CN110767944A - 电池卷芯及储能器件 - Google Patents

电池卷芯及储能器件 Download PDF

Info

Publication number
CN110767944A
CN110767944A CN201810824775.9A CN201810824775A CN110767944A CN 110767944 A CN110767944 A CN 110767944A CN 201810824775 A CN201810824775 A CN 201810824775A CN 110767944 A CN110767944 A CN 110767944A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pole piece
battery
piece
pole
separator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810824775.9A
Other languages
English (en)
Inventor
伍伟
冉红锋
王蓓
焦奇方
张俭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Kaifa Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Kaifa Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Kaifa Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Kaifa Technology Co Ltd
Priority to CN201810824775.9A priority Critical patent/CN110767944A/zh
Publication of CN110767944A publication Critical patent/CN110767944A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电池卷芯，由长条形的第一极片和长条形的组合片构成的叠层进行卷绕形成，该组合片包括长条形的带体和多个极性与该第一极片的极性相反的第二极片，该带体具有多个独立间隔开的封装空间，多个该第二极片一一对应的封装于多个该封装空间。如此，在该第一极片和该组合片层叠卷绕后，即使该第一极片和该组合片之间的相对位置发生了变化，也不会造成该第一极片和该第二极片之间的错位，如此，该电池卷芯从根本上解决了现有技术中的电池卷芯中的正、负极片容易错位的问题，降低安全隐患，生产过程中不用花时间去定位极片与隔膜，可以大幅度提升电池卷芯的生产效率。

Description

电池卷芯及储能器件
技术领域
本发明涉及储能技术领域，具体涉及电池卷芯及储能器件。
背景技术
新能源储能器件主要包括锂离子电池、超级电容器及混合电容器等器件，其结构主要有卷芯、连接体及外壳组成。以锂离子电池为例，其包括电池卷芯，该电池卷芯主要由正极膜片、负极膜片以及隔离膜组成，最后再用包装袋密封而成。然而，随着锂离子电池的能量密度越来越高，锂离子电池的安全性能变差。当锂电池在受到外部异常应力(如跌落、撞击、挤压等)时，电池卷芯会在包装袋内部上下窜动，也即电池卷芯与包装袋之间产生剧烈的摩擦，从而容易造成隔离膜翻折、拉伸或破损，同时还容易使正负极膜片出现错位，导致正负极膜片短路。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述问题，提供一种可有效防止正、负极片错位的电池卷芯，同时，还提供一种具有该电池卷芯的储能器件。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电池卷芯，所述电池卷芯由长条形的第一极片和长条形的组合片构成的叠层进行卷绕形成，所述组合片包括长条形的带体和多个极性与所述第一极片的极性相反的第二极片，所述带体具有多个独立间隔开的封装空间，多个所述第二极片一一对应的封装于多个所述封装空间。
在上述电池卷芯中，由于多个所述第二极片是一一对应的封装于多个所述封装空间内的，而多个所述封装空间是相互独立且隔开的，也就是说，多个所述第二极片是间隔的固定在所述带体上的，同时，所述第一极片是长条形的，因此，在所述第一极片和所述组合片层叠卷绕后，即使所述第一极片和所述组合片之间的相对位置发生了变化，也不会造成所述第一极片和所述第二极片之间的错位，如此，所述电池卷芯从根本上解决了现有技术中的电池卷芯中的正、负极片容易错位的问题，降低安全隐患，生产过程中不用花时间去定位极片与隔膜，可以大幅度提升电池卷芯的生产效率。
作为本发明的电池卷芯的一种改进方案，所述带体包括长条形的第一隔膜和层叠并固定于所述第一隔膜上的长条形的第二隔膜，多个所述封装空间形成于所述第一隔膜与所述第二隔膜之间。
作为本发明的电池卷芯的一种改进方案，所述带体包括长条形的第一隔膜和多个间隔的线性的层叠并固定于所述第一隔膜上的第二隔膜，所述第二隔膜的数量与所述封装空间的数量一致，每一个所述封装空间均形成于一个所述第二隔膜与所述第一隔膜之间。
作为本发明的电池卷芯的一种改进方案，多个所述封装空间等间隔地布置。
作为本发明的电池卷芯的一种改进方案，所述第一极片和所述第二极片的基底分别为铜箔和铝箔。
作为本发明的电池卷芯的一种改进方案，所述第一极片和所述第二极片的基底均为腐蚀铝箔。
作为本发明的电池卷芯的一种改进方案，所述第一极片的基底上涂覆有LiFeO4、LiMnO4、NCM、NCA、LiCO2和富锂锰基氧化物中的一种或多种，所述第二极片的基底上涂覆有石墨、硅碳和钛酸锂中的一种。
作为本发明的电池卷芯的一种改进方案，所述第一极片和所述第二极片的基底上均涂覆有活性炭。
作为本发明的电池卷芯的一种改进方案，所述第一极片和所述第二极片的基底上均涂覆有石墨、钛酸锂、活性炭和过渡金属氧化物中的一种。
本发明还提供了一种储能器件，所述储能器件包括壳体和上所述的电池卷芯，所述电池卷芯置于所述壳体内。
实施本发明提供的电池卷芯，可以达到以下有益效果：所述电池卷芯由长条形的第一极片和长条形的组合片构成的叠层进行卷绕形成，所述组合片包括长条形的带体和多个极性与所述第一极片的极性相反的第二极片，所述带体具有多个独立间隔开的封装空间，多个所述第二极片一一对应的封装于多个所述封装空间。在上述电池卷芯中，由于多个所述第二极片是一一对应的封装于多个所述封装空间内的，而多个所述封装空间是相互独立且隔开的，也就是说，多个所述第二极片是间隔的固定在所述带体上的，同时，所述第一极片是长条形的，因此，在所述第一极片和所述组合片层叠卷绕后，即使所述第一极片和所述组合片之间的相对位置发生了变化，也不会造成所述第一极片和所述第二极片之间的错位，如此，所述电池卷芯从根本上解决了现有技术中的电池卷芯中的正、负极片容易错位的问题，降低安全隐患，生产过程中不用花时间去定位极片与隔膜，可以大幅度提升电池卷芯的生产效率。
附图说明
图1为本发明第一实施例中电池卷芯的示意图；
图2为本发明第一实施例中第一极片的示意图；
图3为本发明第一实施例中组合片的示意图；
图4为本发明第四实施例中组合片的示意图。
具体实施方式的附图标号说明：
第一极片 1 组合片 2
带体 21 第二极片 22
封装空间 211 第一隔膜 212
第二隔膜 213
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括壳体和内置于所述壳体内的电池卷芯。所述壳体内还注入有锂离子电池电解液。
所述电池卷芯由长条形的第一极片1(参见图2)和长条形的组合片2(参见图3)构成的叠层进行卷绕形成，所述组合片2包括长条形的带体21和多个极性与所述第一极片1的极性相反的第二极片22，所述带体21具有多个独立等间隔隔开的封装空间211，多个所述第二极片22一一对应的封装于多个所述封装空间211(参见图1)。具体的，所述带体21包括长条形的第一隔膜212和多个间隔的线性的层叠并固定于所述第一隔膜212上的第二隔膜213，所述第二隔膜213的数量与所述封装空间211的数量一致，每一个所述封装空间211均形成于一个所述第二隔膜213与所述第一隔膜212之间。
本实施例中，所述第二极片22的极性为正极，其宽度为125mm，长度为190mm。所述第二极片22的基底为铝箔或涂炭铝箔，所述第二极片22的基底上涂覆由钴酸锂、导电剂、粘结剂混合浆料而组成的活性物质。在其他实施例中，可以用LiFeO4、LiMnO4、NCM、NCA、LiCO2和富锂锰基氧化物中一种或多种来替代本实施例中的钴酸锂。需要解释的是，NCM是指镍钴锰酸锂，NCA是指镍钴铝酸锂。
本实施例中，所述第一极片1的极性为负极，其宽度为128mm，其长度则是所述第二极片22的长度若干倍。所述第一极片1的基底为铜箔或涂炭铜箔，所述第一极片1的基底上涂覆由石墨、导电剂、粘结剂混合浆料而组成的活性物质。在其他实施例中，可以用硅碳或钛酸锂替代本实施例中的石墨。
本实施例中，所述第一隔膜212和所述第二隔膜213均采用聚合物PP/PE/PP隔膜，所述第一隔膜212的宽度为130mm、长度稍微长于所述第一极片1的长度，所述第二隔膜213的宽度为128mm、长度为200mm以保证所述第二隔膜213与所述第一隔膜212之间形成的所述封装空间211恰好可以收纳一个所述第二极片22。在其他实施例中，所述第一隔膜212和所述第二隔膜213还可以采用PE隔膜、PP隔膜、改性的PP或PE隔膜或纤维素隔膜等。
综上，实施本实施例提供的锂离子电池可以达到以下有益效果：由于多个所述第二极片22是一一对应的封装于多个所述封装空间211内的，而多个所述封装空间211是相互独立且隔开的，也就是说，多个所述第二极片22是间隔的固定在所述带体21上的，同时，所述第一极片1是长条形的，因此，在所述第一极片1和所述组合片2层叠卷绕后，即使所述第一极片1和所述组合片2之间的相对位置发生了变化，也不会造成所述第一极片1和所述第二极片22之间的错位，如此，所述电池卷芯从根本上解决了现有技术中的电池卷芯中的正、负极片容易错位的问题，降低安全隐患，生产过程中不用花时间去定位极片与隔膜，可以大幅度提升电池卷芯的生产效率。
实施例二
本实施例提供了一种超级电容器，所述超级电容器包括壳体和内置于所述壳体内的电池卷芯。所述壳体内还注入有超级电容器电解液。
所述电池卷芯的结构可参见实施例一中的电池卷芯的结构，即可参照图1-图3，其由长条形的第一极片1和长条形的组合片2构成的叠层进行卷绕形成，所述组合片2包括长条形的带体21和多个极性与所述第一极片1的极性相反的第二极片22，所述带体21具有多个独立等间隔隔开的封装空间211，多个所述第二极片22一一对应的封装于多个所述封装空间211。具体的，所述带体21包括长条形的第一隔膜212和多个间隔的线性的层叠并固定于所述第一隔膜212上的第二隔膜213，所述第二隔膜213的数量与所述封装空间211的数量一致，每一个所述封装空间211均形成于一个所述第二隔膜213与所述第一隔膜212之间。
本实施例中，所述第二极片22的极性为负极，其宽度为200mm，长度为210mm。所述第二极片22的基底为腐蚀铝箔或涂炭腐蚀铝箔，所述第二极片22的基底上涂覆由活性炭、导电剂、粘结剂混合浆料而组成的活性物质。
本实施例中，所述第一极片1的极性为正极，其宽度为200mm，其长度则是所述第二极片22的长度若干倍。所述第一极片1的基底为腐蚀铝箔或涂炭腐蚀铝箔，所述第一极片1的基底上涂覆由活性炭、导电剂、粘结剂混合浆料而组成的活性物质。
本实施例中，所述第一隔膜212和所述第二隔膜213均采用纤维素隔膜，所述第一隔膜212的宽度为215mm、长度稍微长于所述第一极片1的长度，所述第二隔膜213的宽度为210mm、长度为220mm以保证所述第二隔膜213与所述第一隔膜212之间形成的所述封装空间211恰好可以收纳一个所述第二极片22。
实施例三
本实施例提供了一种锂离子混合电容器，所述锂离子混合电容器包括壳体和内置于所述壳体内的电池卷芯。所述壳体内还注入有锂离子混合电容器电解液。
所述电池卷芯的结构可参见实施例一中的电池卷芯的结构，即可参照图1-图3，其由长条形的第一极片1和长条形的组合片2构成的叠层进行卷绕形成，所述组合片2包括长条形的带体21和多个极性与所述第一极片1的极性相反的第二极片22，所述带体21具有多个独立等间隔隔开的封装空间211，多个所述第二极片22一一对应的封装于多个所述封装空间211。具体的，所述带体21包括长条形的第一隔膜212和多个间隔的线性的层叠并固定于所述第一隔膜212上的第二隔膜213，所述第二隔膜213的数量与所述封装空间211的数量一致，每一个所述封装空间211均形成于一个所述第二隔膜213与所述第一隔膜212之间。
本实施例中，所述第二极片22的极性为正极，其宽度为85mm，长度为140mm。所述第二极片22的基底为腐蚀铝箔或涂炭腐蚀铝箔，所述第二极片22的基底上涂覆由镍钴锰酸锂、导电剂、粘结剂混合浆料而组成的活性物质。在其他实施例中，可以用石墨、钛酸锂或活性炭来替代本实施例中的镍钴锰酸锂。
本实施例中，所述第一极片1的极性为正极，其宽度为88mm，其长度则是所述第二极片22的长度若干倍。所述第一极片1的基底为腐蚀铝箔或涂炭腐蚀铝箔，所述第一极片1的基底上涂覆由活性炭、导电剂、粘结剂混合浆料而组成的活性物质。在其他实施例中，可以用石墨、钛酸锂或过渡金属氧化物(例如，镍钴锰酸锂)来替代本实施例中的活性炭。
本实施例中，所述第一隔膜212和所述第二隔膜213均采用PE隔膜，所述第一隔膜212的宽度为100mm、长度稍微长于所述第一极片1的长度，所述第二隔膜213的宽度为95mm、长度为150mm以保证所述第二隔膜213与所述第一隔膜212之间形成的所述封装空间211恰好可以收纳一个所述第二极片22。
实施例四
本实施例提供了一种锂离子电池，其与实施例一的区别在于带体21的结构不同。具体的，参见图4，本实施例中的带体21包括长条形的第一隔膜212和层叠并固定于所述第一隔膜212上的长条形的第二隔膜213，多个所述封装空间211形成于所述第一隔膜212与所述第二隔膜213之间。
本实施例中，所述第一隔膜212和所述第二隔膜213均采用聚合物PP/PE/PP隔膜，所述第一隔膜212和所述第二隔膜213的尺寸一致，宽度为130mm、长度稍微长于所述第一极片1的长度，所述第一隔膜212与所述第二隔膜213对准并层叠结在一起，多个所述第二极片22等间隔的布置在所述第一隔膜212与所述第二隔膜213之间，在这里，所述第一隔膜212与所述第二隔膜213之间的所述第二极片22所在的区域即为所述封装空间211。所述封装空间211的两侧处的所述第一隔膜212和所述第二隔膜213相连接固定，以防止所述第二极片22偏移对应的所述封装空间211。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种电池卷芯，其特征在于，所述电池卷芯由长条形的第一极片和长条形的组合片构成的叠层进行卷绕形成，所述组合片包括长条形的带体和多个极性与所述第一极片的极性相反的第二极片，所述带体具有多个独立间隔开的封装空间，多个所述第二极片一一对应的封装于多个所述封装空间。
2.根据权利要求1所述的电池卷芯，其特征在于，所述带体包括长条形的第一隔膜和层叠并固定于所述第一隔膜上的长条形的第二隔膜，多个所述封装空间形成于所述第一隔膜与所述第二隔膜之间。
3.根据权利要求1所述的电池卷芯，其特征在于，所述带体包括长条形的第一隔膜和多个间隔的线性的层叠并固定于所述第一隔膜上的第二隔膜，所述第二隔膜的数量与所述封装空间的数量一致，每一个所述封装空间均形成于一个所述第二隔膜与所述第一隔膜之间。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的电池卷芯，其特征在于，多个所述封装空间等间隔地布置。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的电池卷芯，其特征在于，所述第一极片和所述第二极片的基底分别为铜箔或涂炭铜箔和铝箔或涂炭铝箔。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的电池卷芯，其特征在于，所述第一极片和所述第二极片的基底均为腐蚀铝箔或涂炭腐蚀铝箔。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的电池卷芯，其特征在于，所述第一极片的基底上涂覆有LiFeO4、LiMnO4、NCM、NCA、LiCO2和富锂锰基氧化物中的一种或多种，所述第二极片的基底上涂覆有石墨、硅碳和钛酸锂中的一种。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的电池卷芯，其特征在于，所述第一极片和所述第二极片的基底上均涂覆有活性炭。
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的电池卷芯，其特征在于，所述第一极片和所述第二极片的基底上均涂覆有石墨、钛酸锂、活性炭和过渡金属氧化物中的一种。
10.一种储能器件，其特征在于，包括壳体和如权利要求1-9中任意一项所述的电池卷芯，所述电池卷芯置于所述壳体内。
CN201810824775.9A 2018-07-25 2018-07-25 电池卷芯及储能器件 Pending CN110767944A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810824775.9A CN110767944A (zh) 2018-07-25 2018-07-25 电池卷芯及储能器件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810824775.9A CN110767944A (zh) 2018-07-25 2018-07-25 电池卷芯及储能器件

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110767944A true CN110767944A (zh) 2020-02-07

Family

ID=69327130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810824775.9A Pending CN110767944A (zh) 2018-07-25 2018-07-25 电池卷芯及储能器件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110767944A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108808059B (zh) 一种基于交叉堆叠的叠片式二次电池及其制备方法
EP1683226B1 (en) Lithium ion secondary battery
CN203800133U (zh) 卷绕式电芯及电化学装置
EP3168918B1 (en) Electrode assembly wound in both directions, and lithium secondary battery comprising same
CN108604667B (zh) 包括电极保护层的用于二次电池的电极
CN110783638B (zh) 一种卷绕堆叠式电芯及其制备方法
CN114975864A (zh) 极片、电芯结构、锂电池以及电子设备
US10135089B2 (en) Battery cell of vertically stacked structure
JP2006012703A (ja) 二次電池
JPH0574496A (ja) 二次電池
CN110600285A (zh) 一种锂离子电化学储能器件负极的无析锂预嵌锂方法
CN110767944A (zh) 电池卷芯及储能器件
CN112713301B (zh) 储能装置
JPH07192766A (ja) 非水電解液二次電池
EP3490051B1 (en) Electrode assembly comprising electrode lead coupled to long-side area
CN220585448U (zh) 一种调整极耳位置的聚合物锂离子电芯结构
CN202651280U (zh) 卷绕式高安全动力电池
CN218648005U (zh) 一种锂离子电池
CN219642890U (zh) 一种锂锰软包装电池
WO2023035669A1 (zh) 电极组件、电池单体、电池以及用电装置
CN203386863U (zh) 一种锂离子电池及锂离子电池组
WO2024007148A1 (zh) 复式极片、电极组件、二次电池和用电装置
TWI581483B (zh) 複合式鋰二次電池（二）
JP2017091872A (ja) 複合型リチウム二次電池
TWI619286B (zh) 固態複合鋰電池芯極片及使用該極片之鋰電池芯

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination