CN118213716A - 锂电子电池及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锂电子电池及其制造方法。该锂电子电池包括壳体(60)和安装在壳体(60)内的电芯组,壳体(60)的两端分别设置有端部开口,电芯组包括正极耳(102)和负极耳(103),正极耳(102)从壳体(60)第一端的端部开口伸出壳体(60),负极耳(103)从壳体(60)第二端的端部开口伸出壳体(60),电芯组由至少两个不同类型的卷芯并联连接形成。本发明的锂电子电池,能够提高电芯制造效率和合格率,提高工艺兼容性和材料利用率。
Description
技术领域
本发明涉及电池制造技术领域,具体而言,涉及一种锂电子电池及其制造方法。
背景技术
锂离子电池刀片式电池具有优异的性能,广泛应用于新能源汽车、消费类电子产品、电动工具等领域。刀片式电池的生产工艺主要包括正极片、负极片的制备、叠片、裁切、组装等步骤。正极片、负极片分别从卷料裁切出片材,通过叠片的方式得到叠片电芯,将单一叠片电芯塞入壳体完成装配。
目前,刀片式电池的生产工艺存在如下问题:
一、叠片电芯制造效率较慢,且由于正、负极片间存在相对滑动导致易出现内短路等风险,无法适应大规模工业化生产;
二、当刀片式电池的长度尺寸频繁发生变化时,需要调整前端涂布、叠片等工序的制造尺寸,调整难度大导致工艺兼容性较差。
三、当单一叠片电芯被检测出为残次品,需要进行整体报废处理,导致材料利用率偏低。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种锂电子电池及其制造方法,能够提高电芯制造效率和合格率,提高工艺兼容性和材料利用率。
为了实现上述目的,根据本发明的一方面,提供了一种锂电子电池,包括壳体和安装在壳体内的电芯组,壳体的两端分别设置有端部开口,电芯组包括正极耳和负极耳,正极耳从壳体第一端的端部开口伸出壳体,负极耳从壳体第二端的端部开口伸出壳体,电芯组由至少两个不同类型的卷芯并联连接形成。
进一步地,至少两个不同类型的卷芯在连接位置处包覆有绝缘胶带。
进一步地,至少两个不同类型的卷芯外部整体包覆有绝缘膜。
进一步地,锂电子电池还包括正极盖板和负极盖板,正极盖板包括正极转接片、正极基板和正极柱,负极盖板包括负极转接片、负极基板和负极柱,正极转接片和正极柱分别位于正极基板两侧且与正极基板绝缘隔离,正极转接片和正极柱导电连接,负极转接片和负极柱分别位于负极基板两侧且与负极基板绝缘隔离,负极转接片和负极柱导电连接,电芯组的正极耳与正极转接片固定连接,电芯组的负极耳与负极转接片固定连接,正极基板扣合并固定在壳体的第一端的端部开口处,负极基板扣合并固定在壳体的第二端的端部开口处。
进一步地,电芯组包括第一卷芯和第二卷芯,第一卷芯的上端设置有正极耳,下端设置有正极耳和负极耳,所有的正极耳和负极耳均位于第一卷芯的厚度方向的第一侧,第二卷芯的上端设置有正极耳和负极耳,下端设置有负极耳,第二卷芯的上端的正极耳和负极耳位于第二卷芯的厚度方向的第二侧,第二卷芯的下端的负极耳位于第二卷芯的厚度方向的第一侧,第一卷芯的下端的正极耳与第二卷芯的上端的正极耳连接,第一卷芯的下端的负极耳与第二卷芯的上端的负极耳连接。
进一步地,第一卷芯和第二卷芯错位设置,第一卷芯的下端的正极耳与第二卷芯的上端的正极耳相对,并通过连接片连接,第一卷芯的下端的负极耳与第二卷芯的上端的负极耳相对,并通过连接片连接;或,第一卷芯和第二卷芯的沿厚度方向平齐,第一卷芯的下端的正极耳向上弯折,第二卷芯的上端的正极耳向下弯折,并与第一卷芯的下端的正极耳对接,第一卷芯和第二卷芯的正极耳两侧分别设置有连接片,第一卷芯的下端的正极耳与第二卷芯的上端的正极耳通过连接片连接,第一卷芯的下端的负极耳向上弯折,第二卷芯的上端的负极耳向下弯折,并与第一卷芯的下端的负极耳对接,第一卷芯和第二卷芯的负极耳两侧分别设置有连接片,第一卷芯的下端的负极耳与第二卷芯的上端的负极耳通过连接片连接。
进一步地,电芯组包括第一卷芯,第一卷芯的上端设置有正极耳,下端设置有正极耳和负极耳,所有的正极耳和负极耳均位于第一卷芯的厚度方向的第一侧,第一卷芯还包括正极片和负极片,第一卷芯的正极片包括两端极耳区和无极耳区,两端极耳区和无极耳区沿第一卷芯的正极片的长度方向交替排布,两端极耳区的上下两端均分布有正极耳,第一卷芯的负极片包括下端极耳区和无极耳区,第一卷芯的负极片的下端极耳区和无极耳区沿第一卷芯的负极片的长度方向交替排布,第一卷芯的负极片的下端极耳区的下端分布有负极耳。
进一步地,电芯组包括第二卷芯,第二卷芯的上端设置有正极耳和负极耳,下端设置有负极耳,第二卷芯的上端的正极耳和负极耳位于第二卷芯的厚度方向的第二侧,第二卷芯还包括正极片和负极片,第二卷芯的正极片包括上端极耳区和无极耳区,第二卷芯的正极片的上端极耳区和无极耳区沿第二卷芯的正极片的长度方向交替排布,第二卷芯的正极片的上端极耳区的上端分布有正极耳,第二卷芯的负极片包括上端极耳区和下端极耳区,第二卷芯的负极片的上端极耳区和下端极耳区沿第二卷芯的负极片的长度方向交替排布,第二卷芯的负极片的上端极耳区的上端分布有负极耳,第二卷芯的负极片的下端极耳区的下端分布有负极耳。
进一步地,电芯组包括第一卷芯、第三卷芯和第四卷芯,第一卷芯的上端设置有正极耳,下端设置有正极耳和负极耳,所有的正极耳和负极耳均位于第一卷芯的厚度方向的第一侧,第三卷芯的上端设置有正极耳和负极耳,下端设置有负极耳,第三卷芯的所有的正极耳和负极耳均位于第三卷芯的厚度方向的第一侧,第四卷芯的上端设置有正极耳和负极耳,下端设置有正极耳和负极耳,第四卷芯的所有的正极耳和负极耳均位于第四卷芯的厚度方向的第二侧,第一卷芯的下端的正极耳与第四卷芯的上端的正极耳连接,第一卷芯的下端的负极耳与第四卷芯的上端的负极耳连接,第四卷芯的下端的正极耳与第三卷芯的上端的正极耳连接,第四卷芯的下端的负极耳与第三卷芯的上端的负极耳连接。
进一步地,电芯组包括第一卷芯、第二卷芯和第四卷芯,第一卷芯的上端设置有正极耳,下端设置有正极耳和负极耳,所有的正极耳和负极耳均位于第一卷芯的厚度方向的第一侧,第二卷芯的上端设置有正极耳和负极耳,下端设置有负极耳,第二卷芯的上端的正极耳和负极耳位于第二卷芯的厚度方向的第二侧,第二卷芯的下端的负极耳位于第二卷芯的厚度方向的第一侧,第四卷芯的上端设置有正极耳和负极耳,下端设置有正极耳和负极耳,第四卷芯的所有的正极耳和负极耳均位于第四卷芯的厚度方向的第二侧,一个第一卷芯、两个第四卷芯和一个第二卷芯依次连接,第一卷芯的下端的正极耳与第四卷芯的上端的正极耳连接,第一卷芯的下端的负极耳与第一个第四卷芯的上端的负极耳连接,第一个第四卷芯的下端的正极耳与第二个第四卷芯的上端的正极耳连接,第一个第四卷芯的下端的负极耳与第二个第四卷芯的上端的负极耳连接,第二个第四卷芯的下端的正极耳与第二卷芯的上端的正极耳连接,第二个第四卷芯的下端的负极耳与第二卷芯的上端的负极耳连接。
进一步地,电芯组包括第一卷芯、第二卷芯、第三卷芯和第四卷芯,第一卷芯的上端设置有正极耳,下端设置有正极耳和负极耳,所有的正极耳和负极耳均位于第一卷芯的厚度方向的第一侧,第二卷芯的上端设置有正极耳和负极耳,下端设置有负极耳,第二卷芯的上端的正极耳和负极耳位于第二卷芯的厚度方向的第二侧,第二卷芯的下端的负极耳位于第二卷芯的厚度方向的第一侧,第三卷芯的上端设置有正极耳和负极耳,下端设置有负极耳,第三卷芯的所有的正极耳和负极耳均位于第三卷芯的厚度方向的第一侧,第四卷芯的上端设置有正极耳和负极耳,下端设置有正极耳和负极耳,第四卷芯的所有的正极耳和负极耳均位于第四卷芯的厚度方向的第二侧,当锂电子电池的卷芯总数量X为偶数且X≥2时,电芯组的组合类型为一个第一卷芯+(X-2)个第四卷芯+一个第二卷芯;当锂电子电池的卷芯总数量X为奇数且X≥2时,电芯组的组合类型为一个第一卷芯+(X-2)个第四卷芯+一个第三卷芯。
根据本发明的另一方面,提供了一种上述的锂电子电池的制造方法,包括:
制备电芯组,电芯组由至少两个不同类型的卷芯并联连接形成;
将电芯组从壳体的端部开口装入壳体内;
使电芯组的正极耳从壳体第一端的端部开口伸出壳体,负极耳从壳体第二端的端部开口伸出壳体。
进一步地,制造方法还包括:
在壳体的第一端的端部开口配置正极盖板;
将电芯组的正极耳与正极盖板的正极转接片固定连接,将正极基板扣合并固定在壳体的第一端的端部开口处;
在壳体的第二端的端部开口配置负极盖板;
将电芯组的负极耳与负极盖板的负极转接片固定连接,将负极基板扣合并固定在壳体的第二端的端部开口处。
进一步地,制备电芯组的步骤包括:
制备第一卷芯,第一卷芯的上端设置有正极耳,下端设置有正极耳和负极耳,所有的正极耳和负极耳均位于第一卷芯的厚度方向的第一侧;
制备第二卷芯,第二卷芯的上端的正极耳和负极耳位于第二卷芯的厚度方向的第二侧,第二卷芯的下端的负极耳位于第二卷芯的厚度方向的第一侧;
将第一卷芯的下端的正极耳与第二卷芯的上端的正极耳连接,第一卷芯的下端的负极耳与第二卷芯的上端的负极耳连接,形成电芯组。
进一步地,制备第一卷芯的步骤包括:
制备正极片,其中正极片包括交替排列的两端极耳区和无极耳区,两端极耳区的上下两端均分布有正极耳,两端极耳区和无极耳区之间通过卷折线分隔;
制备负极片,其中负极片包括交替排列的下端极耳区和无极耳区,负极片的下端极耳区的下端分布有负极耳,下端极耳区和无极耳区之间通过卷折线分隔;
在正极片的两端极耳区和无极耳区涂覆正极材料;
在负极片的下端极耳区和无极耳区涂覆负极材料;
按照由下而上的顺序将隔膜-负极片-隔膜-正极片叠放在一起形成四层单元;
将四层单元卷绕形成第一卷芯。
进一步地,制备第二卷芯的步骤包括:
制备正极片,其中正极片包括交替排列的上端极耳区和无极耳区,上端极耳区的上端分布有正极耳,上端极耳区和无极耳区之间通过卷折线分隔;
制备负极片,其中负极片包括交替排列的上端极耳区和下端极耳区,负极片的上端极耳区的上端分布有负极耳,负极片的下端极耳区的下端分布有负极耳,下端极耳区和无极耳区之间通过卷折线分隔;
在正极片的上端极耳区和无极耳区涂覆正极材料;
在负极片的上端极耳区和下端极耳区涂覆负极材料;
按照由下而上的顺序将隔膜-负极片-隔膜-正极片叠放在一起形成四层单元;
将四层单元卷绕形成第二卷芯。
进一步地,制备电芯组的步骤包括:
制备第一卷芯,第一卷芯的上端设置有正极耳,下端设置有正极耳和负极耳,所有的正极耳和负极耳均位于第一卷芯的厚度方向的第一侧;
制备第三卷芯,第三卷芯的上端设置有正极耳和负极耳,下端设置有负极耳,第三卷芯的所有的正极耳和负极耳均位于第三卷芯的厚度方向的第一侧;
制备第四卷芯,第四卷芯的上端设置有正极耳和负极耳,下端设置有正极耳和负极耳,第四卷芯的所有的正极耳和负极耳均位于第四卷芯的厚度方向的第二侧;
将第一卷芯的下端的正极耳与第四卷芯的上端的正极耳连接,第一卷芯的下端的负极耳与第四卷芯的上端的负极耳连接,第四卷芯的下端的正极耳与第三卷芯的上端的正极耳连接,第四卷芯的下端的负极耳与第三卷芯的上端的负极耳连接。
进一步地,制备第三卷芯的步骤包括:
制备正极片,其中正极片包括交替排列的上端极耳区和无极耳区,上端极耳区的上端分布有正极耳,上端极耳区和无极耳区之间通过卷折线分隔;
制备负极片,其中负极片包括交替排列的两端极耳区和无极耳区,负极片的两端极耳区的上端和下端均分布有负极耳,两端极耳区和无极耳区之间通过卷折线分隔;
在正极片的上端极耳区和无极耳区涂覆正极材料;
在负极片的两端极耳区和无极耳区涂覆负极材料;
按照由下而上的顺序将隔膜-负极片-隔膜-正极片叠放在一起形成四层单元;
将四层单元卷绕形成第三卷芯。
进一步地,制备第四卷芯的步骤包括:
制备正极片,其中正极片包括交替排列的两端极耳区和无极耳区,正极片的两端极耳区的上端和下端均分布有正极耳,两端极耳区和无极耳区之间通过卷折线分隔;
制备负极片,其中负极片包括交替排列的两端极耳区和无极耳区,负极片的两端极耳区的上端和下端均分布有负极耳,两端极耳区和无极耳区之间通过卷折线分隔;
在正极片的两端极耳区和无极耳区涂覆正极材料;
在负极片的两端极耳区和无极耳区涂覆负极材料;
按照由下而上的顺序将隔膜-负极片-隔膜-正极片叠放在一起形成四层单元;
将四层单元卷绕形成第四卷芯。
进一步地,制备电芯组的步骤包括:
制备第一卷芯,第一卷芯的上端设置有正极耳,下端设置有正极耳和负极耳,所有的正极耳和负极耳均位于第一卷芯的厚度方向的第一侧;
制备第二卷芯,第二卷芯的上端的正极耳和负极耳位于第二卷芯的厚度方向的第二侧,第二卷芯的下端的负极耳位于第二卷芯的厚度方向的第一侧;
制备第四卷芯,第四卷芯的上端设置有正极耳和负极耳,下端设置有正极耳和负极耳,第四卷芯的所有的正极耳和负极耳均位于第四卷芯的厚度方向的第二侧;
将一个第一卷芯、两个第四卷芯和一个第二卷芯依次连接,第一卷芯的下端的正极耳与第四卷芯的上端的正极耳连接,第一卷芯的下端的负极耳与第一个第四卷芯的上端的负极耳连接,第一个第四卷芯的下端的正极耳与第二个第四卷芯的上端的正极耳连接,第一个第四卷芯的下端的负极耳与第二个第四卷芯的上端的负极耳连接,第二个第四卷芯的下端的正极耳与第二卷芯的上端的正极耳连接,第二个第四卷芯的下端的负极耳与第二卷芯的上端的负极耳连接。
应用本发明的技术方案,锂电子电池包括壳体和安装在壳体内的电芯组,壳体的两端分别设置有端部开口,电芯组包括正极耳和负极耳,正极耳从壳体第一端的端部开口伸出壳体,负极耳从壳体第二端的端部开口伸出壳体,电芯组由至少两个不同类型的卷芯并联连接形成。该锂电子电池采用多个不同类型的卷芯并联连接的方式进行制作,一方面可以有效提高电芯制造效率,另一方面也能大大提高电芯制造合格率,由于锂电子电池采用多种类型的卷芯组合形成,因此可以通过增减并联卷芯的数量来适应不同锂电子电池的尺寸需求,工艺兼容能力明显提升,当卷芯出现不良时,可以剔除其中不良卷芯,无需整体报废,大大提高了材料利用率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明实施例一中第一卷芯结构示意图;
图2是本发明实施例一中第一卷芯对应极片的展开示意图;
图3是本发明实施例一中第二卷芯结构示意图;
图4是本发明实施例一中第二卷芯对应极片的展开示意图;
图5是本发明实施例一中第一卷芯、第二卷芯完成连接后的立体结构示意图;
图6是本发明实施例一中第一卷芯、第二卷芯完成连接后的结构示意图;
图7是本发明实施例一中第一卷芯、第二卷芯连接后进行贴胶的示意图;
图8是本发明实施例一中第一卷芯、第二卷芯进行极耳拉伸后的立体结构示意图;
图9是本发明实施例一中第一卷芯、第二卷芯进行极耳拉伸后的结构示意图;
图10是本发明实施例一中第一卷芯、第二卷芯完成绝缘膜包覆后的示意图;
图11是本发明实施例一中第一卷芯、第二卷芯与盖板进行装配后的结构示意图;
图12是本发明实施例一中第一卷芯、第二卷芯与盖板进行装配后的仰视结构示意图;
图13是正极盖板、负极盖板与卷芯相对位置示意图;
图14是正极盖板、负极盖板与壳体装配后的示意图;
图15是图11的S-S方向的局部剖视图;
图16是本发明实施例二中第三卷芯及其极片的展开示意图;
图17是本发明实施例二中第三卷芯、第四卷芯及其极片的展开示意图;
图18是本发明实施例二中三卷芯完成连接后的立体结构示意图;
图19是本发明实施例二中三卷芯完成连接后的结构示意图;
图20是本发明实施例二中三卷芯进行极耳拉伸后的立体结构示意图;
图21是本发明实施例二中三卷芯进行极耳拉伸后的结构示意图;
图22是本发明实施例三中四卷芯完成连接后的立体结构示意图;
图23是本发明实施例三中四卷芯完成连接后的结构示意图;
图24是本发明实施例的锂电子电池的制造方法流程图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、卷芯:101、卷芯本体;102、正极耳;103、负极耳;
20、极片:201、正极片;202、负极片;203、卷折线;
30、连接片;
40、绝缘胶带;
50、绝缘膜;
60、壳体;
70、正极盖板:701、正极转接片;702、正极基板;703、正极柱;
80、负极盖板:801、负极转接片;802、负极基板;803、负极柱;
M、两端极耳区;
N、上端极耳区;
P、下端极耳区;
Q、无极耳区。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
结合参见图1至图22所示,本发明提供了一种锂电子电池,包括壳体60和安装在壳体60内的电芯组,壳体60的两端分别设置有端部开口,电芯组包括正极耳102和负极耳103,正极耳102从壳体60第一端的端部开口伸出壳体60,负极耳103从壳体60第二端的端部开口伸出壳体60,电芯组由至少两个不同类型的卷芯并联连接形成。
该锂电子电池采用多个不同类型的卷芯并联连接的方式进行制作,一方面可以有效提高电芯制造效率,另一方面也能大大提高电芯制造合格率,由于锂电子电池采用多种类型的卷芯组合形成,因此可以通过增减并联卷芯的数量来适应不同锂电子电池的尺寸需求,工艺兼容能力明显提升,当卷芯出现不良时,可以剔除其中不良卷芯,无需整体报废,大大提高了材料利用率。
在本实施例中,组成电芯组的电芯10包括电芯本体101,电芯本体101上分别设置有正极耳102和负极耳103,根据正极耳102和负极耳103在电芯本体101上的分布位置不同,区分为不同类型的电芯10。
在一个实施例中,至少两个不同类型的卷芯在连接位置处包覆有绝缘胶带40。利用绝缘胶带40将焊接位置进行包覆,其目的是防止焊接粉尘的扩散。
在一个实施例中,至少两个不同类型的卷芯外部整体包覆有绝缘膜50。利用绝缘膜50将并联连接的至少两个卷芯的表面进行包覆,其目的是固定形成电芯组的至少两个卷芯的相对位置,同时也起到了保护卷芯表面在后续入壳过程中不被刮伤的作用。
在一个实施例中,锂电子电池还包括正极盖板70和负极盖板80,正极盖板70包括正极转接片701、正极基板702和正极柱703,负极盖板80包括负极转接片801、负极基板802和负极柱803,正极转接片701和正极柱703分别位于正极基板702两侧且与正极基板702绝缘隔离,正极转接片701和正极柱703导电连接,负极转接片801和负极柱803分别位于负极基板802两侧且与负极基板802绝缘隔离,负极转接片801和负极柱803导电连接,电芯组的正极耳102与正极转接片701固定连接,电芯组的负极耳103与负极转接片801固定连接,正极基板702扣合并固定在壳体60的第一端的端部开口处,负极基板802扣合并固定在壳体60的第二端的端部开口处。
在本实施例中,正极盖板70上的正极转接片701与正极柱703连通,且正极转接片701、正极柱703分别通过绝缘件与正极基板702进行隔离;负极盖板80上的负极转接片801与负极柱803连通,且负极转接片801、负极柱803分别通过绝缘件与负极基板802进行隔离。在将正极基板702、负极基板802分别翻转并扣合在壳口上之后,通过激光焊接将正极基板702、负极基板802分别与壳体60的端部开口焊接在一起,实现正极盖板70与负极盖板80与壳体60之间的装配固定。
结合参见图1至图9所示,在一个实施例中,电芯组包括第一卷芯A和第二卷芯B,第一卷芯A的上端设置有正极耳102,下端设置有正极耳102和负极耳103,所有的正极耳102和负极耳103均位于第一卷芯A的厚度方向的第一侧,第二卷芯B的上端设置有正极耳102和负极耳103,下端设置有负极耳103,第二卷芯B的上端的正极耳102和负极耳103位于第二卷芯B的厚度方向的第二侧,第二卷芯B的下端的负极耳103位于第二卷芯B的厚度方向的第一侧,第一卷芯A的下端的正极耳102与第二卷芯B的上端的正极耳102连接,第一卷芯A的下端的负极耳103与第二卷芯B的上端的负极耳103连接。
在一个实施例中,第一卷芯A和第二卷芯B错位设置,第一卷芯A的下端的正极耳102与第二卷芯B的上端的正极耳102相对,并通过连接片30连接,第一卷芯A的下端的负极耳103与第二卷芯B的上端的负极耳103相对,并通过连接片30连接;或,第一卷芯A和第二卷芯B的沿厚度方向平齐,第一卷芯A的下端的正极耳102向上弯折,第二卷芯B的上端的正极耳102向下弯折,并与第一卷芯A的下端的正极耳102对接,第一卷芯A和第二卷芯B的正极耳102两侧分别设置有连接片30,第一卷芯A的下端的正极耳102与第二卷芯B的上端的正极耳102通过连接片30连接,第一卷芯A的下端的负极耳103向上弯折,第二卷芯B的上端的负极耳103向下弯折,并与第一卷芯A的下端的负极耳103对接,第一卷芯A和第二卷芯B的负极耳103两侧分别设置有连接片30,第一卷芯A的下端的负极耳103与第二卷芯B的上端的负极耳103通过连接片30连接。
在一个实施例中,电芯组包括第一卷芯A,第一卷芯A的上端设置有正极耳102,下端设置有正极耳102和负极耳103,所有的正极耳102和负极耳103均位于第一卷芯A的厚度方向的第一侧,第一卷芯A还包括正极片201和负极片202,第一卷芯A的正极片201包括两端极耳区和无极耳区,两端极耳区和无极耳区沿第一卷芯A的正极片201的长度方向交替排布,两端极耳区的上下两端均分布有正极耳102,第一卷芯A的负极片202包括下端极耳区和无极耳区,第一卷芯A的负极片202的下端极耳区和无极耳区沿第一卷芯A的负极片202的长度方向交替排布,第一卷芯A的负极片202的下端极耳区的下端分布有负极耳103。
在一个实施例中,电芯组包括第二卷芯B,第二卷芯B的上端设置有正极耳102和负极耳103,下端设置有负极耳103,第二卷芯B的上端的正极耳102和负极耳103位于第二卷芯B的厚度方向的第二侧,第二卷芯B还包括正极片201和负极片202,第二卷芯B的正极片201包括上端极耳区和无极耳区,第二卷芯B的正极片201的上端极耳区和无极耳区沿第二卷芯B的正极片201的长度方向交替排布,第二卷芯B的正极片201的上端极耳区的上端分布有正极耳102,第二卷芯B的负极片202包括上端极耳区和下端极耳区,第二卷芯B的负极片202的上端极耳区和下端极耳区沿第二卷芯B的负极片202的长度方向交替排布,第二卷芯B的负极片202的上端极耳区的上端分布有负极耳103,第二卷芯B的负极片202的下端极耳区的下端分布有负极耳103。
图1是本发明实施例一中第一卷芯A的结构示意图,从俯视图观察,第一卷芯A的上、下端均有极耳伸出,其中上端为正极耳102,下端有正极耳102、负极耳103;从侧视图观察,左、右两端的极耳均是位于第一卷芯A厚度方向的同一侧。
图2是本发明实施例一中第一卷芯A对应极片的展开示意图,第一卷芯A包括极片20,极片20包括正极片201和负极片202,正极片201是两端极耳区M、无极耳区Q交替排列的,在两端极耳区M、无极耳区Q中均涂覆有正极材料,同时在两端极耳区M的上、下端都分布有正极耳102。负极片202是下端极耳区P、无极耳区Q交替排列的,在下端极耳区P、无极耳区Q中均涂覆有负极材料,同时仅在下端极耳区P的下端分布有负极耳103。按照从下往上的顺序进行排列,将隔膜-负极片202-隔膜-正极片201叠放在一起形成四层单元,且正极片201、负极片202上的卷折线203重合,然后再将上述四层单元进行单向卷绕得到第一卷芯A。
图3是本发明实施例一中第二卷芯B的结构示意图,从俯视图观察,第二卷芯B的上、下端均有极耳伸出,其中上端为正极耳102、负极耳103,下端有负极耳103;从侧视图观察,左、右两端的极耳分别位于第二卷芯B厚度方向的上、下侧。
图4是本发明实施例一中第二卷芯B对应极片的展开示意图,第二卷芯B包括极片20,极片20包括正极片201和负极片202,正极片201是上端极耳区N、无极耳区Q交替排列的,在上端极耳区N、无极耳区Q中均涂覆有正极材料,同时仅在上端极耳区N的上端分布有正极耳102。负极片202是上端极耳区N、下端极耳区P交替排列的,在上端极耳区N、下端极耳区P中均涂覆有负极材料,同时在上端极耳区N的上端、下端极耳区P的下端分布有负极耳103。按照从下往上的顺序进行排列,先将隔膜-负极片202-隔膜-正极片201叠放在一起形成四层单元,且正极片201、负极片202上的卷折线203重合,然后再将上述四层单元进行单向卷绕得到第二卷芯B。
图5和图6是本发明实施例一中第一卷芯A、第二卷芯B完成连接后的示意图,如图所示,将两者的正极耳102与正极耳102相对、负极耳103与负极耳103相对,同时在相对极耳的上、下侧分别放置连接片30,最后利用超声波焊机将极耳与连接片30焊接在一起,从而实现正极耳102与正极耳102、负极耳103与负极耳103的连通。
图7是本发明实施例一中第一卷芯A、第二卷芯B连接后进行贴胶的示意图,在图5的基础上,利用绝缘胶带40将焊接位置进行包覆,其目的是防止焊接粉尘的扩散。
图8和图9是本发明实施例一中第一卷芯A、第二卷芯B进行极耳拉伸后的示意图,在图7的基础上,将第一卷芯A、第二卷芯B拉伸至同一高度平面,此时拉伸的极耳被夹紧在第一卷芯A、第二卷芯B之间。
结合参见图16至图21所示,在一个实施例中,电芯组包括第一卷芯A、第三卷芯C和第四卷芯D,第一卷芯A的上端设置有正极耳102,下端设置有正极耳102和负极耳103,所有的正极耳102和负极耳103均位于第一卷芯A的厚度方向的第一侧,第三卷芯C的上端设置有正极耳102和负极耳103,下端设置有负极耳103,第三卷芯C的所有的正极耳102和负极耳103均位于第三卷芯C的厚度方向的第一侧,第四卷芯D的上端设置有正极耳102和负极耳103,下端设置有正极耳102和负极耳103,第四卷芯D的所有的正极耳102和负极耳103均位于第四卷芯D的厚度方向的第二侧,第一卷芯A的下端的正极耳102与第四卷芯D的上端的正极耳102连接,第一卷芯A的下端的负极耳103与第四卷芯D的上端的负极耳103连接,第四卷芯D的下端的正极耳102与第三卷芯C的上端的正极耳102连接,第四卷芯D的下端的负极耳103与第三卷芯C的上端的负极耳103连接。
图16是本发明实施例二中第三卷芯C及其极片的展开示意图,从俯视图观察,第三卷芯C的上、下端均有极耳伸出,其中上端为正极耳102、负极耳103,下端有负极耳103;从侧视图观察,左、右两端的极耳均是位于第三卷芯C厚度方向的同一侧。
第三卷芯C包括极片20,极片20包括正极片201和负极片202,正极片201是上端极耳区N、无极耳区Q交替排列的,在上端极耳区N、无极耳区Q中均涂覆有正极材料,同时在上端极耳区N的上端分布有正极耳102。负极片202是两端极耳区M、无极耳区Q交替排列的,在两端极耳区M、无极耳区Q中均涂覆有负极材料,同时在两端极耳区M的上、下端分别分布有负极耳103。按照从下往上的顺序进行排列,先将隔膜-负极片202-隔膜-正极片201叠放在一起形成四层单元,且正极片201、负极片202上的卷折线203重合,然后再将上述四层单元进行单向卷绕得到第三卷芯C。
图17是本发明实施例二中第四卷芯D及其极片的展开示意图,从俯视图观察,第四卷芯D的上、下端均有极耳伸出,其中上端为正极耳102、负极耳103,下端有正极耳102、负极耳103;从侧视图观察,左、右两端的极耳均是位于第三卷芯C厚度方向的同一侧。
第四卷芯D包括极片20,极片20包括正极片201和负极片202,正极片201是两端极耳区M、无极耳区Q交替排列的,在两端极耳区M、无极耳区Q中均涂覆有正极材料,同时在两端极耳区M的上、下端分别分布有正极耳102。负极片202是两端极耳区M、无极耳区Q交替排列的,在两端极耳区M、无极耳区Q中均涂覆有负极材料,同时在两端极耳区M的上、下端分别分布有负极耳103。按照从下往上的顺序进行排列,先将隔膜-负极片202-隔膜-正极片201叠放在一起形成四层单元,且正极片201、负极片202上的卷折线203重合,然后再将上述四层单元进行单向卷绕得到第四卷芯D。
图18和图19是本发明实施例二中三卷芯完成连接后的示意图,将上述第一卷芯A、第四卷芯D、第三卷芯C按照如图方式排列,将正极耳102与正极耳102相对、负极耳103与负极耳103相对,同时在相对极耳的上、下侧分别放置连接片30,最后利用超声波焊机将极耳与连接片30焊接在一起,从而实现正极耳102与正极耳102、负极耳103与负极耳103的连通,最后再在焊印表面包覆绝缘胶带40。
图20和图21是本发明实施例二中三卷芯进行极耳拉伸后的示意图,将第一卷芯A、第四卷芯D、第三卷芯C拉伸至同一高度平面,此时拉伸的极耳分别被夹紧在第一卷芯A与第四卷芯D、第四卷芯D与第三卷芯C之间。最后再按照图10-图15的流程进行装配。
在本实施例中,由于第一卷芯A和第三卷芯C的极耳均位于卷芯的第一侧,而第四卷芯D的极耳均位于卷芯的第二侧,因此第一卷芯A和第三卷芯C能够直接与第四卷芯D进行组合,形成三卷芯结构。
结合参见图22和图23所示,在一个实施例中,电芯组包括第一卷芯A、第二卷芯B和第四卷芯D,第一卷芯A的上端设置有正极耳102,下端设置有正极耳102和负极耳103,所有的正极耳102和负极耳103均位于第一卷芯A的厚度方向的第一侧,第二卷芯B的上端设置有正极耳102和负极耳103,下端设置有负极耳103,第二卷芯B的上端的正极耳102和负极耳103位于第二卷芯B的厚度方向的第二侧,第二卷芯B的下端的负极耳103位于第二卷芯B的厚度方向的第一侧,第四卷芯D的上端设置有正极耳102和负极耳103,下端设置有正极耳102和负极耳103,第四卷芯D的所有的正极耳102和负极耳103均位于第四卷芯D的厚度方向的第二侧,一个第一卷芯A、两个第四卷芯D和一个第二卷芯B依次连接,第一卷芯A的下端的正极耳102与第四卷芯D的上端的正极耳102连接,第一卷芯A的下端的负极耳103与第一个第四卷芯D的上端的负极耳103连接,第一个第四卷芯D的下端的正极耳102与第二个第四卷芯D的上端的正极耳102连接,第一个第四卷芯D的下端的负极耳103与第二个第四卷芯D的上端的负极耳103连接,第二个第四卷芯D的下端的正极耳102与第二卷芯B的上端的正极耳102连接,第二个第四卷芯D的下端的负极耳103与第二卷芯B的上端的负极耳103连接。
图22和23是本发明实施例三中四卷芯完成连接后的示意图,将上述第一卷芯A、第四卷芯D、第四卷芯D、第二卷芯B按照如图方式排列,将正极耳102与正极耳102相对、负极耳103与负极耳103相对,同时在相对极耳的上、下侧分别放置连接片30,最后利用超声波焊机将极耳与连接片30焊接在一起,从而实现正极耳102与正极耳102、负极耳103与负极耳103的连通,最后再在焊印表面包覆绝缘胶带40。将第一卷芯A、第四卷芯D、第四卷芯D、第二卷芯B拉伸至同一高度平面,此时拉伸的极耳分别被夹紧在第一卷芯A与第四卷芯D、第四卷芯D与第四卷芯D、第四卷芯D与第二卷芯B之间。最后再按照图10-图15的流程进行装配。
在本实施例中,由于第一卷芯A的极耳均位于卷芯的第一侧,第二卷芯B同时设置正极耳102和负极耳103的上端的极耳均位于卷芯的第二侧,设置一个负极耳的下端的极耳位于卷芯的第一侧,第四卷芯D的两端极耳为面对称结构,且均位于卷芯的同一侧,因此,如果第一卷芯A和第二卷芯B之间仅设置一个第四卷芯D,就会导致第一卷芯A下端的正极耳102和负极耳103与第四卷芯D的一端的正极耳102和负极耳103连接之后,第四卷芯D的另一端的正极耳102和负极耳103与第二卷芯B的正极耳和负极耳位于同一侧,两者无法实现连接。因此,需要在第一卷芯A和第二卷芯B之间设置两个第四卷芯D,其中第一个第四卷芯D实现与第一卷芯A之间的连接,第二个第四卷芯D换侧,使得第二个第四卷芯D上的上下两端的极耳与第一个第四卷芯D上的上下两端的极耳位于卷芯的不同侧,从而在实现与第一个第四卷芯D的极耳连接的同时,实现与第二卷芯B的极耳之间的连接。
在一个实施例中,电芯组包括第一卷芯A、第二卷芯B、第三卷芯C和第四卷芯D,第一卷芯A的上端设置有正极耳102,下端设置有正极耳102和负极耳103,所有的正极耳102和负极耳103均位于第一卷芯A的厚度方向的第一侧,第二卷芯B的上端设置有正极耳102和负极耳103,下端设置有负极耳103,第二卷芯B的上端的正极耳102和负极耳103位于第二卷芯B的厚度方向的第二侧,第二卷芯B的下端的负极耳103位于第二卷芯B的厚度方向的第一侧,第三卷芯C的上端设置有正极耳102和负极耳103,下端设置有负极耳103,第三卷芯C的所有的正极耳102和负极耳103均位于第三卷芯C的厚度方向的第一侧,第四卷芯D的上端设置有正极耳102和负极耳103,下端设置有正极耳102和负极耳103,第四卷芯D的所有的正极耳102和负极耳103均位于第四卷芯D的厚度方向的第二侧,当锂电子电池的卷芯总数量X为偶数且X≥2时,电芯组的组合类型为一个第一卷芯A+X-2个第四卷芯D+一个第二卷芯B;当锂电子电池的卷芯总数量X为奇数且X≥2时,电芯组的组合类型为一个第一卷芯A+X-2个第四卷芯D+一个第三卷芯C。
本申请的实施例同样适用于更多组第四卷芯D的电芯组,基于上述的分析,根据电芯组中所含第四卷芯D的数量的不同,可以按照当锂电子电池的卷芯总数量X为偶数且X≥2时,电芯组的组合类型为一个第一卷芯A+X-2个第四卷芯D+一个第二卷芯B;当锂电子电池的卷芯总数量X为奇数且X≥2时,电芯组的组合类型为一个第一卷芯A+X-2个第四卷芯D+一个第三卷芯C的方式进行卷芯的组合,从而满足多种不同类型电芯组的设计要求,进一步提高电芯组的适用性,提高锂电子电池的设计灵活性,降低设计成本,提高电芯制造效率和合格率,提高工艺兼容性和材料利用率。
结合参见图24所示,根据本发明的实施例,上述的锂电子电池的制造方法包括:制备电芯组,电芯组由至少两个不同类型的卷芯并联连接形成;将电芯组从壳体60的端部开口装入壳体60内;使电芯组的正极耳102从壳体60第一端的端部开口伸出壳体60,负极耳103从壳体60第二端的端部开口伸出壳体60。
在一个实施例中,制造方法还包括:在壳体60的第一端的端部开口配置正极盖板70;将电芯组的正极耳102与正极盖板70的正极转接片701固定连接,将正极基板702扣合并固定在壳体60的第一端的端部开口处;在壳体60的第二端的端部开口配置负极盖板80;将电芯组的负极耳103与负极盖板80的负极转接片801固定连接,将负极基板802扣合并固定在壳体60的第二端的端部开口处。
在一个实施例中,制备电芯组的步骤包括:制备第一卷芯A,第一卷芯A的上端设置有正极耳102,下端设置有正极耳102和负极耳103,所有的正极耳102和负极耳103均位于第一卷芯A的厚度方向的第一侧;制备第二卷芯B,第二卷芯B的上端的正极耳102和负极耳103位于第二卷芯B的厚度方向的第二侧,第二卷芯B的下端的负极耳103位于第二卷芯B的厚度方向的第一侧;将第一卷芯A的下端的正极耳102与第二卷芯B的上端的正极耳102连接,第一卷芯A的下端的负极耳103与第二卷芯B的上端的负极耳103连接,形成电芯组。
在一个实施例中,制备第一卷芯A的步骤包括:制备正极片201,其中正极片201包括交替排列的两端极耳区和无极耳区,两端极耳区的上下两端均分布有正极耳102,两端极耳区和无极耳区之间通过卷折线203分隔;制备负极片202,其中负极片202包括交替排列的下端极耳区和无极耳区,负极片202的下端极耳区的下端分布有负极耳103,下端极耳区和无极耳区之间通过卷折线203分隔;在正极片201的两端极耳区和无极耳区涂覆正极材料;在负极片202的下端极耳区和无极耳区涂覆负极材料;按照由下而上的顺序将隔膜-负极片202-隔膜-正极片201叠放在一起形成四层单元;将四层单元卷绕形成第一卷芯A。
在一个实施例中,制备第二卷芯B的步骤包括:制备正极片201,其中正极片201包括交替排列的上端极耳区和无极耳区,上端极耳区的上端分布有正极耳102,上端极耳区和无极耳区之间通过卷折线203分隔;制备负极片202,其中负极片202包括交替排列的上端极耳区和下端极耳区,负极片202的上端极耳区的上端分布有负极耳103,负极片202的下端极耳区的下端分布有负极耳103,下端极耳区和无极耳区之间通过卷折线203分隔;在正极片201的上端极耳区和无极耳区涂覆正极材料;在负极片202的上端极耳区和下端极耳区涂覆负极材料;按照由下而上的顺序将隔膜-负极片202-隔膜-正极片201叠放在一起形成四层单元;将四层单元卷绕形成第二卷芯B。
在一个实施例中,制备电芯组的步骤包括:制备第一卷芯A,第一卷芯A的上端设置有正极耳102,下端设置有正极耳102和负极耳103,所有的正极耳102和负极耳103均位于第一卷芯A的厚度方向的第一侧;制备第三卷芯C,第三卷芯C的上端设置有正极耳102和负极耳103,下端设置有负极耳103,第三卷芯C的所有的正极耳102和负极耳103均位于第三卷芯C的厚度方向的第一侧;制备第四卷芯D,第四卷芯D的上端设置有正极耳102和负极耳103,下端设置有正极耳102和负极耳103,第四卷芯D的所有的正极耳102和负极耳103均位于第四卷芯D的厚度方向的第二侧;将第一卷芯A的下端的正极耳102与第四卷芯D的上端的正极耳102连接,第一卷芯A的下端的负极耳103与第四卷芯D的上端的负极耳103连接,第四卷芯D的下端的正极耳102与第三卷芯C的上端的正极耳102连接,第四卷芯D的下端的负极耳103与第三卷芯C的上端的负极耳103连接。
在一个实施例中,制备第三卷芯C的步骤包括:制备正极片201,其中正极片201包括交替排列的上端极耳区和无极耳区,上端极耳区的上端分布有正极耳102,上端极耳区和无极耳区之间通过卷折线203分隔;制备负极片202,其中负极片202包括交替排列的两端极耳区和无极耳区,负极片202的两端极耳区的上端和下端均分布有负极耳103,两端极耳区和无极耳区之间通过卷折线203分隔;在正极片201的上端极耳区和无极耳区涂覆正极材料;在负极片202的两端极耳区和无极耳区涂覆负极材料;按照由下而上的顺序将隔膜-负极片202-隔膜-正极片201叠放在一起形成四层单元;将四层单元卷绕形成第三卷芯C。
在一个实施例中,制备第四卷芯D的步骤包括:制备正极片201,其中正极片201包括交替排列的两端极耳区和无极耳区,正极片201的两端极耳区的上端和下端均分布有正极耳102,两端极耳区和无极耳区之间通过卷折线203分隔;制备负极片202,其中负极片202包括交替排列的两端极耳区和无极耳区,负极片202的两端极耳区的上端和下端均分布有负极耳103,两端极耳区和无极耳区之间通过卷折线203分隔;在正极片201的两端极耳区和无极耳区涂覆正极材料;在负极片202的两端极耳区和无极耳区涂覆负极材料;按照由下而上的顺序将隔膜-负极片202-隔膜-正极片201叠放在一起形成四层单元;将四层单元卷绕形成第四卷芯D。
在一个实施例中,制备电芯组的步骤包括:制备第一卷芯A,第一卷芯A的上端设置有正极耳102,下端设置有正极耳102和负极耳103,所有的正极耳102和负极耳103均位于第一卷芯A的厚度方向的第一侧;制备第二卷芯B,第二卷芯B的上端的正极耳102和负极耳103位于第二卷芯B的厚度方向的第二侧,第二卷芯B的下端的负极耳103位于第二卷芯B的厚度方向的第一侧;制备第四卷芯D,第四卷芯D的上端设置有正极耳102和负极耳103,下端设置有正极耳102和负极耳103,第四卷芯D的所有的正极耳102和负极耳103均位于第四卷芯D的厚度方向的第二侧;将一个第一卷芯A、两个第四卷芯D和一个第二卷芯B依次连接,第一卷芯A的下端的正极耳102与第四卷芯D的上端的正极耳102连接,第一卷芯A的下端的负极耳103与第一个第四卷芯D的上端的负极耳103连接,第一个第四卷芯D的下端的正极耳102与第二个第四卷芯D的上端的正极耳102连接,第一个第四卷芯D的下端的负极耳103与第二个第四卷芯D的上端的负极耳103连接,第二个第四卷芯D的下端的正极耳102与第二卷芯B的上端的正极耳102连接,第二个第四卷芯D的下端的负极耳103与第二卷芯B的上端的负极耳103连接。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (20)
1.一种锂电子电池,其特征在于,包括壳体(60)和安装在壳体(60)内的电芯组,所述壳体(60)的两端分别设置有端部开口,所述电芯组包括正极耳(102)和负极耳(103),所述正极耳(102)从所述壳体(60)第一端的端部开口伸出所述壳体(60),所述负极耳(103)从所述壳体(60)第二端的端部开口伸出所述壳体(60),所述电芯组由至少两个不同类型的卷芯并联连接形成。
2.根据权利要求1所述的锂电子电池,其特征在于,所述至少两个不同类型的卷芯在连接位置处包覆有绝缘胶带(40)。
3.根据权利要求1所述的锂电子电池,其特征在于,所述至少两个不同类型的卷芯外部整体包覆有绝缘膜(50)。
4.根据权利要求1所述的锂电子电池,其特征在于,所述锂电子电池还包括正极盖板(70)和负极盖板(80),所述正极盖板(70)包括正极转接片(701)、正极基板(702)和正极柱(703),所述负极盖板(80)包括负极转接片(801)、负极基板(802)和负极柱(803),所述正极转接片(701)和所述正极柱(703)分别位于所述正极基板(702)两侧且与所述正极基板(702)绝缘隔离,所述正极转接片(701)和所述正极柱(703)导电连接,所述负极转接片(801)和所述负极柱(803)分别位于所述负极基板(802)两侧且与所述负极基板(802)绝缘隔离,所述负极转接片(801)和所述负极柱(803)导电连接,所述电芯组的正极耳(102)与所述正极转接片(701)固定连接,所述电芯组的负极耳(103)与所述负极转接片(801)固定连接,所述正极基板(702)扣合并固定在所述壳体(60)的第一端的端部开口处,所述负极基板(802)扣合并固定在所述壳体(60)的第二端的端部开口处。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的锂电子电池,其特征在于,所述电芯组包括第一卷芯和第二卷芯,所述第一卷芯的上端设置有正极耳(102),下端设置有正极耳(102)和负极耳(103),所有的所述正极耳(102)和所述负极耳(103)均位于所述第一卷芯的厚度方向的第一侧,所述第二卷芯的上端设置有正极耳(102)和负极耳(103),下端设置有负极耳(103),所述第二卷芯的上端的正极耳(102)和负极耳(103)位于所述第二卷芯的厚度方向的第二侧,所述第二卷芯的下端的负极耳(103)位于所述第二卷芯的厚度方向的第一侧,所述第一卷芯的下端的正极耳(102)与所述第二卷芯的上端的正极耳(102)连接,所述第一卷芯的下端的负极耳(103)与所述第二卷芯的上端的负极耳(103)连接。
6.根据权利要求5所述的锂电子电池,其特征在于,所述第一卷芯和所述第二卷芯错位设置,所述第一卷芯的下端的正极耳(102)与所述第二卷芯的上端的正极耳(102)相对,并通过连接片(30)连接,所述第一卷芯的下端的负极耳(103)与所述第二卷芯的上端的负极耳(103)相对,并通过连接片(30)连接;或,所述第一卷芯和所述第二卷芯的沿厚度方向平齐,所述第一卷芯的下端的正极耳(102)向上弯折,所述第二卷芯的上端的正极耳(102)向下弯折,并与所述第一卷芯的下端的正极耳(102)对接,所述第一卷芯和所述第二卷芯的正极耳(102)两侧分别设置有连接片(30),所述第一卷芯的下端的正极耳(102)与所述第二卷芯的上端的正极耳(102)通过所述连接片(30)连接,所述第一卷芯的下端的负极耳(103)向上弯折,所述第二卷芯的上端的负极耳(103)向下弯折,并与所述第一卷芯的下端的负极耳(103)对接,所述第一卷芯和所述第二卷芯的负极耳(103)两侧分别设置有连接片(30),所述第一卷芯的下端的负极耳(103)与所述第二卷芯的上端的负极耳(103)通过所述连接片(30)连接。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的锂电子电池,其特征在于,所述电芯组包括第一卷芯,所述第一卷芯的上端设置有正极耳(102),下端设置有正极耳(102)和负极耳(103),所有的所述正极耳(102)和所述负极耳(103)均位于所述第一卷芯的厚度方向的第一侧,所述第一卷芯还包括正极片(201)和负极片(202),所述第一卷芯的正极片(201)包括两端极耳区和无极耳区,所述两端极耳区和所述无极耳区沿所述第一卷芯的正极片(201)的长度方向交替排布,所述两端极耳区的上下两端均分布有正极耳(102),所述第一卷芯的负极片(202)包括下端极耳区和无极耳区,所述第一卷芯的负极片(202)的下端极耳区和无极耳区沿所述第一卷芯的负极片(202)的长度方向交替排布,所述第一卷芯的负极片(202)的下端极耳区的下端分布有负极耳(103)。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的锂电子电池,其特征在于,所述电芯组包括第二卷芯,所述第二卷芯的上端设置有正极耳(102)和负极耳(103),下端设置有负极耳(103),所述第二卷芯的上端的正极耳(102)和负极耳(103)位于所述第二卷芯的厚度方向的第二侧,所述第二卷芯还包括正极片(201)和负极片(202),所述第二卷芯的正极片(201)包括上端极耳区和无极耳区,所述第二卷芯的正极片(201)的上端极耳区和无极耳区沿所述第二卷芯的正极片(201)的长度方向交替排布,所述第二卷芯的正极片(201)的上端极耳区的上端分布有正极耳(102),所述第二卷芯的负极片(202)包括上端极耳区和下端极耳区,所述第二卷芯的负极片(202)的上端极耳区和下端极耳区沿所述第二卷芯的负极片(202)的长度方向交替排布,所述第二卷芯的负极片(202)的上端极耳区的上端分布有负极耳(103),所述第二卷芯的负极片(202)的下端极耳区的下端分布有负极耳(103)。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的锂电子电池,其特征在于,所述电芯组包括第一卷芯、第三卷芯和第四卷芯,所述第一卷芯的上端设置有正极耳(102),下端设置有正极耳(102)和负极耳(103),所有的所述正极耳(102)和所述负极耳(103)均位于所述第一卷芯的厚度方向的第一侧,所述第三卷芯的上端设置有正极耳(102)和负极耳(103),下端设置有负极耳(103),所述第三卷芯的所有的所述正极耳(102)和所述负极耳(103)均位于所述第三卷芯的厚度方向的第一侧,所述第四卷芯的上端设置有正极耳(102)和负极耳(103),下端设置有正极耳(102)和负极耳(103),所述第四卷芯的所有的所述正极耳(102)和所述负极耳(103)均位于所述第四卷芯的厚度方向的第二侧,所述第一卷芯的下端的正极耳(102)与所述第四卷芯的上端的正极耳(102)连接,所述第一卷芯的下端的负极耳(103)与所述第四卷芯的上端的负极耳(103)连接,所述第四卷芯的下端的正极耳(102)与所述第三卷芯的上端的正极耳(102)连接,所述第四卷芯的下端的负极耳(103)与所述第三卷芯的上端的负极耳(103)连接。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的锂电子电池,其特征在于,所述电芯组包括第一卷芯、第二卷芯和第四卷芯,所述第一卷芯的上端设置有正极耳(102),下端设置有正极耳(102)和负极耳(103),所有的所述正极耳(102)和所述负极耳(103)均位于所述第一卷芯的厚度方向的第一侧,所述第二卷芯的上端设置有正极耳(102)和负极耳(103),下端设置有负极耳(103),所述第二卷芯的上端的正极耳(102)和负极耳(103)位于所述第二卷芯的厚度方向的第二侧,所述第二卷芯的下端的负极耳(103)位于所述第二卷芯的厚度方向的第一侧,所述第四卷芯的上端设置有正极耳(102)和负极耳(103),下端设置有正极耳(102)和负极耳(103),所述第四卷芯的所有的所述正极耳(102)和所述负极耳(103)均位于所述第四卷芯的厚度方向的第二侧,一个所述第一卷芯、两个所述第四卷芯和一个所述第二卷芯依次连接,所述第一卷芯的下端的正极耳(102)与所述第四卷芯的上端的正极耳(102)连接,所述第一卷芯的下端的负极耳(103)与第一个所述第四卷芯的上端的负极耳(103)连接,第一个所述第四卷芯的下端的正极耳(102)与第二个所述第四卷芯的上端的正极耳(102)连接,第一个所述第四卷芯的下端的负极耳(103)与第二个所述第四卷芯的上端的负极耳(103)连接,第二个所述第四卷芯的下端的正极耳(102)与所述第二卷芯的上端的正极耳(102)连接,第二个所述第四卷芯的下端的负极耳(103)与所述第二卷芯的上端的负极耳(103)连接。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的锂电子电池,其特征在于,所述电芯组包括第一卷芯、第二卷芯、第三卷芯和第四卷芯,所述第一卷芯的上端设置有正极耳(102),下端设置有正极耳(102)和负极耳(103),所有的所述正极耳(102)和所述负极耳(103)均位于所述第一卷芯的厚度方向的第一侧,所述第二卷芯的上端设置有正极耳(102)和负极耳(103),下端设置有负极耳(103),所述第二卷芯的上端的正极耳(102)和负极耳(103)位于所述第二卷芯的厚度方向的第二侧,所述第二卷芯的下端的负极耳(103)位于所述第二卷芯的厚度方向的第一侧,所述第三卷芯的上端设置有正极耳(102)和负极耳(103),下端设置有负极耳(103),所述第三卷芯的所有的所述正极耳(102)和所述负极耳(103)均位于所述第三卷芯的厚度方向的第一侧,所述第四卷芯的上端设置有正极耳(102)和负极耳(103),下端设置有正极耳(102)和负极耳(103),所述第四卷芯的所有的所述正极耳(102)和所述负极耳(103)均位于所述第四卷芯的厚度方向的第二侧,当所述锂电子电池的卷芯总数量X为偶数且X≥2时,所述电芯组的组合类型为一个第一卷芯+(X-2)个第四卷芯+一个第二卷芯;当所述锂电子电池的卷芯总数量X为奇数且X≥2时,所述电芯组的组合类型为一个第一卷芯+(X-2)个第四卷芯+一个第三卷芯。
12.一种如权利要求1至11中任一项所述的锂电子电池的制造方法,其特征在于,包括:制备电芯组,电芯组由至少两个不同类型的卷芯并联连接形成;
将电芯组从壳体(60)的端部开口装入壳体(60)内;
使电芯组的正极耳(102)从壳体(60)第一端的端部开口伸出壳体(60),负极耳(103)从壳体(60)第二端的端部开口伸出壳体(60)。
13.根据权利要求12所述的锂电子电池的制造方法,其特征在于,制造方法还包括:
在壳体(60)的第一端的端部开口配置正极盖板(70);
将电芯组的正极耳(102)与正极盖板(70)的正极转接片(701)固定连接,将正极基板(702)扣合并固定在壳体(60)的第一端的端部开口处;
在壳体(60)的第二端的端部开口配置负极盖板(80);
将电芯组的负极耳(103)与负极盖板(80)的负极转接片(801)固定连接,将负极基板(802)扣合并固定在壳体(60)的第二端的端部开口处。
14.根据权利要求12所述的锂电子电池的制造方法,其特征在于,制备电芯组的步骤包括:制备第一卷芯,第一卷芯的上端设置有正极耳(102),下端设置有正极耳(102)和负极耳(103),所有的正极耳(102)和负极耳(103)均位于第一卷芯的厚度方向的第一侧;制备第二卷芯,第二卷芯的上端的正极耳(102)和负极耳(103)位于第二卷芯的厚度方向的第二侧,第二卷芯的下端的负极耳(103)位于第二卷芯的厚度方向的第一侧;
将第一卷芯的下端的正极耳(102)与第二卷芯的上端的正极耳(102)连接,第一卷芯的下端的负极耳(103)与第二卷芯的上端的负极耳(103)连接,形成电芯组。
15.根据权利要求14所述的锂电子电池的制造方法,其特征在于,制备第一卷芯的步骤包括:
制备正极片(201),其中正极片(201)包括交替排列的两端极耳区和无极耳区,两端极耳区的上下两端均分布有正极耳(102),两端极耳区和无极耳区之间通过卷折线(203)分隔;
制备负极片(202),其中负极片(202)包括交替排列的下端极耳区和无极耳区,负极片(202)的下端极耳区的下端分布有负极耳(103),下端极耳区和无极耳区之间通过卷折线(203)分隔;
在正极片(201)的两端极耳区和无极耳区涂覆正极材料;
在负极片(202)的下端极耳区和无极耳区涂覆负极材料;
按照由下而上的顺序将隔膜-负极片(202)-隔膜-正极片(201)叠放在一起形成四层单元;
将四层单元卷绕形成第一卷芯。
16.根据权利要求14所述的锂电子电池的制造方法,其特征在于,制备第二卷芯的步骤包括:
制备正极片(201),其中正极片(201)包括交替排列的上端极耳区和无极耳区,上端极耳区的上端分布有正极耳(102),上端极耳区和无极耳区之间通过卷折线(203)分隔;制备负极片(202),其中负极片(202)包括交替排列的上端极耳区和下端极耳区,负极片(202)的上端极耳区的上端分布有负极耳(103),负极片(202)的下端极耳区的下端分布有负极耳(103),下端极耳区和无极耳区之间通过卷折线(203)分隔;
在正极片(201)的上端极耳区和无极耳区涂覆正极材料;
在负极片(202)的上端极耳区和下端极耳区涂覆负极材料;
按照由下而上的顺序将隔膜-负极片(202)-隔膜-正极片(201)叠放在一起形成四层单元;
将四层单元卷绕形成第二卷芯。
17.根据权利要求12所述的锂电子电池的制造方法,其特征在于,制备电芯组的步骤包括:制备第一卷芯,第一卷芯的上端设置有正极耳(102),下端设置有正极耳(102)和负极耳(103),所有的正极耳(102)和负极耳(103)均位于第一卷芯的厚度方向的第一侧;制备第三卷芯,第三卷芯的上端设置有正极耳(102)和负极耳(103),下端设置有负极耳(103),第三卷芯的所有的正极耳(102)和负极耳(103)均位于第三卷芯的厚度方向的第一侧;
制备第四卷芯,第四卷芯的上端设置有正极耳(102)和负极耳(103),下端设置有正极耳(102)和负极耳(103),第四卷芯的所有的正极耳(102)和负极耳(103)均位于第四卷芯的厚度方向的第二侧;
将第一卷芯的下端的正极耳(102)与第四卷芯的上端的正极耳(102)连接,第一卷芯的下端的负极耳(103)与第四卷芯的上端的负极耳(103)连接,第四卷芯的下端的正极耳(102)与第三卷芯的上端的正极耳(102)连接,第四卷芯的下端的负极耳(103)与第三卷芯的上端的负极耳(103)连接。
18.根据权利要求17所述的锂电子电池的制造方法,其特征在于,制备第三卷芯的步骤包括:
制备正极片(201),其中正极片(201)包括交替排列的上端极耳区和无极耳区,上端极耳区的上端分布有正极耳(102),上端极耳区和无极耳区之间通过卷折线(203)分隔;制备负极片(202),其中负极片(202)包括交替排列的两端极耳区和无极耳区,负极片(202)的两端极耳区的上端和下端均分布有负极耳(103),两端极耳区和无极耳区之间通过卷折线(203)分隔;
在正极片(201)的上端极耳区和无极耳区涂覆正极材料;
在负极片(202)的两端极耳区和无极耳区涂覆负极材料;
按照由下而上的顺序将隔膜-负极片(202)-隔膜-正极片(201)叠放在一起形成四层单元;
将四层单元卷绕形成第三卷芯。
19.根据权利要求17所述的锂电子电池的制造方法,其特征在于,制备第四卷芯的步骤包括:
制备正极片(201),其中正极片(201)包括交替排列的两端极耳区和无极耳区,正极片(201)的两端极耳区的上端和下端均分布有正极耳(102),两端极耳区和无极耳区之间通过卷折线(203)分隔;
制备负极片(202),其中负极片(202)包括交替排列的两端极耳区和无极耳区,负极片(202)的两端极耳区的上端和下端均分布有负极耳(103),两端极耳区和无极耳区之间通过卷折线(203)分隔;
在正极片(201)的两端极耳区和无极耳区涂覆正极材料;
在负极片(202)的两端极耳区和无极耳区涂覆负极材料;
按照由下而上的顺序将隔膜-负极片(202)-隔膜-正极片(201)叠放在一起形成四层单元;
将四层单元卷绕形成第四卷芯。
20.根据权利要求12所述的锂电子电池的制造方法,其特征在于,制备电芯组的步骤包括:制备第一卷芯,第一卷芯的上端设置有正极耳(102),下端设置有正极耳(102)和负极耳(103),所有的正极耳(102)和负极耳(103)均位于第一卷芯的厚度方向的第一侧;制备第二卷芯,第二卷芯的上端的正极耳(102)和负极耳(103)位于第二卷芯的厚度方向的第二侧,第二卷芯的下端的负极耳(103)位于第二卷芯的厚度方向的第一侧;
制备第四卷芯,第四卷芯的上端设置有正极耳(102)和负极耳(103),下端设置有正极耳(102)和负极耳(103),第四卷芯的所有的正极耳(102)和负极耳(103)均位于第四卷芯的厚度方向的第二侧;
将一个第一卷芯、两个第四卷芯和一个第二卷芯依次连接,第一卷芯的下端的正极耳(102)与第四卷芯的上端的正极耳(102)连接,第一卷芯的下端的负极耳(103)与第一个第四卷芯的上端的负极耳(103)连接,第一个第四卷芯的下端的正极耳(102)与第二个第四卷芯的上端的正极耳(102)连接,第一个第四卷芯的下端的负极耳(103)与第二个第四卷芯的上端的负极耳(103)连接,第二个第四卷芯的下端的正极耳(102)与第二卷芯的上端的正极耳(102)连接,第二个第四卷芯的下端的负极耳(103)与第二卷芯的上端的负极耳(103)连接。
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