CN105742722A - 卷绕式软包弧形电池及卷绕式软包弧形电池制备方法 - Google Patents

卷绕式软包弧形电池及卷绕式软包弧形电池制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种卷绕式软包弧形电池,包括包装壳以及装配于所述包装壳内的卷绕体，所述卷绕体包括隔膜、正极片、负极片以及极耳，所述极耳包括正极极耳以及负极极耳，所述正极片为多片，多片所述正极片之间通过所述正极极耳相互连接，所述负极片为多片，多片所述负极片之间通过所述负极极耳相互连接。将正极片以及负极片均分隔成多片，使极片与极片之间具有缝隙，在卷绕以及弯折的过程中利用多片极片间的间隙解决弧形电池大弧度成型对电池内部极片损伤较大，很容易拉伤或拉断极片的问题。本发明同时公开了一种卷绕式软包弧形电池的制备方法，采用该卷绕式软包弧形电池制备方法制备的电池可以弯曲成任意角度，应用范围广。

Description

卷绕式软包弧形电池及卷绕式软包弧形电池制备方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种卷绕式软包弧形电池及卷绕式软包弧形电池制备方法，特别涉及一种卷绕式大弧度软包弧形电池及卷绕式大弧度软包弧形电池的制备方法。
背景技术
近些年来，随着电池技术的发展，锂离子电池因其具有放电电流大、稳定性好、安全性好、容量大等特点广泛应用于数码产品、电动工具和动力玩具等领域中，给我们的生活带来了极大的方便。随着人们生活水平的提高，个性化的数码产品层出不穷。如腕式手机，腕式手表，腕式测压仪等穿戴式电子设备。而上述的各种个性化设备，对大弧度角的弧形软包锂电池需求量越来越大。由于弧度角大于60°以上的大弧度角的弧形软包电池一直以来都是业界难题，弧形电池大弧度成型对电芯内部极片损伤较大，很容易拉伤或拉断极片，阻碍大弧度角的弧形软包锂电池的广泛应用。
因此亟需提供一种弧形电芯制作方式，尤其是一种弧度角大于60°的弧形电芯的制作方式，以解决弧形电芯大弧度成型对电芯内部极片损伤较大，很容易拉伤或拉断极片，导致大弧度角的弧形软包锂电池无法广泛应用的难题。
发明内容
本发明的一个目的在于：提供一种卷绕式软包弧形电池，其可弯曲为任意弧度，应用范围广。
本发明的另一个目的在于：提供一种卷绕式软包弧形电池制备方法，采用该方法生产的软包弧形电池可形成大于60°的弧度角，而不损坏电芯内部极片，便于电池大弧度化。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，提供一种卷绕式软包弧形电池,包括包装壳以及装配于所述包装壳内的卷绕体，所述卷绕体包括隔膜、正极片、负极片以及极耳，所述极耳包括正极极耳以及负极极耳，所述正极片为多片，多片所述正极片之间通过所述正极极耳相互连接，所述负极片为多片，多片所述负极片之间通过所述负极极耳相互连接。
作为所述的卷绕式软包弧形电池的一种优选的技术方案，多片所述正极片相互平行的设置在所述正极极耳上，多片所述负极片相互平行的设置在所述负极极耳上。
作为所述的卷绕式软包弧形电池的一种优选的技术方案，相邻的所述正极片之间沿所述正极极耳的长度方向上存在间隙，相邻的所述负极片之间沿所述负极极耳的长度方向上存在间隙。
作为所述的卷绕式软包弧形电池的一种优选的技术方案，所述正极片与所述负极片通过所述隔膜隔开，并沿所述极耳的长度方向卷绕若干圈形成所述卷绕体。
作为所述的卷绕式软包弧形电池的一种优选的技术方案，所述卷绕体沿所述极耳的长度方向弯曲形成弧形卷绕体，所述弧形卷绕体固定装配于所述包装壳中形成软包弧形电池。
另一方面，提供一种卷绕式软包弧形电池制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、极片制作，制备扁平状的多片正极片以及多片负极片；
步骤S2、极片焊接，提供正极耳以及负极耳，将多片所述正极片按照设定间隔距离焊接在同一正极极耳上，将多片所述负极片按照设定间隔距离焊接在同一负极极耳上；
步骤S3、制作卷绕体，将所述正极片与所述负极片通过所述隔膜隔开，并沿所述极耳的长度方向卷绕若干圈形成卷绕体；
步骤S4、卷绕体装配，将所述卷绕体固定装配至包装壳中，形成软包弧形电池。
作为所述的卷绕式软包弧形电池制备方法的一种优选的技术方案，步骤S4中，将所述卷绕体固定装配至包装壳体中之前可以将所述卷绕体沿极耳长度方向弯曲形成弧形卷绕体，或将所述卷绕体固定装配至包装壳体中之后将所述卷绕体与所述包装壳体共同成型形成软包弧形电池。
作为所述的卷绕式软包弧形电池制备方法的一种优选的技术方案，步骤S3中，将所述正极片与所述负极片通过所述隔膜隔开包括：
在所述正极片与所述负极片之间设置隔膜，并在所述负极片远离所述正极片的一侧设置隔膜或在所述正极片远离所述负极片的一侧设置隔膜；
或，在所述正极片与所述负极片之间设置隔膜，并在所述正极片远离所述负极片的一侧以及所述负极片远离所述正极片的一侧设置隔膜。
作为所述的卷绕式软包弧形电池制备方法的一种优选的技术方案，设置在所述正极片与所述负极片之间的所述隔膜的长度大于所述正极片的长度以及所述负极片的长度，在制作卷绕体的过程中，首先卷绕所述设置在正极片以及负极片之间的所述隔膜，使其形成正极片以及负极片卷绕时的芯轴。
作为所述的卷绕式软包弧形电池制备方法的一种优选的技术方案，步骤S4具体包括：封装、真空干燥、注液、封口、化成、弧度定型、分容、检验。
本发明的有益效果为：将正极片以及负极片均分隔成多片，使极片与极片之间具有缝隙，在卷绕以及弯折的过程中利用多片极片间的间隙解决弧形电池大弧度成型对电池内部极片损伤较大很容易拉伤或拉断极片的问题。采用该卷绕式软包弧形电池制备方法制备的电池可以弯曲成任意角度，应用范围广。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为实施例所述正极片连接极耳结构示意图。
图2为实施例所述负极片连接极耳结构示意图。
图3为实施例所述电芯卷绕前截面图。
图4为实施例所述电芯卷绕前俯视图。
图5为实施例所述于正极片远离所述负极片的一侧设置隔膜结构示意图。
图6为实施例所述在所述正极片远离所述负极片的一侧以及所述负极片远离所述正极片的一侧设置隔膜结构示意图。
图中：
100、隔膜；200、正极片；300、负极片；400、正极极耳；500、负极极耳；600、间隙。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1～4所示，于本实施例中，本发明所述的一种卷绕式软包弧形电池,包括包装壳以及装配于所述包装壳内的卷绕体，所述卷绕体包括隔膜100、正极片200、负极片300以及极耳，所述极耳包括正极极耳400以及负极极耳500，所述正极片200为多片，多片所述正极片200之间通过所述正极极耳400相互连接，所述负极片300为多片，多片所述负极片300之间通过所述负极极耳500相互连接。
优选的，于本实施例中，正极片200的数量为九片，九片正极片200相互平行的设置在所述正极极耳400上，负极片300的数量同样为九片，九片负极片300相互平行的设置在所述负极极耳500上。
为了保证弯曲的灵活性，于本实施例中，相邻的所述正极片200之间沿所述正极极耳400的长度方向上存在间隙600，相邻的所述负极片300之间沿所述负极极耳500的长度方向上存在间隙600。间隙600的大小以及极片的厚度共同决定了在弯曲过程中的灵活性。间隙600尺寸优选为极片厚度的0.5至1.5倍，本实施例中采用间隙600的厚度为极片厚度的0.5倍。
为了防止正极片200与负极片300接触导电，将所述正极片200与所述负极片300通过所述隔膜100隔开，之后沿所述极耳的长度方向卷绕若干圈形成卷绕体。所述卷绕体沿所述极耳的长度方向弯曲形成弧形卷绕体，所述弧形卷绕体固定装配于所述包装壳中形成软包弧形电池。
本技术方案能够取得的技术效果为：正极片200以及负极片300的数量均为两个以上，两个以上的正极片200或负极片300通过各自对应的正极耳或负极耳进行电连接，由于多片正极片200以及多片负极片300各自之间相互独立，负极片300与负极片300之间以及正极片200与正极片200之间存在的间隙600能够为弯曲变形提供空间，同时在弯曲过程中应力会分散至每片极片，因此在极片形成卷绕体的过程中以及卷绕体弯曲形成弧形卷绕体的过程中均会更加省力，同时不易对极片造成损坏。
本实施例中还提供一种卷绕式软包弧形电池制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、极片制作，制备扁平状的多片正极片200以及多片负极片300；
在具体的制作过程中，根据卷绕、弯曲的方向不同正极片200与负极片300的数量可以相同也可以不同，例如卷绕过程中距离芯轴较近的极片的数量可以少于距离芯轴较远的极片的数量。本实施例中正极片200与负极片300的数量相同，正极片200的数量为九片，负极片300的数量也为九片。
步骤S2、极片焊接，提供正极耳以及负极耳，将多片所述正极片200按照设定间隔距离焊接在同一正极极耳400上，将多片所述负极片300按照设定间隔距离焊接在同一负极极耳500上；
于本实施例中，所述正极片200之间的设定间隔距离为正极片200厚度的0.5倍，所述负极片300之间的设定间隔距离为负极片300厚度的0.5倍。
步骤S3、制作卷绕体，将所述正极片200与所述负极片300通过所述隔膜100隔开，并沿所述极耳的长度方向卷绕若干圈形成卷绕体；
具体的，将所述正极片200与所述负极片300通过所述隔膜100隔开包括：
在所述正极片200与所述负极片300之间设置隔膜100，并在所述负极片300远离所述正极片200的一侧设置隔膜100；
当然，隔膜100的设置形式并不局限于上述方式，如图5所示，其还可以为在所述正极片200远离所述负极片300的一侧设置隔膜100；
或，如图6所示，在所述正极片200与所述负极片300之间设置隔膜100，并在所述正极片200远离所述负极片300的一侧以及所述负极片300远离所述正极片200的一侧设置隔膜100。
步骤S4、卷绕体装配，将所述卷绕体固定装配至包装壳中，形成软包弧形电池。
将所述卷绕体固定装配至包装壳体中之前可以将所述卷绕体沿极耳长度方向弯曲形成弧形卷绕体，或，将所述卷绕体固定装配至包装壳体中之后将所述卷绕体与所述包装壳体共同卷绕形成软包弧形电池。
为了保证隔膜100对正极片200与负极片300之间的隔离，设置在所述正极片200与所述负极片300之间的隔膜100的长度大于所述正极片200的长度以及所述负极片300的长度，在制作卷绕体的过程中，首先卷绕所述设置在正极片200以及负极片300之间的隔膜100，使其形成正极片200以及负极片300卷绕时的芯轴。
进一步的，步骤S4具体包括：封装、真空干燥、注液、封口、化成、弧度定型、分容、检验。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种卷绕式软包弧形电池,包括包装壳以及装配于所述包装壳内的卷绕体，其特征在于，所述卷绕体包括隔膜、正极片、负极片以及极耳，所述极耳包括正极极耳以及负极极耳，所述正极片为多片，多片所述正极片之间通过所述正极极耳相互连接，所述负极片为多片，多片所述负极片之间通过所述负极极耳相互连接。
2.根据权利要求1所述的卷绕式软包弧形电池，其特征在于，多片所述正极片相互平行的设置在所述正极极耳上，多片所述负极片相互平行的设置在所述负极极耳上。
3.根据权利要求2所述的卷绕式软包弧形电池，其特征在于，相邻的所述正极片之间沿所述正极极耳的长度方向上存在间隙，相邻的所述负极片之间沿所述负极极耳的长度方向上存在间隙。
4.根据权利要求3所述的卷绕式软包弧形电池，其特征在于，所述正极片与所述负极片通过所述隔膜隔开，并沿所述极耳的长度方向卷绕若干圈形成所述卷绕体。
5.根据权利要求4所述的卷绕式软包弧形电池，其特征在于，所述卷绕体沿所述极耳的长度方向弯曲形成弧形卷绕体，所述弧形卷绕体固定装配于所述包装壳中形成软包弧形电池。
6.一种卷绕式软包弧形电池制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、极片制作，制备扁平状的多片正极片以及多片负极片；
步骤S2、极片焊接，提供正极耳以及负极耳，将多片所述正极片按照设定间隔距离焊接在同一正极极耳上，将多片所述负极片按照设定间隔距离焊接在同一负极极耳上；
步骤S3、制作卷绕体，将所述正极片与所述负极片通过所述隔膜隔开，并沿所述极耳的长度方向卷绕若干圈形成卷绕体；
步骤S4、卷绕体装配，将所述卷绕体固定装配至包装壳中，形成软包弧形电池。
7.根据权利要求6所述的卷绕式软包弧形电池制备方法，其特征在于，步骤S4中，将所述卷绕体固定装配至包装壳体中之前可以将所述卷绕体沿极耳长度方向弯曲形成弧形卷绕体，或将所述卷绕体固定装配至包装壳体中之后将所述卷绕体与所述包装壳体共同成型形成软包弧形电池。
8.根据权利要求6所述的卷绕式软包弧形电池制备方法，其特征在于，步骤S3中，将所述正极片与所述负极片通过所述隔膜隔开包括：
在所述正极片与所述负极片之间设置隔膜，并在所述负极片远离所述正极片的一侧设置隔膜或在所述正极片远离所述负极片的一侧设置隔膜；
或，在所述正极片与所述负极片之间设置隔膜，并在所述正极片远离所述负极片的一侧以及所述负极片远离所述正极片的一侧设置隔膜。
9.根据权利要求8所述的卷绕式软包弧形电池制备方法，其特征在于，设置在所述正极片与所述负极片之间的所述隔膜的长度大于所述正极片的长度以及所述负极片的长度，在制作卷绕体的过程中，首先卷绕所述设置在正极片以及负极片之间的所述隔膜，使其形成正极片以及负极片卷绕时的芯轴。
10.根据权利要求6所述的卷绕式软包弧形电池制备方法，其特征在于，步骤S4具体包括：封装、真空干燥、注液、封口、化成、弧度定型、分容、检验。
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