CN210006844U - 软包锂电池电芯结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种软包锂电池电芯结构，包括：第一隔膜、正极片、第二隔膜、负极片、正极耳、负极耳、卷芯、插销、插口、吸液块；本实用新型采用弹性绝缘板进行围卷，且通过插销和插口使弹性绝缘板活动连接，使卷芯具有一定的回弹张力，使锂电池在使用过程中受热膨胀时，导致隔膜张力变大，进而将隔膜的张力传递至卷芯，使卷芯收缩，预留出一定的空隙对隔膜受到的张力进行缓解，防止隔膜被变形撕裂导致电池的正极和负极相接触从而发生短路，卷芯内设凝胶态聚合物，吸收储存多余的电解液以延缓电池衰退的时间，增强电池的循环使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池的电芯领域。更具体地说，本实用新型涉及一种软包锂电池电芯结构。
背景技术
软包锂电池具有重量轻、体积小、容量大、功率高、无重金属污染等特点，成为便携电子设备以及电动车用的理想电源。
同样的，锂电池虽然有如上优点，但是也存在一些比较严重的问题，特别是当电池受到撞击、挤压等不安全行为时，容易导致电池内部短路产生火花、自燃、甚至发生爆炸的现象；或者在充电时，电池内温度过高使电池内阴极和阳极间的隔膜发生收缩甚至撕裂，使电池的正极和负极相接触从而发生短路，造成无可挽回的损失，因此需要一种充电时受热隔膜不易发生变形的锂电池电芯结构。
发明内容
本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供一种软包锂电池电芯结构，其采用弹性绝缘板进行围卷，且通过插销和插口使弹性绝缘板活动连接，使卷芯具有一定的回弹张力，使锂电池在使用过程中受热膨胀时，导致隔膜张力变大，进而将隔膜的张力传递至卷芯，使卷芯收缩，预留出一定的空隙对隔膜受到的张力进行缓解，防止隔膜被变形撕裂导致电池的正极和负极相接触从而发生短路，卷芯内设凝胶态聚合物，吸收储存多余的电解液以延缓电池衰退的时间，增强电池的循环使用寿命。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种软包锂电池电芯结构，包括：
卷绕层，该卷绕层按照由外至内叠放卷绕设置，由外至内依次为，包括第一隔膜、正极片、第二隔膜、负极片，所述正极片上设有正极耳，所述负极片上设有负极耳，还包括：
卷芯，其是由一弹性绝缘板围成的梭形筒状结构，所述弹性绝缘板的一侧短边搭设在所述弹性绝缘板的另一侧短边上，所述卷芯的一侧短边上均匀间隔的设置有多个片状的插销，所述卷芯靠近另一侧短边的板面上开设有与多个插销分别对应的多个插口，以使所述插销插入所述插口中；
所述卷芯内部设有一吸液块，所述吸液块的截面略小于与所述卷芯的内截面，所述吸液块的长度与所述卷芯的长度相同，所述吸液块为凝胶态聚合物，所述卷绕层绕所述卷芯的周向绕设。
优选的是，所述正极耳有多个，其沿所述正极片的长度方向依次设置，当所述卷绕层绕设在所述卷芯上，多个正极耳相互重叠；
所述负极耳有多个，其沿所述负极片的长度方向依次设置，当所述卷绕层绕设在所述卷芯上，多个负极耳相互重叠。
优选的是，所述第一隔膜和所述第二隔膜与所述正极片用双面胶粘合，粘合方式为点粘合。
优选的是，双面胶的点粘合的位置在所述第一隔膜和所述第二隔膜上沿长度方向间隔均匀设置，且呈波浪形排列。
优选的是，所述卷芯的外侧壁上且靠近所述卷芯的两边沿处设有一对第一限位板和一对第二限位板，所述第一限位板和所述第二限位板关于所述卷芯中心呈中心对称，所述第一限位板和所述第二限位板均垂直于所述卷芯的外侧壁。
优选的是，所述第一限位板和所述第二限位板的边缘为弧形。
本实用新型至少包括以下有益效果：
1、通过使用弹性绝缘板进行围卷，且通过插销和插口使弹性绝缘板活动连接得到卷芯，使卷芯具有一定的回弹张力，使锂电池在使用过程中受热膨胀时，导致隔膜张力变大，进而将隔膜的张力传递至卷芯，使卷芯收缩，预留出一定的空隙对隔膜受到的张力进行缓解，防止隔膜被变形撕裂导致电池的正极和负极相接触从而发生短路；
2、在卷芯内设凝胶态聚合物，一方面可以支撑所述卷芯，增强卷芯的刚性，另一方面可以吸收储存多余的电解液以延缓电池衰退的时间，当卷芯收缩则对吸液块挤压，使吸液块内储存的电解液进行循环，增强电池的循环使用寿命。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型其中一种技术方案所述软包锂电池电芯的结构示意图；
图2为本实用新型其中一种技术方案所述软包锂电池电芯卷芯的结构示意图；
图3为本实用新型其中一种技术方案所述软包锂电池电芯卷绕层的结构示意图；
图4为本实用新型其中一种技术方案所述软包锂电池电芯卷绕层的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-4所示，本实用新型提供一种软包锂电池电芯结构，包括：
卷绕层4，该卷绕层4按照由外至内叠放卷绕设置，由外至内依次为，包括第一隔膜402、正极片403、第二隔膜404、负极片401，所述正极片403上设有正极耳，所述负极片401上设有负极耳，其中，第一隔膜402和第二隔膜404可统称为隔膜；
卷芯2，其是由一弹性绝缘板围成的梭形筒状结构，所述梭形筒状结构是指所述卷芯2垂直其轴线的水平截面为梭形，所述弹性绝缘板的一侧短边搭设在所述弹性绝缘板的另一侧短边上，所述卷芯2的一侧短边上均匀间隔的设置有多个片状的插销6，所述卷芯2靠近另一侧短边的板面上开设有与多个插销6分别对应的多个插口5，以使所述插销6插入所述插口5中，使卷芯2保持筒状状态，所述插销6具有一定的长度，插销6在所述插口5内可沿所述卷芯2的周向方向有一定距离的运动，但不会滑出所述插口5；当锂电池的隔膜受热收缩时，隔膜的张力压迫所述卷芯2，使卷芯2插销6移动，所述卷芯2的内径变小，以缓解隔膜的张力；
所述卷芯2内部设有一吸液块1，所述吸液块1的截面略小于与所述卷芯2的内截面，所述吸液块1的长度与所述卷芯2的长度相同，所述吸液块1为凝胶态聚合物，所述卷绕层4绕所述卷芯2的周向绕设，所述凝胶态聚合物上横向设有若干个微孔，所述横向为与所述卷芯2的轴向相同的方向，其中，所述吸液块1与专利CN207993994U中的凝胶态聚合物为同一种物质，以达到吸收电解液和释放电解液的目的；
在这种技术方案中，通过使用弹性绝缘板进行围卷，且通过插销6和插口5使弹性绝缘板活动连接得到卷芯2，使卷芯2具有一定的回弹张力，使锂电池在使用过程中受热膨胀时，导致隔膜张力变大，进而将隔膜的张力传递至卷芯2，使卷芯2收缩，预留出一定的空隙对隔膜受到的张力进行缓解，防止隔膜被变形撕裂导致电池的正极和负极相接触从而发生短路，另外在卷芯2内设凝胶态聚合物，一方面可以支撑所述卷芯2，增强卷芯2的刚性，另一方面可以吸收储存多余的电解液以延缓电池衰退的时间，当卷芯2收缩则对吸液块1挤压，使吸液块1内储存的电解液进行循环，增强电池的循环使用寿命。
在另一种技术方案中，所述正极耳有多个，其沿所述正极片的长度方向依次设置，当所述卷绕层4绕设在所述卷芯2上，多个正极耳相互重叠；
所述负极耳有多个，其沿所述负极片的长度方向依次设置，当所述卷绕层4绕设在所述卷芯2上，多个负极耳相互重叠；
采用该技术方案，有利于锂电池的放电过程的稳定，分散充放电过程中及极片上的锂离子的富集，防止锂离子因局部浓度过高形成晶体析出刺穿隔膜，而且设置多个极耳可以省去裁切极耳不齐整的工序，降低生产成本。
在另一种技术方案中，所述第一隔膜和所述第二隔膜与所述正极片用双面胶粘合，粘合方式为点粘合7，采用该技术方案，可以在保证隔膜与正极片粘合紧密的基础上尽可能大的增大极片与电解液的接触面积，即在不影响电池充放电的同时，使正极片与隔膜紧密连接，防止隔膜脱离使正负极片接触短路。
在另一种技术方案中，双面胶的点粘合7的位置在所述第一隔膜和所述第二隔膜上沿长度方向间隔均匀设置，且呈波浪形排列，采用该技术方案，能够尽可能的使正极片与第一隔膜和第二隔膜粘合的更紧密且不耗费多余的双面胶也不占用正极片的反应面积。
在另一种技术方案中，所述卷芯2的外侧壁上且靠近所述卷芯2的两边沿处设有一对第一限位板301和一对第二限位板302，所述第一限位板301和所述第二限位板302关于所述卷芯2中心呈中心对称，所述第一限位板301和所述第二限位板302均垂直于所述卷芯2的外侧壁，采用该技术方案，能够将卷绕层4规整的卷绕在卷芯2上，防止卷绕层4在生产过程中脱离卷芯2，提高生产良率。
在另一种技术方案中，所述第一限位板301和所述第二限位板302的边缘为弧形，采用该技术方案，使卷芯2在后续的软包锂电池时不会因为第一限位板301或第二限位板302的尖端部分划破软包外壳导致电池漏液的问题存在。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型软包锂电池电芯结构的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (6)
1.软包锂电池电芯结构，包括卷绕层，该卷绕层按照由外至内叠放卷绕设置，由外至内依次为，包括第一隔膜、正极片、第二隔膜、负极片，所述正极片上设有正极耳，所述负极片上设有负极耳，其特征在于，还包括：
卷芯，其是由一弹性绝缘板围成的梭形筒状结构，所述弹性绝缘板的一侧短边搭设在所述弹性绝缘板的另一侧短边上，所述卷芯的一侧短边上均匀间隔的设置有多个片状的插销，所述卷芯靠近另一侧短边的板面上开设有与多个插销分别对应的多个插口，以使所述插销插入所述插口中；
所述卷芯内部设有一吸液块，所述吸液块的截面略小于与所述卷芯的内截面，所述吸液块的长度与所述卷芯的长度相同，所述吸液块为凝胶态聚合物，所述卷绕层绕所述卷芯的周向绕设。
2.如权利要求1所述的软包锂电池电芯结构，其特征在于，所述正极耳有多个，其沿所述正极片的长度方向依次设置，当所述卷绕层绕设在所述卷芯上，多个正极耳相互重叠；
所述负极耳有多个，其沿所述负极片的长度方向依次设置，当所述卷绕层绕设在所述卷芯上，多个负极耳相互重叠。
3.如权利要求1所述的软包锂电池电芯结构，其特征在于，所述第一隔膜和所述第二隔膜与所述正极片用双面胶粘合，粘合方式为点粘合。
4.如权利要求3所述的软包锂电池电芯结构，其特征在于，所述双面胶的点粘合的位置在所述第一隔膜和所述第二隔膜上沿长度方向间隔均匀设置，且呈波浪形排列。
5.如权利要求1所述的软包锂电池电芯结构，其特征在于，所述卷芯的外侧壁上且靠近所述卷芯的两边沿处设有一对第一限位板和一对第二限位板，所述第一限位板和所述第二限位板关于所述卷芯中心呈中心对称，所述第一限位板和所述第二限位板均垂直于所述卷芯的外侧壁。
6.如权利要求5所述的软包锂电池电芯结构，其特征在于，所述第一限位板和所述第二限位板的边缘为弧形。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113851651A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-12-28 | 宁波维科电池有限公司 | 一种高硬度锂离子电池及其制备方法 |
| CN117039109A (zh) * | 2023-10-09 | 2023-11-10 | 长春汽车工业高等专科学校 | 一种新能源汽车电池生产用卷绕设备 |
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| CN117039109A (zh) * | 2023-10-09 | 2023-11-10 | 长春汽车工业高等专科学校 | 一种新能源汽车电池生产用卷绕设备 |
| CN117039109B (zh) * | 2023-10-09 | 2023-12-08 | 长春汽车工业高等专科学校 | 一种新能源汽车电池生产用卷绕设备 |
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