CN209963177U - 一种卷绕式电芯及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卷绕式电芯及电池，涉及电芯的生产技术领域。该卷绕式电芯包括第一极片、第二极片、第一活性层、第二活性层及隔膜。第一极片、第二极片及隔膜共同卷绕，隔膜设置于第一极片与第二极片之间，第一活性层涂覆于第一极片的两侧上的各自与第二极片相对的位置，第二活性层涂覆于第二极片的两侧上的各自与第一极片相对的位置。本实用新型提供的卷绕式电芯具有更小的尺寸，提高了电芯的能量密度的同时降低了生产成本。

Description

一种卷绕式电芯及电池

技术领域

本实用新型涉及电芯制作技术领域，具体而言，涉及一种卷绕式电芯及电池。

背景技术

当前，市面上的卷绕式电芯的两个极片通常双面均完全涂覆有活性层，但活性层仅在处于极片的一侧上的与异性极片相对的位置时，才能得到充分利用。

因此，采用双面完全涂覆活性层的两个极片制作的卷绕式电芯，增大了电芯的尺寸，会导致电芯的能量密度降低，并且浪费了生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种卷绕式电芯，其能够缩减尺寸，并能够节约生产成本。

本实用新型的另一目的在于提供一种电池，其能够缩减尺寸，并能够节约生产成本。

本实用新型提供一种技术方案：

一种卷绕式电芯，包括第一极片、第二极片、第一活性层、第二活性层及隔膜。所述第一极片、所述第二极片及所述隔膜共同卷绕，所述隔膜设置于所述第一极片与所述第二极片之间，所述第一活性层涂覆于所述第一极片的两侧上的各自与所述第二极片相对的位置，所述第二活性层涂覆于所述第二极片的两侧上的各自与所述第一极片相对的位置。

进一步地，所述第一极片包括依次连接的第一卷绕起始段、第一中间段及第一卷绕收尾段，所述第二极片包括依次连接的第二卷绕起始段及第二中间段，所述第一卷绕起始段的端面与所述第二卷绕起始段的端面对齐，并且同向并列延伸，所述第一卷绕起始段相较于所述第二卷绕起始段更靠近卷芯位置，所述第一卷绕收尾段将所述第二中间段包裹。

进一步地，所述第一卷绕起始段与所述第二卷绕起始段相对的一侧涂覆有所述第一活性层，所述第一中间段的两侧均涂覆有所述第一活性层，所述第一卷绕收尾段与部分所述第二卷绕起始段及所述第二中间段相对的一侧涂覆有所述第一活性层。

进一步地，所述第二卷绕起始段与所述第二中间段的两侧均涂覆有所述第二活性层。

进一步地，所述隔膜上设置有卷芯端，所述卷芯端的端面与所述第一卷绕起始段的端面对齐，并且同向并列延伸，所述卷芯端相较于所述第一卷绕起始段更靠近卷芯位置。

进一步地，所述第一卷绕收尾段的端面与所述第二中间段的端面对齐。

进一步地，所述卷绕式电芯还包括多个第一极耳及多个第二极耳，多个所述第一极耳分别间隔设置于所述第一极片上，多个所述第二极耳分别间隔设置于所述第二极片上。

进一步地，多个所述第一极耳分别设置于所述第一极片的多个不同卷层上，且多个所述第一极耳于垂直于所述第一极片的直线方向上对齐。

进一步地，多个所述第二极耳分别设置于所述第二极片的多个不同卷层上，且多个所述第一极耳于垂直于所述第二极片的直线方向上对齐。

本实用新型还提供了一种电池，包括壳体及所述的卷绕式电芯，所述卷绕式电芯包括第一极片、第二极片、第一活性层、第二活性层及隔膜。所述第一极片、所述第二极片及所述隔膜共同卷绕，所述隔膜设置于所述第一极片与所述第二极片之间，所述第一活性层涂覆于所述第一极片的两侧上的各自与所述第二极片相对的位置，所述第二活性层涂覆于所述第二极片的两侧上的各自与所述第一极片相对的位置，所述卷绕式电芯容置于所述壳体内。

相比现有技术，本实用新型提供的卷绕式电芯，其第一活性层涂覆于第一极片的两侧上的各自与第二极片相对的位置，即第一极片的两侧上的各自未与第二极片相对的位置，未涂覆第一活性层；第二活性层涂覆于第二极片的两侧上的各自与第一极片相对的位置，即第二极片的两侧上的各自未与第一极片相对的位置，未涂覆第二活性层。减小了电芯的厚度，同时还减少了第一活性层与第二活性层的用量。因此，本实用新型提供的卷绕式电芯的有益效果是：具有更小的尺寸，提高了电芯的能量密度的同时降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的第一实施例提供的卷绕式电芯的结构示意图。

图标：100-卷绕式电芯；110-第一极片；120-第二极片；130-第一活性层；140-第二活性层；150-隔膜；151-卷芯端；160-第一极耳；170-第二极耳。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

第一实施例

请参照图1所示，本实施例提供的卷绕式电芯100，具有更小的尺寸，提高了电芯的能量密度的同时降低了生产成本。

本实施例提供的卷绕式电芯100，包括第一极片110、第二极片120、第一活性层130、第二活性层140、隔膜150、多个第一极耳160及多个第二极耳170。第一极片110、第二极片120与隔膜150共同卷绕，隔膜150设置于第一极片110与第二极片120之间，第一活性层130选择性涂覆于第一极片110的两侧上，第二活性层140选择性涂覆于第二极片120的两侧上，多个第一极耳160分别设置于第一极片110的多个不同卷层上，多个第二极耳170分别设置于第二极片120的多个不同卷层上。

本实施例提供的卷绕式电芯100，在进行卷绕制作时，第一活性层130涂覆于第一极片110的两侧上的各自与第二极片120相对的位置，即第一极片110的两侧上的各自未与第二极片120相对的位置不进行涂覆。第二活性层140涂覆于第二极片120的两侧上的各自与第一极片110相对的位置，即第二极片120的两侧上的各自未与第一极片110相对的位置不进行涂覆。

在实际应用中，极片上未与异性极片相对的位置涂覆的活性物质得不到充分利用，本实施例中，第一活性层130与第二活性层140的涂覆方式能够在保证二者都得到充分利用的同时，保证卷绕式电芯100能够正常工作，另外由于选择性的涂覆，减少了第一活性层130与第二活性层140的用量，降低了生产成本，同时，卷绕完成的本实施例的卷绕式电芯100具有更小的尺寸，即厚度以及长度均更小。

本实施例中，第一极片110包括依次连接的第一卷绕起始段、第一中间段及第一卷绕收尾段，第一卷绕起始段为图1中的ab段，第一中间段为图1中的bc段，第一卷绕收尾段为图1中的cd段。第二极片120包括依次连接的第二卷绕起始段及第二中间段，第二卷绕起始段为图1中的AB段，第二中间段为图1中的BC段。

本实施例提供的卷绕式电芯100，采用同向卷绕的形式，第一卷绕起始段的端面与第二卷绕起始段的端面对齐，并且同向并列延伸，第一卷绕起始段相较于第二卷绕起始段更靠近卷芯位置，如图1中的ab段相较于AB段处于内圈。第一卷绕收尾段将第二中间段包裹，参照图1中，cd段将BC段包裹，并且本实施例中第一卷绕收尾段的末端与第二中间段的末端对齐，即d端与C端对齐。

本实施例中，第一卷绕起始段的单侧与第二卷绕起始段相对，因此，第一活性层130在第一卷绕起始段上单侧涂覆，如图1中的ab段的外圈侧涂覆有第一活性层130，ab段的内圈侧未进行涂覆。

第一中间段的内圈侧与第二极片120的第二卷绕起始段相对，其外圈侧与第二中间段相对，第一活性层130在第一中间段上双侧涂覆，如图1中的bc段的内外圈侧均涂覆有第一活性层130。

第一卷绕收尾段的内圈侧与第二极片120的部分第二卷绕起始段以及第二中间段相对，第一活性层130在第一卷绕收尾段上单侧涂覆，如图1中的cd段的内圈侧上涂覆有第一活性层130，cd段的外圈侧未进行涂覆。

第二极片120的第二卷绕起始段的内圈侧与第一极片110的第一卷绕起始段相对，第二卷绕起始段的外圈侧与第一极片110的第一中间段以及部分第一卷绕收尾段相对，即第二活性层140在第一卷绕起始段上双侧涂覆，如图1中的AB段的内外圈侧均涂覆有第二活性层140。

第二中间段的内圈侧与第一极片110的第一中间段相对，第二中间段的外圈侧与第一极片110的第一卷绕收尾段相对，即第二活性层140在第二中间段上双侧涂覆，如图1中的BC段的内外圈侧均涂覆有第二活性层140。

因此，第一极片110上的两侧分别部分涂覆，第二极片120上的两侧完全涂覆。

隔膜150上设置有卷芯端151，卷芯端151即为隔膜150更靠近卷芯位置的一端，卷芯端151的端面与第一卷绕起始段的端面对齐，并且同向并列延伸，卷芯端151相较于第一卷绕起始段更靠近卷芯位置，即卷芯最内圈为隔膜150。

本实施例中的隔膜150采用双层膜结构，通过缠绕将第一极片110包裹，并在卷绕式电芯100的最外圈将第一极片110覆盖，对第一极片110形成保护的同时，将第一极片110与第二极片120隔离。

本实施例中，多个第一极耳160分别间隔设置于第一极片110的多个不同的卷层上，且多个第一极耳160于垂直于第一极片110的直线方向上对齐，即多个第一极耳160在卷绕式电芯100的厚度方向上依次排布。

同样的，多个第二极耳170分别间隔设置于第二极片120的多个不同的卷层上，且多个第二极耳170于垂直于第二极片120的直线方向上对齐，即多个第二极耳170在卷绕式电芯100的厚度方向上依次排布。

同时考虑到加工难度，以及减少多层极耳厚度对超声波焊机接头寿命的影响，本实施例中多个第一极耳160与多个第二极耳170各自的对齐为近似对齐，允许各自存在0～0.1mm的错位度。

自然的，多个第一极耳160与多个第二极耳170之间互不接触，本实施例中，多个第一极耳160与多个第二极耳170分别排布于卷绕式电芯100的两端。

本实施例提供的卷绕式电芯100，采用负极片包裹正极片的卷绕形式，即第一极片110为负极片，第二极片120为正极片，对应的，第一极耳160为负极耳，第二极耳170为正极耳。在其他实施例中，可以根据具体的加工及使用要求，更换卷绕形式，即将第一极片110与第二极片120的极性对调。

综上，本实施例提供的卷绕式电芯100，第一活性层130涂覆于第一极片110的两侧上的各自与第二极片120相对的位置，即第一极片110的两侧上的各自未与第二极片120相对的位置不进行涂覆。第二活性层140涂覆于第二极片120的两侧上的各自与第一极片110相对的位置，即第二极片120的两侧上的各自未与第一极片110相对的位置不进行涂覆。能够在保证活性物质得到充分利用的同时，保证卷绕式电芯100能够正常工作，另外由于选择性的涂覆，减少了第一活性层130与第二活性层140的用量，降低了生产成本，同时，卷绕完成的本实施例的卷绕式电芯100具有更小的尺寸，即厚度以及长度均更小，提高了能量密度。

因此，本实施例提供的卷绕式电芯100，具有更小的尺寸，提高了电芯的能量密度的同时降低了生产成本。

第二实施例

一种电池，包括壳体及如第一实施例的卷绕式电芯100，卷绕式电芯100容置于壳体内。

由于其卷绕式电芯100具有更小的尺寸，因此，本实施例提供的卷绕式电芯100，具有更小的尺寸及更高的能量密度，同时降低了生产成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种卷绕式电芯，其特征在于，包括第一极片、第二极片、第一活性层、第二活性层及隔膜，所述第一极片、所述第二极片及所述隔膜共同卷绕，所述隔膜设置于所述第一极片与所述第二极片之间，所述第一活性层涂覆于所述第一极片的两侧上的各自与所述第二极片相对的位置，所述第二活性层涂覆于所述第二极片的两侧上的各自与所述第一极片相对的位置。

2.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一极片包括依次连接的第一卷绕起始段、第一中间段及第一卷绕收尾段，所述第二极片包括依次连接的第二卷绕起始段及第二中间段，所述第一卷绕起始段的端面与所述第二卷绕起始段的端面对齐，并且同向并列延伸，所述第一卷绕起始段相较于所述第二卷绕起始段更靠近卷芯位置，所述第一卷绕收尾段将所述第二中间段包裹。

3.根据权利要求2所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一卷绕起始段与所述第二卷绕起始段相对的一侧涂覆有所述第一活性层，所述第一中间段的两侧均涂覆有所述第一活性层，所述第一卷绕收尾段与部分所述第二卷绕起始段及所述第二中间段相对的一侧涂覆有所述第一活性层。

4.根据权利要求2所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一卷绕起始段与所述第二中间段的两侧均涂覆有所述第二活性层。

5.根据权利要求2所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述隔膜上设置有卷芯端，所述卷芯端的端面与所述第一卷绕起始段的端面对齐，并且同向并列延伸，所述卷芯端相较于所述第一卷绕起始段更靠近卷芯位置。

6.根据权利要求2所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一卷绕收尾段的端面与所述第二中间段的端面对齐。

7.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述卷绕式电芯还包括多个第一极耳及多个第二极耳，多个所述第一极耳分别间隔设置于所述第一极片上，多个所述第二极耳分别间隔设置于所述第二极片上。

8.根据权利要求7所述的卷绕式电芯，其特征在于，多个所述第一极耳分别设置于所述第一极片的多个不同卷层上，且多个所述第一极耳于垂直于所述第一极片的直线方向上对齐。

9.根据权利要求7所述的卷绕式电芯，其特征在于，多个所述第二极耳分别设置于所述第二极片的多个不同卷层上，且多个所述第一极耳于垂直于所述第二极片的直线方向上对齐。

10.一种电池，其特征在于，包括壳体及如权利要求1-9任一项所述的卷绕式电芯，所述卷绕式电芯容置于所述壳体内。

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