CN202495549U - 圆柱形锂离子电池的电芯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种圆柱形锂离子电池的电芯，其包括彼此卷绕的正负极片和间隔于正负极片之间的隔离膜，正极片包括正极集流体和附着于正极集流体两面的正极膜片，负极片包括负极集流体和附着于负极集流体两面的负极膜片，负极片尾部两面的负极膜片彼此错位，正极片尾部两面的正极膜片也彼此错位。与现有技术相比，本实用新型圆柱形锂离子电池的电芯通过改变正负极膜片的收尾位置，使正极集流体两面的正极膜片在收尾处错位，负极集流体两面的负极膜片收尾处也错位，四个受力点对电芯膨胀的剪切力进行有效分散，避免了剪切力集中造成正负极集流体的断裂。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种圆柱形锂离子电池的电芯。
背景技术
锂离子电池的电芯的极片在充放电过程中会发生膨胀，对于圆柱型锂离子电池来说，由于卷针截面积较小而未能给极片预留下足够大的膨胀空间，这些膨胀造成的应力会对正负极片和隔离膜造成较大的剪切力，正负极片由于延展性比隔离膜的延展性差很多，因此很容易会因剪切力集中而造成较大伤害甚至断裂，其中，正负极膜片的收尾处是正负极集流体受剪切力最大的位置。
请参阅图1所示的现有圆柱形锂离子电池的电芯，其正极片80尾部（即电芯卷绕时的结束端）两面所涂布的正极膜片82彼此对齐（图中A、B点），而负极片90尾部两面的负极膜片92涂布时虽未对齐，但卷绕后却在电芯的半径上对齐（图中C、D点），当电芯膨胀时，对齐的正极膜片82和负极膜片92会在正极集流体86和负极集流体96的对应位置处形成最大的应力集中，导致正极集流体86和负极集流体96更易受到损伤。
有鉴于此，确有必要提供一种安全性更高的圆柱形锂离子电池的电芯。
发明内容
本实用新型的目的在于：提供一种安全性更高的圆柱形锂离子电池的电芯。
为了实现上述发明目的，本实用新型提供了一种圆柱形锂离子电池的电芯，其包括彼此卷绕的正负极片和间隔于正负极片之间的隔离膜，正极片包括正极集流体和附着于正极集流体两面的正极膜片，负极片包括负极集流体和附着于负极集流体两面的负极膜片，负极片尾部两面的负极膜片彼此错位，正极片尾部两面的正极膜片也彼此错位。
作为本实用新型圆柱形锂离子电池的电芯的一种改进，在卷绕好的电芯中，正极膜片的收尾处不超过与之对应的负极膜片的收尾处。
作为本实用新型圆柱形锂离子电池的电芯的一种改进，在卷绕好的电芯中，不同极膜片的收尾处也彼此错位。
作为本实用新型圆柱形锂离子电池的电芯的一种改进，在卷绕好的电芯中，两种膜片的四个收尾处全部彼此错位。
作为本实用新型圆柱形锂离子电池的电芯的一种改进，所述负极片头部两面的负极膜片彼此对齐，正极片头部两面的正极膜片彼此错位。
作为本实用新型圆柱形锂离子电池的电芯的一种改进，未卷绕前，所述正极片头部两面的正极膜片长度差为10-14mm。
作为本实用新型圆柱形锂离子电池的电芯的一种改进，未卷绕前，所述负极片尾部两面的负极膜片长度差为55-65mm。
作为本实用新型圆柱形锂离子电池的电芯的一种改进，未卷绕前，所述正极片尾部两面的正极膜片长度差为4-8mm。
与现有技术相比，本实用新型圆柱形锂离子电池的电芯通过改变正负极膜片的收尾位置，使正极集流体两面的正极膜片在收尾处错位，负极集流体两面的负极膜片收尾处也错位，四个受力点对电芯膨胀的剪切力进行有效分散，避免了剪切力集中造成正负极集流体的断裂。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型圆柱形锂离子电池的电芯及其有益技术效果进行详细说明。
图1为现有圆柱形锂离子电池的电芯膨胀前的结构示意图，其中，正负极片之间的隔离膜未示出。
图2为本实用新型圆柱形锂离子电池的电芯的负极片结构示意图。
图3为本实用新型圆柱形锂离子电池的电芯的正极片结构示意图。
图4为本实用新型圆柱形锂离子电池的电芯膨胀前的结构示意图，其中，正负极片之间的隔离膜未示出。
具体实施方式
请参阅图2所示，本实用新型圆柱形锂离子电池的电芯的负极片包括负极集流体10和分别附着于负极集流体10两面的负极膜片12、14，负极膜片12、14中含有负极活性物质。在负极片的头部（即电芯卷绕时的起始端），负极膜片12、负极膜片14对齐；在负极片的尾部（即电芯卷绕时的结束端），负极膜片12长于负极膜片14，二者的长度差为55-65mm，最好是60mm，且负极膜片12也未附着至负极集流体10的端部。
请参阅图3所示，本实用新型圆柱形锂离子电池电芯的正极片包括正极集流体30和分别附着于正极集流体30两面的正极膜片32、34，正极膜片32、34中含有正极活性物质。在正极片的头部（即电芯卷绕时的起始端）和尾部，正极膜片32都长于正极膜片34，其中头部的长度差为10-14mm，最好是12mm，尾部的长度差为4-8mm，最好是5mm；正极膜片32的两端都未附着至正极集流体30的端部。
请参阅图4所示，为使用上述正负极片所卷绕成的圆柱形锂离子电池的电芯的结构示意图，其负极膜片12、14、正极膜片32、34的收尾处（图中的H、G、E、F四点）全部彼此错位（即分别位于电芯的四条不同半径上），且正极膜片32、34的收尾处不超过与之对应的负极膜片12、14的收尾处（即F不超过G，E不超过H），因此负极集流体10和正极集流体30的四个受力点彼此不重合。当正负极片膨胀时，裸电芯与外壳间的间隙会慢慢减小，裸电芯会受到从内到外的剪切力，四个不重合的受力点有效分散了应力，避免了局部应力过大的现象，而且越靠近电芯的中心的受力点，受力就越小。另外，在正极片头部设置10-14mm的正极膜片32、34长度差是为了节约能量密度。
综上所述，本实用新型圆柱形锂离子电池的电芯通过改变正负极膜片的收尾位置，使正极集流体两面的正极膜片在收尾处错位，负极集流体两面的负极膜片收尾处也错位，四个受力点对电芯膨胀的剪切力进行了有效分散，避免了剪切力集中造成正负极集流体的断裂。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (8)
1.一种圆柱形锂离子电池的电芯，其包括彼此卷绕的正负极片和间隔于正负极片之间的隔离膜，正极片包括正极集流体和附着于正极集流体两面的正极膜片，负极片包括负极集流体和附着于负极集流体两面的负极膜片，其特征在于：所述负极片尾部两面的负极膜片彼此错位，正极片尾部两面的正极膜片也彼此错位。
2.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子电池的电芯，其特征在于：在卷绕好的电芯中，正极膜片的收尾处不超过与之对应的负极膜片的收尾处。
3.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子电池的电芯，其特征在于：在卷绕好的电芯中，不同极膜片的收尾处也彼此错位。
4.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子电池的电芯，其特征在于：在卷绕好的电芯中，两种膜片的四个收尾处全部彼此错位。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的圆柱形锂离子电池的电芯，其特征在于：所述负极片头部两面的负极膜片彼此对齐，正极片头部两面的正极膜片彼此错位。
6.根据权利要求5所述的圆柱形锂离子电池的电芯，其特征在于：未卷绕前，所述正极片头部两面的正极膜片长度差为10-14mm。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的圆柱形锂离子电池的电芯，其特征在于：未卷绕前，所述负极片尾部两面的负极膜片长度差为55-65mm。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的圆柱形锂离子电池的电芯，其特征在于：未卷绕前，所述正极片尾部两面的正极膜片长度差为4-8mm。
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Cited By (2)
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| CN106099038A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-09 | 湖北金泉新材料有限责任公司 | 一种电池极片 |
| WO2024031256A1 (zh) * | 2022-08-08 | 2024-02-15 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电极组件、电池单体、电池及用电设备 |
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2012
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| CN106099038B (zh) * | 2016-06-22 | 2019-06-25 | 湖北金泉新材料有限责任公司 | 一种电池极片 |
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