CN108461829A - 一种卷绕式锂离子电池的电芯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种卷绕式锂离子电池的电芯,由两层极片和两层隔膜交替叠加后卷绕而成,其中,所述极片包括极片本体和若干极耳,所述极片本体卷绕后形成电芯本体,所述极耳错位叠加后形成电极,且电极的总宽度为D。与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:该极耳采用模切后绕卷针卷绕成型,每一圈的极耳不完全对齐,存在一定的错位,如此既保证了极耳的载流能力,又能够方便焊接。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域,具体涉及一种卷绕式锂离子电池的电芯。
背景技术
近年来,以锂离子电池为主的新能源产业得到了飞速的发展,锂离子电池制造技术从原来的圆形卷绕、方形叠片逐步发展到现在的方形卷绕。使用方形卷绕方法制备时,为了提供能量密度,行业内普遍采用多极耳模切的方式进行极片加工。采用该方法时,现阶段普遍采用的方法是让极耳对齐,但是如此一来,在后续激光焊接时,对焊接机的功率控制提出了很高的要求,功率过低无法保证所有极耳都被焊接,既影响过流能力,又无法保证结构强度,功率过高会使得表面的极耳受到不可逆的破坏,降低电池的良品率。为此,亟待开发一种新的极耳结构。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出一种错位的极耳结构及其控制方法,在极耳模切阶段,通过控制极耳和间距的宽度,最终形成的极耳会按一定的规律错开,如此既保证载流能力,又可以提升焊接处的焊接强度。
本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明提供了一种卷绕式锂离子电池的电芯,由两层极片和两层隔膜交替叠加后卷绕而成,其中,所述极片包括极片本体和若干极耳,所述极片本体卷绕后形成电芯本体,所述极耳错位叠加后形成电极,且电极的总宽度为D。
一种由前述极耳卷绕而成的锂离子电池电芯,所述包括电芯本体和电极,所述电芯本体由极片本体卷绕形成,所述电极由若干极耳错位叠加形成,且电极的宽度为D。
作为优选方案,所述电极中,相邻两层极耳之间错开的距离为ΔWi,∑ΔWi<D。
作为优选方案,ΔWi=Li+1-Li-2πΔt,其中,Li为第n-1个极耳和第n个极耳之间的距离,Li+1为第n个极耳和第n+1个极耳之间的距离,Δt为卷绕时,两层极片和一层隔膜的厚度总和。
作为优选方案,所述极耳的宽度满足如下关系式:Wi+ΔWi+Li+2πΔt = Li+1+ Wi+1,其中,Wi为第n个极耳的宽度,Wi+1为第n+1个极耳的宽度。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
该极耳采用模切后绕卷针卷绕成型,每一圈的极耳不完全对齐,存在一定的错位,如此既保证了极耳的载流能力,又能够方便焊接。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明中的卷绕式锂离子电池电芯的结构示意图;
图2为本发明的极片的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示,本发明提供的一种卷绕式锂离子电池的电芯,包括电芯本体1和两个电极2,电芯由如图2所示的极片经卷绕而成,极片包括极片本体3和极耳31,在卷绕后,极片本体3形成电芯本体1,若干极耳31错位叠加形成电极2,如图2中,极片本体3设有四个极耳31,四个极耳31的宽度均相等,相邻两个极耳之间的间距逐渐增大2πΔt+ΔWi=2π*0.276=1.734mm,其中,Δt=0.276mm为正极极片、负极极片和隔膜的厚度总和,相邻两层极耳之间错开的距离为ΔWi=2mm,初始极耳宽度为15mm,共卷绕4层,电极的宽度为D=27.936mm,且∑ΔWi<D。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (4)
1.一种卷绕式锂离子电池的电芯,由两层极片和两层隔膜交替叠加后卷绕而成,其特征在于,所述极片包括极片本体和若干极耳,所述极片本体卷绕后形成电芯本体,所述极耳错位叠加后形成电极,且电极的总宽度为D。
2.如权利要求1所述的卷绕式锂离子电池的电芯,其特征在于,所述电极中,相邻两层极耳之间错开的距离为ΔWi,∑ΔWi<D。
3.如权利要求2所述的卷绕式锂离子电池的电芯,其特征在于,ΔWi=Li+1-Li-2πΔt,其中,Li为第n-1个极耳和第n个极耳之间的距离,Li+1为第n个极耳和第n+1个极耳之间的距离,Δt为卷绕时,两层极片和两层隔膜的厚度总和。
4.如权利要求3所述的卷绕式锂离子电池的电芯,其特征在于,所述极耳的宽度满足如下关系式:Wi+ΔWi+Li+2πΔt = Li+1+ Wi+1,其中,Wi为第n个极耳的宽度,Wi+1为第n+1个极耳的宽度。
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