卷繞式電芯及電化學裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供了一種卷繞式電芯及電化學裝置，包括：具有第一集流體的第一極片；電連接于第一集流體的第一極耳；具有第二集流體的第二極片；電連接于第二集流體的第二極耳；隔離膜。第一極耳設置于第一集流體的位置和第二極耳設置于第二集流體的位置處于卷繞式電芯的卷繞起始處或卷繞式電芯的卷繞收尾處。第一極耳具有與第一集流體接觸的第一接觸部及露出第一集流體的第一導出部，第二極耳具有與第二集流體接觸的第二接觸部及露出第二集流體的第二導出部，第一接觸部和第二接觸部相互錯位，以保證卷繞形成電芯后在電芯寬度方向上相互不重疊。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
卷繞式電芯及電化學裝置
[0001 ] 本技術涉及儲能器件領域，尤其涉及一種卷繞式電芯及電化學裝置。
技術介紹
目前，鋰離子電池已經成為消費類便攜式電子產品的首選甚至是唯一的電源。伴隨著手機、筆記本電腦在內的移動通信設備、多媒體設備的快速發展，人們對應用在這些設備上的鋰離子二次電池的性能提出了越來越高的要求，特別是鋰離子二次電池的能量密度。由于各種移動設備功能越來越復雜，使用過程中耗電量也越來越高，同時設備體積越來越小，供鋰離子電池利用的空間越來越少。這就要求鋰離子電池要具有更高的能量密度，在盡可能小的空間內提供最大的能量。目前傳統方形鋰離子電池制造工藝都是將條狀極耳焊接在電池極片上伸出電芯外部，作為電流在電池內部和外部傳輸的通道。受制于空間有限，條狀極耳寬度較窄，一般為3mm-10mm(根據電池尺寸決定)，其寬度相當于電池寬度的十分之一至十五分之一。導致電池內部焊接有極耳的位置比其他沒有焊接極耳的位置厚度偏大，使電池沿寬度方向不能保持平整，而是呈輕微波浪起伏狀，造成電池內部受力分布不均勻。在使用過程中極片會隨著電池的充放電不斷膨脹、收縮，進一步加劇受力的不均勻。在應力的作用下，電池發生更嚴重地波浪型變形，最終失效無法使用。
技術實現思路
鑒于
技術介紹
中存在的問題，本技術的目的在于提供一種卷繞式電芯及電化學裝置，其能有效抑制電芯變形并提高電芯的性能。為了實現上述目的，在第一方面，本技術提供了一種卷繞式電芯，其包括:第一極片，包括第一集流體以及設置在第一集流體的表面上的含有第一活性材料的第一膜片；第一極耳，設置并電連接于第一極片的第一集流體；第二極片，與第一極片極性相反，包括第二集流體以及設置在第二集流體的表面上的含有第二活性材料的第二膜片；第二極耳，設置并電連接于第二極片的第二集流體；以及隔離膜，設置于第一極片和第二極片之間；其中，第一極片、隔離膜和第二極片依序卷繞形成卷繞式電芯；在卷繞式電芯的卷繞起始處和卷繞收尾處，第一極片的第一集流體未設置有第一膜片，第二極片的第二集流體未設置有第二膜片。其中，第一極耳設置于第一極片的第一集流體的位置和第二極耳設置于第二極片的第二集流體的位置處于卷繞式電芯的卷繞起始處或處于卷繞式電芯的卷繞收尾處。第一極耳具有與第一集流體接觸的第一接觸部及露出第一集流體的第一導出部，第一接觸部的長度為卷繞式電芯的長度的2/3?1，第一接觸部的寬度為卷繞式電芯的寬度的1/3?1/2。第二極耳具有與第二集流體接觸的第二接觸部及露出第二集流體的第二導出部，第二接觸部的長度為卷繞式電芯的長度的2/3?1，第二接觸部的寬度為卷繞式電芯的寬度的1/3?1/2。其中，第一極耳的第一接觸部和第二極耳的第二接觸部相互錯位，以保證在卷繞形成電芯后第一極耳的第一接觸部和第二極耳的第二接觸部在電芯寬度方向上相互不重疊。為了實現上述目的，在第二方面，本技術提供了一種電化學裝置，其包括:根據本技術第一方面所述的卷繞式電芯；電解液；以及包裝袋，封裝卷繞式電芯并容納電解液以使電解液浸潤卷繞式電芯的第一極片和第二極片。本技術的有益效果如下:第一極耳和第二極耳分別與第一集流體和第二集流體的接觸面積增大，第一接觸部和第二接觸部的寬度相加接近或者等于卷繞式電芯的寬度，從而電芯在平面上厚度分布更均勻、電芯受力更均勻，由此抑制電芯局部變形；同時由于極耳與極片集流體的接觸面積增大，由此整體上增加了電芯的抗變形能力、有效抑制電芯變形；接觸面積增加可優化接觸電阻，提高電芯高倍率放電的容量保持率，從而提高電芯的性能。寬度增加的第一極耳和第二極耳相互不重疊，不增加電芯的額外厚度，從而不影響電芯的能量密度。【附圖說明】圖1為根據本技術的卷繞式電芯的第一極片的一實施例的正視圖；圖2為根據本技術的卷繞式電芯的第一極片的另一實施例的正視圖；圖3為根據本技術的卷繞式電芯的一實施例的平面示意圖；圖4為根據本技術的卷繞式電芯的正面剖視圖；圖5為根據本技術的卷繞式電芯的一實施例的平面示意圖；圖6為根據本技術的卷繞式電芯的一對比例的平面示意圖；圖7為一現有的卷繞式電芯的平面示意圖；圖8為一現有的卷繞式電芯的平面示意圖；圖9為一現有的卷繞式電芯的平面示意圖。其中，附圖標記說明如下:I卷繞式電芯 14第二極耳11第一極片 141第二接觸部111第一集流體142第二導出部112第一膜片 15隔離膜12第一極耳 S卷繞起始處121第一接觸部E卷繞收尾處122第一導出部L長度方向13第二極片 W寬度方向131第二集流體T厚度方向132第二膜片 2包裝袋【具體實施方式】下面參照附圖詳細說明根據本技術第一方面的卷繞式電芯。在以下實施例的說明中，L為卷繞式電芯I及其各部件的長度方向，W為卷繞式電芯I及其各部件的寬度方向，T為卷繞式電芯I及其各部件的厚度方向。參照圖1至圖5，根據本技術第一方面的的卷繞式電芯I包括:第一極片11，包括第一集流體111以及設置在第一集流體111的表面上的含有第一活性材料的第一膜片112 ;第一極耳12，設置并電連接于第一極片11的第一集流體111 ;第二極片13，與第一極片11極性相反，包括第二集流體131以及設置在第二集流體131的表面上的含有第二活性材料的第二膜片132 ;第二極耳14，設置并電連接于第二極片13的第二集流體131 ;以及隔離膜15，設置于第一極片11和第二極片13之間；其中，第一極片11、隔離膜15和第二極片13依序卷繞形成卷繞式電芯I ;在卷繞式電芯I的卷繞起始處S和卷繞收尾處E，第一極片11的第一集流體111未設置有第一膜片112，第二極片13的第二集流體131未設置有第二膜片132。其中，第一極耳12設置于第一極片11的第一集流體111的位置和第二極耳14設置于第二極片13的第二集流體131的位置處于卷繞式電芯I的卷繞起始處S或處于卷繞式電芯I的卷繞收尾處E。第一極耳12具有與第一集流體111接觸的第一接觸部121及露出第一集流體111的第一導出部122，第一接觸部121的長度為卷繞式電芯I的長度的2/3?1，第一接觸部121的寬度為卷繞式電芯I的寬度的1/3?1/2。第二極耳14具有與第二集流體131接觸的第二接觸部141及露出第二集流體131的第二導出部142,第二接觸部141的長度為卷繞式電芯I的長度的2/3?I,第二接觸部141的寬度為卷繞式電芯I的寬度的1/3?1/2。其中，第一極耳12的第一接觸部121和第二極耳14的第二接觸部141相互錯位，以保證在卷繞形成電芯后第一極耳12的第一接觸部121和第二極耳14的第二接觸部141在電芯寬度方向上相互不重疊(參照圖4)。參照圖8，傳統的卷繞式電芯I使用條狀(即矩形)的極耳，極耳的導出部和接觸部的寬度和厚度一樣，其寬度一般為2?7mm，厚度一般為:0.03?0.15mm。組裝成卷繞式電芯I后，卷繞式電芯I有極耳的位置明顯的比沒有極耳的位置厚，受力不均勻。在充放電過程中由于極片的膨脹會加劇這種不均勻，最終導致卷繞式電芯I變形，變形呈波浪形或者“S，，形。在根據本技術的卷繞式電芯I中，第一極耳12具有與第一集流體111接觸的第一接觸部121及露出第一集流體111的第一導出部12本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種卷繞式電芯（1），包括：第一極片（11），包括第一集流體（111）以及設置在第一集流體（111）的表面上的含有第一活性材料的第一膜片（112）；第一極耳（12），設置并電連接于第一極片（11）的第一集流體（111）；第二極片（13），與第一極片（11）極性相反，包括第二集流體（131）以及設置在第二集流體（131）的表面上的含有第二活性材料的第二膜片（132）；第二極耳（14），設置并電連接于第二極片（13）的第二集流體（131）；以及隔離膜（15），設置于第一極片（11）和第二極片（13）之間；其中，第一極片（11）、隔離膜（15）和第二極片（13）依序卷繞形成卷繞式電芯（1）；在卷繞式電芯（1）的卷繞起始處（S）和卷繞收尾處（E），第一極片（11）的第一集流體（111）未設置有第一膜片（112），第二極片（13）的第二集流體（131）未設置有第二膜片（132）；其特征在于，第一極耳（12）設置于第一極片（11）的第一集流體（111）的位置和第二極耳（14）設置于第二極片（13）的第二集流體（131）的位置處于卷繞式電芯（1）的卷繞起始處（S）或處于卷繞式電芯（1）的卷繞收尾處（E）；第一極耳（12）具有與第一集流體（111）接觸的第一接觸部（121）及露出第一集流體（111）的第一導出部（122），第一接觸部（121）的長度為卷繞式電芯（1）的長度的2/3～1，第一接觸部（121）的寬度為卷繞式電芯（1）的寬度的1/3～1/2；第二極耳（14）具有與第二集流體（131）接觸的第二接觸部（141）及露出第二集流體（131）的第二導出部（142），第二接觸部（141）的長度為卷繞式電芯（1）的長度的2/3～1，第二接觸部（141）的寬度為卷繞式電芯（1）的寬度的1/3～1/2；其中，第一極耳（12）的第一接觸部（121）和第二極耳（14）的第二接觸部（141）相互錯位，以保證在卷繞形成電芯后第一極耳（12）的第一接觸部（121）和第二極耳（14）的第二接觸部（141）在電芯寬度方向上相互不重疊。...

【技術特征摘要】
1.一種卷繞式電芯(1)，包括: 第一極片(11)，包括第一集流體(ill)以及設置在第一集流體(111)的表面上的含有第一活性材料的第一膜片(112)； 第一極耳(12 )，設置并電連接于第一極片(11)的第一集流體(111); 第二極片(13)，與第一極片(11)極性相反，包括第二集流體(131)以及設置在第二集流體(131)的表面上的含有第二活性材料的第二膜片(132)； 第二極耳(14)，設置并電連接于第二極片(13)的第二集流體(131);以及 隔離膜(15)，設置于第一極片(11)和第二極片(13)之間； 其中，第一極片(11)、隔離膜(15)和第二極片(13)依序卷繞形成卷繞式電芯(I);在卷繞式電芯(I)的卷繞起始處(S )和卷繞收尾處(E )，第一極片(11)的第一集流體(111)未設置有第一膜片(112)，第二極片(13)的第二集流體(131)未設置有第二膜片(132); 其特征在于， 第一極耳(12)設置于第一極片(11)的第一集流體(111)的位置和第二極耳(14)設置于第二極片(13)的第二集流體(131)的位置處于卷繞式電芯(I)的卷繞起始處(S)或處于卷繞式電芯(I)的卷繞收尾處(E)； 第一極耳(12)具有與第一集流體(111)接觸的第一接觸部(121)及露出第一集流體(111)的第一導出部(122 )，第一接觸部(121)的長度為卷繞式電芯(I)的長度的2/3~I，第一接觸部(121)的寬度為卷繞式電芯(I)的寬度的1/3~1/2 ； 第二極耳(14)具有與第二集流體(131)接觸的第二接觸部(141)及露出第二集流體(131)的第二導出部(142)，第二接觸部(141)的長度為卷繞式電芯(I)的長度的2/3~1，第二接觸部(141)的寬度為卷繞式電芯(I)的寬度的1/3~1/2 ； 其中，第一極耳(12)的第一接觸部(121)和第二極耳(14)的第二接觸部(141)相互錯...

【專利技術屬性】
技術研發人員：牛少軍，何東銘，王彥平，
申請(專利權)人：寧德新能源科技有限公司，
類型：新型
國別省市：福建;35