CN210926201U - 一种卷绕式锂离子电池电芯 - Google Patents

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胡本安
于子龙
贾兴
吴善程
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杨山
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Abstract

本实用新型属于锂离子电池制造技术领域，尤其涉及一种卷绕式锂离子电池电芯，包括依次叠放且由内到外卷绕的阴极极片和阳极极片，阴极极片和阳极极片之间设置有隔离膜；电芯具有一非装机面和与非装机面相对设置的一装机面，阴极极片收尾在装机面；阴极极片的一面设置有阴极极耳，阴极极片的另一面在与阴极极耳相对应的位置贴有第一极耳保护胶纸；阳极极片的一面设置有阳极极耳，阳极极片的另一面在与阴极极耳相对应的位置设置有第二极耳保护胶纸。本实用新型提供的卷绕式锂离子电池电芯，阴极极片少了一条胶纸，即可满足阴极极片收尾到装机面，同时非装机面阴极上需要贴两道热熔双面胶的全自动贴胶需求。

Description

一种卷绕式锂离子电池电芯
技术领域
本实用新型属于锂离子电池制造技术领域，尤其涉及一种卷绕式锂离子电池电芯。
背景技术
锂离子电池由于具有高比能量和高电压等优点已广泛应用于笔记本电脑、移动通讯等。
电芯做成电池后装在手机等数码设备电池仓里，称之为电池装机。电池朝向电池仓的一面定义为电池的装机面，为使锂离子电池的机械可靠性如跌落、滚筒、微跌等测试可以满足客户更高的需求，电池装机面会使用背胶将电芯的铝塑膜外壳固定在电池仓。相应地，电池背对电池仓的一面定义为电池的非装机面。
软包锂离子电芯包括裸电芯以及包裹裸电芯的外壳，裸电芯直接放置在外壳的内部。由于电池具有装机面和非装机面，电芯也相应地定义有电芯的装机面和非装机面。
随着5G时代的来临，手机对电芯的容量以及安全性能要求越来越高，为了防止裸电芯与外壳之间会发生相对滑动而产生安全风险，需要在电芯非装机面的阴极极片上贴两道热熔双面胶，通过热熔双面胶固定住外壳与裸电芯，从而满足电芯的机械可靠性。
目前的卷绕工艺一般是在自动卷绕一体机上进行，在现有的卷绕工艺中，阴极极片极耳位两道与膜区头尾四道共需要贴六道胶纸。但由于电芯厚度或者能量密度的不同要求，当阴极极片的空铝箔收尾到电芯的装机面时，需要另外贴一道胶纸收尾。
然而，目前的自动卷绕一体机不能满足全部贴胶操作，为实现制样要求，当阴极极片的空铝箔收尾到电芯的装机面时，需要人工手动贴一条胶纸，此操作会造成人工成本增加以及制样周期延长，不利于电芯大规模生产。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：提供一种卷绕式锂离子电池电芯，当阴极极片的空铝箔收尾到电芯的装机面时，不需要人工手动贴一条胶纸，同样可以满足贴胶要求。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种卷绕式锂离子电池电芯，包括依次叠放且由内到外卷绕的阴极极片和阳极极片，所述阴极极片和所述阳极极片之间设置有隔离膜；所述电芯具有一非装机面和与所述非装机面相对设置的一装机面，所述阴极极片收尾在所述装机面；所述阴极极片的一面设置有阴极极耳，所述阴极极片的另一面在与所述阴极极耳相对应的位置贴有第一极耳保护胶纸；所述阳极极片的一面设置有阳极极耳，所述阳极极片的另一面在与所述阴极极耳相对应的位置设置有第二极耳保护胶纸。
需要说明的是，在充放电过程中为了保证阴极脱出的锂离子完全嵌入到阳极中，阳极活性物质层涂覆区一定要包覆阴极活性物质层涂覆区，所以在卷绕过程中，同一型号电芯，阴极极片和阳极极片的位置相对固定。第二极耳保护胶纸同样可以起到隔离阴阳极的作用，因为当极耳焊接毛刺刺破隔膜时，第二极耳保护胶纸的保护作用使阴阳极不会发生短路。
作为本实用新型所述的卷绕式锂离子电池电芯的一种改进，所述第二极耳保护胶纸和所述阴极极耳之间设置有所述隔离膜。
作为本实用新型所述的卷绕式锂离子电池电芯的一种改进，所述阴极极片的末端为尾部双面空白区，所述尾部双面空白区通过收尾胶收尾在所述装机面。现有的卷绕机构能够自动贴收尾胶在装机面。
作为本实用新型所述的卷绕式锂离子电池电芯的一种改进，所述阴极极片包括阴极集流体和涂覆在所述阴极集流体两表面的阴极活性物质层，所述阴极活性物质层的头部贴有阴极头部保护胶，所述阴极活性物质层的尾部贴有阴极尾部保护胶。阴极活性物质层涂布不均匀，可能会在阳极对位上析锂，所以在阴极头尾贴胶防止析锂。阴极头部保护胶和阴极尾部保护胶均需要同时贴住部分阴极活性物质层和部分阴极集流体。
作为本实用新型所述的卷绕式锂离子电池电芯的一种改进，所述阴极头部保护胶、所述阴极尾部保护胶的数量分别为2条。
作为本实用新型所述的卷绕式锂离子电池电芯的一种改进，所述阳极极片包括阳极集流体和涂覆在所述阳极集流体两表面的阳极活性物质层，所述阳极集流体的头部贴有阳极保护胶。由于阴极极片头部和阳极极片头部错开卷绕，阴极集流体的材质为铝箔，铝箔的裁断面会有毛刺，阳极保护胶的主要作用是用来防止阴极铝箔的裁断面毛刺刺穿隔膜，导致短路。所以，阳极保护胶的位置与阴极铝箔的头部相对应。
作为本实用新型所述的卷绕式锂离子电池电芯的一种改进，所述阳极极耳的表面贴有第三极耳保护胶纸。
作为本实用新型所述的卷绕式锂离子电池电芯的一种改进，所述非装机面的所述阴极极片上贴有热熔双面胶。通过热熔双面胶固定住外壳与裸电芯，防止裸电芯与外壳之间发生相对滑动而产生安全问题，以满足电芯的机械可靠性。
本实用新型的有益效果包括但不限于：本实用新型提供的卷绕式锂离子电池电芯，阴极极片少了一条胶纸，即可满足阴极极片收尾到装机面，同时非装机面阴极上需要贴两道热熔双面胶的全自动贴胶需求。本实用新型操作简便，无需改动原有自动卷绕一体机未增加设备购置和设备改造成本，也未增加新的工序即可实现奇偶层数以及正反极性等多种不设计结构电芯的全自动贴胶，未增加物料成本，同时减少了人工成本，缩短了制样周期。另外，本实用新型对电芯的安全性能并无影响，依然充分发挥了胶纸的作用，实现了胶纸的使用效果。
附图说明
图1为本实用新型卷绕式锂离子电池电芯中阴极极片的剖视图。
图2为本实用新型卷绕式锂离子电池电芯中阳极极片的剖视图。
图3为本实用新型卷绕式锂离子电池电芯的剖视图。
图4为本实用新型卷绕式锂离子电池电芯的结构示意图。
图5为本实用新型卷绕式锂离子电池电芯卷绕贴胶内层结构示意图。
图中：1-电芯，2-阴极极片，3-阳极极片，4-隔离膜，5-非装机面，6-装机面，7-阴极极耳，8-阳极极耳，9-阴极活性物质层，10-阳极活性物质层，11-第一极耳保护胶纸，12-第三极耳保护胶纸，13-第二极耳保护胶纸，14-热熔双面胶，15-收尾胶，16-阴极头部保护胶，17-阴极尾部保护胶，18-阳极保护胶，20-阴极集流体，201-尾部双面空白区。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式并不限于此。
如图1～5所示，本实施例提供一种卷绕式锂离子电池电芯1，包括依次叠放且由内到外卷绕的阴极极片2和阳极极片3，阴极极片2和阳极极片3之间设置有隔离膜4；电芯1具有一非装机面5和与非装机面5相对设置的一装机面6，阴极极片2收尾在装机面6；阴极极片2的一面设置有阴极极耳7，阴极极片2的另一面在与阴极极耳7相对应的位置贴有第一极耳保护胶纸11；阳极极片3的一面设置有阳极极耳8，阳极极片3的另一面在与阴极极耳7相对应的位置设置有第二极耳保护胶纸13。
进一步地，第二极耳保护胶纸13和阴极极耳7之间设置有隔离膜4。
进一步地，阴极极片2的末端为尾部双面空白区201，尾部双面空白区201通过收尾胶15收尾在装机面6。现有的卷绕机构能够自动贴收尾胶15在装机面6。
进一步地，阴极极片2包括阴极集流体20和涂覆在阴极集流体20两表面的阴极活性物质层9，阴极活性物质层9的头部贴有阴极头部保护胶16，阴极活性物质层9的尾部贴有阴极尾部保护胶17。阴极活性物质层9涂布不均匀，可能会在阳极对位上析锂，所以在阴极头尾贴胶防止析锂。阴极头部保护胶16和阴极尾部保护胶17均需要同时贴住部分阴极活性物质层9和部分阴极集流体20。
进一步地，阴极头部保护胶16、阴极尾部保护胶17的数量分别为2条。
进一步地，阳极极片3包括阳极集流体和涂覆在阳极集流体两表面的阳极活性物质层10，阳极集流体的头部贴有阳极保护胶18。由于阴极极片2头部和阳极极片3头部错开卷绕，阴极集流体20的材质为铝箔，铝箔的裁断面会有毛刺，阳极保护胶18的主要作用是用来防止阴极铝箔的裁断面毛刺刺穿隔膜，导致短路。所以，阳极保护胶18的位置与阴极铝箔的头部相对应。
进一步地，阳极极耳8的表面贴有第三极耳保护胶纸12。
进一步地，非装机面5的阴极极片2上贴有热熔双面胶14。通过热熔双面胶14固定住外壳与裸电芯，防止裸电芯与外壳之间发生相对滑动而产生安全问题，以满足电芯1的机械可靠性。
本实用新型的原理为，在充放电过程中为了保证阴极脱出的锂离子完全嵌入到阳极中，阳极活性物质层10涂覆区一定要包覆阴极活性物质层9涂覆区，所以在卷绕过程中，同一型号电芯1，阴极极片2和阳极极片3位置相对固定。第二极耳保护胶纸13同样可以起到隔离阴阳极的作用，因为当极耳焊接毛刺刺破隔膜时，第二极耳保护胶纸13的保护作用使阴阳极不会发生短路。
综上所述，本实用新型提供的卷绕式锂离子电池电芯，阴极极片少了一条胶纸，即可满足阴极极片收尾到装机面，同时非装机面阴极上需要贴两道热熔双面胶的全自动贴胶需求。本实用新型操作简便，无需改动原有自动卷绕一体机未增加设备购置和设备改造成本，也未增加新的工序即可实现奇偶层数以及正反极性等多种不设计结构电芯的全自动贴胶，未增加物料成本，同时减少了人工成本，缩短了制样周期。另外，本实用新型对电芯的安全性能并无影响，依然充分发挥了胶纸的作用，实现了胶纸的使用效果。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (8)

1.一种卷绕式锂离子电池电芯，其特征在于，包括依次叠放且由内到外卷绕的阴极极片和阳极极片，所述阴极极片和所述阳极极片之间设置有隔离膜；所述电芯具有一非装机面和与所述非装机面相对设置的一装机面，所述阴极极片收尾在所述装机面；所述阴极极片的一面设置有阴极极耳，所述阴极极片的另一面在与所述阴极极耳相对应的位置贴有第一极耳保护胶纸；所述阳极极片的一面设置有阳极极耳，所述阳极极片的另一面在与所述阴极极耳相对应的位置设置有第二极耳保护胶纸。
2.根据权利要求1所述的卷绕式锂离子电池电芯，其特征在于，所述第二极耳保护胶纸和所述阴极极耳之间设置有所述隔离膜。
3.根据权利要求1所述的卷绕式锂离子电池电芯，其特征在于，所述阴极极片的末端为尾部双面空白区，所述尾部双面空白区通过收尾胶收尾在所述装机面。
4.根据权利要求1所述的卷绕式锂离子电池电芯，其特征在于，所述阴极极片包括阴极集流体和涂覆在所述阴极集流体两表面的阴极活性物质层，所述阴极活性物质层的头部贴有阴极头部保护胶，所述阴极活性物质层的尾部贴有阴极尾部保护胶。
5.根据权利要求4所述的卷绕式锂离子电池电芯，其特征在于，所述阴极头部保护胶、所述阴极尾部保护胶的数量分别为2条。
6.根据权利要求1所述的卷绕式锂离子电池电芯，其特征在于，所述阳极极片包括阳极集流体和涂覆在所述阳极集流体两表面的阳极活性物质层，所述阳极集流体的头部贴有阳极保护胶。
7.根据权利要求1所述的卷绕式锂离子电池电芯，其特征在于，所述阳极极耳的表面贴有第三极耳保护胶纸。
8.根据权利要求1所述的卷绕式锂离子电池电芯，其特征在于，所述非装机面的所述阴极极片上贴有热熔双面胶。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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