CN203521521U - 卷绕式电芯及电化学装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种卷绕式电芯及电化学装置。卷绕式电芯包括：阴极极片，包括阴极集流体，阴极集流体的至少一个表面设置有含阴极活性材料的阴极膜片，在卷绕式电芯的卷绕收尾处，阴极极片具有长面尾部和短面尾部，短面尾部设置有第一胶层；阳极极片，包括阳极集流体，阳极集流体的至少一个表面设置有含阳极活性材料的阳极膜片；隔离膜，位于阴极极片和阳极极片之间；长面尾部设置有第二胶层且第二胶层靠近但不覆盖长面尾部上的阴极膜片，第二胶层位于第一胶层上方且与第一胶层相互重叠；卷绕收尾处的尾端的隔离膜和阳极极片位于第二胶层和第一胶层之间且沿卷绕延伸方向落入重叠的第二胶层和第一胶层之内，以使第二胶层与第一胶层粘接。所述电化学装置包括上述卷绕式电芯。

Description

卷绕式电芯及电化学装置
技术领域
本实用新型涉及储能器件领域，尤其涉及一种卷绕式电芯及电化学装置。
背景技术
参照图1，锂离子电池的卷绕式电芯主要是由阴极极片1、阳极极片2以及位于阴极极片1和阳极极片2之间的隔离膜3卷绕而成。为满足电芯的安全性能或其他需求，在卷绕式电芯的卷绕结构中多处会使用胶纸，尤其是阴极极片1和阳极极片2的主体，比如为了防止极耳毛刺或集流体毛刺刺穿隔离膜3造成阴极极片1和阳极极片2短路，在极片极耳、头尾部会贴多片保护胶纸；为固定卷绕式电芯卷绕结构，在收尾处贴单面固定胶纸17。
图1为传统的卷绕式电芯的截面示意图，阴极极片1在卷绕式电芯的卷绕收尾处的长面尾部13和短面尾部14上需要贴覆有两个第一胶层15，其中两个第一胶层15均为单面粘接的透明胶带等，主要为了防止阴极极片1尾部毛刺刺穿隔离膜3与阳极极片2接触造成电芯内短路。同时，在卷绕式电芯收尾处会贴有一片单面固定胶纸17以固定卷绕式电芯。在此收尾结构中，两个第一胶层15相互堆叠落在卷绕式电芯表面，由于高度差而在收尾处形成台阶A。贴上单面固定胶纸17后，在原有台阶A的基础上，会形成新的台阶B和台阶C，卷绕式电芯的平整度会进一步恶化。在软包装电池中，卷绕式电芯完成封装后，则在电芯表面出现由三处台阶所产生的印痕，如图2所示。
随着锂离子电池技术的发展，不仅要求锂离子电池能量密度得到不断提升，同时对电芯外观有了更高的要求，其中电芯表面平整度就是重要的指标之一。传统的卷绕式电芯结构由于收尾固定胶纸的存在，难以提升电芯的表面平整度。同时，在商业竞争日益激烈的今天，锂离子电池生产厂商为了提高其产品竞争力，要求尽量简化繁琐的电芯制作工艺，提高生产效率、降低生产成本。而传统的卷绕式电芯的这种收尾结构不利于能量密度的提高和成本的降低。
实用新型内容
鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种卷绕式电芯及电化学装置，其能提高卷绕式电芯的表面平整度。
本实用新型的另一目的在于提供一种卷绕式电芯及电化学装置，其能降低卷绕式电芯厚度，从而提高卷绕式电芯的能量密度。
本实用新型的再一目的在于提供一种卷绕式电芯及电化学装置，其能提高生产效率、降低生产成本。
为了实现上述目的，在第一方面，本实用新型提供了一种卷绕式电芯，其包括：阴极极片，包括阴极集流体，阴极集流体的至少一个表面设置有含阴极活性材料的阴极膜片，在所述卷绕式电芯的卷绕收尾处，阴极极片具有长面尾部和短面尾部，短面尾部设置有第一胶层；阳极极片，包括阳极集流体，阳极集流体的至少一个表面设置有含阳极活性材料的阳极膜片；以及隔离膜，位于阴极极片和阳极极片之间；其中，长面尾部设置有第二胶层且第二胶层靠近但不覆盖长面尾部上的阴极膜片，第二胶层位于第一胶层上方且与第一胶层相互重叠；卷绕式电芯的卷绕收尾处的尾端的隔离膜和阳极极片位于第二胶层和第一胶层之间且沿卷绕延伸方向落入重叠的第二胶层和第一胶层之内，以使第二胶层与第一胶层粘接。
为了实现上述目的，在第二方面，本实用新型提供了一种电化学装置，其包括本实用新型第一方面所述的卷绕式电芯。
本实用新型的有益效果如下：
通过第二胶层的设置，降低卷绕式电芯厚度、提高卷绕式电芯能量密度、大幅提高卷绕式电芯的表面平整度；优化了传统的卷绕式电芯生产工艺、提高了生产效率、降低了生产成本。
附图说明
图1为现有的卷绕式电芯的平面图；
图2为现有的卷绕式电芯的表面的平面图；
图3为根据本实用新型的卷绕式电芯的平面图。
其中，附图标记说明如下：
1     阴极极片          17      单面固定胶纸
11    阴极集流体        2       阳极极片
12    阴极膜片          21      阳极集流体
13    长面尾部          22      阳极膜片
14    短面尾部          3       隔离膜
15    第一胶层          d1、d2  距离
16    第二胶层          A、B、C 台阶
具体实施方式
下面参照附图来详细说明根据本实用新型的卷绕式电芯及电化学装置。
首先说明根据本实用新型第一方面的卷绕式电芯。
参照图3，根据本实用新型第一方面的卷绕式电芯包括：阴极极片1，包括阴极集流体11，阴极集流体11的至少一个表面设置有含阴极活性材料的阴极膜片12，在所述卷绕式电芯的卷绕收尾处，阴极极片1具有长面尾部13和短面尾部14，短面尾部14设置有第一胶层15；阳极极片2，包括阳极集流体21，阳极集流体21的至少一个表面设置有含阳极活性材料的阳极膜片22；以及隔离膜3，位于阴极极片1和阳极极片2之间；其中，长面尾部13设置有第二胶层16且第二胶层16靠近但不覆盖长面尾部13上的阴极膜片12，第二胶层16位于第一胶层15上方且与第一胶层15相互重叠；卷绕式电芯的卷绕收尾处的尾端的隔离膜3和阳极极片2位于第二胶层16和第一胶层15之间且沿卷绕延伸方向落入重叠的第二胶层16和第一胶层15之内，以使第二胶层16与第一胶层15粘接。
在本实用新型第一方面的卷绕式电芯中，第二胶层16集成了传统的阴极极片1的长面尾部13上的第一胶层15和单面固定胶纸17两种胶的功能，与传统的卷绕式电芯相比（参照图1和图2），由于省去了单面固定胶纸17，卷绕式电芯的卷绕收尾处的台阶B和台阶C会消失，因而只有台阶A存在。此外，第二胶层16经过电解液浸泡之后会溶胀软化，卷绕式电芯经过热压等工序之后，软化的第二胶层16受压，台阶A会变得平滑。这样，卷绕式电芯表面的台阶A所产生的印痕会变得轻微甚至消失。因此，采用本实用新型第一方面的卷绕式电芯，在降低卷绕式电芯厚度、提升卷绕式电芯能量密度的同时，能大幅提高卷绕式电芯的表面平整度。不仅如此，本实用新型第一方面的卷绕式电芯还优化了传统的卷绕式电芯生产工艺，其将传统的长面尾部13和短面尾部14上的两个第一胶层15和单面固定胶纸17两道贴胶工序简化成为一道工序，提高了生产效率，降低了生产成本。
在卷绕式电芯的一实施例中，第一胶层15和第二胶层16中的其中之一为单面绝缘胶带，而第一胶层15和第二胶层16中的另一个为双面绝缘胶带或胶体。当采用绝缘胶带时，绝缘胶带可为透明胶带。在另一实施例中，透明胶带可为绿胶。
在卷绕式电芯的一实施例中，第一胶层16为双面绝缘胶带或胶体，第二胶层16为双面绝缘胶带或胶体。当采用绝缘胶带时，绝缘胶带可为透明胶带。在另一实施例中，透明胶带可为绿胶。
在卷绕式电芯的一实施例中，第一胶层15和/或第二胶层16的粘结强度不低于0.1N/mm。
在卷绕式电芯的一实施例中，第一胶层15和/或第二胶层16中的胶可为环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、聚丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚硫橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶中的一种。
在卷绕式电芯的一实施例中，第一胶层15的厚度为0.01mm～1.50mm。
在卷绕式电芯的一实施例中，第二胶层16的厚度为0.01mm～1.50mm。
在根据本实用新型第一方面的卷绕式电芯中，卷绕式电芯的卷绕收尾处的尾端的隔离膜3超出阳极极片2的距离d1为至少1mm，第二胶层16超出卷绕式电芯的卷绕收尾处的尾端的隔离膜3的距离d2为至少1mm。
下面说明根据本实用新型第二方面的电化学装置，其包括本实用新型第一方面所述的卷绕式电芯。
在根据本实用新型第二方面的电化学装置中，所述电化学装置为电池或电容器。优选为锂离子电池或超级电容器。

Claims (10)

1.一种卷绕式电芯，包括：
阴极极片（1），包括阴极集流体（11），阴极集流体（11）的至少一个表面设置有含阴极活性材料的阴极膜片（12），在所述卷绕式电芯的卷绕收尾处，阴极极片（1）具有长面尾部（13）和短面尾部（14），短面尾部（14）设置有第一胶层（15）；
阳极极片（2），包括阳极集流体（21），阳极集流体（21）的至少一个表面设置有含阳极活性材料的阳极膜片（22）；以及
隔离膜（3），位于阴极极片（1）和阳极极片（2）之间；
其特征在于，
长面尾部（13）设置有第二胶层（16）且第二胶层（16）靠近但不覆盖长面尾部（13）上的阴极膜片（12），第二胶层（16）位于第一胶层（15）上方且与第一胶层（15）相互重叠；
卷绕式电芯的卷绕收尾处的尾端的隔离膜（3）和阳极极片（2）位于第二胶层（16）和第一胶层（15）之间且沿卷绕延伸方向落入重叠的第二胶层（16）和第一胶层（15）之内，以使第二胶层（16）与第一胶层（15）粘接。
2.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，第一胶层（15）和第二胶层（16）中的其中之一为单面绝缘胶带，而第一胶层（15）和第二胶层（16）中的另一个为双面绝缘胶带或胶体。
3.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，第一胶层（16）为双面绝缘胶带或胶体，第二胶层（16）为双面绝缘胶带或胶体。
4.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，第一胶层（15）和/或第二胶层（16）的粘结强度不低于0.1N/mm。
5.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，第一胶层（15）和/或第二胶层（16）中的胶为环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、聚丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚硫橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶中的一种。
6.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，第一胶层（15）的厚度为0.01mm～1.50mm。
7.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，第二胶层（16）的厚度为0.01mm～1.50mm。
8.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，卷绕式电芯的卷绕收尾处的尾端的隔离膜（3）超出阳极极片（2）的距离（d1）为至少1mm，第二胶层（16）超出卷绕式电芯的卷绕收尾处的尾端的隔离膜（3）的距离（d2）为至少1mm。
9.一种电化学装置，包括根据权利要求1-8中任一项所述的卷绕式电芯。
10.根据权利要求9所述的电化学装置，其特征在于，所述电化学装置为电池或电容器。
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