CN112038708B - 锂离子电池卷芯结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锂离子电池卷芯结构及其制造方法，该卷芯结构可以包括：至少一个第一折片单元、至少一个第二折片单元和至少一个原始单元，第一折片单元包括可对折的第一电极折片、位于第一电极折片内且与第一电极折片的极性相反的第一电极单体和隔离第一电极折片与第一电极单体的隔膜层，第二折片单元包括可对折的第二电极折片、第二电极单体和隔离第二电极折片与第二电极单体的隔膜层，卷绕至少一个第一折片单元、至少一个第二折片单元和至少一个原始单元，以能翻转贴合形成卷芯。本发明提供了一种锂离子电池卷芯结构及其制造方法，其无需大量切片、工艺流程简单且能提高能量密度，以及能避免卷芯入壳时被刮伤。

Description

锂离子电池卷芯结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池卷芯结构及其制造方法。

背景技术

目前锂离子电池的卷芯多采用卷绕、叠片的成型方式。但卷绕式卷芯和叠片式卷芯各自均具有自己的特点。具体地，卷绕式卷芯的截面呈椭圆形，电池内部张力不均，在圆角处易出现反应不均匀、活性材料掉粉等缺陷，当卷芯进行入壳时，圆角处易与铝壳产生剐蹭，从而导致卷芯破损、短路等；卷绕式卷芯的优点是制造流程简单、成型速度较快、易于批量化生产。叠片式卷芯的优点是电池各处反应均匀、能量密度高、循环性能好，多采用“Z型叠片”、热复合叠片的方式，但该方式都不可避免的需要对极片进行切片、堆叠等，工艺流程复杂、制造精度难以保证、效率较低、难以大批量生产。

因此，有必要提出一种锂离子电池卷芯结构及其制造方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池卷芯结构及其制造方法，其无需大量切片、工艺流程简单且能提高能量密度，以及能避免卷芯入壳时被刮伤。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种锂离子电池卷芯结构，其包括：至少一个第一折片单元、至少一个第二折片单元和至少一个原始单元，所述第一折片单元包括可对折的第一电极折片、位于所述第一电极折片内且与所述第一电极折片的极性相反的第一电极单体和隔离所述第一电极折片与所述第一电极单体的隔膜层，所述第二折片单元包括可对折的第二电极折片、位于所述第二电极折片内且与所述第二电极折片的极性相反的第二电极单体和隔离所述第二电极折片与所述第二电极单体的所述隔膜层，所述第一电极折片与所述第二电极折片的极性相反；所述原始单元包括依次层叠设置的正极层、所述隔膜层和负极层；卷绕至少一个所述第一折片单元、至少一个所述第二折片单元和至少一个所述原始单元，以使至少一个所述第一折片单元、至少一个所述第二折片单元和至少一个所述原始单元能翻转贴合形成卷芯。

作为一种优选的实施方式，所述第一电极折片为正极片折片；所述第一折片单元还包括位于所述正极片折片上方的所述隔膜层。

作为一种优选的实施方式，所述第二电极折片为负极片折片；所述第二折片单元还包括位于所述负极片折片下方的所述隔膜层。

作为一种优选的实施方式，所述原始单元还包括两个所述隔膜层；两个所述隔膜层分别位于所述正极层的上方和所述负极层的下方。

作为一种优选的实施方式，所述原始单元中的所述正极层为所述正极片折片，所述第一折片单元为所述原始单元中的所述正极片折片向下对折形成。

作为一种优选的实施方式，所述原始单元中的所述负极层为所述负极片折片，所述第二折片单元为所述原始单元中的所述负极片折片向上对折形成。

一种用于制造如上述的锂离子电池卷芯结构的方法，其包括：

步骤S11：获取至少一个第一折片单元、至少一个第二折片单元和至少一个原始单元；

步骤S13：卷绕至少一个所述第一折片单元、至少一个所述第二折片单元和至少一个所述原始单元，以使至少一个所述第一折片单元、至少一个所述第二折片单元和至少一个所述原始单元能翻转贴合形成卷芯。

作为一种优选的实施方式，步骤S13卷绕至少一个所述第一折片单元、至少一个所述第二折片单元和至少一个所述原始单元，以使至少一个所述第一折片单元、至少一个所述第二折片单元和至少一个所述原始单元能翻转贴合形成卷芯，具体包括：

步骤S131：卷绕一个所述第一折片单元或一个所述第二折片单元，以使一个所述第一折片单元能翻转贴合于一个所述第二折片单元的下方形成第一叠合体；且使第一折线位于所述第一叠合体中第二折线所在的一侧；其中，所述第一折线为所述第一电极折片的折线；所述第二折线为所述第二电极折片的折线；

步骤S133：卷绕所述第一叠合体或一个所述原始单元，以使所述第一叠合体能翻转贴合于一个所述原始单元的上方形成第二叠合体。

作为一种优选的实施方式，步骤S13卷绕至少一个所述第一折片单元、至少一个所述第二折片单元和至少一个所述原始单元，以使至少一个所述第一折片单元、至少一个所述第二折片单元和至少一个所述原始单元能翻转贴合形成卷芯，还包括：

步骤S135：卷绕所述第二叠合体或一个所述第二折片单元，以使所述第二叠合体能翻转贴合于一个所述第二折片单元的上方形成第三叠合体；且使所述第一折线位于所述第三叠合体中的第二折线所在的一侧；其中，所述第一折片单元、所述第二折片单元和所述原始单元均为多个；

步骤S137：卷绕所述第三叠合体或一个所述第一折片单元，以使所述第三叠合体能翻转贴合于一个所述第一折片单元的下方形成第四叠合体；且使所述第一折线位于所述第三叠合体中的第二折线所在的一侧；

步骤S139：卷绕所述第四叠合体或一个所述第一折片单元，以使所述第四叠合体能翻转贴合于一个所述第一折片单元的下方形成第五叠合体；且使所述第一折片单元中的所述第二折线与所述第四叠合体中的所述第一折线或所述第二折线分别位于所述第五叠合体的相对侧；

步骤S141：卷绕所述第五叠合体或一个所述第二折片单元，以使所述第五叠合体能翻转贴合于一个所述第二折片单元的上方形成第六叠合体；且使所述第二折片单元中的所述第一折线与所述第五叠合体中的所述第一折线或所述第二折线分别位于所述第六叠合体的相对侧；

步骤S143：将所述第六叠合体作为所述第二叠合体；重复执行步骤S135至步骤S141直至形成所述卷芯。

作为一种优选的实施方式，步骤S13卷绕至少一个所述第一折片单元、至少一个所述第二折片单元和至少一个所述原始单元，以使至少一个所述第一折片单元、至少一个所述第二折片单元和至少一个所述原始单元能翻转贴合形成卷芯，还包括：

步骤S136：卷绕所述第二叠合体或一个所述第二折片单元，以使所述第二叠合体能翻转贴合于所述第二折片单元的上方形成第三叠合体；且使所述第一折线位于所述第三叠合体中的第二折线所在的一侧；其中，所述第一折片单元、所述第二折片单元和所述原始单元均为多个；

步骤S138：卷绕所述第三叠合体或一个所述第一折片单元，以使所述第三叠合体能翻转贴合于一个所述第一折片单元的下方形成第四叠合体；且使所述第一折线位于所述第三叠合体中的第二折线所在的一侧；

步骤S140：卷绕所述第四叠合体或一个所述第二折片单元，以使所述第四叠合体能翻转贴合于所述第二折片单元的上方形成第七叠合体；且使所述第二折片单元中的所述第一折线位于所述第四叠合体中的所述第一折线所在的一侧；

步骤S142：将所述第七叠合体作为所述第三叠合体；重复执行步骤S138至步骤S140直至形成所述卷芯。

本申请提供的锂离子电池卷芯结构及其制造方法的有益效果是：本申请实施方式所述的锂离子电池卷芯结构及其制造方法通过设置至少一个第一折片单元、至少一个第二折片单元和至少一个原始单元，且卷绕至少一个第一折片单元、至少一个第二折片单元和至少一个原始单元，以使至少一个第一折片单元、至少一个第二折片单元和至少一个原始单元能翻转贴合形成卷芯，使得本申请的第一折片单元和第一折片单元能通过折片减少切片的数量，进而无需进行大量切片；且通过卷绕使得至少一个第一折片单元、至少一个第二折片单元和至少一个原始单元能翻转贴合形成卷芯，如此避免通过堆叠第一折片单元、第二折片单元和原始单元形成卷芯，进而简化了工艺操作，使得工艺流程简单；且由于形成的卷芯是由第一折片单元、第二折片单元和原始单元贴合形成，所以该卷芯的截面为矩形，电池各处反应均匀、能量密度高、循环性能好，且能避免卷芯入壳时被刮伤。因此，本发明提供了一种锂离子电池卷芯结构及其制造方法，其无需大量切片、工艺流程简单且能提高能量密度，以及能避免卷芯入壳时被刮伤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请优选实施例中的第一折片单元的截面视图；

图2为本申请优选实施例中的第二折片单元的截面视图；

图3为本申请优选实施例中的原始单元的截面视图；

图4为本申请优选实施例中正极片折片的平面示意图；

图5为本申请优选实施例中负极片折片的平面示意图；

图6为本申请优选实施例中正极片折片的局部放大示意图；

图7为本申请优选实施例中第一折片单元和第二折片单元的折片状态的示意图；

图8为本申请优选实施例中正极片折片与负极片折片的相位状态对比示意图；

图9为本申请优选实施例中形成第一叠合体的示意图；

图10为本申请优选实施例中形成第二叠合体的示意图；

图11为本申请优选实施例中形成第三叠合体的示意图；

图12为本申请优选实施例中形成第四叠合体的示意图；

图13为本申请优选实施例中形成第五叠合体的示意图；

图14为本申请优选实施例中形成第六叠合体的示意图；

图15为本申请优选实施例中形成第七叠合体的示意图；

图16为本申请优选实施例中卷芯的制作流程图。

附图标记说明：

13、第一折片单元；14、第二折片单元；15、原始单元；17、第一电极折片；19、第二电极折片；21、第一电极单体；22、第二电极单体；25、正极层；27、负极层；31、隔膜层；32、正极片折片；33、负极片折片；35、第一叠合体；37、第二叠合体；43、第三叠合体；45、第四叠合体；47、第五叠合体；49、第六叠合体；51、第七叠合体；53、第一折线；55、第二折线；57、第一涂覆区；59、第二涂覆区；61、第一区域；63、第二区域；65、正极绝缘层涂覆区；67、正极耳；69、负极耳；71、正极片单体；73、负极片单体；75、正极集流体；77、负极集流体；79、负极绝缘层涂覆区；81、正极活性物质涂覆区；83、负极活性物质涂覆区。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作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。

请参阅图1至图16。本申请一种实施方式提供的锂离子电池卷芯结构，其可以包括：至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15，所述第一折片单元13包括可对折的第一电极折片17、位于所述第一电极折片17内且与所述第一电极折片17的极性相反的第一电极单体21和隔离所述第一电极折片17与所述第一电极单体21的隔膜层31，所述第二折片单元14包括可对折的第二电极折片19、位于所述第二电极折片19内且与所述第二电极折片19的极性相反的第二电极单体22和隔离所述第二电极折片19与所述第二电极单体22的所述隔膜层31，所述第一电极折片17与所述第二电极折片19的极性相反；所述原始单元15包括依次层叠设置的正极层25、所述隔膜层31和负极层27；卷绕至少一个所述第一折片单元13、至少一个所述第二折片单元14和至少一个所述原始单元15，以使至少一个所述第一折片单元13、至少一个所述第二折片单元14和至少一个所述原始单元15能翻转贴合形成卷芯。

从以上技术方案可以看出：本申请实施方式所述的锂离子电池卷芯结构通过设置至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15，且卷绕至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15，以使至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15能翻转贴合形成卷芯，使得本申请的第一折片单元13和第一折片单元13能通过折片减少切片的数量，进而无需进行大量切片；且通过卷绕使得至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15能翻转贴合形成卷芯，如此避免通过堆叠第一折片单元13、第二折片单元14和原始单元15形成卷芯，进而简化了工艺操作，使得工艺流程简单；且由于形成的卷芯是由第一折片单元13、第二折片单元14和原始单元15贴合形成，所以该卷芯的截面为矩形，电池各处反应均匀、能量密度高、循环性能好，且能避免卷芯入壳时被刮伤。

在本实施方式中，第一折片单元13至少为一个。也即第一折片单元13可以为1个或者多个。进一步地，在本申请的优选实施例中为多个。进一步地，具体地，第一折片单元13包括可对折的第一电极折片17、位于第一电极折片17内且与第一电极折片17的极性相反的第一电极单体21和隔离第一电极折片17与第一电极单体21的隔膜层31。在本申请的优选实施例中，该第一电极折片17为正极片折片32。第一电极单体21为负极片单体73。

请参见图4和图6。图4示出了本申请优选实施例中正极片折片32的平面示意图。图6示出了本申请优选实施例中正极片折片32的局部放大示意图。如图4所示，该正极片折片32为连续的料带。进一步地，该正极片折片32上设置有沿其长度方向延伸的第一涂覆区57。该第一涂覆区57包括正极活性物质涂覆区81和正极绝缘层涂覆区65。该正极活性物质涂覆区81包括沿正极片折片32的宽度方向相对设置的第一区域61和第二区域63。该正极绝缘层涂覆区65位于第一区域61和第二区域63之间。例如如图4所示，该正极片折片32的长度方向为左右方向。该正极片折片32的宽度方向为上下方向。第一涂覆区57在正极片折片32上沿左右方向延伸。如图6所示，该正极活性物质涂覆区81包括沿上下方向相对设置的第一区域61和第二区域63。该正极绝缘层涂覆区65位于第一区域61和第二区域63之间。进一步地，该第一涂覆区57的一侧设置有多个相间隔的正极耳67。例如如图所示，该第一涂覆区57的上侧设置有7个相间隔的正极耳67。

进一步地，如图6所示，第一区域61的宽度与第二区域63的宽度相等。正极绝缘层涂覆区65的中间设置有沿正极片折片32的长度方向延伸的第一折线53。从而该正极片折片32能沿该第一折线53进行对折。也即该第一折线53为第一电极折片17的折线。

进一步地，图7示出了本申请优选实施例中第一折片单元13和第二折片单元14的折片状态的示意图。进一步地，图7中的正极片折片32为正极片折片32沿第一折线53对折后的侧视图。具体地，当正极片折片32沿第一折线53对折后，正极绝缘层涂覆区65将位于正极活性物质涂覆区81的侧边。例如如图7所示，正极绝缘层涂覆区65位于正极活性物质涂覆区81的右侧。

进一步地，正极片折片32是在正极集流体75的两个相对的表面上均涂覆正极活性物质和正极绝缘材料后，经烘烤、辊压、分切后制成的。该正极活性物质例如可以是磷酸铁锂、超导炭黑、PVDF(polyvinylidene fluoride，聚偏二氟乙烯)、CNT(carbon nanotubes，碳纳米管)、NMP(N-Methyl pyrrolidone 1-Methyl-2-pyrrolidinone,N-甲基吡咯烷酮)。例如如图7所示，正极片折片32的正极活性物质涂覆区81是在正极集流体75的上表面和下表面上均涂覆正极活性物质形成的。正极片折片32的正极绝缘层涂覆区65是在正极集流体75的左表面和右表面上均涂覆正极绝缘物质形成的。

进一步地，第一折片单元13还包括位于正极片折片32上方的隔膜层31。请参见图1。图1示出了本申请优选实施例中的第一折片单元13的截面视图。例如如图1所示，第一折片单元13自上而下依次为隔膜层31/正极片折片32的第一区域61/隔膜层31/负极片单体73/隔膜层31/正极片折片32的第二区域63。

进一步地，负极片单体73是在负极集流体77的两个相对的表面上均涂覆负极活性物质后，经烘烤、辊压、分切后制成的。该负极活性物质例如可以是石墨、超导炭黑、CMC(Carboxymethylcellulose sodium,羧甲基纤维素钠)、去离子水等。请参见图7。图7中的负极片单体73是在负极集流体77的上表面和下表面上均涂覆负极活性物质后，经烘烤、辊压、分切后形成。

在本实施方式中，第二折片单元14至少为一个。也即第二折片单元14可以为1个或者多个。进一步地，在本申请的优选实施例中为多个。进一步地，具体地，第二折片单元14包括可对折的第二电极折片19、位于第二电极折片19内且与第二电极折片19的极性相反的第二电极单体22和隔离第二电极折片19与第二电极单体22的隔膜层31。第一电极折片17与第二电极折片19的极性相反。在本申请的优选实施例中，该第二电极折片19为负极片折片33。第二电极单体22为正极片单体71。

请参见图5。图5示出了本申请优选实施例中负极片折片33的平面示意图。如图5所示，该负极片折片33为连续的料带。进一步地，该负极片折片33上设置有沿其长度方向延伸的第二涂覆区59。该第二涂覆区59包括负极活性物质涂覆区83和负极绝缘层涂覆区79。该负极活性物质涂覆区83包括沿负极片折片33的宽度方向相对设置的第三区域和第四区域。该负极绝缘层涂覆区79位于第三区域和第四区域之间。例如如图5所示，该负极片折片33的长度方向为左右方向。该负极片折片33的宽度方向为上下方向。第二涂覆区59在负极片折片33上沿左右方向延伸。进一步地，该第二涂覆区59的一侧设置有多个相间隔的负极耳69。例如如图所示，该第二涂覆区59的下侧设置有6个相间隔的正极耳67。

进一步地，第三区域的宽度与第四区域的宽度相等。负极绝缘层涂覆区79的中间设置有沿负极片折片33的长度方向延伸的第二折线55。从而该负极片折片33能沿该第二折线55进行对折。也即该第二折线55为第二电极折片19的折线。

进一步地，图7示出了本申请优选实施例中第一折片单元13和第二折片单元14的折片状态的示意图。进一步地，图7中的负极片折片33为负极片折片33沿第二折线55对折后的侧视图。具体地，当负极片折片33沿第二折线55对折后，负极绝缘层涂覆区79将位于负极活性物质涂覆区83的侧边。例如如图7所示，负极绝缘层涂覆区79位于负极活性物质涂覆区83的右侧。

进一步地，负极片折片33是在负极集流体77的两个相对的表面上均涂覆负极活性物质和负极绝缘材料后，经烘烤、辊压、分切后制成的。例如如图7所示，负极片折片33的负极活性物质涂覆区83是在负极集流体77的上表面和下表面上均涂覆负极活性物质形成的。负极片折片33的负极绝缘层涂覆区79是在负极集流体77的左表面和右表面上均涂覆正负极绝缘物质形成的。

在一个实施方式中，第二折片单元14还包括位于负极片折片33下方的隔膜层31。请参见图2。图2示出了本申请优选实施例中的第二折片单元14的截面视图。例如如图2所示，第二折片单元14自上而下依次为负极片折片33的第三区域/隔膜层31/正极片单体71/隔膜层31/负极片折片33的第四区域/隔膜层31。

进一步地，正极片单体71是在正极集流体75的两个相对的表面上均涂覆正极活性物质后，经烘烤、辊压、分切后制成的。请参见图7。图7中的正极片单体71是在正极集流体75的上表面和下表面上均涂覆正极活性物质后，经烘烤、辊压、分切后形成。

进一步地，如图7所示，正极活性物质涂覆区81不超过隔膜层31的长度，且正极活性物质涂覆区81略小于负极活性物质涂覆区83的长度。折片完成后，正极绝缘层涂覆区65、负极绝缘层涂覆区79均位于卷芯的侧边。

在本实施方式中，原始单元15至少为一个。也即原始单元15可以为1个或者多个。进一步地，在本申请的优选实施例中为多个。原始单元15包括依次层叠设置的正极层25、隔膜层31和负极层27。

在一个实施方式中，原始单元15还包括两个隔膜层31。两个隔膜层31分别位于正极层25的上方和负极层27的下方。请参见图3。图3示出了本申请优选实施例中的原始单元15的截面视图。例如如图3所示，原始单元15自上而下依次为隔膜层31/正极层25/隔膜层31/负极层27/隔膜层31。具体地，该正极层25可以是正极片折片32或者正极片单体71。该负极层27可以是负极片折片33或者负极片单体73。

进一步地，原始单元15中的正极层25为正极片折片32。第一折片单元13为原始单元15中的正极片折片32向下对折形成。具体地，如图3所示，原始单元15自上而下依次为隔膜层31/正极片折片32/隔膜层31/负极片单体73/隔膜层31。如图8所示，正极片折片32的第一涂覆区57高度为2M，且第一折线53到正极片折片32底部的距离为M。负极片单体73的宽度为N，隔膜层31的宽度＜M。且隔膜层31的宽度＜N。也即如图8所示，隔膜层31只能覆盖住正极片折片32的第一折线53以下的地方。从而当如图3所示的原始单元15的正极片折片32向下对折时，该正极片折片32将位于其下方的隔膜层31/负极片单体73/隔膜层31折叠于其第一区域61和第二区域63之间，最终形成第一折片单元13。

进一步地，原始单元15中的负极层27为负极片折片33，第二折片单元14为原始单元15中的负极片折片33向上对折形成。具体地，如图3所示，原始单元15自上而下依次为隔膜层31/正极片单体71/隔膜层31/负极片折片33/隔膜层31。如图8所示，负极片折片33的第二涂覆区59高度为2H，且第二折线55到负极片折片33顶部的距离为H。进一步地，第一折线53到正极片折片32底部的距离M略小于H。正极片单体71的宽度为N，隔膜层31的宽度＜H。且隔膜层31的宽度＜N。也即如图8所示，隔膜层31只能覆盖住负极片折片33的第二折线55以上的地方。从而当如图3所示的原始单元15的负极片折片33向上对折时，该负极片折片33将位于其上方的隔膜层31/正极片单体71/隔膜层31折叠于其第三区域和第四区域之间，最终形成第二折片单元14。

在本实施方式中，卷绕至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15，以使至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15能翻转贴合形成卷芯。具体地，如图8所示，本申请卷芯是第一折片单元13、第二折片单元14、原始单元15沿着纵向折线进行顺时针/逆时针卷绕而成的。例如如图8所示，在正极片折片32上，该纵向折线垂直于第一折线53。在负极片折片33上，该纵向折线垂直于第二折线55。

进一步地，本申请还提供了一种用于制造如上述的锂离子电池卷芯结构的方法，其包括：步骤S11：获取至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15；步骤S13：卷绕至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15，以使至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15能翻转贴合形成卷芯。

从以上技术方案可以看出：本申请实施方式所述的制造如上述的锂离子电池卷芯结构的方法通过卷绕至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15，以使至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15能翻转贴合形成卷芯，使得本申请的第一折片单元13和第一折片单元13能通过折片减少切片的数量，进而无需进行大量切片；且通过卷绕使得至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15能翻转贴合形成卷芯，如此避免通过堆叠第一折片单元13、第二折片单元14和原始单元15形成卷芯，进而简化了工艺操作，使得工艺流程简单；且由于形成的卷芯是由第一折片单元13、第二折片单元14和原始单元15贴合形成，所以该卷芯的截面为矩形，电池各处反应均匀、能量密度高、循环性能好，且能避免卷芯入壳时被刮伤。

在本实施方式中，获取至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15。具体地，可以是通过原始单元15中的正极片折片32向下对折形成第一折片单元13。通过原始单元15中的负极片折片33向上对折形成第二折片单元14。

在本实施方式中，步骤S13卷绕至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15，以使至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15能翻转贴合形成卷芯，具体包括：

步骤S131：卷绕一个第一折片单元13或一个第二折片单元14，以使一个第一折片单元13能翻转贴合于一个第二折片单元14的下方形成第一叠合体35；且使第一折线53位于第一叠合体35中第二折线55所在的一侧。例如如图9所示，可以沿一个第一折片单元13的纵向折线卷绕该第一折片单元13，从而使得该第一折片单元13能相对于一个第二折片单元14逆时针翻转并贴合于该第二折片单元14的下方形成第一叠合体35。

步骤S133：卷绕第一叠合体35或一个原始单元15，以使第一叠合体35能翻转贴合于一个原始单元15的上方形成第二叠合体37。例如如图10所示，可以沿纵向折线卷绕该第一叠合体35，从而使得该第一叠合体35能相对于一个原始单元15顺时针翻转并贴合于该原始单元15的上方形成第二叠合体37。从而该第二叠合体37自上而下以隔膜层31/正极层25/隔膜层31/负极层27的结构进行重复。

如图16所示，在本申请的第一实施例中，步骤S13卷绕至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15，以使至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15能翻转贴合形成卷芯，还包括：

步骤S135：卷绕第二叠合体37或一个第二折片单元14，以使第二叠合体37能翻转贴合于一个第二折片单元14的上方形成第三叠合体43；且使第一折线53位于第三叠合体43中的第二折线55所在的一侧；其中，第一折片单元13、第二折片单元14和原始单元15均为多个。例如如图11所示，可以沿纵向折线卷绕该第二叠合体37，从而使得该第二叠合体37能相对于一个第二折片单元14顺时针翻转并贴合于该第二折片单元14的上方形成第三叠合体43。

步骤S137：卷绕第三叠合体43或一个第一折片单元13，以使第三叠合体43能翻转贴合于一个第一折片单元13的下方形成第四叠合体45；且使第一折线53位于第三叠合体43中的第二折线55所在的一侧。例如如图12所示，可以沿纵向折线卷绕该第三叠合体43，从而使得该第三叠合体43能相对于一个第一折片单元13逆时针翻转并贴合于该第一折片单元13的下方形成第四叠合体45。

步骤S139：卷绕第四叠合体45或一个第一折片单元13，以使第四叠合体45能翻转贴合于一个第一折片单元13的下方形成第五叠合体47；且使第一折片单元13中的第二折线55与第四叠合体45中的第一折线53或第二折线55分别位于第五叠合体47的相对侧。例如如图13所示，可以沿纵向折线卷绕该第四叠合体45，从而使得该第四叠合体45能相对于一个第一折片单元13逆时针翻转并贴合于该第一折片单元13的下方形成第五叠合体47。

步骤S141：卷绕第五叠合体47或一个第二折片单元14，以使第五叠合体47能翻转贴合于一个第二折片单元14的上方形成第六叠合体49；且使第二折片单元14中的第一折线53与第五叠合体47中的第一折线53或第二折线55分别位于第六叠合体49的相对侧。例如如图14所示，可以沿纵向折线卷绕该第五叠合体47，从而使得该第五叠合体47能相对于一个第二折片单元14顺时针翻转并贴合于该第二折片单元14的上方形成第六叠合体49。

步骤S143：将第六叠合体49作为第二叠合体37；重复执行步骤S135至步骤S141直至形成卷芯。例如如图14所示，该第六叠合体49自上而下以隔膜层31/正极层25/隔膜层31/负极层27的结构进行重复。所以该第六叠合体49的结构与第二叠合体37的结构类似，所以通过重复执行步骤S135至步骤S141可以形成卷芯。

如图16所示，在本申请的第二实施例中，步骤S13卷绕至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15，以使至少一个第一折片单元13、至少一个第二折片单元14和至少一个原始单元15能翻转贴合形成卷芯，具体包括：

步骤S136：卷绕第二叠合体37或一个第二折片单元14，以使第二叠合体37能翻转贴合于第二折片单元14的上方形成第三叠合体43；且使第一折线53位于第三叠合体43中的第二折线55所在的一侧；其中，第一折片单元13、第二折片单元14和原始单元15均为多个。例如如图11所示，可以沿纵向折线卷绕该第二叠合体37，从而使得该第二叠合体37能相对于一个第二折片单元14顺时针翻转并贴合于该第二折片单元14的上方形成第三叠合体43。

步骤S138：卷绕第三叠合体43或一个第一折片单元13，以使第三叠合体43能翻转贴合于一个第一折片单元13的下方形成第四叠合体45；且使第一折线53位于第三叠合体43中的第二折线55所在的一侧。例如如图12所示，可以沿纵向折线卷绕该第三叠合体43，从而使得该第三叠合体43能相对于一个第一折片单元13逆时针翻转并贴合于该第一折片单元13的下方形成第四叠合体45。

步骤S140：卷绕第四叠合体45或一个第二折片单元14，以使第四叠合体45能翻转贴合于第二折片单元14的上方形成第七叠合体51；且使第二折片单元14中的第一折线53位于第四叠合体45中的第一折线53所在的一侧。例如如图15所示，可以沿纵向折线卷绕该第四叠合体45，从而使得该第四叠合体45能相对于一个第二折片单元14顺时针翻转并贴合于该第二折片单元14的上方形成第七叠合体51。

步骤S142：将第七叠合体51作为第三叠合体43；重复执行步骤S138至步骤S140直至形成卷芯。例如如图15所示，该第七叠合体51与第三叠合体43自上而下以隔膜层31/负极层27/隔膜层31/正极层25/隔膜层31/负极层27/隔膜层31/正极层25/隔膜层31/负极层27/隔膜层31/正极层25/隔膜层31/负极层27/隔膜层31/正极层25/隔膜层31/负极层27/隔膜层31/正极层25/隔膜层31/负极层27/隔膜层31/正极层25/隔膜层31/负极层27/隔膜层31/正极层25/隔膜层31/负极层27/隔膜层31的结构，也即该第七叠合体51与第三叠合体43的结构相同；所以通过重复执行步骤S135至步骤S141可以形成卷芯。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

Claims (4)

1.一种锂离子电池卷芯结构，其特征在于，其包括：至少一个第一折片单元、至少一个第二折片单元和至少一个原始单元，所述第一折片单元包括可对折的第一电极折片、位于所述第一电极折片内且与所述第一电极折片的极性相反的第一电极单体和隔离所述第一电极折片与所述第一电极单体的隔膜层，所述第二折片单元包括可对折的第二电极折片、位于所述第二电极折片内且与所述第二电极折片的极性相反的第二电极单体和隔离所述第二电极折片与所述第二电极单体的所述隔膜层，所述第一电极折片与所述第二电极折片的极性相反；所述原始单元包括依次层叠设置的正极层、所述隔膜层和负极层；卷绕至少一个所述第一折片单元、至少一个所述第二折片单元和至少一个所述原始单元，以使至少一个所述第一折片单元、至少一个所述第二折片单元和至少一个所述原始单元能翻转贴合形成卷芯；

所述第一电极折片为正极片折片，所述第二电极折片为负极片折片；

所述第一折片单元还包括位于所述正极片折片上方的所述隔膜层，所述第二折片单元还包括位于所述负极片折片下方的所述隔膜层，所述原始单元还包括两个所述隔膜层；两个所述隔膜层分别位于所述正极层的上方和所述负极层的下方；

所述原始单元中的所述正极层为正极片折片，所述第一折片单元为所述原始单元中的所述正极片折片向下对折形成；所述原始单元中的所述负极层为负极片折片，所述第二折片单元为所述原始单元中的所述负极片折片向上对折形成。

2.一种用于制造如权利要求1所述的锂离子电池卷芯结构的方法，其特征在于，其包括：

步骤S11：获取至少一个第一折片单元、至少一个第二折片单元和至少一个原始单元；

步骤S13：卷绕至少一个所述第一折片单元、至少一个所述第二折片单元和至少一个所述原始单元，以使至少一个所述第一折片单元、至少一个所述第二折片单元和至少一个所述原始单元能翻转贴合形成卷芯；

步骤S13具体包括：

步骤S131：卷绕一个所述第一折片单元或一个所述第二折片单元，以使一个所述第一折片单元能翻转贴合于一个所述第二折片单元的下方形成第一叠合体；且使第一折线位于所述第一叠合体中第二折线所在的一侧；其中，所述第一折线为所述第一电极折片的折线；所述第二折线为所述第二电极折片的折线；

步骤S133：卷绕所述第一叠合体或一个所述原始单元，以使所述第一叠合体能翻转贴合于一个所述原始单元的上方形成第二叠合体。

3.根据权利要求2中所述的方法，其特征在于，步骤S13卷绕至少一个所述第一折片单元、至少一个所述第二折片单元和至少一个所述原始单元，以使至少一个所述第一折片单元、至少一个所述第二折片单元和至少一个所述原始单元能翻转贴合形成卷芯，还包括：

步骤S135：卷绕所述第二叠合体或一个所述第二折片单元，以使所述第二叠合体能翻转贴合于一个所述第二折片单元的上方形成第三叠合体；且使所述第一折线位于所述第三叠合体中的第二折线所在的一侧；其中，所述第一折片单元、所述第二折片单元和所述原始单元均为多个；

步骤S137：卷绕所述第三叠合体或一个所述第一折片单元，以使所述第三叠合体能翻转贴合于一个所述第一折片单元的下方形成第四叠合体；且使所述第一折线位于所述第三叠合体中的第二折线所在的一侧；

步骤S139：卷绕所述第四叠合体或一个所述第一折片单元，以使所述第四叠合体能翻转贴合于一个所述第一折片单元的下方形成第五叠合体；且使所述第一折片单元中的所述第二折线与所述第四叠合体中的所述第一折线或所述第二折线分别位于所述第五叠合体的相对侧；

步骤S141：卷绕所述第五叠合体或一个所述第二折片单元，以使所述第五叠合体能翻转贴合于一个所述第二折片单元的上方形成第六叠合体；且使所述第二折片单元中的所述第一折线与所述第五叠合体中的所述第一折线或所述第二折线分别位于所述第六叠合体的相对侧；

步骤S143：将所述第六叠合体作为所述第二叠合体；重复执行步骤S135至步骤S141直至形成所述卷芯。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S13卷绕至少一个所述第一折片单元、至少一个所述第二折片单元和至少一个所述原始单元，以使至少一个所述第一折片单元、至少一个所述第二折片单元和至少一个所述原始单元能翻转贴合形成卷芯，还包括：

步骤S136：卷绕所述第二叠合体或一个所述第二折片单元，以使所述第二叠合体能翻转贴合于所述第二折片单元的上方形成第三叠合体；且使所述第一折线位于所述第三叠合体中的第二折线所在的一侧；其中，所述第一折片单元、所述第二折片单元和所述原始单元均为多个；

步骤S138：卷绕所述第三叠合体或一个所述第一折片单元，以使所述第三叠合体能翻转贴合于一个所述第一折片单元的下方形成第四叠合体；且使所述第一折线位于所述第三叠合体中的第二折线所在的一侧；

步骤S140：卷绕所述第四叠合体或一个所述第二折片单元，以使所述第四叠合体能翻转贴合于所述第二折片单元的上方形成第七叠合体；且使所述第二折片单元中的所述第一折线位于所述第四叠合体中的所述第一折线所在的一侧；

步骤S142：将所述第七叠合体作为所述第三叠合体；重复执行步骤S138至步骤S140直至形成所述卷芯。

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