CN207038601U - 一种高温安全型电芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温安全型电芯，包括隔膜、正极极片、负极极片，所述隔膜间隔设置于所述正极极片与所述负极极片之间，相邻的所述隔膜之间设有粘合点，相邻的所述隔膜在所述粘合点粘合连接，所述粘合点位于所述正极极片或者所述负极极片的外侧。本实用新型的优点是由于粘结点的固定作用，隔膜热收缩及耐高温性能提升，正负极片接触的可能性降低，高温短路风险降低，同时在堆叠结构单元中辅助固定隔膜，避免正负极片移位，防止隔膜松散折叠造成短路，避免安全隐患，结构稳定，安全性高，有利于保证电芯的良好品质。

Description

一种高温安全型电芯

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种高温安全型电芯。

背景技术

中国是世界上最大的锂离子电池的制造国，也是世界第二大生产国和出口国，目前我国的锂离子电池增长速度大概保持在10％左右，因此锂离子电池的使用安全就显得尤为重要。现有堆叠-折叠式电芯，隔膜在高温下会收缩，会存在隔膜四面收缩从而导致正负极接触短路的风险；卷绕式、Z字叠片式电芯也存在极片轴向的两面隔膜高温下收缩导致正负极短路的风险，正负极短路会产生起火、爆炸等安全风险，引发安全隐患，降低了锂离子电池的安全可靠性。

实用新型内容

实用新型目的：针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种高温安全型电芯，避免隔膜在高温下收缩导致正负极片发生短路，降低安全隐患。

技术方案：

一种高温安全型电芯，包括隔膜、正极极片、负极极片，所述隔膜间隔设置于所述正极极片与所述负极极片之间，相邻的所述隔膜之间设有粘合点，相邻的所述隔膜在所述粘合点粘合连接，所述粘合点位于所述正极极片或者所述负极极片的外侧，使隔膜边缘固定，避免高温隔膜收缩时，正极极片和负极极片接触发生短路。

该高温安全型电芯适用于卷绕型电芯，所述隔膜水平设置两层，所述负极极片位于两层所述隔膜之间，所述正极极片位于第一层所述隔膜上方，两层所述隔膜之间粘合固定，所述粘合点位于所述负极极片的边沿外侧，所述隔膜、所述正极极片和所述负极极片整体卷绕成型。隔膜边缘固定后再进行卷绕，使电芯结构稳定，减少短路风险。

具体的，为了便于隔膜之间的固定，两层所述隔膜之间通过涂胶粘合或者热熔粘合。

同时，该高温安全型电芯适用于Z字型叠片电芯，所述隔膜设置一层，所述正极极片、所述负极极片依次间隔设于所述隔膜上下两侧，分别按照Z字型叠片成型，相邻的所述隔膜之间粘合固定，所述粘合点位于所述正极极片或者所述负极极片的边沿外侧。相邻所述隔膜之间通过涂胶粘合，所述正极极片或者所述负极极片的边沿外侧至少设置一个所述粘合点，施胶的同时进行Z字型叠片，工作效率高。

另外，该高温安全型电芯适用于堆叠-折叠电芯，包括堆叠结构单元一、堆叠结构单元二，所述堆叠结构单元一、所述堆叠结构单元二包括隔膜、正极极片、负极极片，所述隔膜水平设置两层，所述堆叠结构单元一中，所述负极极片分别设于两层所述隔膜之间，所述正极极片分别设于第一层所述隔膜上方、第二层所述隔膜下方，所述隔膜两侧的所述正极极片、所述负极极片位置相对应，形成电池对，两层所述隔膜之间粘合固定，所述粘合点位于所述负极极片四周，所述堆叠结构单元二中，所述正极极片分别设于两层所述隔膜之间，所述负极极片分别设于第一层所述隔膜上方、第二层所述隔膜下方，两层所述隔膜之间粘合固定，所述粘合点位于所述负极极片四周，所述堆叠结构单元一、所述堆叠结构单元二置于所述隔膜上整体卷绕成型，堆叠结构单元中的隔膜四周进行粘合固定，提高堆叠结构单元的稳定性和安全性。

所述堆叠结构单元一、所述堆叠结构单元二在所述隔膜上的排列顺序依次为所述堆叠结构单元二、空白间隔、所述堆叠结构单元一、所述堆叠结构单元一、所述堆叠结构单元二、所述堆叠结构单元二，依次卷绕成型，该高温安全型电芯适用于不同的堆叠结构单元，并不局限于以上例举的结构。

具体的，平行设置的隔膜之间便于使用热熔粘合，因此两层所述隔膜之间可以通过涂胶粘合或者热熔粘合。

优选的，为了加强粘合强度，所述负极极片每边外侧至少设置一个所述粘合点。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点是由于粘结点的固定作用，隔膜热收缩及耐高温性能提升，正负极片接触的可能性降低，高温短路风险降低，同时在堆叠结构单元中辅助固定隔膜，避免正负极片移位，防止隔膜松散折叠造成短路，避免安全隐患，结构稳定，安全性高，有利于保证电芯的良好品质。

附图说明

图1为实施例1中卷绕前的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为实施例1中卷绕后的结构示意图；

图4为实施例2中Z字型叠片示意图；

图5为实施例2中Z字型叠片后的示意图；

图6为实施例3中堆叠结构单元一的结构示意图；

图7为图6的俯视图；

图8为实施例3中堆叠结构单元二的结构示意图；

图9为图8的俯视图；

图10为实施例3中堆叠-折叠过程示意图；

图11为实施例3中堆叠-折叠后的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1

一种高温安全型电芯，包括隔膜1、正极极片2、负极极片3，隔膜1间隔设置于正极极片2与负极极片3之间，正极极片2上还包括正极极耳7，负极极片3上还包括负极极耳8，正极极耳7、负极极耳8将正极极片2、负极极片3引出，正极极耳7、负极极耳8另一端均位于隔膜1外侧。图1为一种高温安全型电芯卷绕前的结构示意图，隔膜1水平设置两层，负极极片3位于两层隔膜1之间，正极极片2位于第一层隔膜1 上方，两层隔膜1之间粘合固定，如图2所示，粘合点4位于负极极片3的方向A的边沿外侧，将胶涂于隔膜1方向A的边沿进行粘合，相邻的正极极耳7之间或者负极极耳 8之间设置两个粘合点4，为了加固两层隔膜1之间的粘合，也可以在相邻的正极极耳 7之间或者负极极耳8之间设置多个粘合点4，两层隔膜1之间也可以利用热压使得两层隔膜1方向A的边沿热熔粘合。隔膜1粘合完成后，隔膜1、正极极片2和负极极片 3再整体卷绕成型，多层正极极耳7、负极极耳8堆叠在一起，即得到卷绕式高温安全型电芯如图3所示。

实施例2

图4为一种高温安全型电芯进行Z字型叠片的示意图，成卷的隔膜1设置于施胶平台9上，正极极片2、负极极片3依次间隔设于隔膜1上下两侧，分别进行Z字型叠片，上下相邻的隔膜1之间进行粘合固定，粘合点4位于B方向的隔膜1边沿，并且粘合点 4位于正极极片2或者负极极片3的边沿外侧。相邻隔膜1之间通过涂胶粘合，每条B 方向的隔膜1边沿至少设置一个粘合点4，Z字型叠片式高温安全型电芯的结构示意图如图5所示。因为Z字型叠片的特殊结构，隔膜1的左右边沿有隔膜1卷绕，不必再进行粘合固定，节约涂胶的成本。

实施例3

图6为一种高温安全型电芯的堆叠结构单元一5的示意图，堆叠结构单元一5包括隔膜1、正极极片2、负极极片3，隔膜1水平设置两层，负极极片3分别设于两层隔膜1之间，正极极片2分别设于第一层隔膜1上方、第二层隔膜1下方，隔膜1两侧的正极极片2、负极极片3位置相对应，形成电池对，两层隔膜1之间通过粘合点4固定，如图7所示，粘合点4位于负极极片3四周，两层隔膜1之间通过涂胶粘合或者热熔粘合，负极极片3每边外侧至少设置一个粘合点4。粘合之后分切为多个堆叠结构单元一 5。

图8为堆叠结构单元二6的示意图，堆叠结构单元二6包括隔膜1、正极极片2、负极极片3，隔膜1水平设置两层，正极极片2分别设于两层隔膜1之间，负极极片3 分别设于第一层隔膜1上方、第二层隔膜1下方，隔膜1两侧的正极极片2、负极极片 3位置相对应，形成电池对，两层隔膜1之间通过粘合点4固定，如图9所示，粘合点 4位于负极极片3的四周，两层隔膜1之间通过涂胶粘合或者热熔粘合，负极极片3每边外侧至少设置一个粘合点4。粘合之后分切为多个堆叠结构单元二6，

如图10所示，隔膜1上方一端设有堆叠结构单元二6，然后间隔一个位置再依次设有堆叠结构单元一5、堆叠结构单元一5、堆叠结构单元二6、堆叠结构单元二6，沿着图示的卷绕方向依次卷绕成型，成型后的示意图如图11所示。堆叠结构单元一5和堆叠结构单元二6的隔膜1通过粘合固定，使隔膜1位置固定，堆叠结构单元一5和堆叠结构单元二6结构稳定，不仅能防止高温隔膜收缩发生短路，而且能有效避免隔膜折叠造成短路，提高该电芯的安全性。

本实用新型不仅适用于上述的卷绕式、Z字叠片式、堆叠-折叠式结构电芯，也可以推广至高温时隔膜收缩正负极片易发生短路的电芯，通过将极片固定在边沿进行粘合固定的隔膜内，有效降低高温下隔膜收缩而导致正负极接触短路产生的起火、爆炸等安全风险，保证电芯品质。

Claims (9)

1.一种高温安全型电芯，其特征在于：包括隔膜(1)、正极极片(2)、负极极片(3)，所述隔膜(1)间隔设置于所述正极极片(2)与所述负极极片(3)之间，相邻的所述隔膜(1)之间设有粘合点(4)，相邻的所述隔膜(1)在所述粘合点(4)粘合连接，所述粘合点(4)位于所述正极极片(2)或者所述负极极片(3)的外侧。

2.根据权利要求1所述的一种高温安全型电芯，其特征在于：所述隔膜(1)水平设置两层，所述负极极片(3)位于两层所述隔膜(1)之间，所述正极极片(2)位于第一层所述隔膜(1)上方，两层所述隔膜(1)之间粘合固定，所述粘合点(4)位于所述负极极片(3)的边沿外侧，所述隔膜(1)、所述正极极片(2)和所述负极极片(3)整体卷绕成型。

3.根据权利要求2所述的一种高温安全型电芯，其特征在于：两层所述隔膜(1)之间通过涂胶粘合或者热熔粘合。

4.根据权利要求1所述的一种高温安全型电芯，其特征在于：所述隔膜(1)设置一层，所述正极极片(2)、所述负极极片(3)依次间隔设于所述隔膜(1)上下两侧，分别按照Z字型叠片成型，相邻的所述隔膜(1)之间粘合固定，所述粘合点(4)位于所述正极极片(2)或者所述负极极片(3)的边沿外侧。

5.根据权利要求4所述的一种高温安全型电芯，其特征在于：相邻所述隔膜(1)之间通过涂胶粘合，所述正极极片(2)或者所述负极极片(3)的边沿外侧至少设置一个所述粘合点(4)。

6.根据权利要求1所述的高温安全型电芯，其特征在于：包括堆叠结构单元一(5)、堆叠结构单元二(6)，所述堆叠结构单元一(5)、所述堆叠结构单元二(6)包括隔膜(1)、正极极片(2)、负极极片(3)，所述隔膜(1)水平设置两层，所述堆叠结构单元一(5)中，所述负极极片(3)分别设于两层所述隔膜(1)之间，所述正极极片(2)分别设于第一层所述隔膜(1)上方、第二层所述隔膜(1)下方，所述隔膜(1)两侧的所述正极极片(2)、所述负极极片(3)位置相对应，形成电池对，两层所述隔膜(1)之间粘合固定，所述粘合点(4)位于所述负极极片(3)四周，所述堆叠结构单元二(6)中，所述正极极片(2)分别设于两层所述隔膜(1)之间，所述负极极片(3)分别设于第一层所述隔膜(1)上方、第二层所述隔膜(1)下方，两层所述隔膜(1)之间粘合固定，所述粘合点(4)位于所述负极极片(3)四周，多个所述堆叠结构单元一(5)、所述堆叠结构单元二(6)置于所述隔膜(1)上整体卷绕成型。

7.根据权利要求6所述的高温安全型电芯，其特征在于：所述堆叠结构单元一(5)、所述堆叠结构单元二(6)在所述隔膜(1)上的排列顺序依次为所述堆叠结构单元二(6)、空白间隔、所述堆叠结构单元一(5)、所述堆叠结构单元一(5)、所述堆叠结构单元二(6)、所述堆叠结构单元二(6)，依次卷绕成型。

8.根据权利要求6所述的一种高温安全型电芯，其特征在于：两层所述隔膜(1)之间通过涂胶粘合或者热熔粘合。

9.根据权利要求6所述的一种高温安全型电芯，其特征在于：所述负极极片(3)每边外侧至少设置一个所述粘合点(4)。