CN203562481U - 动力车用电芯 - Google Patents

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陈设军
李志福
刘涛
张桂河
潘文杰
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

动力车用电芯，涉及一种动力车用的卷绕式电芯，其结构包括正极片和负极片，正极片和负极片之间设置有用于隔开正极片和负极片的隔膜，正极片、负极片和隔膜卷绕形成卷芯体，正极片/负极片设置有至少两个用于从卷芯体引出正极/负极的正极耳/负极耳，正极片涂覆有正极活性材料层，负极片涂覆有负极活性材料层，正极片和负极片的尾部均留空箔。在高倍率放电时，由于电芯具有多个极耳，电流传送通道增多，电流密度减少，降低了电芯的内阻和电芯工作时的发热量，提高了电池的放电倍率；同时正负极片尾部均留有空箔，在进行安全性能试验，正极片和负极片发生短路时瞬间产生的能量大幅减少，从而不容易起火或者爆炸，提高了安全性。

Description

动力车用电芯
技术领域
本实用新型涉及一种电芯，具体涉及一种动力车用的卷绕式电芯。
背景技术
现有的动力车用的电池的电芯，多为单极耳的结构，即正极片和负极片均只设置一个极耳，电芯在倍率放电时，正极片和负极片的电流都只能从各自的一个极耳通过，造成电芯的内阻增大，容易出现无电流输出的情况；电芯工作时发热量大，电芯一旦短路，也容易起火、爆炸，因此采用这种电芯的电池受制于单极耳的结构，放电倍率通常较低。另外，电芯的正极片和负极片的尾部均涂覆有活性材料层，即正极片、负极片和隔膜卷绕形成的卷芯体的正极片和负极片上分别涂覆的正极活性材料层和负极活性材料层由内端一直延伸至外端，因此在进行安全性能试验时，尤其是进行针刺试验时，钢针刺入充满电的电芯后正极片和负极片瞬间短路，极易起火甚至爆炸，安全性较低。
发明内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种可提高电池的放电倍率和安全性的动力车用电芯。
为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案。
动力车用电芯，包括正极片和负极片，正极片和负极片之间设置有用于隔开正极片和负极片的隔膜，正极片、负极片和隔膜层叠后卷绕形成卷芯体，正极片和负极片的头部位于卷芯体内部，正极片和负极片的尾部位于卷芯体外部，正极片设置有用于从卷芯体引出正极的正极耳，负极片设置有用于从卷芯体引出负极的负极耳，正极片涂覆有正极活性材料层，负极片涂覆有负极活性材料层，正极片设置有至少两个正极耳，负极片设置有至少两个负极耳，正极片的尾部留有未涂覆正极活性材料层的正极空箔，负极片的尾部留有未涂覆负极活性材料层的负极空箔。
其中，正极耳和负极耳各设置有四个。
其中，正极片设置有与正极耳数量相等的极耳连接件，负极片设置有与负极耳数量相等的极耳连接件，每个正极耳/负极耳均通过一个极耳连接件连接于正极片/负极片。
其中，正极空箔和负极空箔的长度均不小于卷芯体横截面的周长。
其中，正极空箔和负极空箔的长度均为卷芯体横截面的周长的两倍。
本实用新型的有益效果是：通过采用多极耳结构，在高倍率放电时，由于电芯具有多个极耳，电流传送通道增多，电流密度减少，降低了电芯的内阻和电芯工作时的发热量，提高了电池的放电倍率；同时卷芯体外侧的正负极片均留有空箔，在进行安全性能试验，尤其是针刺试验时，正极片和负极片发生短路时瞬间产生的能量大幅减少，电池内部能量积聚和温升速度减慢，且短路后电池电压会瞬间降低，从而不容易起火或者爆炸，提高了安全性。
附图说明
图1为本实用新型的动力车用电芯的正极片的结构示意图。
图2为卷芯体的横截面的结构示意图。
图3为本实用新型的动力车用电芯焊接后的结构示意图。
附图标记包括：正极片1、正极活性材料层11、正极空箔12、极耳连接件13、正极耳14、负极耳15、负极片2、隔膜3、。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本实用新型作详细说明。
如图1和图2所示，动力车用电芯，包括正极片1和负极片2，如图2所示，正极片1和负极片2之间设置有用于隔开正极片1和负极片2的隔膜3，正极片1、负极片2和隔膜3层叠后卷绕形成卷芯体，正极片1和负极片2的头部位于卷芯体内部，正极片1和负极片2的尾部位于卷芯体外部。如图1所示，正极片1设置有用于从卷芯体引出正极的正极耳14，负极片2设置有用于从卷芯体引出负极的负极耳15（因负极片2的结构与正极片的结构相同，故图1未示出负极片2的结构），正极片1涂覆有正极活性材料层11，负极片2涂覆有负极活性材料层，正极片1设置有至少两个正极耳14，负极片2设置有至少两个负极耳15。通过采用多极耳结构，在高倍率放电时，由于电芯具有多个极耳，电流传送通道增多，电流密度减少，降低了电芯的内阻和电芯工作时的发热量，提高了电池的放电倍率。本实施例中，正极耳14和负极耳15各设置有四个，当然也可根据实际需要设置其他数量的正极耳14和负极耳15。正极片1设置有与正极耳14数量相等的极耳连接件13，负极片2设置有与负极耳15数量相等的极耳连接件13，每个正极耳14/负极耳15均通过一个极耳连接件13连接于正极片1/负极片2，预先选好位置将极耳连接件13超声波焊接到正极片1和负极片2上，然后将正极片1、负极片2和隔膜3卷绕成如图2所示的卷绕体，然后将正极耳14和负极耳15分别超声波焊接到对应的极耳连接件13上，这样就无需事先将正极耳14/负极耳15超声波焊接到正极片1/负极片2上，方便卷绕，提高生产效率和良品率。
如图1所示，正极片1的尾部留有未涂覆正极活性材料层11的正极空箔12，负极片2的尾部留有未涂覆负极活性材料层的负极空箔，正极片1的尾部和负极片2的尾部位于卷芯体外侧，如此，在进行安全性能试验，尤其是针刺试验时，正极片1和负极片2发生短路时瞬间产生的能量大幅减少，电池内部能量积聚和温升速度减慢，且短路后电池电压会瞬间降低，从而不容易起火或者爆炸，提高了安全性。进一步地，正极空箔12和负极空箔的长度均不小于卷芯体横截面的周长，本实施例中，正极空箔12和负极空箔的长度均为卷芯体横截面的周长的两倍，即正极空箔12和负极空箔可绕两周，这样针刺试验时钢针就不容易刺穿正极空箔12和负极空箔而接触到涂覆正极活性材料层11的正极片1和涂覆负极活性材料层的负极片2，电池在使用过程中被异物碰撞后，即使电池被导体刺入，有了正极空箔12和负极空箔的保护，正极片1和负极片2也不容易短路，大大地提高了电池的安全性。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.动力车用电芯，包括正极片和负极片，正极片和负极片之间设置有用于隔开正极片和负极片的隔膜，其特征在于：正极片、负极片和隔膜层叠后卷绕形成卷芯体，正极片和负极片的头部位于卷芯体内部，正极片和负极片的尾部位于卷芯体外部，正极片设置有用于从卷芯体引出正极的正极耳，负极片设置有用于从卷芯体引出负极的负极耳，正极片涂覆有正极活性材料层，负极片涂覆有负极活性材料层，正极片设置有至少两个正极耳，负极片设置有至少两个负极耳，正极片的尾部留有未涂覆正极活性材料层的正极空箔，负极片的尾部留有未涂覆负极活性材料层的负极空箔。
2.根据权利要求1所述的动力车用电芯，其特征在于：正极耳和负极耳各设置有四个。
3.根据权利要求1所述的动力车用电芯，其特征在于：正极片设置有与正极耳数量相等的极耳连接件，负极片设置有与负极耳数量相等的极耳连接件，每个正极耳/负极耳均通过一个极耳连接件连接于正极片/负极片。
4.根据权利要求1所述的动力车用电芯，其特征在于：正极空箔和负极空箔的长度均不小于卷芯体横截面的周长。
5.根据权利要求4所述的动力车用电芯，其特征在于：正极空箔和负极空箔的长度均为卷芯体横截面的周长的两倍。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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