CN207165694U - 一种改善动力电芯循环断片的圆柱锂离子电池 - Google Patents
一种改善动力电芯循环断片的圆柱锂离子电池 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种改善动力电芯循环断片的圆柱锂离子电池，包括卷芯，所述卷芯包括正极片、负极片、隔膜，所述卷芯由正极片、负极片卷绕形成，卷绕以负极片末端收尾，所述负极片末端的上、下位置均覆盖有膨胀胶带；所述正极片与负极片之间设有隔膜绝缘隔离，所述正极片的中间焊接有正极耳，所述负极片的端位焊接有负极耳。本实用新型采用膨胀胶带，通过改变粘贴膨胀胶带长度以及位置，小倍率预充，减小了循环过程中极耳焊接处所受的剪切力，从而大大降低了圆柱电芯循环断片频率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种改善动力电芯循环断片的圆柱锂离子电池。
背景技术
圆柱锂离子电芯由于其成熟度高、一致性好、能量密度大、成本低以及排布柔性高，近年来在电动车、航天卫星、武器装备、电动工具以及各种储能装置领域的应用也显示出良好的前景。
圆柱电芯极耳焊接位置分为端极耳焊接和中间极耳焊接，端极耳焊接工艺成熟，但电芯内阻较大，不适合动力电芯制成工艺要求；中间极耳焊接较端极耳焊接，电芯内阻会降低很多，但循环过程中极片易断，断片位置多在极耳焊接处，且该类不良电芯不易挑选出，存在一定的安全、性能方面的风险。解决圆柱电芯循环断片问题一直困扰着很多企业，消除极耳毛刺、降低卷绕张力、增加箔材的拉伸强度等都未能有效解决断片的问题。
专利CN205376639U采用拉浆模具通过设置极片定位齿，使拉片时定位效果好，电池极片厚度及重量稳定，降低电池极片断片不良的情况，专利CN206313064U采用两端反向卷绕的方法，通过将两个卷芯合作一个卷心，避免引起极片断片或掉粉，克服了叠绕的缺陷，达到了增加极片长度的目的，实现了电池的大容量，专利CN205437578U将原来上表面为平面的焊台改进为上表面为曲面的焊台，使在焊接极耳的时候，可以将极耳和极片在弯曲的状态下焊接，以避免水平焊接后再卷绕而出现的极片断片现象，以上专利技术只介绍了电芯制备过程中断片，并未指出循环电芯极片断片情况，一旦循环电芯断片，容量会急剧下降，内阻变大，电芯充放电产热增加，行业内称之为“循环跳水”，且该类不良电芯制备前期不易挑选出，存在一定安全、性能方面的风险，上述专利均无提及。
鉴于目前圆柱动力锂离子电池循环断片问题，有必要提出一种简单、有效的解决方法。本发明一种改善动力电芯循环断片的圆柱锂离子电池，能简单、有效的方法解决动力圆柱电芯循环断片，能提高电芯安全、增加使用寿命，同时也能大大提高产品的质量。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种改善动力电芯循环断片的圆柱锂离子电池，采用膨胀胶带，通过改变粘贴膨胀胶带长度以及位置，小倍率预充，减小了循环过程中极耳焊接处所受的剪切力，从而大大降低了圆柱电芯循环断片频率。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种改善动力电芯循环断片的圆柱锂离子电池，包括卷芯，所述卷芯包括正极片、负极片、隔膜，所述卷芯由正极片、负极片卷绕形成，卷绕以负极片末端收尾，所述负极片末端的上、下位置均覆盖有膨胀胶带；所述正极片与负极片之间设有隔膜绝缘隔离，所述正极片的中间焊接有正极耳，所述负极片的端位焊接有负极耳。
进一步的，所述膨胀胶带的宽度为9mm，所述膨胀胶带的长度为25-50mm。
进一步的，所述膨胀胶带距离负极片边缘为0-3mm。
进一步的，所述负极耳位于膨胀胶带正中间。
进一步的，所述卷芯预充采用0.01C～0.1C对卷芯进行小倍率充电。
本实用新型的有益效果是：该装置电芯充放电过程中，一定伴随极片膨胀，此时极耳焊接处会受到沿拉伸方向的剪切力，随着电芯循环次数的增加，在极耳焊接处断片的概率越大；本发明采用膨胀胶带，制作过程简单、易操作，通过改变粘贴膨胀胶带长度以及位置，小倍率预充，减小了循环过程中极耳焊接处所受的剪切力，从而大大降低了圆柱电芯循环断片频率，提高产品的质量。
附图说明
图1为本实用新型一种改善动力电芯循环断片的圆柱锂离子电池的示意图。
图2为本实用新型卷芯的俯视结构示意图。
图中：1、负极耳，2、卷芯，21、负极片，22、隔膜，23、正极片，3、正极耳，
4、负极片末端，5、膨胀胶带，6、负极片边缘。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
一种改善动力电芯循环断片的圆柱锂离子电池，包括卷芯（2），所述卷芯（2）包括正极片（23）、负极片（21）、隔膜（22），所述卷芯（2）由正极片（23）、负极片（21）卷绕形成，卷绕以负极片末端（4）收尾，，所述负极片末端（4）的上、下位置均覆盖有膨胀胶带（5）；所述正极片（23）与负极片（21）之间设有隔膜（22）绝缘隔离，所述正极片（23）的中间焊接有正极耳（3），所述负极片（21）的端位焊接有负极耳（1）。
进一步的，所述膨胀胶带（5）的宽度为9mm，所述膨胀胶带（5）的长度为25-50mm。
进一步的，所述膨胀胶带（5）距离负极片边缘（6）为0-3mm。
进一步的，所述负极耳（1）位于膨胀胶带（5）正中间。
进一步的，所述卷芯（2）预充采用0.01C～0.1C对卷芯（2）进行小倍率充电。
实施例2
圆柱锂离子电池加工过程中，将制成的正极片（23）、负极片（21）和隔膜（22）卷绕制成卷芯（2），卷芯（2）上下贴两道膨胀胶带（5），膨胀胶带（5）宽度为9mm， 膨胀胶带（5）距离负极片边缘（6）1mm，膨胀胶带（5）覆盖负极片末端（4）上下两端，且负极耳（1）在膨胀胶带（5）正中间，膨胀胶带（5）长度为25mm。
其中，卷芯（2）到入壳转序时间控制在8h。
其中，预充采用0.05C对卷芯（2）充电。
实施例效果验证：分别在电芯循环500、1000圈拆解电芯，查看正极耳（3）焊接处是否断片，电芯循环后正极耳（3）焊接处并未出现断片现象。
实施例3
圆柱锂离子电池加工过程中，将制成的正极片（23）、负极片（21）和隔膜（22）卷绕制成卷芯（2），卷芯（2）上下贴两道膨胀胶带（5），膨胀胶带（5）宽度为9mm， 膨胀胶带（5）距离负极片边缘（6）0mm，膨胀胶带（5）覆盖负极片末端（4）上下两端，且负极耳（1）在膨胀胶带（5）正中间，膨胀胶带（5）长度为30mm。
其中，卷芯（2）到入壳转序时间控制在2h以内。
其中，预充采用0.02C对卷芯（2）充电。
实施例效果验证：分别在电芯循环500、1000圈拆解电芯，查看电芯正极耳（3）焊接处是否断片，电芯循环后正极耳（3）焊接处并未发现断片现象。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效性状或结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种改善动力电芯循环断片的圆柱锂离子电池，包括卷芯，其特征在于：所述卷芯包括正极片、负极片、隔膜，所述卷芯由正极片、负极片卷绕形成，卷绕以负极片末端收尾，所述负极片末端的上、下位置均覆盖有膨胀胶带；所述正极片与负极片之间设有隔膜绝缘隔离，所述正极片的中间焊接有正极耳，所述负极片的端位焊接有负极耳。
2.根据权利要求1所述的一种改善动力电芯循环断片的圆柱锂离子电池，其特征在于：所述膨胀胶带的宽度为9mm，所述膨胀胶带的长度为25-50mm。
3.根据权利要求1所述的一种改善动力电芯循环断片的圆柱锂离子电池，其特征在于：所述膨胀胶带距离负极片边缘为0-3mm。
4.根据权利要求1所述的一种改善动力电芯循环断片的圆柱锂离子电池，其特征在于：所述负极耳位于膨胀胶带正中间。
5.根据权利要求1所述的一种改善动力电芯循环断片的圆柱锂离子电池，其特征在于：所述卷芯预充采用0.01C～0.1C对卷芯进行小倍率充电。
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