CN206441826U - 一种卷绕式电芯 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及二次电池领域，具体讲，涉及一种卷绕式电芯。所述卷绕式电芯包括由第一隔膜、第一极片、第二隔膜和第二极片卷绕而成的扁平状电芯，第一极片第一次发生弯折的位点为第一弯折处，第一极片第二次发生弯折的位点为第二弯折处，第二极片第一次发生弯折的位点为第三弯折处，第二外层膜片的起始端位于第二极片的起始端到第三弯折处之间的第二集流体上，第一外层膜片的起始端位于第一极片的起始端到第二弯折处之间的第一集流体上，在第二集流体仅在与第一外层膜片直接相对的表面设置有第二内层膜片。本申请在增加了活性物质涂覆的面积后，可有效降低该电芯在使用过程的析锂风险。
Description
技术领域
本申请涉及二次电池领域，具体讲，涉及一种卷绕式电芯。
背景技术
随着电池续航能力的需求不断提高，对聚合物锂离子电池的能量密度也在不断提出新的挑战，传统方法提高电池能量密度的途径主要针对电池组件(如采用更薄的集流体、隔离膜、软包膜等)和生产工艺(如提高正负极活性材料的压实密度以提高单位容量等)，但譬如集流体、隔离膜厚度的进一步减小反而增加了电池发生短路的风险，同时也对材料生产与制备工艺提出了更高的要求。
如附图1所示，现有卷绕结构中最内层空白基材区的面积较大，降低了活性物质的比重，对提高电池的能量密度不利。
鉴于此，特提出本申请。
实用新型内容
本申请的发明目的在于提出一种卷绕式电芯。
为了完成本申请的目的，采用的技术方案为：
本申请涉及一种卷绕式电芯，所述卷绕式电芯包括由第一隔膜、第一极片、第二隔膜和第二极片卷绕而成的扁平状电芯，所述第一极片上连接有第一极耳，所述第二极片上连接有第二极耳；所述第一极片包括第一集流体和设置于所述第一集流体相对两表面的第一外层膜片和第一内层膜片，所述第二极片包括第二集流体和设置于所述第二集流体相对两表面的第二外层膜片和第二内层膜片，所述第一外层膜片和所述第二外层膜片设置于背离电芯中心的面上，所述第一内层膜片和所述第二内层膜片设置于朝向电芯中心的面上；
所述扁平状电芯在宽度方向上的中心线为电芯中线，所述第一极片第一次发生弯折的位点为第一弯折处，所述第一极片第二次发生弯折的位点为第二弯折处；第二极片第一次发生弯折的位点为第三弯折处；
所述第二外层膜片的起始端位于所述第二极片的起始端到所述第三弯折处之间的所述第二集流体上；
所述第一外层膜片的起始端位于所述第一极片的起始端到所述第二弯折处之间的所述第一集流体上，在所述第二集流体仅在与所述第一外层膜片直接相对的表面设置有所述第二内层膜片。
优选的，在所述第一集流体上在与所述第二外层膜片直接相对的表面设置有所述第一内层膜片。
优选的，所述第一外层膜片的起始端位于所述第一极耳到所述第一弯折处之间的所述第一集流体上；所述第二内层膜片的起始端位于所述第一外层膜片的起始端到所述第一弯折处之间的所述第二集流体上。
优选的，所述第一内层膜片的起始端设置于所述第一外层膜片的起始端周围。
优选的，所述第一弯折处和所述第三弯折处分别位于所述电芯中线的两侧；所述第二极片的起始端到所述第三弯折处之间的所述第二集流体朝向电芯中心的表面上设置有涂覆有活性物质的第二涂覆区，在电芯厚度方向上，所述第二涂覆区与所述第一极耳和第二极耳均不重合。
优选的，在所述第一集流体上与所述第二涂覆区直接相对的表面设置有第一涂覆区。
优选的，在所述扁平状电芯厚度方向上，所述第一极耳或/和所述第二极耳的对应位置的电芯最内侧连续重叠的所述第一隔膜和所述第二隔膜之和不超过两层。
优选的，所述第一隔膜的起始端与所述第二隔膜的起始端相连接。
优选的，所述第一极片为阴极极片，所述第二极片为阳极极片；或，所述第一极片为阳极极片，所述第二极片为阴极极片。
本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：
本申请的技术方案在增加了活性物质涂覆的面积后，还可有效降低该电芯在使用过程的析锂风险。
附图说明
图1为背景技术中卷绕式电芯结构示意图；
图2为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；
图3为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；
图4为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；
图5为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；
图6为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；
图7为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；
1-卷绕式电芯；
10-第一极片；
101-第一集流体；
102-第一内层膜片；
103-第一外层膜片；
20-第二极片；
201-第二集流体；
202-第二内层膜片；
203-第二外层膜片；
30-第一隔膜；
40-第二隔膜；
50-第一涂覆区；
60-第二涂覆区；
70-第一极耳；
80-第二极耳。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
本申请涉及一种卷绕式电芯1，包括由第一隔膜30、第一极片10、第二隔膜40和第二极片20卷绕而成的扁平状电芯，第一极片10上连接有第一极耳70，第二极片20上连接有第二极耳80；第一极片10包括第一集流体101和设置于第一集流体101相对两表面的第一外层膜片103和第一内层膜片102，第二极片20包括第二集流体201和设置于第二集流体201相对两表面的第二外层膜片和第二内层膜片202，第一外层膜片103和第二外层膜片设置于背离电芯中心的面上，第一内层膜片102和第二内层膜片202设置于朝向电芯中心的面上；扁平状电芯在宽度方向上的中心线为电芯中线，第一极片10第一次发生弯折的位点为第一弯折处，第一极片10第二次发生弯折的位点为第二弯折处；第二极片20第一次发生弯折的位点为第三弯折处；
在现有卷绕结构中最内层一般为面积较大空白基材区，本申请实施例中扩大了第二极片20中活性物质涂覆的面积，将第二外层膜片的起始端设置在第二极片20的起始端到第三弯折处之间，将第一外层膜片103的起始端设置在第一极片10的起始端到第二弯折处之间的第一集流体101上；
并且，在第二集流体201仅在与第一外层膜片103直接相对的表面设置有第二内层膜片202；从而当第二极片20为阴极极片时，阴极膜片完全被阳极膜片所覆盖，从而可最大限度降低析锂的风险。
在本申请实施例中，在第一集流体101上在与第二外层膜片直接相对的表面设置有第一内层膜片102，从而当第二极片20为阴极极片时，阴极膜片完全被阳极膜片所覆盖，从而可最大限度降低析锂的风险。同时，第一内层膜片102的起始端也可设置于第一外层膜片103的起始端周围，从而可提高第一极片10中活性物质的涂覆面积。
在对叉式卷绕电芯结构中，如图2所示，其第一极片10到第一弯折处的延伸方向与第二极片20到第三弯折处的延伸方向相反。在该具体实施方式中，第一极片10的起始端到第一弯折处之间为未涂覆活性物质的空箔区。为了进一步减小电芯的厚度，将第二外层膜片的起始端设置在第二极耳80到第三弯折处之间；将第一外层膜片103的起始端设置在第一弯折处到第二弯折处之间；第二内层膜片202仅设置在与第一外层膜片103直接相对的第二集流体201的表面上，第一内层膜片102设置在与第二外层膜片直接相对的第一集流体101的表面上，从而可降低析锂风险。
为了进一步增加活性物质的涂覆面积，在对叉式卷绕电芯结构中，如图3所示，将第二外层膜片的起始端设置在第二极耳80到第三弯折处之间，可进一步减小电芯的厚度；并将第一外层膜片103的起始端设置在第一极耳70到第一弯折处之间，从而增加了第一极片10的涂布面积。第二内层膜片202仅设置在与第一外层膜片103直接相对的第二集流体201的表面上，第一内层膜片102设置在与第二外层膜片直接相对的第一集流体101的表面上，从而可降低析锂风险。
为了进一步增加活性物质的涂覆面积，如图4所示，将第二外层膜片的起始端设置在第二极耳80到第三弯折处之间，可进一步减小电芯的厚度，并将第一外层膜片103的起始端设置在第一极耳70到第一弯折处之间，第一内层膜片102的起始端设置于第一外层膜片103的起始端周围，从而增加了第一极片10的涂布面积。第二内层膜片202仅设置在与第一外层膜片103直接相对的第二集流体201的表面上，第一内层膜片102设置在与第二外层膜片直接相对的第一集流体101的表面上，并大于第二外层膜片的涂覆面积，不仅可降低析锂风险还提高了电芯的能量密度。进一步的，为了再增加第二膜片的涂覆，在第二极片20的起始端到第三弯折处之间的第二集流体201在朝向电芯中心的表面上设置有第二涂覆区60，第二涂覆区60涂覆有第二活性物质，第二涂覆区60与第一内层极片相对应。为了不增加电芯厚度，在电芯厚度方向上第二涂覆区60与第一极耳70和第二极耳80均不重合。
在本申请实施例中，如图5所示，同样，为了进一步减小电芯的厚度，将第二外层膜片的起始端设置在第二极耳80到第三弯折处之间，并将第一外层膜片103的起始端设置在第一极耳70到第一弯折处之间，第一内层膜片102设置在与第二外层膜片直接相对的第一集流体101的表面上。第二内层膜片202仅设置在与第一外层膜片103直接相对的第二集流体201的表面上，第一内层膜片102设置在与第二外层膜片直接相对的第一集流体101的表面上。进一步的，为了再增加第一膜片和第二膜片的涂覆，在第二极片20的起始端到第三弯折处之间的第二集流体201在朝向电芯中心的表面上设置有第二涂覆区60，第二涂覆区60涂覆有第二活性物质，在第一集流体101上与第二涂覆区60直接相对的表面设置有第一涂覆区50。为了不增加电芯厚度，在电芯厚度方向上第一涂覆区50、第二涂覆区60与第一极耳70和第二极耳80均不重合。
在本申请实施例中，在同向卷绕电芯中，为了进一步减小电芯的厚度，第一极片10起始端到第一弯折处之间的距离为第一极片10头部，第二极片20起始端到第三弯折处之间的距离为第二极片20头部；在第一极片10头部和第二极片20头部内，第一外层膜片103、第二外层膜片与第一极耳70和第二极耳80在电芯厚度方向上均不重合。
在本申请实施例中，在同向卷绕电芯中，具体如图6和图7所示，其第一极片10到第一弯折处的延伸方向与第二极片20到第三弯折处的延伸方向相同。在图6中，为了进一步减小电芯的厚度，将第一外层膜片103的起始端和第二外层膜片的起始端设置在第一极耳70到第一弯折处之间；第二内层膜片202仅设置在与第一外层膜片103直接相对的第二集流体201的表面上，第一内层膜片102设置在与第二外层膜片直接相对的第一集流体101的表面上，从而可降低析锂风险。在图7中，为了进一步增加涂布面积，将第一外层膜片103的起始端和第二外层膜片的起始端设置在第一极片10的起始端到第一弯折处之间，并靠近第一极片10的起始端的位置。
在本申请实施例中的上述卷绕式电芯1中，在扁平状电芯厚度方向上，第一极耳70或/和第二极耳80的对应位置的电芯最内侧连续重叠的第一隔膜30和第二隔膜40之和不超过两层，从而减少了电芯最内层隔膜的层数，进一步减小了电芯的厚度。
并且，为了方便卷绕，第一隔膜30的起始端与第二隔膜40的起始端可直接相连接，即采用一条完整的隔膜制备上述卷绕式电芯1，从而简化了制备工艺，提高了生产效率。同时不需要对隔膜起始端的进行回折处理，从而可进一步减小电芯的厚度。
在本申请实施例中的上述卷绕式电芯1中，第一极片10为阴极极片，第二极片20为阳极极片；或，第一极片10为阳极极片，第二极片20为阴极极片。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
Claims (9)
1.一种卷绕式电芯，所述卷绕式电芯包括由第一隔膜、第一极片、第二隔膜和第二极片卷绕而成的扁平状电芯，所述第一极片上连接有第一极耳，所述第二极片上连接有第二极耳；所述第一极片包括第一集流体和设置于所述第一集流体相对两表面的第一外层膜片和第一内层膜片，所述第二极片包括第二集流体和设置于所述第二集流体相对两表面的第二外层膜片和第二内层膜片，所述第一外层膜片和所述第二外层膜片设置于背离电芯中心的面上，所述第一内层膜片和所述第二内层膜片设置于朝向电芯中心的面上；所述第一极片第一次发生弯折的位点为第一弯折处，所述第一极片第二次发生弯折的位点为第二弯折处，第二极片第一次发生弯折的位点为第三弯折处；
其特征在于，
所述第二外层膜片的起始端位于所述第二极片的起始端到所述第三弯折处之间的所述第二集流体上；
所述第一外层膜片的起始端位于所述第一极片的起始端到所述第二弯折处之间的所述第一集流体上，在所述第二集流体仅在与所述第一外层膜片直接相对的表面设置有所述第二内层膜片。
2.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，在所述第一集流体上在与所述第二外层膜片直接相对的表面设置有所述第一内层膜片。
3.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，
所述第一外层膜片的起始端位于所述第一极耳到所述第一弯折处之间的所述第一集流体上；所述第二内层膜片的起始端位于所述第一外层膜片的起始端到所述第一弯折处之间的所述第二集流体上。
4.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一内层膜片的起始端设置于所述第一外层膜片的起始端周围。
5.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一弯折处和所述第三弯折处分别位于所述电芯中线的两侧；
所述第二极片的起始端到所述第三弯折处之间的所述第二集流体朝向电芯中心的表面上设置有涂覆有活性物质的第二涂覆区，在电芯厚度方向上，所述第二涂覆区与所述第一极耳和第二极耳均不重合。
6.根据权利要求5所述的卷绕式电芯，其特征在于，在所述第一集流体上与所述第二涂覆区直接相对的表面设置有第一涂覆区。
7.根据权利要求1～6任一权利要求所述的卷绕式电芯，其特征在于，在所述扁平状电芯厚度方向上，所述第一极耳或/和所述第二极耳的对应位置的电芯最内侧连续重叠的所述第一隔膜和所述第二隔膜之和不超过两层。
8.据权利要求1～6任一权利要求所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一隔膜的起始端与所述第二隔膜的起始端相连接。
9.根据权利要求1～6任一权利要求所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一极片为阴极极片，所述第二极片为阳极极片；或，所述第一极片为阳极极片，所述第二极片为阴极极片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621440177.4U CN206441826U (zh) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | 一种卷绕式电芯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621440177.4U CN206441826U (zh) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | 一种卷绕式电芯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN206441826U true CN206441826U (zh) | 2017-08-25 |
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ID=59647140
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN206441826U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114069025A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-18 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 卷芯结构及电池 |
| CN117673438A (zh) * | 2024-02-02 | 2024-03-08 | 武汉星纪魅族科技有限公司 | 电极组件、电池单体、电池及用电设备 |
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2016
- 2016-12-27 CN CN201621440177.4U patent/CN206441826U/zh active Active
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| CN117673438A (zh) * | 2024-02-02 | 2024-03-08 | 武汉星纪魅族科技有限公司 | 电极组件、电池单体、电池及用电设备 |
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