CN110429211B - 卷芯组件及电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种卷芯组件及电池，卷芯组件包括：防护盒；及卷芯主体，卷芯主体包括隔膜，卷芯主体设置于防护盒内、以使防护盒包围隔膜；其中，卷芯组件用于放置在外壳内，且防护盒用于设置在卷芯主体与外壳之间、以使隔膜与外壳相互间隔。上述的卷芯组件中，当卷芯组件放置到外壳内后，且在防护盒内注入电解液并抽真空后，隔膜会吸附部分电解液，游离的电解液会被抽出，通过将卷芯装入到防护盒内、以使防护盒包围隔膜，能够避免隔膜与外壳接触，从而减缓隔膜内吸附的电解液腐蚀外壳的现象。并且，在上述的卷芯组件中，由于卷芯设置在防护盒内且防护盒包围隔膜，当上述的卷芯组件装入到外壳的过程中，防护盒能够避免隔膜与外壳接触而被刮伤。

Description

卷芯组件及电池
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种卷芯组件及电池。
背景技术
锂离子电池的外壳主要有软包、铝壳、钢壳等几种。为提高电性能，有机锂盐逐渐被广泛关注并尝试作为添加剂加入到电解液中，但是大部分有机锂盐均会腐蚀外壳，外壳被长时间的腐蚀会严重影响电池的安全性能。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够提高电池性能的卷芯组件及电池。
其技术方案如下：
一种卷芯组件，包括：防护盒；及卷芯主体，所述卷芯主体包括用于吸附电解液的隔膜，所述卷芯主体设置于所述防护盒内，所述防护盒包围所述隔膜；其中，所述防护盒在所述卷芯组件放置于外壳内时设置在所述卷芯主体与所述外壳之间、以使所述隔膜与所述外壳相互间隔。
上述的卷芯组件中，当卷芯组件放置到外壳内后，且在防护盒内注入电解液并抽真空后，隔膜会吸附部分电解液，游离的电解液会被抽出，通过将卷芯装入到防护盒内、以使防护盒包围隔膜，能够避免隔膜与外壳接触，从而减缓隔膜内吸附的电解液腐蚀外壳的现象。并且，在上述的卷芯组件中，由于卷芯设置在防护盒内且防护盒包围隔膜，当上述的卷芯组件装入到外壳的过程中，防护盒能够避免隔膜与外壳接触而被刮伤。
下面进一步对技术方案进行说明：
在其中一个实施例中，所述防护盒设有第一内腔、与所述第一内腔连通的第一开口、及与所述第一内腔连通的第一通孔，所述卷芯主体设置于所述第一内腔内；
其中，当所述卷芯组件放置于所述外壳内后，所述防护盒与所述外壳之间形成有第一间隙，所述第一通孔与所述第一间隙连通。
在其中一个实施例中，所述第一通孔开设于所述防护盒远离所述第一开口的一侧。
在其中一个实施例中，所述的卷芯组件还包括防护垫，所述防护垫与所述防护盒连接并遮挡所述第一通孔，且所述防护垫与所述防护盒之间形成有与所述第一通孔连通的第二间隙；
其中，当所述卷芯组件放置于所述外壳内后，所述第一内腔与所述第一间隙通过所述第一通孔和所述第二间隙连通。
在其中一个实施例中，所述防护垫与所述防护盒的外壁连接并遮挡所述第一通孔，且所述防护垫与所述防护盒之间形成有与所述第一通孔连通的所述第二间隙；
其中，当所述卷芯组件放置于所述外壳内后，所述第二间隙与所述第一间隙连通。
在其中一个实施例中，所述防护垫还设有与所述第二间隙连通的第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔错开；
其中，当所述卷芯组件放置于所述外壳内后，所述第二通孔与所述第一间隙连通。
在其中一个实施例中，所述防护垫与所述防护盒的内壁连接并遮挡所述第一通孔，且所述防护垫与所述防护盒之间形成有与所述第一通孔连通的所述第二间隙，所述第二间隙与所述第一内腔连通。
在其中一个实施例中，所述防护垫还设有与所述第二间隙连通的第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔错开，且所述第二通孔与所述第一内腔连通。
在其中一个实施例中，所述防护盒由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成；和/或所述防护垫由聚丙烯制成。
本技术方案还提供了一种电池，包括：如上所述的卷芯组件；外壳，所述卷芯组件设置于所述外壳内，所述防护盒设置在所述卷芯主体与所述外壳之间、以使所述隔膜与所述外壳相互间隔。
在其中一个实施例中，所述的电池还包括盖板，所述防护盒设有第一内腔、及与所述第一内腔连通的第一开口，所述卷芯主体设置于所述第一内腔内，所述盖板与所述卷芯主体连接并盖住所述第一开口。
在其中一个实施例中，所述外壳设有第二内腔、及与所述第二内腔连通的第二开口，所述卷芯组件设置于所述第二内腔中，且所述第一开口与所述第二开口朝向同一侧，所述盖板与所述外壳连接并盖住所述第二开口。
附图说明
图1为本发明一实施例中的卷芯主体与盖板的装配结构示意图；
图2为本发明一实施例中的卷芯组件与盖板的装配结构示意图；
图3为本发明一实施例中的卷芯组件及盖板与外壳的装配过程示意图；
图4为本发明一实施例中的防护盒的结构示意图；
图5为本发明一实施例中的防护盒的展开结构示意图一；
图6为本发明一实施例中的防护盒的展开结构示意图二。
附图标记说明：
100、卷芯组件，110、防护盒，111、第一开口，112、第一通孔，113、折痕，120、卷芯主体，121、正极片，122、负极片，200、盖板，210、正极极耳，220、负极极耳，300、外壳。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
如图1-4所示，一实施例涉及的一种卷芯组件100，包括：防护盒110及卷芯主体120，卷芯主体120包括用于吸附电解液的隔膜，卷芯主体120设置于防护盒110内、以使防护盒110包围隔膜；其中，卷芯组件100用于放置在外壳300内，且防护盒110用于设置在卷芯主体120与外壳300之间、以使隔膜与外壳300相互间隔。
如图1所示，具体地，卷芯主体120包括正极片121、与正极片121间隔设置的负极片122、及设置于正极片121与负极片122之间的隔膜。上述的正极片121、负极片122及隔膜在绕卷时通过隔膜收尾，如此，部分隔膜会暴露在卷芯主体120的外部。
如图1、图4所示，更具体地，防护盒110设有第一内腔、及与第一内腔连通的第一开口111，卷芯主体120能够通过第一开口111进入到第一内腔内，防护盒110能够对卷芯主体120起到保护作用，且将隔膜隔离在防护盒110的内部。
如图1-3所示，上述的卷芯组件100中，当卷芯组件100放置到外壳300内后，且在防护盒110内注入电解液并抽真空后，隔膜会吸附部分电解液，游离的电解液会被抽出，通过将卷芯装入到防护盒110内、以使防护盒110包围隔膜，能够避免隔膜与外壳300接触，从而减缓隔膜内吸附的电解液腐蚀外壳300的现象。并且，在上述的卷芯组件100中，由于卷芯设置在防护盒110内且防护盒110包围隔膜，当上述的卷芯组件100装入到外壳300的过程中，防护盒110能够避免隔膜与外壳300接触而被刮伤，相较于在卷芯主体上进行贴胶的传统处理方式来避免隔膜与外壳300接触而被刮伤，上述的卷芯主体无需进行贴胶，提高了生产效率。其中，所述的外壳300可以是常见的铝壳或钢壳等。
如图4-6所示，图5及图6为防护盒110的展开图，展开的防护盒110通过折叠折痕113可得到图4展示的防护盒。在其中一个实施例中，防护盒110还设有与第一内腔连通的第一通孔112，卷芯主体120设置于第一内腔中；其中，当卷芯组件100放置于外壳300中后，防护盒110与外壳300之间形成有第一间隙，第一通孔112与第一间隙连通。当上述的卷芯组件100放置到外壳300内后，可以通过防护盒110的第一开口111对防护盒110进行注液抽真空，且在抽真空的过程中，由于防护盒110的第一通孔112与防护盒110与外壳300之间的第一间隙连通，防护盒110与外壳300之间的第一间隙中的空气能够被顺利排出。
进一步地，第一通孔112开设于防护盒110远离第一开口111的一侧，第一通孔112及第一开口111分别位于防护盒110上相对的两侧。在将防护盒110正放时，即第一开口111位于第一通孔112沿重力方向的上方时，在注液过程中可能会有部分游离的电解液通过第一通孔112进入到防护盒110与外壳300之间的第一间隙中，而由于第一通孔112位于防护盒110的下方，当对防护盒110进行抽真空时，能够有效地将防护盒110与外壳300之间的第一间隙中的游离电解液抽出。
以上所述的防护盒110可以采用耐酸碱腐蚀性能较好的材料制成，从而避免隔膜上的电解液腐蚀防护盒110。可选地，防护盒110采用聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚氯乙烯等材料制成。以上所述的防护盒110的盒壁厚度可以在0.1mm-1mm之间，优选的，防护盒110的盒壁厚度在0.15mm-0.3mm之间。
在其中一个实施例中，卷芯组件100还包括防护垫，防护垫与防护盒110连接并遮挡防护盒110上的第一通孔112，且防护垫与防护盒110之间形成有与第一通孔112连通的第二间隙；其中，当卷芯组件100放置于外壳300中后，防护盒110的第一内腔与防护盒110与外壳300之间的第一间隙通过第一通孔112与第二间隙连通。通过在防护盒110上连接防护垫、并使防护垫遮挡第一通孔112，可以避免卷芯主体120及其隔膜穿过第一通孔112而与外壳300的内壁接触，从而减缓隔膜内吸附的电解液腐蚀外壳300的现象。
在其中一个实施例中，防护垫与防护盒110的外壁连接并遮挡防护盒110上的第一通孔112，且防护垫与防护盒110之间形成有与防护盒110的第一通孔112连通的第二间隙；其中，当卷芯组件100放置于外壳300内后，防护垫与防护盒110之间的第二间隙与防护盒110与外壳300之间的第一间隙连通。可以理解的是，防护垫与防护盒110的外壁不是紧密贴合的，而是防护垫与防护盒110之间存有第二间隙，第二间隙可以连通防护盒110上的第一通孔112与防护盒110与外壳300之间的第一间隙，如此，可以保证防护盒110的第一内腔与防护盒110与外壳300之间的第一间隙连通。
进一步地，防护垫还设有与防护垫与防护盒110之间的第二间隙连通的第二通孔，第二通孔与防护盒110上的第一通孔112错开；其中，当卷芯组件100放置于外壳300内后，第二通孔与防护盒110与外壳300之间的第一间隙连通。第一通孔112与第二通孔错开可以保证防护垫遮挡第一通孔112，且第一通孔112与第二通孔通过第二间隙连通，能够保证防护盒110的第一内腔与防护盒110与外壳300之间的第一间隙连通。
在另一个实施例中，防护垫与防护盒110的内壁连接并遮挡防护盒110上的第一通孔112，且防护垫与防护盒110之间形成有与第一通孔112连通的第二间隙，第二间隙与第一内腔连通。可以理解的是，防护垫与防护盒110的内壁不是紧密贴合的，而是防护垫与防护盒110之间存有第二间隙，第二间隙可以连通防护盒110上的第一通孔112与防护盒110的第一内腔，如此，能够保证防护盒110的第一内腔与防护盒110与外壳300之间的第一间隙连通。
进一步地，防护垫还设有与第二间隙连通的第二通孔，且第二通孔与第一通孔112错开，第二通孔与防护盒110的第一内腔连通。第一通孔112与第二通孔错开可以保证防护垫遮挡第一通孔112，且第一通孔112与第二通孔通过第二间隙连通，能够保证防护盒110的第一内腔与防护盒110与外壳300之间的第一间隙连通。
以上所述的防护垫可以采用耐酸碱腐蚀性能较好的材料制成。可选地，防护盒110采用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯或等聚丙烯材料制成。具体地，防护垫由聚丙烯材料制成。由聚丙烯材料制成的防护垫具有吸附电解液及保存电解液的功能，当在防护盒110内注入电解液后，防护垫可以吸附电解液，如此，可以提高整个电池的保液量。以上所述的防护垫的厚度可以在0.1mm-1mm之间，优选地，防护盒110的盒壁厚度在0.1mm-0.15mm之间。
一实施例还涉及一种电池，包括如上所述的卷芯组件100及外壳300，卷芯组件100设置于外壳300中，防护盒110设置在卷芯主体120与外壳300之间、以使隔膜与外壳300相互间隔。
上述的卷芯组件100中，当卷芯组件100放置到外壳300内后，且在防护盒110内注入电解液并抽真空后，隔膜会吸附部分电解液，游离的电解液会被抽出，通过将卷芯装入到防护盒110内、以使防护盒110包围隔膜，能够避免隔膜与外壳300接触，从而减缓隔膜内吸附的电解液腐蚀外壳300的现象。并且，在上述的卷芯组件100中，由于卷芯设置在防护盒110内且防护盒110包围隔膜，当上述的卷芯组件100装入到外壳300的过程中，防护盒110能够避免隔膜与外壳300接触而被刮伤，相较于在卷芯主体上进行贴胶的传统处理方式来避免隔膜与外壳300接触而被刮伤，上述的卷芯主体无需进行贴胶，提高了生产效率。其中，所述的外壳300可以是常见的铝壳或钢壳等。
如图1-3所示，在其中一个实施例中，电池还包括盖板200，盖板200与卷芯主体连接并盖住防护盒110的第一开口111。如此，盖板200可以对防护盒110起到一定的密封作用，保证防护盒110的内部被抽真空后能够维持真空环境。
具体地，盖板200为铝壳盖板200，且盖板200上设有正极极耳210和负极极耳220，卷芯主体与盖板200通过焊接连接在一起，且盖板200的正极极耳210与卷芯主体的正极片121连接，盖板200的负极极耳220与卷芯主体的负极片122连接。
更具体地，盖板200上开设有注液孔，可以通过注液孔在防护盒110内进行注液，也还可以通过注液孔对防护盒110及外壳300内的内部进行抽真空。
进一步地，外壳300设有第二内腔、及与第二内腔连通的第二开口，卷芯组件100设置于第二内腔中，且防护盒110的第一开口111与第二开口朝向同一侧，盖板200与外壳300连接并盖住第二开口。由于卷芯组件100设置在外壳300的内部，且盖板200可以盖住第二开口，从而可以使得外壳300的内部及防护盒110的内部处于封闭状态，进一步地保证了防护盒110及外壳300的内部被抽真空后能够维持真空环境。
以上所述的电池的具体装配过程如下：
首先将盖板200与卷芯主体120进行焊接，使得盖板200的正极极耳210与卷芯主体120的正极片121连接，盖板200的负极极耳220与卷芯主体120的负极片122连接；
然后再将卷芯主体120装入防护盒110中，使得防护盒110包围卷芯主体120上的隔膜；
再将防护盒110及卷芯主体120装入外壳300中，且使盖板200盖住防护盒110的第一开口111及外壳300的第二开口；
最后将盖板200与外壳300焊接。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种卷芯组件，其特征在于，包括：
防护盒，所述防护盒设有第一内腔、与所述第一内腔连通的第一开口、及与所述第一内腔连通的第一通孔；及
卷芯主体，所述卷芯主体包括用于吸附电解液的隔膜，所述卷芯主体设置于所述第一内腔内，所述防护盒包围所述隔膜；
其中，所述防护盒在所述卷芯组件放置于外壳内时设置在所述卷芯主体与所述外壳之间、以使所述隔膜与所述外壳相互间隔，且当所述卷芯组件放置于所述外壳内后，所述防护盒与所述外壳之间形成有第一间隙，所述第一通孔与所述第一间隙连通；
所述第一通孔开设于所述防护盒远离所述第一开口的一侧。
2.根据权利要求1所述的卷芯组件，其特征在于，还包括防护垫，所述防护垫与所述防护盒连接并遮挡所述第一通孔，且所述防护垫与所述防护盒之间形成有与所述第一通孔连通的第二间隙；
其中，当所述卷芯组件放置于所述外壳内后，所述第一内腔与所述第一间隙通过所述第一通孔和所述第二间隙连通。
3.根据权利要求2所述的卷芯组件，其特征在于，所述防护垫与所述防护盒的外壁连接并遮挡所述第一通孔，且所述防护垫与所述防护盒之间形成有与所述第一通孔连通的所述第二间隙；
其中，当所述卷芯组件放置于所述外壳内后，所述第二间隙与所述第一间隙连通。
4.根据权利要求3所述的卷芯组件，其特征在于，所述防护垫还设有与所述第二间隙连通的第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔错开；
其中，当所述卷芯组件放置于所述外壳内后，所述第二通孔与所述第一间隙连通。
5.根据权利要求2所述的卷芯组件，其特征在于，所述防护垫与所述防护盒的内壁连接并遮挡所述第一通孔，且所述防护垫与所述防护盒之间形成有与所述第一通孔连通的所述第二间隙，所述第二间隙与所述第一内腔连通。
6.根据权利要求5所述的卷芯组件，其特征在于，所述防护垫还设有与所述第二间隙连通的第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔错开，且所述第二通孔与所述第一内腔连通。
7.根据权利要求2所述的卷芯组件，其特征在于，所述防护垫由聚丙烯制成。
8.根据权利要求1所述的卷芯组件，其特征在于，所述防护盒由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。
9.一种电池，其特征在于，包括：
如上权利要求1-8任一项所述的卷芯组件；
外壳，所述卷芯组件设置于所述外壳内，所述防护盒设置在所述卷芯主体与所述外壳之间、以使所述隔膜与所述外壳相互间隔。
10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，还包括盖板，所述防护盒设有第一内腔、及与所述第一内腔连通的第一开口，所述卷芯主体设置于所述第一内腔内，所述盖板与所述卷芯主体连接并盖住所述第一开口。
11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，所述外壳设有第二内腔、及与所述第二内腔连通的第二开口，所述卷芯组件设置于所述第二内腔中，且所述第一开口与所述第二开口朝向同一侧，所述盖板与所述外壳连接并盖住所述第二开口。
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