CN211350885U - 卷绕式电芯及电池 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种卷绕式电芯及包括此卷绕式电芯的电池。卷绕式电芯包括第一极片及第二极片，第一极片与第二极片彼此堆叠地共同卷绕设置；卷绕式电芯还包括第一极耳，第一极耳与第一极片电连接，第一极耳位于卷绕式电芯的最外圈；卷绕式电芯还包括第一边缘及与第一边缘相背设置的第二边缘，第一边缘与第二边缘排布于卷绕式电芯的宽度方向，且第一边缘位于第一极片卷绕的最后一个拐点，第一边缘与第二边缘之间的间距为第一距离，第一极耳与第一边缘在卷绕式电芯的宽度方向上的距离为第二距离，第二距离小于第一距离的一半。本申请提供的卷绕式电芯避免了第一极耳被拉扯时带动保护膜的面积较大，从而降低保护膜被撕裂的风险。

Description

卷绕式电芯及电池

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种卷绕式电芯及电池。

背景技术

锂离子电池由于工作电压高、能量密度大、循环寿命长、无污染等优点，已广泛地应用于电子产品中。锂离子电池的电芯一般由正极极片、负极极片以及设置在正极极片和负极极片之间的隔膜层叠或者卷绕而成。

传统技术中，卷绕而成的电芯需要采用铝箔包裹固定，避免卷绕而成的正极极片与负极极片分散，从而保证卷绕式电芯的性能。但是，电池在跌落过程中电芯最外层的极耳容易拉扯铝箔，造成铝箔的撕裂，从而影响电子产品的性能。

实用新型内容

基于上述极耳容易造成铝箔撕裂的问题，本申请提供了一种卷绕式电芯，避免了第一极耳被拉扯时带动保护膜的面积较大，从而降低保护膜被撕裂的风险，提高了电池的质量。本申请还提供一种包括此卷绕式电芯的电池。

第一方面，本申请提供了一种卷绕式电芯。卷绕式电芯包括第一极片及与所述第一极片间隔设置的第二极片，所述第一极片与所述第二极片彼此堆叠地共同卷绕设置；所述卷绕式电芯还包括第一极耳，所述第一极耳与所述第一极片电连接，所述第一极耳位于所述卷绕式电芯的最外圈；

所述卷绕式电芯还包括第一边缘及与所述第一边缘相背设置的第二边缘，所述第一边缘及所述第二边缘排布于所述卷绕式电芯的宽度方向，且所述第一边缘位于所述第一极片卷绕的最后一个拐点，所述第一边缘与所述第二边缘之间的间距为第一距离，所述第一极耳与所述第一边缘在所述卷绕式电芯的宽度方向上的距离为第二距离，所述第二距离小于所述第一距离的一半。

在一种实施方式中，所述卷绕式电芯包括平整部及分别位于所述平整部两侧的第一弯折部和第二弯折部，所述第一弯折部位于所述平整部与所述第一边缘之间，所述第二弯折部位于所述平整部与所述第二边缘之间，所述第一极耳位于所述平整部。

在一种实施方式中，所述卷绕式电芯还包括隔膜，所述隔膜位于所述第一极片与所述第二极片之间。

在一种实施方式中，所述卷绕式电芯还包括第二极耳及第三极耳，所述第二极耳电连接所述第一极片，所述第三极耳电连接所述第二极片，所述第三极耳与所述第二极耳均位于所述卷绕式电芯的平整部，且所述第三极耳、所述第一极耳与所述第二极耳位于所述卷绕式电芯的多个不同卷层。

在一种实施方式中，所述第一极片包括第一集流体及第一活性物质，所述第一集流体包括第一集流部及与所述第一集流部连接的第一传导部，所述第一活性物质涂布于所述第一集流部的表面，所述第一极耳与所述第二极耳接触所述第一传导部。

在一种实施方式中，所述第一传导部包括第一传导端及第二传导端，所述第一传导端与所述第二传导端位于所述第一极片的两端，且所述第一集流部连接在所述第一传导端与所述第二传导端之间。

在一种实施方式中，所述第三极耳位于所述卷绕式电芯的平整部，且所述第三极耳位于所述卷绕式电芯平整部的中间区域。

在一种实施方式中，所述第二极片包括第二集流体及第二活性物质，所述第二集流体包括第二集流部及与所述第二集流部连接的第二传导部，所述第二活性物质涂布于所述第二集流部的表面，所述第三极耳接触所述第二传导部；

所述第二集流部包括第一集流端及第二集流端，所述第二传导部连接在所述第一集流端与所述第二集流端之间。

第二方面，本申请还提供一种电池。电池包括保护膜及如上所述的卷绕式电芯，所述保护膜包裹所述卷绕式电芯的周缘，且所述第一极耳接触所述保护膜。

在一种实施方式中，所述电池还包括壳体，所述壳体为一端设开口的凹槽结构，所述卷绕式电芯收容于所述壳体形成的凹槽内，且所述第一极耳相对所述壳体的底壁靠近所述壳体的开口。

在本申请实施例中，控制位于卷绕式电芯最外圈第一极耳的位置，使得第一极耳与卷绕式电芯最后一圈拐角之间的距离小于卷绕式电芯宽度的一半，也即，减小了第二距离的长度。当电池在跌落过程中，由于第二距离的较小，第一极耳被拉扯时带动保护膜的面积较小，避免了第二距离较大时带动保护膜的面积较大，从而降低保护膜被撕裂的风险，提高了电池的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，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，还可以如这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的电池的结构示意图；

图2是图1所示电池在装配过程中的结构示意图；

图3是1所示卷绕式电芯的结构示意图；

图4与图5是图3所示卷绕式电芯的内部卷绕结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的电池的结构示意图。本申请实施例提供一种电池100。电池100能够为应用此电池100的电子设备提供能源。电池100可以为但不仅限于锂电池100。

电池100包括卷绕式电芯101及保护膜102。卷绕式电芯101由正极极片与负极极片卷绕而成。保护膜102可以是但不仅限于铝塑膜。保护膜102包裹卷绕式电芯101的周缘。可以理解的，保护膜102包裹卷绕式电芯101，以避免卷绕的正极极片与负极极片分散，从而保证卷绕式电芯101的性能。

请继续参阅图1与图2，图2是图1所示电池100在装配过程中的结构示意图。电池100还包括壳体103。壳体103可以是但不仅限于铝壳。壳体103为一端设开口104的凹槽结构。卷绕式电芯101收容于壳体103形成的凹槽内。如图1所示，卷绕式电芯101收容于壳体103内。如图2所示，壳体103设有开口104，卷绕式电芯101能够自此开口104安装于壳体103内。

在本申请实施例中，壳体103能够保护放置于壳体103内部的卷绕式电芯101，进一步地避免卷绕式电芯101结构的分散，从而保证电芯的可靠性。

其中，如图2所示，在一种实施方式中，保护膜102包裹卷绕式电芯101的方式：保护膜102沿壳体103的开口104放置，部分保护膜102被冲深为壳体103形成的凹槽结构，也即部分保护膜102接触壳体103的内壁，另一部分保护膜102位于壳体103的外部，卷绕式电芯101自壳体103形成的开口104放置于壳体103内后，位于壳体103外部的保护膜102再包裹卷绕式电芯101面向开口104的一面，从而使得保护膜102包裹卷绕式电芯101的周缘。

请继续一并参阅图1、图3与图4，图3是1所示卷绕式电芯101的结构示意图；图4是图3所示卷绕式电芯101的内部卷绕结构图。卷绕式电芯101包括第一极片11及与第一极片11间隔设置的第二极片12。第一极片11与第二极片12彼此堆叠地共同卷绕设置。在一种实施方式中，第一极片11与第二极片12分别为卷绕式电芯101的正极片与负极片。在本申请实施例中，以第一极片11为卷绕式电芯101的正极片，第二极片12为卷绕式电芯101的负极片为例来进行描写，在其他实施例中，第一极片11也能够为负极片，相应地第二极片12为正极片，本申请并不限制。

在一种实施方式中，卷绕式电芯101还包括隔膜13。隔膜13位于第一极片11与第二极片12之间。隔膜13能够隔离第一极片11与第二极片12。可以理解的，卷绕式电芯101为第一极片11、第二极片12与隔膜13共同卷绕而成。

在本申请实施例中，隔膜13用于隔离第一极片11与第二极片12，避免第一极片11与第二极片12电接触，从而保证卷绕式电芯101的电学性能。

进一步地，卷绕式电芯101还包括第一极耳111与第二极耳112。第一极耳111与第二极耳112均与第一极片11电连接。第一极耳111位于卷绕式电芯101的最外圈，第二极耳112相对第一极耳111位于卷绕式电芯101的内圈。其中，第二极耳112的数量能够为一个或多个。如图4所示，在本申请实施例中，以第二极耳112的数量为一个为例来进行描写，在其他实施例中，第二极耳112的数量也能够为多个，本申请并不限制。

其中，第一极耳111位于第一极片11的末端，使得第一极片11卷绕后第一极耳111位于卷绕式电芯101的最外圈。如图1所示，第一极耳111相对第二极耳112靠近壳体103的开口104，且第一极耳111接触保护膜102。

可以理解的，第一极耳111与第二极耳112自第一极片11引出后，由于卷绕式电芯101需要安装于壳体103，使得位于卷绕式电芯101内圈的第二极耳112需要先弯折后，再自壳体103开口104出引出至壳体103的外部。而在本申请实施例中，由于位于卷绕式电芯101最外圈的第一极耳111与壳体103的开口104所在面齐平，使得第一极耳111无需弯折就能自壳体103的开口104引出至壳体103的外部，不仅方便第一极耳111的引出，也避免第一极耳111的弯折。

卷绕式电芯101还包括第一边缘1011及与第一边缘1011相背设置的第二边缘1012。第一边缘1011及第二边缘1012排布于卷绕式电芯101的宽度方向，且第一边缘1011位于第一极片11卷绕的最后一个拐点。也即，第一极耳111与第一边缘1011在第一极片11上卷绕距离小于第一极耳112与第二边缘1012在第一极片11上的卷绕距离。可以理解的，第一边缘1011为卷绕式电芯101最后一个卷折的拐角，第二边缘1012为卷绕式电芯101倒数第二个卷折的拐角。第一边缘1011与第二边缘1012之间的间距为第一距离。第一极耳111与第一边缘1011在卷绕式电芯101宽度方向上的距离为第二距离，第二距离小于第一距离的一半。

如图4所示，第一边缘1011沿第二边缘1012的方向为卷绕式电芯101的宽度方向。第一距离为卷绕式电芯101的宽度。第一间距用2L表示，第二间距用W表示。第二距离小于第一距离的一半，也即W小于L。可以理解的，位于卷绕式电芯101最外圈的第一极耳111与卷绕式电芯101最后一圈拐角之间的距离小于卷绕式电芯101宽度的一半。

在本申请实施例中，控制位于卷绕式电芯101最外圈第一极耳111的位置，使得第一极耳111与卷绕式电芯101最后一圈拐角之间的距离小于卷绕式电芯101宽度的一半，减小了第二距离的长度。当电池100在跌落过程中，由于第二距离较小，第一极耳111被拉扯时带动保护膜102的面积较小，避免了第二距离较大时带动保护膜102的面积较大，从而降低保护膜102被撕裂的风险，提高了电池100的质量。

进一步地，请继续参阅图3与图4，卷绕式电芯101还包括第三极耳113。第三极耳113电连接第二极片12，且第三极耳113、第一极耳111与第二极耳112位于卷绕式电芯101的多个不同卷层。其中，第三极耳113的数量能够为一个或多个，在本申请实施例中，以第三极耳113的数量为一个为例来进行描写，在其他实施例中，第三极耳113的数量也能够为多个。可以理解的，在本申请实施例中，以极耳110(第一极耳111、第二极耳112及第三极耳113)的数量为三个为例来进行描写。

在本申请实施例中，卷绕式电芯101包括多个极耳110(第一极耳111、第二极耳112及第三极耳113)，以实现电池100快速充电的功能。

请继续一并参阅图3与图4，在一种实施方式中，卷绕式电芯101包括平整部1013及分别位于平整部1013两端的第一弯折部1014和第二弯折部1015。如图4所示，平整部1013位于第一弯折部1014和第二弯折部1015之间。其中，第一弯折部1014位于平整部1013与第一边缘1011之间，第二弯折部1015位于平整部1013与第二边缘1012之间。

第一极耳111位于平整部1013。可以理解的，位于平整部1013的第一极片11与第二极片12不弯折，位于第一弯折部1014和第二弯折部1015的第一极片11与第二极片12弯折，以使第一极片11与第二极片12卷绕。

在本申请实施例中，由于第一极耳111需要自壳体103的开口104处引出至壳体103的外部，当第一极耳111位于平整部1013时，减小了卷绕式电芯101安装于壳体103时第一极耳111的弯折，甚至不弯折，从而降低第一极耳111压伤第一极片11的风险，提高了卷绕式电芯101的质量。

在一种实施方式中，第二极耳112与第三极耳113均位于平整部1013。可以理解的，第二极耳112与第三极耳113均位于卷绕式电芯101的内圈，当卷绕式电芯101安装于壳体103时，第二极耳112与第三极耳113需要先弯折自壳体103的开口104处后，再引出至壳体103的外部。

在本申请实施例中，由于第二极耳112与第三极耳113均需要自壳体103的开口104处引出至壳体103的外部，当第二极耳112与第三极耳113均位于平整部1013时，减小了卷绕式电芯101安装于壳体103时第二极耳112与第三极耳113的弯折，避免第二极耳112与第三极耳113多处弯折，保证了卷绕式电芯101的质量。

进一步地，如图4所示，第一极片11包括第一集流体21及第一活性物质31。如图5所示，第一集流体21包括第一集流部211及与第一集流部211连接的第一传导部212。第一活性物质31涂布于第一集流部211的表面。第一极耳111与第二极耳112接触第一传导部212。

如图5所示，第一极片11上涂覆有第一活性物质31的区域为第一集流部211，未涂覆第一活性物质31的区域为第一传导部212。可以理解的，第一传导部212为第一极片11不设第一活性物质31的区域。

在本申请实施例中，第一极耳111与第二极耳112仅接触第一集流体21而与第一活性物质31间隔设置，避免第一活性物质31干扰第一极耳111与第二极耳112，保证卷绕式电芯101的性能。

其中，第一传导部212包括第一传导端213及第二传导端214。第一传导端213与第二传导端214位于第一极片11的两端，且第一集流部211连接在第一传导端213与第二传导端214之间。可以理解的，第一传导端213与第二传导端214为第一极片11的首尾两端，当第一极片11卷绕后，第一传导端213位于卷绕式电芯101的内圈，第二传导端214位于卷绕式电芯101的最外圈。

在本申请实施例中，第一极耳111接触第二传导端214，第二极耳112接触第一传导端213，以使第一极耳111位于卷绕式电芯101的最外圈，第二极耳112相对第一极耳111位于卷绕式电芯101的内圈。

在一种实施方式中，如图4所示，卷绕式电芯101还包括粘接层40。粘接层40位于第二极耳112的周缘，将第二极耳112固定于第一传导部212。如图4所示，第一边缘1011与平整部1013之间也设有粘接层40。可以理解的，粘接层40也能够位于卷绕式电芯101的其他位置，本申请被粘接层40的设置并不限定。

在本申请实施例中，粘接层40包围第二极耳112与第一极片11，以使第二极耳112稳固地与第一极片11连接，从而保证卷绕式电芯101的可靠性。

进一步地，如图4所示，第二极片12包括第二集流体22及第二活性物质32。如图5所示，第二集流体22包括第二集流部221及与第二集流部221连接的第二传导部222。第二活性物质32涂布于第二集流部221的表面。第三极耳113接触第二传导部222。可以理解的，第二传导部222的表面不设第二活性物质32。

在本申请实施例中，第三极耳113仅接触第二集流体22而与第二活性物质32间隔设置，避免第二活性物质32干扰第三极耳113，保证卷绕式电芯101的性能。

在一种实施方式中，第二集流部221包括第一集流端223及第二集流端224，且第二传导部222连接在第一集流端223与第二集流端224之间。第三极耳113位于平整部1013的中间区域。如图4所示，第三极耳113位于卷绕式电芯101宽度方向的中间区域。在其他实施例中，第三极耳113也能够位于其他区域，本申请并不限制。

可以理解的，第二集流部221包括第一集流端223与第二集流端224，且第一集流端223与第二集流端224位于第二传导部222的两侧，使得接触第二传导部222的第三极耳113位于平整部1013的中间区域。

在本实施方式中，第三极耳113位于平整部1013的中间区域，位于第三极耳113两端的电流分布均匀，第一集流端223与第二集流端224电流密度较小，卷绕式电芯101的极化较小，从而有利于提高卷绕式电芯101的质量。

在一种实施方式中，卷绕式电芯101包括两层活性物质卷绕。如图4所示，位于第三极耳113两端的第二集流部221上的第二活性物质32均为两层，也即第一集流端223与第二集流端224包括两层第二活性物质32，第一集流部211的端部也包括两层第一活性物质31。

在本申请实施例中，卷绕式电芯101包括两层活性物质卷绕，提高了卷绕式电芯101中活性物质(第一活性物质31与第二活性物质32)的含量，从而提高了卷绕式电芯101的容量。

以上对本申请实施方式进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种卷绕式电芯，其特征在于，包括第一极片及与所述第一极片间隔设置的第二极片，所述第一极片与所述第二极片彼此堆叠地共同卷绕设置；所述卷绕式电芯还包括第一极耳，所述第一极耳与所述第一极片电连接，所述第一极耳位于所述卷绕式电芯的最外圈；

所述卷绕式电芯还包括第一边缘及与所述第一边缘相背设置的第二边缘，所述第一边缘及所述第二边缘排布于所述卷绕式电芯的宽度方向，且所述第一边缘位于所述第一极片卷绕的最后一个拐点，所述第一边缘与所述第二边缘之间的间距为第一距离，所述第一极耳与所述第一边缘在所述卷绕式电芯的宽度方向上的距离为第二距离，所述第二距离小于所述第一距离的一半。

2.如权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述卷绕式电芯包括平整部及分别位于所述平整部两侧的第一弯折部和第二弯折部，所述第一弯折部位于所述平整部与所述第一边缘之间，所述第二弯折部位于所述平整部与所述第二边缘之间，所述第一极耳位于所述平整部。

3.如权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述卷绕式电芯还包括隔膜，所述隔膜位于所述第一极片与所述第二极片之间。

4.如权利要求1至3中任一项所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述卷绕式电芯还包括第二极耳及第三极耳，所述第二极耳电连接所述第一极片，所述第三极耳电连接所述第二极片，所述第三极耳与所述第二极耳均位于所述卷绕式电芯的平整部，且所述第三极耳、所述第一极耳与所述第二极耳位于所述卷绕式电芯的多个不同卷层。

5.如权利要求4所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一极片包括第一集流体及第一活性物质，所述第一集流体包括第一集流部及与所述第一集流部连接的第一传导部，所述第一活性物质涂布于所述第一集流部的表面，所述第一极耳与所述第二极耳接触所述第一传导部。

6.如权利要求5所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一传导部包括第一传导端及第二传导端，所述第一传导端与所述第二传导端位于所述第一极片的两端，且所述第一集流部连接在所述第一传导端与所述第二传导端之间。

7.如权利要求4所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第三极耳位于所述卷绕式电芯的平整部，且所述第三极耳位于所述卷绕式电芯平整部的中间区域。

8.如权利要求7所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第二极片包括第二集流体及第二活性物质，所述第二集流体包括第二集流部及与所述第二集流部连接的第二传导部，所述第二活性物质涂布于所述第二集流部的表面，所述第三极耳接触所述第二传导部；

所述第二集流部包括第一集流端及第二集流端，所述第二传导部连接在所述第一集流端与所述第二集流端之间。

9.一种电池，其特征在于，包括保护膜及如权利要求1至8中任意一项所述的卷绕式电芯，所述保护膜包裹所述卷绕式电芯的周缘，且所述第一极耳接触所述保护膜。

10.如权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电池还包括壳体，所述壳体为一端设开口的凹槽结构，所述卷绕式电芯收容于所述壳体形成的凹槽内，且所述第一极耳相对所述壳体的底壁靠近所述壳体的开口。

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