于焊缝较宽，所以在焊接时，隔膜受热面积大，受热收缩量大，容易造成隔膜袋1周边起皱、翘曲，进而导致正、负极片的叠置错位，给电芯带来安全隐患。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有较佳抗机械冲击性能的极片复合体，本发明的另一个目的是提供一种包括该极片复合体的电芯，本发明的另一个目的是提供一种包括该电芯的锂离子电池。
本发明提供的极片复合体包括极片、导电端子和隔膜袋，所述极片封装在隔膜袋内，封装隔膜袋时形成封装线，所述导电端子设置在极片的一端且伸出隔膜袋之外，其中，所述封装线围绕极片四周至少两圈。
本发明提供的电芯包括正极片复合体和/或负极片复合体，其中，所述正极片复合体和负极片交错层叠，或者负极片复合体和正极片交错层叠，或者正极片复合体和负极片复合体交错层叠，正极片复合体和负极片复合体为本发明所提供的极片复合体。
本发明提供的锂离子电池包括电芯、电解液、外壳、正极极柱和负极极柱，电芯和电解液密封在外壳内，正极极柱和负极极柱分别设置在外壳上且与电芯相连，其中，所述电芯为本发明所提供的电芯。
本发明提供的电池具有如下有益效果：
(1)通过在隔膜袋上设置多圈封装线，可以有效解决现有技术中焊缝在电池受不当外力时局部破裂，造成极片从破裂口窜出所导致的电池内部短路问题。即便一圈封装线发生破裂，其它圈封装线也可以防止极片的窜出，从而起到多重保护作用，有效提高了电池的抗机械冲击性能。
(2)由于每圈封装线还包括排气缝隙，所以有利于电芯叠置过程中排出隔膜袋中的气体，从而解决了现有技术中电芯易超厚、电池装配困难，进而导致套破电芯的质量问题，提高了电池的成品率，降低了生产成本。
(3)由于封装线的宽度设置较小，当采用焊接时，焊缝处隔膜受热变形较小，从而提高了隔膜袋的平整度，改善了电芯叠置的整齐度，提高了电芯质量。
附图说明
图1是现有技术的锂离子电池的隔膜袋的结构示意图；
图2是本发明的极片复合体的结构示意图；
图3是本发明的极片复合体的结构示意图；
图4是本发明的极片复合体的结构示意图；
图5是本发明的极片复合体的结构示意图；
图6是本发明的极片复合体的结构示意图；
图7是本发明的电芯的结构示意图；
图8是本发明的锂离子电池的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图，对本发明进行详细地说明。
如图2所示，本发明提供的极片复合体包括极片14、导电端子15和隔膜袋1，所述极片14封装在隔膜袋1内，封装隔膜袋1时形成封装线6，所述导电端子15设置在极片14的一端且伸出隔膜袋1之外，其中，所述封装线6围绕极片14四周至少两圈。
为了防止极片14在隔膜袋1中窜动，优选地，所述封装线6在隔膜袋1的与所封装极片14的边缘处相对应的位置形成。
所述封装线6的圈数至少为两圈，为了使隔膜袋1封装牢固，同时提高极片复合体的生产率，优选地，所述封装线6的圈数为2-4圈。
所述封装线6可以在隔膜袋1的边缘上任意设置，为了提高生产效率，简化工艺，优选地，不同圈的封装线6互相平行，更优选地，相邻圈的封装线6之间的距离为0.1-5毫米，更优选为1-3毫米。
为了便于在电芯叠置过程中排出隔膜袋1中的气体，从而方便电池的装配，如图3所示，优选地，每圈封装线6包括短封装线9和排气缝隙13，短封装线9和排气缝隙13间隔排列。
封装线6可以采取完全错开的排布方式，如图4所示，所谓完全错开的排布方式是指除了隔膜袋1的拐角18处和导电端子15处的封装线6之外，一圈封装线6中的所有的排气缝隙13与其它圈的封装线6中的所有的排气缝隙13，在垂直于封装线6的方向上至少部分直接贯通，所述直接贯通部分如箭头A所示。封装线6的这种排布方式可以使隔膜袋1具备更好的透气性，使隔膜袋1中的气体更加容易且及时地排出，从而使装配完的电芯体积较小，进而使电芯容易装入外壳。
封装线6可以采取不错开的排布方式，如图5所示，所谓不错开的排布方式是指除了隔膜袋1的拐角18处和导电端子15处的封装线6之外，一圈封装线6中的所有的排气缝隙13与其它圈的封装线6中的所有的排气缝隙13，在垂直于封装线6的方向上都不直接贯通，所述不直接贯通部分如箭头B所示。封装线6的这种排布方式可以使隔膜袋1的封装更加牢固，使隔膜袋1不易发生破裂，
封装线6可以采取局部错开的排布方式，如图6所示，所谓局部错开的排布方式是指除了隔膜袋1的拐角18处和导电端子15处的封装线6之外，一圈封装线6中的排气缝隙13中的至少一部分与其它圈的封装线6中的排气缝隙13中的一部分，在垂直于封装线6的方向上至少部分直接贯通。封装线6的这种排布方式可以使隔膜袋1的封装更加牢固，使隔膜袋1不易发生破裂，而且具备更好的透气性，使隔膜袋1中的气体更加容易且及时地排出，从而使装配完的电芯体积较小，进而使电芯容易装入外壳。
为了使隔膜袋1既封装牢固又具备良好的透气性，优选为局部错开的排布方式。更优选地，所述不同圈的排气缝隙13形成的直接贯通的部分沿封装线6长度方向的大小为0.1-5毫米。
因为极片14的方形拐角处易扎破隔膜袋1，从而导致极片14从破裂处窜出，使正、负极片接触，造成电池短路。所以，为了防止极片14的方形拐角处扎破隔膜袋1，优选地，在所述隔膜袋1的拐角18处，至少有两条短封装线9互相交叉，更优选地，在所述隔膜袋1的拐角18处，至少有两条短封装线9互相交叉且垂直。图4、图5和图6表示了隔膜袋1的拐角18处短封装线9的几种排布方式。如图4所示，隔膜袋1的每个拐角18处分别包括四条短封装线9，其中的两条短封装线9与隔膜袋1的一条边平行，另外两条短封装线9与隔膜袋1的该条边垂直，与隔膜袋1的一条边平行的两条短封装线9同与隔膜袋1的该条边垂直的两条短封装线9垂直并且相交。如图5所示，隔膜袋1的每个拐角18处分别包括两条短封装线9，其中的一条短封装线9与隔膜袋1的一条边平行，另外一条短封装线9与隔膜袋1的该条边垂直，与隔膜袋1的一条边平行的一条短封装线9同与隔膜袋1的该条边垂直的一条短封装线9垂直并且相交。如图6所示，隔膜袋1的每个拐角18处分别包括三条短封装线9，其中的一条短封装线9与隔膜袋1的一条边平行，另外两条短封装线9与隔膜袋1的该条边垂直，与隔膜袋1的一条边平行的一条短封装线9同与隔膜袋1的该条边垂直的两条短封装线9中的其中一条垂直并且相交。
短封装线9的形成可以采用本领域公知的各种方式，如焊接、粘接或者压合的方式，优选为焊接.所述焊接的方式可以为电加热熔接、高周波焊接、超声波焊接或者激光焊接，优选为电加热熔接或高周波焊接的方式.
在采取焊接的方式形成短封装线9时，为了防止隔膜袋1由于受热面积大而起皱、翘曲，所述短封装线9不宜太宽，优选地，所述短封装线9的宽度为0.3-1.5毫米，更优选为0.5-1毫米。其中，短封装线9的宽度是指在垂直于短封装线9的方向上短封装线9的两个边缘之间的距离。
为了使隔膜袋1既封装牢固又具备良好的透气性，所述每条短封装线9的长度为每圈封装线6的长度的5-50％，所述每条排气缝隙13的长度为每圈封装线6的长度的5-50％。
所述隔膜袋1与极片14外形尺寸相配合，优选地，隔膜袋1与极片14形状相同且隔膜袋1的四周尺寸大于极片14的四周尺寸，更优选地，隔膜袋1的四周尺寸大于极片14的四周尺寸4-10毫米。
如图7所示，本发明提供的电芯包括正极片复合体16和/或负极片复合体17，其中，所述正极片复合体16和负极片交错层叠，或者负极片复合体17和正极片交错层叠，或者正极片复合体16和负极片复合体17交错层叠，正极片复合体16和负极片复合体17为本发明所提供的极片复合体。
所述正极片复合体16包括正极片4、正极导电端子7和隔膜袋1，所述负极片复合体17包括负极片5、负极导电端子8和隔膜袋1，所述正极片4和负极片5被分别封装在隔膜袋1内，封装隔膜袋1时形成封装线6，正、负极导电端子7、8分别设置在正、负极片4、5的一端上且伸出隔膜袋1之外，其中，所述封装线6分别围绕正极片4和负极片5四周至少两圈。
电芯在叠置过程中，为了防止正极导电端子7与负极导电端子8接触，相邻层的正、负极片4、5的正、负极导电端子7、8分别设置在正、负极片4、5的不同端，如可以分别设置在正、负极片4、5的左端和右端或者分别设置在正、负极片4、5的上端和下端。
如图8所示，根据本发明的一种实施方式的锂离子电池包括电芯3、电解液(未示出)、外壳10、正极极柱11和负极极柱12，电芯3和电解液密封在外壳10内，正极极柱11和负极极柱12分别设置在外壳1上且与电芯3相连，其中，所述电芯3为本发明所提供的电芯。
所述电芯3包括正极片复合体16和/或负极片复合体17，其中，所述正极片复合体16和负极片交错层叠，或者负极片复合体17和正极片交错层叠，或者正极片复合体16和负极片复合体17交错层叠，正极片复合体16和负极片复合体17为本发明所提供的极片复合体。
所述正极片复合体16包括正极片4、正极导电端子7和隔膜袋1，所述负极片复合体17包括负极片5、负极导电端子8和隔膜袋1，所述正极片4和负极片5被分别封装在隔膜袋1内，封装隔膜袋1时形成封装线6，正、负极导电端子7、8分别设置在正、负极片4、5的一端上且伸出隔膜袋1之外，所述正极极柱11与正极片复合体16的正极导电端子7相连或与正极片的导电端子相连，所述负极极柱12与负极片复合体17的负极导电端子8相连或与负极片的导电端子相连，其中，所述封装线6分别围绕正极片4和负极片5四周至少两圈。
按照本发明提供的锂离子电池，所述锂离子电池的其它结构为常规的锂离子电池的结构.
所述正极片4可以商购得到，也可以采用已知的方法制备得到，所述正极片4的组成为本领域技术人员所公知。一般来说，正极片4包括正极集电体以及涂覆和/或填充在所述正极集电体上的正极材料。所述正极材料可以含有正极活性物质、导电剂和粘合剂。
所述正极活性物质没有特别限制，可以为本领域常规的可嵌入脱嵌锂的正极活性物质，优选以下物质中的一种或几种：LixNi1-yCoO2(其中，0.9≤x≤1.1，0≤y≤1.0)、Li1+aMbMn2-bO4(其中，-0.1≤a≤0.2，0≤b≤1.0，M为锂、硼、镁、铝、钛、铬、铁、钴、镍、铜、锌、镓、钇、氟、碘、硫元素中的一种)、LimMn2-nBnO2(其中，B为过渡金属，0.9≤m≤1.1，0≤n≤1.0)。
所述导电剂没有特别限制，可以为本领域常规的正极导电剂，比如乙炔黑、导电碳黑和导电石墨中的至少一种。以正极活性物质的重量为基准，所述导电剂的含量为1-15重量％，优选为2-10重量％。
所述粘合剂的种类和含量为本领域技术人员所公知，例如含氟树脂和聚烯烃化合物如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、丁苯橡胶(SBR)中的一种或几种。一般来说，根据所用粘合剂种类的不同，以正极活性物质的重量为基准，粘合剂的含量为0.01-8重量％，优选为0.02-5重量％。
正极集电体可以为锂离子电池中常规的正极集电体，例如可以使用铝箔作为正极集电体。
所述正极片的制备方法可以采用常规的制备方法。例如，将所述正极活性物质、导电剂和粘合剂与溶剂混合制得正极浆料，将正极浆料涂覆和/或填充在所述集电体上，干燥，压模或不压模，即可得到所述正极片。其中，所述的溶剂可以选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)以及水和醇类中的一种或几种。溶剂的用量能够使正极浆料具有粘性和流动性，能够涂覆到所述集电体上即可。一般来说以正极活性物质的重量为基准，所述溶剂的含量5-70重量％，优选为15-60重量％。其中，干燥，压模的方法和条件为本领域技术人员所公知。
所述负极片可以商购得到，也可以采用已知的方法制备得到，所述负极片的组成为本领域技术人员所公知。一般来说，负极片包括负极集电体以及涂覆和/或填充在所述负极集电体上的负极材料。所述负极材料可以含有负极活性物质、导电剂和粘合剂。
所述的负极活性物质没有特别限制，可以为本领域常规的可嵌入释出锂的负极活性物质，比如天然石墨、人造石墨、石油焦、有机裂解碳、中间相碳微球、碳纤维、锡合金、硅合金中的一种或几种，优选天然石墨。
所述粘合剂的种类和含量为本领域技术人员所公知，例如含氟树脂和聚烯烃化合物如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、丁苯橡胶(SBR)中的一种或几种。以所述负极活性物质的重量为基准，所述粘合剂的含量为0.01-8重量％，优选为0.02-5重量％。
所述导电剂没有特别限制，可以为本领域常规的负极导电剂，比如乙炔黑、导电碳黑和导电石墨中的至少一种。以负极活性物质的重量为基准，所述导电剂的含量为1-15重量％，优选为2-10重量％。
负极集电体可以为锂离子电池中常规的负极集电体，例如可以使用铜箔作为负极集电体。
所述负极的制备方法可以采用常规的制备方法。例如，将负极活性物质、导电剂和粘合剂与溶剂混合制得负极浆料，将负极浆料涂覆和/或填充在所述集电体上，干燥，压模或不压模，即可得到所述负极。其中，所述的溶剂可以选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)以及水和醇类中的一种或几种，优选为水。溶剂的用量能够使所述糊状物具有粘性和流动性，能够涂覆到所述集电体上即可。一般来说，以负极活性物质的重量为基准，所述溶剂的用量为100-150％。其中，干燥，压模的方法和条件为本领域技术人员所公知。
所述电解液可以为本领域公知的非水电解液或凝胶电解液。所述非水电解液为电解质锂盐和非水溶剂的混合溶液，电解质锂盐选自六氟磷酸锂(LiPF6)、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、卤化锂、氯铝酸锂及氟烃基磺酸锂中的一种或几种。有机溶剂选用链状酸酯和环状酸酯混合溶液，其中链状酸酯可以为碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸二丙酯(DPC)以及其它含氟、含硫或含不饱和键的链状有机酯类中的至少一种，环状酸酯可以为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、γ-丁内酯(γ-BL)、磺内酯以及其它含氟、含硫或含不饱和键的环状有机酯类中的至少一种。电解液的注入量一般为1.5-8.0g/Ah，电解液的浓度一般为0.5-2.9摩/升。
所述隔膜可以是本领域通用的各种隔膜，如聚乙烯离子交换膜、聚丙烯离子交换膜或者聚乙烯与聚丙烯的复合离子交换膜。
下面的实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
本实施例说明本发明提供的电芯。
制备了如图7所示的电芯。该电芯包括正极片复合体16和负极片复合体17。
(1)正极片复合体16的制备
将1000克正极活性物质LiCoO2、30克粘合剂PVDF、50克导电剂乙炔黑加入到600克溶剂NMP中，然后在真空搅拌机中搅拌，形成稳定、均一的分散正极浆料。将该浆料均匀地间歇涂布在宽幅铝箔(宽度为500毫米、厚度为20微米)的两个面上，然后，120℃烘干，在辊轧机上辊轧成厚度为0.120毫米的极片，利用冲片机冲压出长200毫米、宽150毫米、厚120微米的正极片4和长30毫米、宽15毫米的正极导电端子7。正极片4中正极活性成分LiCoO2的含量为10克。所述正极导电端子7与正极片4为一体结构，所述正极导电端子7位于正极片4的一端的一侧。
将20微米厚的聚丙烯离子交换膜裁切成长210毫米，宽160毫米的块状隔膜，制得本实施例用隔膜.将正极片4夹入两层隔膜中，使正极片4的长边与隔膜的长边平行，正极片4的短边与隔膜的短边平行，并在正极片4的边缘处采用高周波焊接的方式对隔膜进行焊接，从而形成隔膜袋1，并使正极导电端子7伸出隔膜袋1之外，制得正极片复合体16.经过焊接，在隔膜袋1的边缘处形成两圈围绕正极片4四周的封装线6，不同圈之间的封装线6互相平行，且两圈封装线6的间距为2毫米.封装线6包括短封装线9和排气缝隙13，短封装线9和排气缝隙13间隔排列.短封装线9的长度为40毫米，宽度为1毫米，排气缝隙13的长度为40毫米.封装线6采取局部错开的排布方式，排气缝隙13形成的直接贯通的部分与不直接贯通的部分间隔排列，排气缝隙13形成的直接贯通的部分沿封装线6长度方向的大小为2毫米.同时，隔膜袋1的每个拐角18处分别包括三条短封装线9，其中的一条短封装线9与隔膜袋1的一条边平行，另外两条短封装线9与隔膜袋1的该条边垂直，与隔膜袋1的一条边平行的一条短封装线9同与隔膜袋1的该条边垂直的两条短封装线9中的其中一条垂直并且相交.
(2)负极片复合体17的制备
将1500克负极活性物质天然石墨、90克粘合剂PTFE加入到溶剂去离子水中，然后在真空搅拌机中搅拌形成稳定、均一的分散负极浆料。将该浆料均匀地间歇涂布在宽幅铜箔(宽度为550毫米、厚度为12微米)的两个面上，然后，120℃烘干，在辊轧机上辊轧成厚度为0.120毫米的薄片，在冲片机上冲压成长205毫米、宽155毫米、厚120微米的负极片5和长30毫米、宽15毫米的负极导电端子8。负极片5中负极活性成分天然石墨的含量为5克。所述负极导电端子8与负极片5为一体结构，所述负极导电端子8位于负极片5的一端的一侧。
将20微米厚的聚丙烯离子交换膜裁切成长215毫米，宽165毫米的块状隔膜，制得本实施例用隔膜。将负极片5夹入两层隔膜中，使负极片5的长边与隔膜的长边平行，负极片5的短边与隔膜的短边平行，并在负极片5的边缘处采用高周波焊接的方式对隔膜进行焊接，从而形成隔膜袋1，并使负极导电端子8伸出隔膜袋1之外，制得负极片复合体17。经过焊接，在隔膜袋1的边缘处形成两圈围绕负极片5四周的封装线6，不同圈之间的封装线6互相平行，且两圈封装线6的间距为2毫米。封装线6包括短封装线9和排气缝隙13，短封装线9和排气缝隙13间隔排列。短封装线9的长度为40毫米，宽度为1毫米，排气缝隙13的长度为40毫米。封装线6采取局部错开的排布方式，排气缝隙13形成的直接贯通的部分与不直接贯通的部分间隔排列，排气缝隙13形成的直接贯通的部分沿封装线6长度方向的大小为2毫米。同时，隔膜袋1的每个拐角18处分别包括三条短封装线9，其中的一条短封装线9与隔膜袋1的一条边平行，另外两条短封装线9与隔膜袋1的该条边垂直，与隔膜袋1的一条边平行的一条短封装线9同与隔膜袋1的该条边垂直的两条短封装线9中的其中一条垂直并且相交。
(3)电芯的制备
采用如(1)所述的方法制备117片正极片复合体16，采用如(2)所述的方法制备118片负极片复合体17。首先叠置负极片复合体17，然后叠置正极片复合体16，依此顺序将117片正极片复合体16和118片负极片复合体17交错叠置在一起，从而制得电芯。在叠置电芯的过程中，使所有的极片复合体的长边和短边分别对正，而且使正极片复合体16的正极导电端子7和负极片复合体17的负极导电端子8分别位于正极片4和负极片5的同一端的两侧。
按照上述方法制备1500个电芯。对制得的电芯进行观察，发现电芯的平整度较好，没有发现隔膜袋卷曲的现象，说明本发明提供的电芯平整度好。
对比例1
本对比例说明现有技术的电芯。
采用实施例1所述方法制备电芯，不同之处在于封装正极片和负极片的隔膜袋上的封装线为一圈，且封装线上没有缝隙，而且形成封装线的焊缝的宽度为3毫米。
按照上述方法制备1500个电芯.对制得的电芯进行观察，发现电芯的平整度较差，有部分隔膜袋发生卷曲的现象.
实施例2
本实施例说明本发明提供的电芯的抗机械冲击性能。
任取实施例1中制得的500个电芯进行抗机械冲击性能测试。测试方法如下：
将长400毫米、宽300毫米、厚100毫米的钢板平放在平整的水泥地板上，将电芯平放在钢板上，再在电芯上平放一块长400毫米、宽300毫米、厚50毫米的钢板，使电芯的两个与隔膜袋平行的平面与钢板接触，在上面的钢板上施加冲击速度为2米/秒的3920牛顿的冲击力，冲击次数为一次。结果测得焊缝破裂率为0。
其中，焊缝破裂率＝焊缝破裂的隔膜袋数/总隔膜袋数×100％。
对比例2
本对比例说明现有技术的电芯的抗机械冲击性能。
任取对比例1中制得的500个电芯进行抗机械冲击性能测试。测试方法与实施例2中的测试方法相同。结果测得焊缝破裂率为15％。
比较实施例2和对比例2，可以得到本发明提供的电芯具有较好的抗机械冲击性能。
实施例3
本实施例说明本发明提供的电芯的排气性能。
采用游标卡尺分别对实施例1中制得的另外500个电芯的厚度进行测量，得到500个电芯的平均厚度为42.2毫米。
对比例3
本对比例说明现有技术的电芯的排气性能。
采用游标卡尺分别对对比例1中制得的另外500个电芯的厚度进行测量，得到500个电芯的平均厚度为44.3毫米。
比较实施例3和对比例3，可以得到本发明提供的电芯不易超厚，电芯的排气性能好。
实施例4
本实施例说明本发明提供的锂离子电池。
制备了如图8所示的锂离子电池。
该锂离子电池包括电芯3、外壳10、正极极柱11和负极极柱12。
选取长230毫米、宽170毫米、厚40毫米的钢壳作为外壳10，将实施例1中制得的电芯3置于外壳10包围的空间中，将由金属铜制成的正极极柱11和负极极柱12通过螺栓连接的方式连接在外壳1的一个端盖上，并使正极导电端子7和负极导电端子8通过螺栓连接的方式与正极极柱11和负极极柱12连接。将LiPF6按1摩尔/升的浓度溶解在EC/DMC＝1∶1的混合溶剂中形成非水电解液，将该电解液以6g/Ah的量注入电池外壳10中，密封，制成锂离子电池。
按照上述方法制备300个电池。
对比例4
本对比例说明现有技术的锂离子电池。
采用实施例4所述方法制备锂离子电池，不同之处在于本对比例所采用的电芯为对比例1中制得的电芯.
按照上述方法制备300个电池。
实施例5
本实施例说明本发明提供的锂离子电池的抗机械冲击性能。
对实施例4中制得的300个电池进行抗机械冲击性能测试，测试方法如下：
在25±2℃下，对各个电池以0.2C充电至3.8伏，截止电流为0.02C，搁置10分钟；再以0.2C放电至2.0伏，搁置20分钟。然后对其中的100个电池进行挤压测试，对其中的100个电池进行撞击测试，对其中的100个电池进行跌落测试，分别用万用表测试电池在挤压前后、撞击前后、跌落前后是否发生短路。
1、挤压
将长400毫米、宽300毫米、厚100毫米的钢板平放在平整的水泥地板上，将电池平放在钢板上，使电池的与隔膜袋平行的平面与钢板接触，将直径为30毫米、长度为400毫米的钢棒平放在电池中部，使钢棒与电池的短边平行，使294000牛顿的恒定压力作用在钢棒上，从而对电池产生压力，在电池的厚度方向上将电池挤压至原始尺寸的85％，静止5分钟后，再在电池的厚度方向上将电池挤压至原始尺寸的50％。经挤压后的电池短路率列于表1中。
2、撞击
将电池平放在水泥地板上，使电池的与隔膜袋平行的平面与水泥地板接触，然后使直径为100毫米、长度为150毫米的钢棒的平面对准电池的中部，并使该钢棒从690毫米高的地方自由落体落在电池上，撞击次数为一次。经撞击后的电池短路率列于表1中。
3、跌落
在电池的除了安装有极柱的面的另外五个平面方向上对电池各做一次跌落测试，测试方法为使电池从3米高处跌落到水泥地板上。经跌落后的电池短路率列于表1中。
其中，电池短路率＝发生短路的电池数/被测试电池的总数×100％。
对比例5
本对比例说明现有技术的锂离子电池的抗机械冲击性能。
对对比例4中制得的300个电池进行抗机械冲击性能测试，测试方法与实施例5中的测试方法相同。经挤压、撞击和跌落后的电池短路率分别列于表1中。
表1
Figure G2006101379171D00161
由表1中的数据可以看出本发明提供的锂离子电池有较好的抗机械冲击性能，在电池受不当外力作用时，不易发生电池短路问题。

Claims (11)

1.一种极片复合体，该复合体包括极片(14)、导电端子(15)和隔膜袋(1)，所述极片(14)封装在隔膜袋(1)内，封装隔膜袋(1)时形成封装线(6)，所述导电端子(15)设置在极片(14)的一端且伸出隔膜袋(1)之外，其特征在于，所述封装线(6)围绕极片(14)四周至少两圈，每圈封装线(6)包括短封装线(9)和排气缝隙(13)，短封装线(9)和排气缝隙(13)间隔排列，除了隔膜袋(1)的拐角(18)处和导电端子(15)处的封装线(6)之外，一圈封装线(6)中的排气缝隙(13)中的至少一部分与其它圈的封装线(6)中的排气缝隙(13)中的一部分，在垂直于封装线(6)的方向上至少部分直接贯通。
2.根据权利要求1所述的极片复合体，其中，所述封装线(6)在隔膜袋(1)的与所封装极片(14)的边缘处相对应的位置形成。
3.根据权利要求1所述的极片复合体，其中，所述封装线(6)为2-4圈。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的极片复合体，其中，不同圈的封装线(6)互相平行。
5.根据权利要求4所述的极片复合体，其中，相邻圈的封装线(6)之间的距离为0.1-5毫米。
6.根据权利要求1所述的极片复合体，其中，不同圈的排气缝隙(13)形成的直接贯通的部分沿封装线(6)长度方向的大小为0.1-5毫米。
7.根据权利要求1所述的极片复合体，其中，在所述隔膜袋(1)的拐角(18)处，至少有两条短封装线(9)互相交叉。
8.根据权利要求1所述的极片复合体，其中，所述短封装线(9)的宽度为0.3-1.5毫米。
9.根据权利要求1所述的极片复合体，其中，所述每条短封装线(9)的长度为每圈封装线(6)的长度的5-50％，所述每条排气缝隙(13)的长度为每圈封装线(6)的长度的5-50％。
10.一种电芯，该电芯包括正极片复合体(16)和/或负极片复合体(17)，其特征在于，所述正极片复合体(16)和负极片交错层叠，或者负极片复合体(17)和正极片交错层叠，或者正极片复合体(16)和负极片复合体(17)交错层叠，正极片复合体(16)和负极片复合体(17)为权利要求1-9中任意一项所述的极片复合体。
11.一种锂离子电池，该锂离子电池包括电芯(3)、电解液、外壳(10)、正极极柱(11)和负极极柱(12)，电芯(3)和电解液密封在外壳(10)内，正极极柱(11)和负极极柱(12)分别设置在外壳(1)上且与电芯(3)相连，其特征在于，所述电芯(3)为权利要求10所述的电芯。
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