CN108461829B - 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

一种卷绕式锂离子电池的电芯
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，极片包括极片本体和若干极耳，同一极片的极耳数目为n，所述同一极片的极耳宽度W相同，所述同一极片卷绕前相邻两个极耳之间的间距依次增加，卷绕后，同一极片的相邻两个极耳不完全对齐，错位叠加后形成电极，，为第i个极耳和第i+1个极耳错位的宽度，，电极的总宽度为D，满足关系式：，所述极片本体卷绕后形成电芯本体。
在卷绕过程中，相邻极耳的间距依次增大，并满足关系式：。
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ΔW i ，0<∆W i <W。
作为优选方案，，其中，L i为第i+1个极耳和第i个极耳之间的距离，L i+1为第i+2个极耳和第i+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。
作为优选方案，所述极耳的宽度满足如下关系式：，其中，W i 为第i个极耳的宽度，W i+1为第i+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所示的正负极片和两层隔膜经卷绕而成，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W均相等，为15mm，相邻两个极耳之间的间距逐渐增大，增大的大小为：2πΔt+ΔW i =2π*0.276+2=3.734mm，其中，为正极极片、负极极片和隔膜的厚度总和，如图2中，L 2-L 1=L 3-L 2=3.734mm，相邻两层极耳之间错位的距离ΔW i 为2mm，极片共卷绕n=4层，电极的最终宽度D=15mm+3*2mm=21mm。
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，同一个极片的极耳数目为n，所述同一极片的极耳宽度W相同，所述同一极片卷绕前相邻两个极耳之间的间距依次增加，卷绕后，同一极片的相邻两个极耳不完全对齐，错位叠加后形成电极, 为第i个极耳和第i+1个极耳错位的宽度，，，电极的总宽度为D，所述极片本体卷绕后形成电芯本体。
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，电极总宽度为D，宽度D满足关系式：。
3.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，相邻两个极耳之间的间距满足关系式：，其中，L i 为第i+1个极耳和第i个极耳之间的距离，L i+1为第i+2个极耳和第i+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：，即W i =W i+1，其中，W i 为第i个极耳的宽度，W i+1为第i+1个极耳的宽度。
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