CN210379288U

CN210379288U - 一种电池卷芯用的电极片及柱状或纽扣电池

Info

Publication number: CN210379288U
Application number: CN201921625508.5U
Authority: CN
Inventors: 陈志勇; 童焰
Original assignee: Guangdong Mic Power New Energy Co Ltd
Current assignee: Guangdong Mic Power New Energy Co Ltd
Priority date: 2019-09-26
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2020-04-21
Anticipated expiration: 2029-09-26

Abstract

本实用新型涉及一种电池卷芯用的电极片及柱状或纽扣电池，所述电极片包括极耳、片状集流体以及分别附着在所述片状集流体的两个表面上的两个电极活性材料，其中位于卷绕内侧的所述电极活性材料的边缘在卷绕的始端和/或末端相对于另一个电极活性材料的边缘进行缩进，以形成空箔区，所述极耳的一端与所述片状集流体连接。本实用新型用于解决现有极片易断的问题。由于在始端和/或末端设有空箔区，所以，在卷绕时，减小了电极片在始端和/或末端的弯曲应力，杜绝了断裂的问题。另外，由于采用了本实用新型实施例提供的极耳和极片的连接方式和技术参数，杜绝了极耳焊接区域的剪切力导致的极片断裂的问题，实现了提高生产效率和产品质量提升的效果。

Description

一种电池卷芯用的电极片及柱状或纽扣电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种电池卷芯用的电极片及柱状或纽扣电池。

背景技术

柱状电池或纽扣电池通常包括盖体、壳体和卷芯式电芯或叠片式电芯。盖体和壳体扣合在一起，以在它们内部形成密闭空间。盖体和壳体为金属材料，例如，不锈钢。电芯位于密闭空间中。电芯的正极极耳与盖体连接，负极极耳与壳体连接。盖体作为电池的正极，壳体作为电池的负极。在正极和负极之间具有密封圈。密封圈使盖体和壳体密封并且相互绝缘。

现有的卷芯式电芯的集流体在进行螺旋卷绕时，集流体的始端或末端容易出现断裂的问题，另外集流体与极耳焊接时或焊接后容易出现集流体的焊接区断裂的问题。

因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述至少一个技术问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种电池卷芯用的电极片及柱状或纽扣电池。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种电池卷芯用的电极片，包括极耳、片状集流体以及分别附着在所述片状集流体的两个表面上的两个电极活性材料，其中位于卷绕内侧的所述电极活性材料的边缘在卷绕的始端和/或末端相对于另一个电极活性材料的边缘进行缩进，以形成空箔区，所述极耳的一端与所述片状集流体连接。

可选地或另选地，所述电极片为正极极片，所述电极活性材料为正极活性材料，两个所述正极活性材料在卷绕的始端呈错位设置，以在边缘缩进的部位形成所述空箔区，所述极耳连接在所述片状集流体的末端，并且位于所述片状集流体的与所述空箔区相背的一侧。

可选地或另选地，所述电极片为负极极片，所述电极活性材料为负极活性材料，两个所述负极活性材料在卷绕的末端呈错位设置，以在边缘缩进的部位形成所述空箔区，所述极耳连接在所述片状集流体的末端，并且位于所述空箔区一侧，所述极耳与所述空箔区相间隔。

可选地或另选地，所述极耳的一端的焊点面积占极耳一端与所述片状集流体的重叠面积的10％～90％。

可选地或另选地，所述极耳的宽度为所述片状集流体的空箔焊接区的长度的5％～95％。

可选地或另选地，所述极耳的一端与所述片状集流体的重叠的长度为所述片状集流体的宽度的5％～100％。

可选地或另选地，所述极耳的焊接点为至少一个圆形、椭圆形或者带有倒角的多边形。

可选地或另选地，所述极耳和电极片的重叠区域上设有绝缘包覆层，绝缘包覆层被配置为用于防止焊点上的毛刺刺穿隔膜。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种柱状或纽扣电池，包括电极卷芯、扣合在一起且封闭电极卷芯的内侧钢壳和外侧钢壳，以及设置在内侧钢壳和外侧钢壳之间的绝缘套筒，所述电极卷芯包括上述所述的电极片。

可选地或另选地，所述电极片包括正极极片和负极极片，正极极片和负极极片以同一圆心螺旋卷绕，正极极片和负极极片上的两个极耳位于各自极片的末端，并且两个极耳的对应部位相对于所述圆心的连线的夹角为≤10°～350°。

可选地或另选地，所述正极极片和负极极片上的极耳均位于集流体曲面的径向外侧。

可选地或另选地，所述电极片包括正极极片和负极极片，正极极片和负极极片以同一圆心螺旋卷绕，正极极片和负极极片之间设有电极隔离件，正极极片和负极极片上的两个极耳，其中一个位于卷芯的始端，另一个位于卷芯的末端。

本实用新型实施例提供的一种电池卷芯用的电极片由于在始端和/或末端设有空箔区，所以，在卷绕时，减小了电极片在始端和/或末端的弯曲应力，杜绝了断裂的问题。另外，由于采用了本实用新型实施例提供的极耳和极片的连接方式和技术参数，杜绝了极耳焊接区域的剪切力导致的极片断裂的问题，实现了提高生产效率和产品质量提升的效果。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型实施例1的剖视结构示意图。

图2是本实用新型实施例2的剖视结构示意图。

图3是本实用新型实施例3的正视结构示意图。

图4是本实用新型实施例3的另一实施方式的正视结构示意图。

图5是本实用新型实施例4的正视结构示意图。

图6是本实用新型实施例5的电极卷芯的正视结构示意图。

图7是本实用新型实施例5的电池的正视结构示意图。

图8是本实用新型实施例6的电池的剖视结构示意图。

1-极耳，2-片状集流体，21-空箔区，22-空箔焊接区，3-电极活性材料，4-焊点，5-正极极片，6-负极极片，7-电极隔离件，8-绝缘包覆层，100-电极卷芯，200-内侧钢壳，300-外侧钢壳，400-绝缘套筒。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

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讨论。

图1是本实用新型实施例1的剖视结构示意图。图2是本实用新型实施例2的剖视结构示意图。图3是本实用新型实施例3的正视结构示意图。图4是本实用新型实施例3的另一实施方式的正视结构示意图。图5是本实用新型实施例4的正视结构示意图。图6是本实用新型实施例5的电极卷芯的正视结构示意图。图7是本实用新型实施例5的电池的正视结构示意图。图8是本实用新型实施例6的电池的剖视结构示意图。

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例1提供的一种电池卷芯用的电极片，包括极耳1、片状集流体2以及分别附着在片状集流体2的两个表面上的两个电极活性材料3。本实施例1中的片状集流体2为正极极片，电极活性材料3为正极活性材料。正极活性材料为钴酸锂、磷酸铁锂等。在制作卷芯时，首先，将电极片和电极隔离件层叠在一起；然后，由一端开始进行螺旋卷绕，最终形成螺旋状的卷芯。两个正极活性材料3在卷绕的始端呈错位设置，以在边缘缩进的部位形成空箔区21。极耳1连接在片状集流体2的末端，并且位于片状集流体2的与空箔区21相背的一侧。在该例子中，空箔区21位于卷芯的中心位置。

当然，两个正极活性材料3也可以在卷绕的末端呈错位设置，极耳1连接在片状集流体2的始端。

当然，两个正极活性材料3也可以在卷绕的始端和末端均呈错位设置，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。

当卷绕设备对集流体2进行卷绕时，由于在片状集流体2的始端和/或末端设有空箔区，卷绕时，减小了电极片在始端和/或末端的弯曲应力，杜绝了断裂的问题。

此外，由于电极活性材料具有设定的厚度，在卷绕的时候容易形成挤压，导致边缘的材料脱落。位于始端的空箔区能形成避让空间，避免在卷绕时边缘的材料被挤压。

此外，空箔区能够节省电极活性材料，提升电池的空间利用率，提升电池的能量密度。

实施例2

如图2所示，本实用新型实施例2提供的一种电池卷芯用的电极片，包括极耳1、片状集流体2以及分别附着在片状集流体2的两个表面上的两个电极活性材料3，本实施例2中的状集流体2为负极极片，电极活性材料3为负极活性材料，负极活性材料为石墨。两个负极活性材料3在卷绕的末端呈错位设置，以在边缘缩进的部位形成所述空箔区21，极耳1连接在片状集流体2的末端，并且位于空箔区21一侧，极耳1与空箔区21相间隔。

本实施例2和实施例1的卷绕方式、所达到的效果相同，本实施例2的空箔区21也可以设置在始端和/或末端，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。

实施例3

如图3所示，本实施例3公开了极耳1的一端与片状集流体2的连接方式与技术参数，图中a-a方向为集流体2的空箔焊接区22的宽度，b-b方向为集流体2的空箔焊接区22的长度。

例如，极耳1的一端的焊点4的面积占极耳1的一端与片状集流体2的重叠面积的10％～90％。该焊点面积范围实现了在确保连接牢固的同时，最大限度地减少对片状集流体2的强度的损害。

例如，极耳1的宽度为所述片状集流体2的空箔焊接区22的长度的5％～95％。该宽度范围实现了在确保连接牢固的同时，最大限度地减少对片状集流体2的强度的损害。

例如，极耳1的一端与所述片状集流体2的重叠的长度为所述片状集流体2的宽度的5％～100％。该长度范围实现了在确保连接牢固的同时，最大限度地减少对片状集流体2的强度的损害。

例如，极耳1的一端的焊点4的形状为至少一个具有倒圆角的多边形。例如具有倒圆角的矩形、直角三角形等。

当然，如图4所示，焊点4也可以为一个或多个圆形或椭圆形。

由于采用了本实用新型实施例提供的极耳和极片的连接方式和技术参数，杜绝了极耳焊接区域的剪切力导致的极片断裂的问题，实现了提高生产效率和产品质量提升的效果。

实施例4

如图5所示，本实施例4与上述实施例基本相同，不同之处在于：极耳1和电极片2的重叠区域上设有绝缘包覆层8，绝缘包覆层8被配置为用于防止极耳1和电极片2的焊点4上的毛刺刺穿隔膜或电极隔离件以引发短路。

例如，绝缘包覆层8可以为粘贴在重叠区上并覆盖住焊点4的绝缘胶纸。

例如，绝缘胶纸的材料是PET或PI的材料，厚度为3-20微米。

当然，为了方便实际应用，绝缘包覆层也可以贴合到极耳1未焊接面的对侧面。

本实施例由于在极耳1和电极片2的重叠区域上设有绝缘包覆层8，杜绝了引发短路的隐患，实现了延长使用寿命的效果。

实施例5

如图6和图7所示，本实用新型实施例6提供一种柱状或纽扣电池，包括电极卷芯100、扣合在一起且封闭电极卷芯100的内侧钢壳200和外侧钢壳300，以及设置在内侧钢壳200和外侧钢壳300之间的绝缘套筒400，所述电极卷芯100包括包括实施例1和实施例2中的正极极片5和负极极片6。本实用新型实施例5采用实施例3和实施例4中的连接方式。正极极片5和负极极片6以同一圆心螺旋卷绕，正极极片5和负极极片6之间设有电极隔离件7，正极极片5和负极极片6上的极耳1均位于集流体曲面的径向外侧。

本实施例提供的柱状或纽扣电池实现了生产效率高和产品质量稳定的效果。

当然，正极极片5和负极极片6上的极耳1分别位于集流体曲面的径向外侧和内侧，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。

本实施例中，正极极片5在收尾外圈，正极极片5通过极耳1与柱状或纽扣电池的内侧钢壳连接；负极极片6通过极耳1与柱状或纽扣电池的外侧钢壳连接，电池对应内侧钢壳为正极，外侧钢壳为电池负极。

当然，也可以是负极极片6在收尾外圈，负极极片6通过极耳1与柱状或纽扣电池的内侧钢壳连接；正极极片5通过极耳1与柱状或纽扣电池的外侧钢壳连接，电池对应内侧钢壳为正极，外侧钢壳为电池负极。

极耳1与柱状或纽扣电池的外侧钢壳或内侧钢壳连接时，由极耳1至钢壳内壁方向焊接。可以点焊接，通过极耳焊接到钢壳或导电胶粘接。

本实施例中，如图6所示，正极极片5和负极极片6上的两个极耳1位于各自极片的末端，并且两个极耳1的对应部位相对于所述圆心的连线的夹角为≤10°～350°。

实施例6

如图8所示，本实施例中，电极片包括正极极片5和负极极片6，正极极片5和负极极片6以同一圆心螺旋卷绕，正极极片5和负极极片6之间设有电极隔离件7，正极极片5和负极极片6上的两个极耳1，其中一个极耳1位于卷芯的始端，另一个极耳1位于卷芯的末端。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims

1.一种电池卷芯用的电极片，其特征在于：包括极耳、片状集流体以及分别附着在所述片状集流体的两个表面上的两个电极活性材料，其中位于卷绕内侧的所述电极活性材料的边缘在卷绕的始端和/或末端相对于另一个电极活性材料的边缘进行缩进，以形成空箔区，所述极耳的一端与所述片状集流体连接。

2.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于：所述电极片为正极极片，所述电极活性材料为正极活性材料，两个所述正极活性材料在卷绕的始端呈错位设置，以在边缘缩进的部位形成所述空箔区，所述极耳连接在所述片状集流体的末端，并且位于所述片状集流体的与所述空箔区相背的一侧。

3.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于：所述电极片为负极极片，所述电极活性材料为负极活性材料，两个所述负极活性材料在卷绕的末端呈错位设置，以在边缘缩进的部位形成所述空箔区，所述极耳连接在所述片状集流体的末端，并且位于所述空箔区一侧，所述极耳与所述空箔区相间隔。

4.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于：所述极耳的一端的焊点面积占极耳一端与所述片状集流体的重叠面积的10％～90％。

5.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于：所述极耳的宽度为所述片状集流体的空箔焊接区的长度的5％～95％。

6.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于：所述极耳的一端与所述片状集流体的重叠的长度为所述片状集流体的宽度的5％～100％。

7.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于：所述极耳的一端的焊点为至少一个圆形、椭圆形或者带有倒角的多边形。

8.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于：所述极耳和电极片的重叠区域上设有绝缘包覆层，绝缘包覆层被配置为用于防止焊点上的毛刺刺穿隔膜。

9.一种柱状或纽扣电池，包括电极卷芯、扣合在一起且封闭电极卷芯的内侧钢壳和外侧钢壳，以及设置在内侧钢壳和外侧钢壳之间的绝缘套筒，其特征在于：所述电极卷芯包括权利要求1-3中任一所述的电极片。

10.根据权利要求9所述的一种柱状或纽扣电池，其特征在于：所述电极片包括正极极片和负极极片，正极极片和负极极片以同一圆心螺旋卷绕，正极极片和负极极片之间设有电极隔离件，正极极片和负极极片上的两个极耳位于各自极片的末端，并且两个极耳的对应部位相对于所述圆心的连线的夹角为≤10°～350°。

11.根据权利要求10所述的一种柱状或纽扣电池，其特征在于：所述正极极片和负极极片上的极耳均位于集流体曲面的径向外侧。

12.根据权利要求9所述的一种柱状或纽扣电池，其特征在于：所述电极片包括正极极片和负极极片，正极极片和负极极片以同一圆心螺旋卷绕，正极极片和负极极片之间设有电极隔离件，正极极片和负极极片上的两个极耳，其中一个位于卷芯的始端，另一个位于卷芯的末端。