一種卷繞式電芯制造技術(shù)

本申請(qǐng)涉及二次電池領(lǐng)域，具體講，涉及一種卷繞式電芯。卷繞式電芯由第一隔膜、第一極片、第二隔膜、第二極片的頭端依次疊置并卷繞而成，第一隔膜位于扁平狀電芯的最內(nèi)側(cè)；第一極片上電連接有第一極耳，第二極片上電連接有第二極耳；第一極耳和第二極耳位于扁平狀電芯沿長(zhǎng)度方向的平直面上且在厚度方向上不重合；第一極耳到第一集流體尾端的距離不超過(guò)第一集流體總長(zhǎng)的1/3，第二極耳到第二集流體尾端的距離不超過(guò)第二集流體總長(zhǎng)的1/3；第一極耳或/和第二極耳在扁平狀電芯厚度方向的對(duì)應(yīng)位置的電芯最內(nèi)側(cè)連續(xù)重疊的第一隔膜和第二隔膜之和不超過(guò)兩層。本申請(qǐng)的卷繞式電芯，可節(jié)省隔膜用量，提升能量密度，降低變形風(fēng)險(xiǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本申請(qǐng)涉及二次電池領(lǐng)域，具體講，涉及一種卷繞式電芯。
技術(shù)介紹
目前市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的二次電池，都由二次電池的電芯和外殼組成。其中，電芯為活性部件，一般由正極極片、負(fù)極極片以及設(shè)置在正極極片和負(fù)極極片之間的隔膜層疊或者卷繞而成。正極片包括正極集流體及涂覆在正極集流體表面的正極活性物質(zhì)；負(fù)極片包括負(fù)極集流體及涂覆在負(fù)極集流體表面的負(fù)極活性物質(zhì)。隨著二次電芯商業(yè)化的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)其能量密度的要求越來(lái)越高如圖1和圖2所示，卷繞式電芯的內(nèi)部需要空卷隔離膜，電芯最內(nèi)側(cè)有4層隔離膜連續(xù)堆疊，不但造成隔離膜的浪費(fèi)，而且增加電芯厚度從而降低電芯的能量密度。另外極耳在電芯最內(nèi)側(cè)，也就是頭部，這樣會(huì)造成電芯結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱，并造成電芯的變形。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，特提出本申請(qǐng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本申請(qǐng)的專利技術(shù)目的在于提出一種卷繞式電芯。為了完成本申請(qǐng)的專利技術(shù)目的，采用的技術(shù)方案為：本申請(qǐng)涉及一種卷繞式電芯，所述卷繞式電芯為由第一隔膜、第一極片、第二隔膜、第二極片的頭端依次疊置并卷繞而成的扁平狀電芯，所述第一隔膜位于所述扁平狀電芯的最內(nèi)側(cè)；所述第一極片包括第一集流體和涂覆在第一集流體表面的第一活性物質(zhì)層，所述第二極片包括第二集流體和涂覆在第二集流體表面的第二活性物質(zhì)層；所述第一極片上電連接有第一極耳，所述第二極片上電連接有第二極耳；所述第一極耳和所述第二極耳位于所述扁平狀電芯沿長(zhǎng)度方向的平直面上且在厚度方向上不重合；優(yōu)選的，所述第一極耳到所述第一集流體尾端的距離不超過(guò)所述第一集流體總長(zhǎng)的1/3，所述第二極耳到所述第二集流體尾端的距離不超過(guò)所述第二集流體總長(zhǎng)的1/3；所述第一極耳或/和第二極耳在所述扁平狀電芯厚度方向的對(duì)應(yīng)位置的電芯最內(nèi)側(cè)連續(xù)重疊的所述第一隔膜和所述第二隔膜之和不超過(guò)兩層。優(yōu)選的，所述第一隔膜包括由頭部到尾部依次設(shè)置的第一隔膜回折段和第一隔膜隔離段，所述第二隔膜包括由頭部到尾部依次設(shè)置的第二隔膜回折段和第二隔膜隔離段，所述第一隔膜回折段與所述第二隔膜回折段形成隔膜回折部，所述隔膜回折部的回折方向與所述扁平狀電芯的卷繞方向相同，所述第一極耳或所述第二極耳在所述扁平狀電芯厚度方向上與所述隔膜回折部互相錯(cuò)開(kāi)。優(yōu)選的，所述隔膜回折部位于所述扁平狀電芯的寬度方向上最內(nèi)側(cè)的一端。優(yōu)選的，所述隔膜回折部在所述扁平狀電芯厚度方向上位于所述第一極耳和所述第二極耳之間。優(yōu)選的，所述第二集流體的頭部設(shè)置有第二集流體回折段，所述第二集流體回折段的回折方向與所述扁平狀電芯的卷繞方向相同，所述第二集流體回折段與所述隔膜回折部不重合，所述第二集流體回折段與所述第一極耳或所述第二極耳在所述扁平狀電芯厚度方向上不重合。優(yōu)選的，所述第一集流體夾設(shè)于所述第一隔膜隔離段與所述第二隔膜隔離段之間。優(yōu)選的，所述第一活性物質(zhì)層的起始端與所述第一集流體的起始端齊平，所述第二活性物質(zhì)層的起始端與所述第二集流體的起始端齊平；所述第一集流體的至少一個(gè)表面涂覆有所述第一活性物質(zhì)層，所述第二集流體的上下表面均涂覆有所述第二活性物質(zhì)層。優(yōu)選的，所述第一集流體夾設(shè)于所述第一隔膜回折段與所述第二隔膜回折段之間。優(yōu)選的，所述第一極耳沿所述第一集流體的長(zhǎng)度方向上的至少一側(cè)設(shè)置有所述第一活性物質(zhì)層，所述第二極耳沿所述第二集流體的長(zhǎng)度方向上的至少一側(cè)設(shè)置有所述第二活性物質(zhì)層。優(yōu)選的，所述第一極片為負(fù)極極片，所述第二極片為正極極片；或，所述第一極片為正極極片，所述第二極片為負(fù)極極片。本申請(qǐng)的技術(shù)方案至少具有以下有益的效果：本申請(qǐng)的卷繞式電芯，可節(jié)省隔膜用量，提升能量密度，并可降低成本。本申請(qǐng)的極耳位于電芯外側(cè)，增加了電芯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)稱性，降低了電芯變形的風(fēng)險(xiǎn)。附圖說(shuō)明圖1為
技術(shù)介紹
中卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為
技術(shù)介紹
中又一卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本申請(qǐng)某一具體實(shí)施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本申請(qǐng)某一具體實(shí)施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本申請(qǐng)某一具體實(shí)施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本申請(qǐng)某一具體實(shí)施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本申請(qǐng)某一具體實(shí)施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本申請(qǐng)某一具體實(shí)施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本申請(qǐng)某一具體實(shí)施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本申請(qǐng)某一具體實(shí)施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖。其中：1-卷繞式電芯；10-第一隔膜；101-第一隔膜回折段；102-第一隔膜隔離段；20-第二隔膜；201-第二隔膜回折段；202-第二隔膜隔離段；30-第一極片；301-第一集流體；302-第一活性物質(zhì)層；40-第二極片；401-第二集流體；402-第二活性物質(zhì)層；4011-第二集流體回折段；50-第一極耳；60-第二極耳。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本申請(qǐng)。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本申請(qǐng)而不用于限制本申請(qǐng)的范圍。本申請(qǐng)涉及一種卷繞式電芯1，為由第一隔膜10、第一極片30、第二隔膜20、第二極片40的頭端依次疊置并卷繞而成的扁平狀電芯，第一隔膜10位于扁平狀電芯1的最內(nèi)側(cè)；第一極片30包括第一集流體301和涂覆在第一集流體301表面的第一活性物質(zhì)層302，第二極片40包括第二集流體401和涂覆在第二集流體401表面的第二活性物質(zhì)層402；第一極片30上電連接有第一極耳50，第二極片40上電連接有第二極耳60；第一極耳50和第二極耳60位于扁平狀電芯1沿長(zhǎng)度方向的平直面上，且在厚度方向上不重合；第一極耳50到第一集流體301尾端的距離不超過(guò)第一集流體301總長(zhǎng)的1/3，第二極耳60到第二集流體401尾端的距離不超過(guò)第二集流體401總長(zhǎng)的1/3，第一極耳50或/和第二極耳60在電芯厚度方向的對(duì)應(yīng)位置的電芯最內(nèi)側(cè)連續(xù)重疊的第一隔膜10和第二隔膜20之和不超過(guò)兩層。在本申請(qǐng)的扁平狀電芯，由第一隔膜10的起始端繞卷360度后所構(gòu)成的一個(gè)螺圈在電芯寬度方向上的中心線為扁平狀電芯的最內(nèi)側(cè)。本申請(qǐng)的扁平狀電芯的繞卷圈數(shù)至少為1.5圈，第一極耳50和第二極耳60不會(huì)位于卷繞式電芯1的第一圈。由于本申請(qǐng)中將極耳設(shè)置于電芯的外側(cè)，增加了電芯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)稱性，減少了電芯變形的風(fēng)險(xiǎn)。第一極耳50或/和第二極耳60在電芯厚度方向的對(duì)應(yīng)位置的電芯最內(nèi)側(cè)連續(xù)重疊的第一隔膜10和第二隔膜20之和不超過(guò)兩層，不再需要連續(xù)重疊4層隔膜，可節(jié)省兩層隔膜的原材料和厚度，節(jié)約了成本，且提升了電芯的體積能量密度。作為本申請(qǐng)卷繞式電芯1的一種改進(jìn)，第一極耳50沿第一集流體301的長(zhǎng)度方向上的至少一側(cè)設(shè)置有第一活性物質(zhì)層302，第二極耳60沿第二集流體401的長(zhǎng)度方向上的至少一側(cè)設(shè)置有第二活性物質(zhì)層402。極耳可設(shè)置于集流體尾部的空箔區(qū)上，為了進(jìn)一步提高電芯的體積能量密度，減少空箔區(qū)的面積，當(dāng)極耳設(shè)置于集流體偏中部的位置上時(shí)，沿集流體的長(zhǎng)度方向上的兩側(cè)均設(shè)置活性物質(zhì)層。設(shè)置有極耳的空箔區(qū)均可以設(shè)置活性物質(zhì)。作為本申請(qǐng)卷繞式電芯1的一種改進(jìn)，扁平狀電芯的卷繞方向?yàn)槟鏁r(shí)針或順時(shí)針，具體卷繞方向根據(jù)設(shè)備而定。作為本申請(qǐng)卷繞式電芯1的一種改進(jìn)，第一極耳50為一個(gè)或多個(gè)，第二極耳60為一個(gè)或多個(gè)。由于本申請(qǐng)中將極耳設(shè)置于電芯的外側(cè)，所以增加極耳的個(gè)數(shù)也不會(huì)增加電芯變形的風(fēng)險(xiǎn)。作為本申請(qǐng)卷繞式電芯1的一具體實(shí)施例，如圖3和圖4所示；第二集流本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種卷繞式電芯，所述卷繞式電芯為由第一隔膜、第一極片、第二隔膜、第二極片的頭端依次疊置并卷繞而成的扁平狀電芯，所述第一隔膜位于所述扁平狀電芯的最內(nèi)側(cè)；所述第一極片包括第一集流體和涂覆在第一集流體表面的第一活性物質(zhì)層，所述第二極片包括第二集流體和涂覆在第二集流體表面的第二活性物質(zhì)層；所述第一極片上電連接有第一極耳，所述第二極片上電連接有第二極耳；所述第一極耳和所述第二極耳位于所述扁平狀電芯沿長(zhǎng)度方向的平直面上且在厚度方向上不重合；其特征在于，所述第一極耳到所述第一集流體尾端的距離不超過(guò)所述第一集流體總長(zhǎng)的1/3，所述第二極耳到所述第二集流體尾端的距離不超過(guò)所述第二集流體總長(zhǎng)的1/3；所述第一極耳或/和第二極耳在所述扁平狀電芯厚度方向的對(duì)應(yīng)位置的電芯最內(nèi)側(cè)連續(xù)重疊的所述第一隔膜和所述第二隔膜之和不超過(guò)兩層。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種卷繞式電芯，所述卷繞式電芯為由第一隔膜、第一極片、第二隔膜、第二極片的頭端依次疊置并卷繞而成的扁平狀電芯，所述第一隔膜位于所述扁平狀電芯的最內(nèi)側(cè)；所述第一極片包括第一集流體和涂覆在第一集流體表面的第一活性物質(zhì)層，所述第二極片包括第二集流體和涂覆在第二集流體表面的第二活性物質(zhì)層；所述第一極片上電連接有第一極耳，所述第二極片上電連接有第二極耳；所述第一極耳和所述第二極耳位于所述扁平狀電芯沿長(zhǎng)度方向的平直面上且在厚度方向上不重合；其特征在于，所述第一極耳到所述第一集流體尾端的距離不超過(guò)所述第一集流體總長(zhǎng)的1/3，所述第二極耳到所述第二集流體尾端的距離不超過(guò)所述第二集流體總長(zhǎng)的1/3；所述第一極耳或/和第二極耳在所述扁平狀電芯厚度方向的對(duì)應(yīng)位置的電芯最內(nèi)側(cè)連續(xù)重疊的所述第一隔膜和所述第二隔膜之和不超過(guò)兩層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞式電芯，其特征在于，所述第一隔膜包括由頭部到尾部依次設(shè)置的第一隔膜回折段和第一隔膜隔離段，所述第二隔膜包括由頭部到尾部依次設(shè)置的第二隔膜回折段和第二隔膜隔離段，所述第一隔膜回折段與所述第二隔膜回折段形成隔膜回折部，所述隔膜回折部的回折方向與所述扁平狀電芯的卷繞方向相同，所述第一極耳或所述第二極耳在所述扁平狀電芯厚度方向上與所述隔膜回折部互相錯(cuò)開(kāi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的卷繞式電芯，其特征在于，所述隔膜回折部位于所述扁平狀電芯的寬度方向上最內(nèi)側(cè)的一端。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的卷繞式電芯，...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王可飛，曾巧，袁慶豐，耿繼斌，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：東莞新能源科技有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：廣東;44