CN205543117U - 卷绕式二次电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种卷绕式二次电池，包括裸电芯、正极极耳及负极极耳。裸电芯包括正极极片和负极极片。正极极片长度方向的一端具有未涂覆正极活性物质层的空白正极集流体，空白正极集流体向上翻折形成正极折叠部，至少部分正极折叠部在宽度方向上超出正极集流体外边缘，正极极耳固定并电连接于正极折叠部超出正极集流体外边缘的部分，正极极耳的厚度大于空白正极集流体；和/或负极极片长度方向的一端具有未涂覆负极活性物质层的空白负极集流体，空白负极集流体向上翻折形成负极折叠部，至少部分负极折叠部在宽度方向上超出负极集流体外边缘，负极极耳固定并电连接于负极折叠部超出负极集流体外边缘的部分，负极极耳的厚度大于空白负极集流体。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种卷绕式二次电池。
背景技术
随着电子产品向小型化、多功能化发展，其对电池的能量密度要求也越来越高，这就要求电芯在同样的空间内要提供更多的容量。传统卷绕结构的二次电池中，正、负极极片的起始端都设有空白集流体，正极极耳和负极极耳的一端直接焊接在正、负极极片上的空白集流体上，另一端伸出包装袋10mm左右。如果极耳太薄，其强度低，伸出包装袋的极耳部分容易断裂，且极耳的过流截面积小，因此为了保证其强度和过流截面积，极耳的厚度为60um以上。由于极耳厚度的累加，使得焊接极耳区域的厚度为电池的最大厚度，又因为极耳的厚度难以进一步降低，因此电池的能量密度难以进一步提高。
目前的电芯结构中，利用超声焊接将正极耳极和负极极耳分别焊接到正、负极极片的集流体上，同时在焊接的地方两面贴胶纸，并且将正极极耳和负极极耳用包装袋密封后引出。
因此，目前工艺存在的问题是：
1.极耳厚度较厚，占用电芯厚度空间；
2.在焊接两面均需要贴胶纸，占用电芯厚度空间；
3.由于极耳基本较厚，需采用大焊头超声焊接，导致集流体上的焊印较深。
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二次电池，其能减小了卷绕式二次电池的裸电芯的厚度，提高了裸电芯的能量密度。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种卷绕式二次电池，其包括裸电芯、正极极耳以及负极极耳。
裸电芯包括：正极极片和负极极片。
正极极片具有正极集流体和涂覆在正极集流体表面上的正极活性物质层，正极极片长度方向的一端具有未涂覆正极活性物质层的空白正极集流体，空白正极集流体形成有正极折叠部，正极折叠部由空白正极集流体向上翻折形成，使得至少一部分正极折叠部在宽度方向上超出正极集流体外边缘，正极极耳的一端固定并电连接于正极折叠部在宽度方向上超出正极集流体外边缘的部分，且正极极耳的厚度大于正极集流体的厚度；和/或负极极片具有负极集流体和涂覆在负极集流体表面上的负极活性物质，负极极片长度方向的一端具有未涂覆负极活性物质层的空白负极集流体，空白负极集流体形成有负极折叠部，负极折叠部由空白负极集流体向上翻折形成，使得至少一部分负极折叠部在宽度方向上超出负极集流体外边缘，负极极耳的一端固定并电连接于负极折叠部在宽度方向上超出负极集流体外边缘的部分，且负极极耳的厚度大于负极集流体的厚度。
本实用新型的有益效果如下：
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，正极极耳与正极折叠部在宽度方向上超出正极集流体外边缘的部分连接，和/或负极极耳与负极折叠部在宽度方向上超出负极集流体外边缘的部分，所以正极极耳和/或负极极耳无需伸入裸电芯的内部，而由于正极折叠部直接由空白正极集流体翻折形成和/或负极折叠部直接由空白负极集流体翻折形成，所以正极折叠部和/或负极折叠部的厚度小，从而减小裸电芯成型时的厚度，提高了裸电芯的能量密度；正极极耳的厚度大于正极集流体的厚度和/或负极极耳的厚度大于负极集流体的厚度，所以能够保证正极极耳和/或负极极耳自身的强度，避免断裂。
附图说明
图1为根据本实用新型的卷绕式二次电池的裸电芯的示意图；
图2为根据本实用新型的卷绕式二次电池的一实施例的立体图；
图3为根据本实用新型的卷绕式二次电池的另一实施例的立体图；
图4为根据本实用新型的卷绕式二次电池的封装示意图；
图5为根据本实用新型的卷绕式二次电池的正极极片折叠前的示意图，其中以虚线示出折叠线；
图6为根据本实用新型的卷绕式二次电池的正极极片折叠后与正极极耳的连接示意图；
图7为图6的仰视图；
图8为根据本实用新型的卷绕式二次电池的负极极片折叠前的示意图，其中以虚线示出折叠线；
图9为根据本实用新型的卷绕式二次电池的负极极片折叠后与负极极耳的连接示意图；
图10为图8的仰视图。
其中，附图标记说明如下：
1裸电芯 122负极活性物质层
11正极极片 2正极极耳
111正极集流体 3负极极耳
1111空白正极集流体 P包装袋
11111正极折叠部 S1第一表面
111E正极集流体外边缘 S2第一背面
112正极活性物质层 S3第二表面
12负极极片 S4第二背面
121负极集流体 L长度方向
1211空白负极集流体 W宽度方向
12111负极折叠部 T单面胶带
121E负极集流体外边缘
具体实施方式
下面参照附图来详细说明本实用新型的卷绕式二次电池。
参照图1至图10，根据本实用新型的卷绕式二次电池包括裸电芯1、正极极耳2以及负极极耳3。
裸电芯1包括：正极极片11和负极极片12。
正极极片11具有正极集流体111和涂覆在正极集流体111表面上的正极活性物质层112，正极极片11长度方向L的一端具有未涂覆正极活性物质层112的空白正极集流体1111，空白正极集流体1111形成有正极折叠部11111，正极折叠部11111由空白正极集流体1111向上翻折形成，使得至少一部分正极折叠部11111在宽度方向W上超出正极集流体外边缘111E，正极极耳2的一端固定并电连接于正极折叠部11111在宽度方向W上超出正极集流体外边缘111E的部分，且正极极耳2的厚度大于正极集流体111的厚度；和/或负极极片12具有负极集流体121和涂覆在负极集流体表面上的负极活性物质122，负极极片12长度方向L的一端具有未涂覆负极活性物质层122的空白负极集流体1211，空白负极集流体1211形成有负极折叠部12111，负极折叠部12111由空白负极集流体1211向上翻折形成，使得至少一部分负极折叠部12111在宽度方向W上超出负极集流体外边缘121E，负极极耳3的一端固定并电连接于负极折叠部12111在宽度方向W上超出负极集流体外边缘121E的部分，且负极极耳3的厚度大于负极集流体121的厚度。
在此补充说明的是，正极折叠部11111是由空白正极集流体1111直接翻折形成，而不需要先切割出部分空白正极集流体1111后再翻折，同理，负极折叠部12111是由空白负极集流体1211直接翻折形成，而不需要先切割出部分空白负极集流体1211后再翻折。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，正极极耳2与正极折叠部11111在宽度方向W上超出正极集流体外边缘111E的部分连接，和/或负极极耳3与负极折叠部12111在宽度方向W上超出负极集流体外边缘121E的部分，所以正极极耳2和/或负极极耳3无需伸入裸电芯1的内部，而由于正极折叠部11111直接由空白正极集流体1111翻折形成和/或负极折叠部12111直接由空白负极集流体1211翻折形成，所以正极折叠部11111和/或负极折叠部12111的厚度小，从而减小裸电芯1成型时的厚度，提高了裸电芯1的能量密度；正极极耳2的厚度大于正极集流体111的厚度和/或负极极耳3的厚度大于负极集流体121的厚度，所以能够保证正极极耳2和/或负极极耳3自身的强度，避免断裂。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，参照图2、图3、图6、图7、图9及图10，在一实施例中，正极极耳2沿长度方向L的宽度小于正极折叠部11111沿长度方向L的宽度；和/或负极极耳3沿长度方向L的宽度小于负极折叠部12111沿长度方向L的宽度。由于正极折叠部11111宽于正极极耳2和/或负极折叠部12111负极极耳3，从而保证正极折叠部11111和/或负极折叠部12111的过截流面积。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，在一实施例中，正极极耳2可由铝制成。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，在一实施例中，负极极耳3可由镍制成。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，在一实施例中，正极极耳2的厚度可为50μm～150μm，宽度可为3mm～15mm。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，在一实施例中，负极极耳3的厚度可为50μm～150μm，宽度可为3mm～15mm。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，在一实施例中，折叠后的正极折叠部11111与空白正极集流体1111活动接触；和/或折叠后的负极折叠部12111与空白负极集流体1211活动接触。也就是说，正极折叠部11111依靠折叠后自身的塑性变形保持与空白正极集流体1111的接触和/或负极折叠部12111依靠折叠后自身的塑性变形保持与空白负极集流体1211的接触。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，在一实施例中，正极折叠部11111与空白正极集流体1111接触的部分固定连接于空白正极集流体1111；和/或负极折叠部12111与空白负极集流体1211接触的部分固定连接于空白负极集流体1211。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，在一实施例中，正极折叠部11111与空白正极集流体1111的固定连接处贴有胶纸(未示出)；和/或负极折叠部12111与空白负极集流体1211的固定连接处贴有胶纸(未示出)。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，参照图6和图7，在一实施例中，正极折叠部11111与空白正极集流体1111接触的部分通过焊接(例如超声波焊接)固定在空白正极集流体1111上，在正极折叠部11111与空白正极集流体1111焊接处，正极折叠部11111的第一表面S1上的焊印(在图6和图7中以小圆圈示出)贴有胶纸(未示出)，空白正极集流体1111的与第一表面S1相对的第一背面S2的粗糙度为1.5μm～10μm。具体地，由于正极折叠部11111通过超声波焊接固定在空白正极集流体1111上，而超声波焊接设备的焊点密集的焊头与正极折叠部11111的第一表面S1相对，而超声波焊接设备的平头则与空白正极集流体1111的第一背面S2相对，所以超声波焊接完成后，第一背面S2的粗糙度较低，无需粘贴胶纸，而第一表面S1的粗糙度较高，所以需要在第一表面S1上粘贴胶纸；由于第一背面S2无需粘贴胶纸，从而能够进一步减小了裸电芯1成型时的厚度，提高了裸电芯1的能量密度。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，参照图9和图10，在一实施例中，负极折叠部12111与空白负极集流体1211接触的部分通过焊接(例如超声波焊接)固定在空白负极集流体1211上，负极折叠部12111与空白负极集流体1211焊接处，负极折叠部12111的第二表面S3上的焊印(在图9和图10中以小圆圈示出)贴有胶纸(未示出)，空白负极集流体1211的与第二表面S3相对的第二背面S4的粗糙度为1.5μm～10μm。具体地，由于负极折叠部12111通过超声波焊接固定在空白负极集流体1211上，而超声波焊接设备的焊点密集的焊头与负极折叠部12111的第二表面S3相对，而超声波焊接设备的平头则与空白负极集流体1211的第二背面S4相对，所以超声波焊接完成后，第二背面S4的粗糙度较低，无需粘贴胶纸，而第二表面S3的粗糙度较高，所以需要在第二表面S3上粘贴胶纸；由于第二背面S4无需粘贴胶纸，从而能够进一步减小了裸电芯1成型时的厚度，提高了裸电芯1的能量密度。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，参照图4，在一实施例中，正极极耳2的不与正极折叠部11111连接的一端引出到卷绕式二次电池的包装袋P的外部。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，在一实施例中，负极极耳2的不与负极折叠部12111连接的一端引出到卷绕式二次电池的包装袋P的外部。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，在一实施例中，正极极耳2被包装袋P封装的部分整个四周贴有胶纸(未示出)；和/或负极极耳3被包装袋P封装的部分整个四周贴有胶纸(未示出)。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，在一实施例中，其特征在于，所述胶纸为绿胶。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，在一实施例中，其特征在于，所述胶纸的厚度为10μm～35μm。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，参照图6，在一实施例中，正极极耳2通过焊接固定在正极折叠部11111伸出正极集流体外边缘111E外部的部分。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，参照图9，在一实施例中，负极极耳3通过焊接固定在负极折叠部12111伸出负极集流体外边缘121E外部的部分。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，参照图2，在一实施例中，空白正极集流体1111设置于正极极片11的头部；和/或空白负极集流体1211设置于负极极片12的头部。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，参照图3，在一实施例中，空白正极集流体1111设置于正极极片11的尾部；和/或空白负极集流体1211设置于负极极片12的尾部。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，所述卷绕式二次电池可为锂离子卷绕式二次电池、锌离子卷绕式二次电池或钠离子卷绕式二次电池。
在根据本实用新型的卷绕式二次电池中，参照图1，裸电芯1为卷绕式裸电芯；所述卷绕式二次电池还可包括：单面胶带T，粘接在裸电芯1的卷绕收尾处，从而避免卷绕式裸电芯散开。
Claims (10)
1.一种卷绕式二次电池，包括：
裸电芯(1)，包括正极极片(11)和负极极片(12)；
正极极耳(2)；以及
负极极耳(3)；
其特征在于，
正极极片(11)具有正极集流体(111)和涂覆在正极集流体表面上的正极活性物质层(112)，正极极片(11)长度方向(L)的一端具有未涂覆正极活性物质层(112)的空白正极集流体(1111)；空白正极集流体(1111)形成有正极折叠部(11111)，正极折叠部(11111)由空白正极集流体(1111)向上翻折形成，使得至少一部分正极折叠部(11111)在宽度方向(W)上超出正极集流体外边缘(111E)；正极极耳(2)的一端固定并电连接于正极折叠部(11111)在宽度方向(W)上超出正极集流体外边缘(111E)的部分，且正极极耳(2)的厚度大于正极集流体(111)的厚度；和/或
负极极片(12)具有负极集流体(121)和涂覆在负极集流体表面上的负极活性物质(122)，负极极片(12)长度方向(L)的一端具有未涂覆负极活性物质层(122)的空白负极集流体(1211)；空白负极集流体(1211)形成有负极折叠部(12111)，负极折叠部(12111)由空白负极集流体(1211)向上翻折形成，使得至少一部分负极折叠部(12111)在宽度方向(W)上超出负极集流体外边缘(121E)；负极极耳(3)的一端固定并电连接于负极折叠部(12111)在宽度方向(W)上超出负极集流体外边缘(121E)的部分，且负极极耳(3)的厚度大于负极集流体(121)的厚度。
2.根据权利要求1所述的卷绕式二次电池，其特征在于，
正极极耳(2)沿长度方向(L)的宽度小于正极折叠部(11111)沿长度方向(L)的宽度；和/或
负极极耳(3)沿长度方向(L)的宽度小于负极折叠部(12111)沿长度方向(L)的宽度。
3.根据权利要求1所述的卷绕式二次电池，其特征在于，正极极耳(2)的厚度为50μm～150μm，宽度为3mm～15mm。
4.根据权利要求1所述的卷绕式二次电池，其特征在于，负极极耳(3)的厚度为50μm～150μm，宽度为3mm～15mm。
5.根据权利要求1所述的卷绕式二次电池，其特征在于，
正极折叠部(11111)与空白正极集流体(1111)接触的部分固定连接于空白正极集流体(1111)；和/或
负极折叠部(12111)与空白负极集流体(1211)接触的部分固定连接于空白负极集流体(1211)。
6.根据权利要求5所述的卷绕式二次电池，其特征在于，
正极折叠部(11111)与空白正极集流体(1111)的固定连接处贴有胶纸；和/或
负极折叠部(12111)与空白负极集流体(1211)的固定连接处贴有胶纸。
7.根据权利要求5所述的卷绕式二次电池，其特征在于，
正极折叠部(11111)与空白正极集流体(1111)接触的部分通过焊接固定在空白正极集流体(1111)上，在正极折叠部(11111)与空白正极集流体(1111)焊接处，正极折叠部(11111)的第一表面(S1)上的焊印贴有胶纸，空白正极集流体(1111)的与第一表面(S1)相对的第一背面(S2)的粗糙度为1.5μm～10μm；和/或
负极折叠部(12111)与空白负极集流体(1211)接触的部分通过焊接固定在空白负极集流体(1211)上，负极折叠部(12111)与空白负极集流体(1211)焊接处，负极折叠部(12111)的第二表面(S3)上的焊印贴有胶纸，空白负极集流体(1211)的与第二表面(S3)相对的第二背面(S4)的粗糙度为1.5μm～10μm。
8.根据权利要求1所述的卷绕式二次电池，其特征在于，
正极极耳(2)的不与正极折叠部(11111)连接的一端引出到卷绕式二次电池的包装袋(P)的外部；和/或
负极极耳(2)的不与负极折叠部(12111)连接的一端引出到卷绕式二次电池的包装袋(P)的外部。
9.根据权利要求1所述的卷绕式二次电池，其特征在于，
空白正极集流体(1111)设置于正极极片(11)的头部；和/或
空白负极集流体(1211)设置于负极极片(12)的头部。
10.根据权利要求1所述的卷绕式二次电池，其特征在于，
空白正极集流体(1111)设置于正极极片(11)的尾部；和/或
空白负极集流体(1211)设置于负极极片(12)的尾部。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |