CN211376779U - 卷绕结构及其锂离子电池 - Google Patents

Abstract

一种卷绕结构及其锂离子电池，卷绕结构包括：隔膜组件、负极组件及正极组件，隔膜组件包括上隔膜及下隔膜，上隔膜的边缘设置有第一热封部，下隔膜的边缘设置有第二热封部，第一热封部与第二热封部热封时，用于使上隔膜与下隔膜之间形成隔离腔；负极组件包括负极片，负极片设置于隔离腔内；正极组件包括正极片，正极片设置于上隔膜或下隔膜远离负极片的一侧面上。本实用新型的卷绕结构通过设置隔膜组件、负极组件及正极组件，以及在隔膜组件上增加加热部位，从而能够在卷绕操作时将上隔膜与下隔膜热熔在一起，由此形成一个密封口袋将负极片包裹住，从而保证负极片不会发生错位与正极片接触，使得电池安全性能得到提高。

Description

卷绕结构及其锂离子电池

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，特别是涉及一种卷绕结构及其锂离子电池。

背景技术

随着信息时代的到来，数码、电子产品的市场规模在逐步扩大。伴随着人们对电子产品功能的增加，同时对产品的体积要求越来越小。因此人们越来越希望聚合物锂离子软包装电池体积变小、容量变高。人们在不断追求通过改变材料，提高电压来不断提升电池的能量密度。追求能量密度提升意味着追求极致的空间利用率，极限的设计，尤其是极限的安全防护设计指标(如薄型化材料使用)，使得电池安全隐患增大，尽管所有的电池出厂前都经历过必要的可靠性验证或者测试，但电池毕竟属于电子产品中最危险的零部件，因此确保电池安全性是至关重要的设计原则。

在目前常规锂离子电池卷绕生产中，虽然正、负极片之间是否错位可以通过X-ray设备检测出来，但是极片与隔膜之间的错位无法百分百检测出来，例如，隔膜在X-ray检测下是无法显现出来，从而存在极片超出隔膜的风险，亦即，出现极片漏出的不良。而在极限情况下，正负极片同时超出隔膜且正负极片未直接接触时，X-ray设备在检测时仍会显示合格通过，但是，电池在后续加工或者周转过程中受到挤压后极片容易发生相对位移，从而导致短路发生，使得电池存在一定的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够防止正极片与负极片在卷绕过程中发生错位，使得电池安全性能得到提高的卷绕结构及其锂离子电池。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种卷绕结构，包括：

隔膜组件，所述隔膜组件包括上隔膜及下隔膜，所述上隔膜的边缘设置有第一热封部，所述下隔膜的边缘设置有第二热封部，所述第一热封部与所述第二热封部相贴合，所述第一热封部与所述第二热封部热封时，用于使所述上隔膜与所述下隔膜之间形成隔离腔；

负极组件，所述负极组件包括负极片，所述负极片设置于所述隔离腔内；及

正极组件，所述正极组件包括正极片，所述正极片设置于所述上隔膜或所述下隔膜远离所述负极片的一侧面上。

在其中一个实施例中，所述上隔膜与所述下隔膜相平行设置。

在其中一个实施例中，所述负极片位于所述隔离腔的中心位置处。

在其中一个实施例中，所述负极组件还包括负极极耳，所述负极极耳与所述负极片连接。

在其中一个实施例中，所述负极极耳的一端延伸至所述隔离腔外。

在其中一个实施例中，所述正极组件还包括正极极耳，所述正极极耳与所述正极片连接。

在其中一个实施例中，所述正极极耳的一端延伸至所述隔离腔外。

在其中一个实施例中，所述卷绕结构还包括保护组件，所述保护组件包括第一保护胶带及第二保护胶带，所述第一保护胶带与所述上隔膜的一端相贴合，所述第二保护胶带与所述下隔膜的一端相贴合。

在其中一个实施例中，所述第一保护胶带与所述第二保护胶带相平行设置。

在其中一个实施例中，一种锂离子电池，包括上述的卷绕结构。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型的卷绕结构通过设置隔膜组件、负极组件及正极组件，以及在隔膜组件上增加加热部位，从而能够在卷绕操作时将上隔膜与下隔膜热熔在一起，由此形成一个密封口袋将负极片包裹住，从而保证负极片不会发生错位与正极片接触，使得电池安全性能得到提高。

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为本实用新型一实施方式的卷绕结构的结构示意图；

图2为图1的卷绕结构的隔膜组件、负极片及正极片叠放的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，本文所使用关于元件与另一个元件“连接”的相关表述，也表示元件与另一个元件“连通”，流体可以在两者之间进行交换连通。

一实施方式中，一种卷绕结构，包括：隔膜组件、负极组件及正极组件，所述隔膜组件包括上隔膜及下隔膜，所述上隔膜的边缘设置有第一热封部，所述下隔膜的边缘设置有第二热封部，所述第一热封部与所述第二热封部相贴合，所述第一热封部与所述第二热封部热封时，用于使所述上隔膜与所述下隔膜之间形成隔离腔；所述负极组件包括负极片，所述负极片设置于所述隔离腔内；所述正极组件包括正极片，所述正极片设置于所述上隔膜或所述下隔膜远离所述负极片的一侧面上。本实用新型的卷绕结构通过设置隔膜组件、负极组件及正极组件，以及在隔膜组件上增加加热部位，从而能够在卷绕操作时将上隔膜与下隔膜热熔在一起，由此形成一个密封口袋将负极片包裹住，从而保证负极片不会发生错位与正极片接触，使得电池安全性能得到提高。

为了更好地对上述卷绕结构进行说明，以更好地理解上述卷绕结构的构思。请参阅图1，卷绕结构10，包括：隔膜组件100、负极组件200及正极组件300，卷绕结构10由隔膜组件100、负极组件200及正极组件300叠放后卷绕而成。

结合图1与图2所示，隔膜组件100包括上隔膜110及下隔膜120，上隔膜110的边缘设置有第一热封部111，下隔膜120的边缘设置有第二热封部121，第一热封部111与第二热封部121相贴合，第一热封部111与第二热封部121热封时，用于使上隔膜110与下隔膜120之间形成隔离腔130，亦即，所述第一热封部111与所述第二热封部121相连接，所述上隔膜110与所述下隔膜120共同围成隔离腔130。

进一步地，负极组件200包括负极片210，负极片210设置于隔离腔130内，正极组件300包括正极片310，正极片310设置于上隔膜110或下隔膜120远离负极片210的一侧面上，亦即，正极片310设置于上隔膜110远离负极片210的一侧面上，或者，正极片310设置于下隔膜120远离负极片210的一侧面上。

需要说明的是，在卷绕操作时，隔膜组件100、负极组件200及正极组件300顺序叠放在一起，然后朝同一方向进行转动卷绕，从而卷绕成卷绕结构10。例如，将上隔膜110、负极片210、下隔膜120及正极片310顺序叠放，此时，负极片210位于上隔膜110与下隔膜120之间，正极片与下隔膜120远离负极片210的一侧面贴合，由此组成卷绕层叠结构，此时，上隔膜110的第一热封部111与下隔膜120的第二热封部121相贴合，通过在卷绕设备的对应位置处增加热熔机，且热熔机位于第一热封部111与第二热封部121的对应位置处，如此，当进行卷绕操作时，热熔机对第一热封部111与第二热封部121进行加热操作，使得第一热封部111与第二热封部121热熔在一起，亦即，上隔膜110的边缘与下隔膜120的边缘通过热熔操作密封在一起，使得上隔膜110与下隔膜120之间形成一个密封的隔离腔130，此时，负极片210位于隔离腔130内，从而能够通过上隔膜110与下隔膜120将负极片210完全包裹住，由此保证负极片在卷绕的过程中不会发生错位，且能够杜绝正极片310或负极片210出现错位引发接触短路的情况，由此提高电池的安全性能。

一实施方式中，上隔膜与下隔膜相平行设置，上隔膜与下隔膜均为长方体结构，如此，能够提高整体结构的强度，使得整体结构更加紧凑；又如，负极片位于隔离腔的中心位置处，如此，使得负极片在卷绕过程中不会因为轻度位移而超出上隔膜与下隔膜，由此避免负极片发生错位现象。

请再次参阅图1，负极组件200还包括负极极耳220，负极极耳220与负极片210连接，且负极极耳220的一端延伸至隔离腔外；正极组件300还包括正极极耳320，正极极耳320与正极片310连接，正极极耳320的一端延伸至隔离腔外。

需要说明的是，负极极耳220与负极片210连接，且负极极耳220的一端延伸至隔离腔外，如此，当完成卷绕操作后，负极极耳220的一端会外露在卷绕结构10的一端，从而能够通过负极极耳220进行电连接操作；同理，正极极耳320与正极片310连接，正极极耳320的一端延伸至隔离腔外，如此，当完成卷绕操作后，正极极耳320的一端会外露在卷绕结构10的一端，从而能够通过正极极耳320进行电连接操作。

请再次参阅图1，卷绕结构10还包括保护组件400，保护组件400包括第一保护胶带410及第二保护胶带420，第一保护胶带410与上隔膜110的一端相贴合，第二保护胶带420与下隔膜120的一端相贴合。在本实施例中，第一保护胶带与第二保护胶带相平行设置。

需要说明的是，当完成隔膜组件100、负极组件200及正极组件300的卷绕操作后，隔膜组件100与负极组件200的端部会超出正极组件300，亦即，上隔膜、下隔膜及负极片210组成的卷绕端部超出正极片310，此时，通过在第一保护胶带410与上隔膜110的超出部分相贴合，以及通过第二保护胶带420与下隔膜120的超出部分相贴合，从而能够起到绝缘保护作用，由此使得电池整体的安全性能得到提高。

一种锂离子电池，包括如上任一实施例中所述的卷绕结构10。

例如，锂离子电池为软包电池，其中，卷绕结构10设置于锂离子电池的内部作为电芯组件，由于卷绕结构10采用上隔膜与下隔膜热熔在一起的方式将负极片210完全包裹住，因此，采用卷绕结构10的锂离子电池不会由于负极片发生错位而与正极片接触，由此能够提高整体安全性能。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型的卷绕结构10通过设置隔膜组件100、负极组件200及正极组件300，以及在隔膜组件100上增加加热部位，从而能够在卷绕操作时将上隔膜与下隔膜热熔在一起，由此形成一个密封口袋将负极片包裹住，从而保证负极片不会发生错位与正极片接触，使得电池安全性能得到提高。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种卷绕结构，其特征在于，包括：

隔膜组件，所述隔膜组件包括上隔膜及下隔膜，所述上隔膜的边缘设置有第一热封部，所述下隔膜的边缘设置有第二热封部，所述第一热封部与所述第二热封部相贴合，所述第一热封部与所述第二热封部热封时，用于使所述上隔膜与所述下隔膜之间形成隔离腔；

负极组件，所述负极组件包括负极片，所述负极片设置于所述隔离腔内；及

正极组件，所述正极组件包括正极片，所述正极片设置于所述上隔膜或所述下隔膜远离所述负极片的一侧面上。

2.根据权利要求1所述的卷绕结构，其特征在于，所述上隔膜与所述下隔膜相平行设置。

3.根据权利要求1所述的卷绕结构，其特征在于，所述负极片位于所述隔离腔的中心位置处。

4.根据权利要求1所述的卷绕结构，其特征在于，所述负极组件还包括负极极耳，所述负极极耳与所述负极片连接。

5.根据权利要求4所述的卷绕结构，其特征在于，所述负极极耳的一端延伸至所述隔离腔外。

6.根据权利要求1所述的卷绕结构，其特征在于，所述正极组件还包括正极极耳，所述正极极耳与所述正极片连接。

7.根据权利要求6所述的卷绕结构，其特征在于，所述正极极耳的一端延伸至所述隔离腔外。

8.根据权利要求1所述的卷绕结构，其特征在于，所述卷绕结构还包括保护组件，所述保护组件包括第一保护胶带及第二保护胶带，所述第一保护胶带与所述上隔膜的一端相贴合，所述第二保护胶带与所述下隔膜的一端相贴合。

9.根据权利要求8所述的卷绕结构，其特征在于，所述第一保护胶带与所述第二保护胶带相平行设置。

10.一种锂离子电池，包括如权利要求1-9中任意一项所述的卷绕结构。

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