CN215342699U - 一种卷绕式电芯及锂电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种卷绕式电芯及锂电池，其中，卷绕式电芯包括阳极极片、阴极极片和隔离膜，所述隔离膜与所述阳极极片和/或阴极极片卷绕前复合为一体。在进行电芯卷绕工序时，可以使得卷绕设备减少了两套隔离膜走带机构，使得卷绕设备更加简单、尺寸紧凑，设备成本降低显著，还可以取消极片头部隔离膜预卷工艺，避免了头部隔离膜的打皱，提高产品品质，同时在极片尾部裁切时可将隔离膜同步裁断，取消了隔离膜的单独裁切动作，收尾位置隔离膜不用多卷，提高设备生产效率，同时可使卷绕工序的纠偏控制项目减少，工序优率有效提升；由于在极片头部及尾部均减少了隔离膜的使用量，降低了电芯制造成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池技术领域，具体涉及一种卷绕式电芯及锂电池。
背景技术
锂电池作为新能源领域最具代表性的储能器件，在移动电子设备、电动汽车、储能等领域得到了越来越广泛的应用。电芯作为锂电池储存电量的载体，主要包括阳极极片、阴极极片和隔离膜。目前市场上的电芯大多采用的是卷绕式工艺，该生产工艺成熟稳定，效率高。如图1所示为现有技术中卷绕电芯示意图，卷绕时需要先预卷隔离膜01一段长度后才能插入极片，在卷绕极片时先插入阳极极片后插入阴极极片，使阳极极片头部02超过阴极极片头部03，在收尾时先裁断阴极极片后裁断阳极极片，使阳极极片尾部04超过阴极极片尾部05，在阳极极片裁断后隔离膜尾部06需要多卷一段长度才能被裁断。上述卷绕工艺复杂，设备动作繁多，卷绕机设备尺寸大，设备机构复杂，生产效率不高，同时隔离膜存在较大的浪费。
实用新型内容
本实用新型目的在于：针对现有技术中电芯卷绕工艺复杂，设备动作繁多，卷绕机设备尺寸大，设备机构复杂，生产效率不高以及隔离膜使用量大等问题，提供一种卷绕式电芯及锂电池，通过将隔离膜复合在极片上，卷绕设备可以减少隔离膜走带机构，同时可以取消隔离膜的单独裁切动作以及极片头部隔离膜预卷工艺，并减少隔离膜使用量。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种卷绕式电芯，包括阳极极片、阴极极片和隔离膜，所述隔离膜与所述阳极极片和/或阴极极片卷绕前复合为一体。
本实用新型通过在卷绕前预先将隔离膜与阳极极片和/或阴极极片复合为一体后，在进行电芯卷绕工序时，可以使得卷绕设备减少了两套隔离膜走带机构(如放卷、过程过辊、纠偏、切刀等)，使得卷绕设备更加简单、尺寸紧凑，设备成本降低显著，还可以取消极片头部隔离膜预卷工艺，避免了头部隔离膜的打皱，提高产品品质，同时在极片尾部裁切时可将隔离膜同步裁断，取消了隔离膜的单独裁切动作，收尾位置隔离膜不用多卷，提高设备生产效率，同时可使卷绕工序的纠偏控制项目减少，工序优率有效提升；由于在极片头部及尾部均减少了隔离膜的使用量，降低了电芯制造成本。
作为本实用新型的优选方案，所述隔离膜复合于所述阳极极片上与阴极极片相对的两个侧面。通过将隔离膜复合于阳极极片的两侧后，可以使得复合阳极极片制造简单，而且电芯卷绕工艺也更加简单，电芯生产成本低。
作为本实用新型的替代方案，所述隔离膜复合于所述阴极极片上与阳极极片相对的两个侧面。
作为本实用新型的另一替代方案，所述隔离膜复合于所述阳极极片上与阴极极片相对的一个侧面，所述隔离膜还复合于所述阴极极片上与阳极极片相对的一个侧面。
作为本实用新型的优选方案，所述隔离膜为凝胶隔离膜。采用凝胶隔离膜在加热加压情况下可直接与极片黏合为一体。
一种锂电池，包括以上所述的卷绕式电芯。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过在卷绕前预先将隔离膜与阳极极片和/或阴极极片复合为一体后，在进行电芯卷绕工序时，可以使得卷绕设备减少了两套隔离膜走带机构(如放卷、过程过辊、纠偏、切刀等)，使得卷绕设备更加简单、尺寸紧凑，设备成本降低显著，还可以取消极片头部隔离膜预卷工艺，避免了头部隔离膜的打皱，提高产品品质，同时在极片尾部裁切时可将隔离膜同步裁断，取消了隔离膜的单独裁切动作，收尾位置隔离膜不用多卷，提高设备生产效率，同时可使卷绕工序的纠偏控制项目减少，工序优率有效提升；由于在极片头部及尾部均减少了隔离膜的使用量，降低了电芯制造成本；
2、通过将隔离膜复合于阳极极片的两侧后，可以使得复合阳极极片制造简单，而且电芯卷绕工艺也更加简单，电芯生产成本低。
附图说明
图1为现有技术中卷绕电芯示意图。
图2为实施例1中卷绕式电芯示意图。
图3为实施例1中复合阳极极片示意图。
图4为实施例2中复合阴极极片示意图。
图5为实施例3中复合阳极极片与复合阴极极片示意图。
图中标记：01-预卷隔离膜，02-阳极极片头部，03-阴极极片头部，04-阳极极片尾部，05-阴极极片尾部，06-隔离膜尾部；1-隔离膜头部，2-阳极极片头部，3-阴极极片头部，4-阳极极片尾部，5-阴极极片尾部，6-隔离膜尾部，A-阳极极片，B-阴极极片，C-隔离膜，C1-隔离膜留白段。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
如图2所示，本实施例提供一种卷绕式电芯，包括阳极极片、阴极极片和隔离膜，所述隔离膜与所述阳极极片和/或阴极极片卷绕前复合为一体。
本实用新型通过在卷绕前预先将隔离膜与阳极极片和/或阴极极片复合为一体后，在进行电芯卷绕工序时，可以使得卷绕设备减少了两套隔离膜走带机构(如放卷、过程过辊、纠偏、切刀等)，使得卷绕设备更加简单、尺寸紧凑，设备成本降低显著，还可以取消极片头部隔离膜预卷工艺，避免了头部隔离膜的打皱，提高产品品质，同时在极片尾部裁切时可将隔离膜同步裁断，取消了隔离膜的单独裁切动作，收尾位置隔离膜不用多卷，提高设备生产效率，同时可使卷绕工序的纠偏控制项目减少，工序优率有效提升；由于在极片头部及尾部均减少了隔离膜的使用量，降低了电芯制造成本。
本实施例中，所述隔离膜复合于所述阳极极片上与阴极极片相对的两个侧面，即隔离膜复合于阳极极片的两侧形成复合阳极极片。通过将隔离膜复合于阳极极片的两侧后，可以使得复合阳极极片制造简单，而且电芯卷绕工艺也更加简单，电芯生产成本低。在进行电芯卷绕时，先裁切复合阳极极片，使隔离膜头部1、阳极极片头部2平齐，卷针夹紧复合阳极极片开始卷绕后再插入阴极极片，使阳极极片头部2超过阴极极片头部3，在收尾时先裁断阴极极片后裁断阳极极片，使阳极极片尾部4超过阴极极片尾部5，在阳极极片裁断时隔离膜尾部6同步被裁断。复合隔离膜后的阳极极片如图3所示，隔离膜C复合于阳极极片A的两侧，且采用这种复合方式后阳极极片为连续的，阳极极片复合隔离膜工艺简单。
本实施例中，所述隔离膜为凝胶隔离膜。采用凝胶隔离膜在加热加压情况下可直接与极片黏合为一体。隔离膜材质是不导电的，其主要作用是使阳极极片与阴极极片分隔开来，防止两极片接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。
具体地，以预先将隔离膜复合在阳极极片的两侧为例进行介绍卷绕工作：1)开始卷绕时，同时裁断阳极极片与隔离膜（复合阳极极片），使隔离膜、阳极极片平齐，卷针一同夹紧阳极极片与隔离膜；2)将阴极极片插入，开始与阳极极片一起卷绕；3)收尾时先将阴极极片裁断后，再进行复合阳极极片裁断使隔离膜、阳极极片平齐。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于，所述隔离膜复合于所述阴极极片上与阳极极片相对的两个侧面，即隔离膜复合于阴极极片的两侧形成复合阴极极片，如此设置也可以实现将阳极极片与阴极极片分隔开来的目的。复合隔离膜后的阴极极片如图4所示，隔离膜C复合于阴极极片B的两侧，且采用这种复合方式后阴极极片B为间断的，相隔的阴极极片B之间预留有隔离膜留白段C1，以用于在头部和尾部反折包覆阳极极片。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于：所述隔离膜复合于所述阳极极片上与阴极极片相对的一个侧面，所述隔离膜还复合于所述阴极极片上与阳极极片相对的一个侧面，即隔离膜分别复合于阳极极片和阴极极片的一侧，也即是阳极极片和阴极极片两者均只有一侧复合了隔离膜，如此设置同样可以实现在电芯卷绕时将阳极极片与阴极极片分隔开来的目的。复合隔离膜后的阳极极片与阴极极片如图5所示，隔离膜C均只复合于阳极极片A和阴极极片B的一侧，且采用这种复合方式后阳极极片A为连续的，而阴极极片B为间断的，相隔的阴极极片B之间预留有隔离膜留白段C1。在卷绕时将阳极极片上复合有隔离膜的一侧面向阴极极片开始卷绕一段距离后再插入阴极极片。同时在阴极极头部和尾部，通过将预留的隔离膜留白段反折包覆在阳极极片的隔膜上，从而避免阴极极片头部和尾部的隔离膜翘起或者收缩了而导致阴极极片与阳极极片直接接触发生短路。
实施例4
本实施例提供一种锂电池，包括实施例1～实施例3中任一项所述的卷绕式电芯。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原理之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种卷绕式电芯，包括阳极极片、阴极极片和隔离膜，其特征在于，所述隔离膜与所述阳极极片和/或阴极极片卷绕前复合为一体。
2.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述隔离膜复合于所述阳极极片上与阴极极片相对的两个侧面。
3.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述隔离膜复合于所述阴极极片上与阳极极片相对的两个侧面。
4.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述隔离膜复合于所述阳极极片上与阴极极片相对的一个侧面，所述隔离膜还复合于所述阴极极片上与阳极极片相对的一个侧面。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述隔离膜为凝胶隔离膜。
6.一种锂电池，其特征在于，包括权利要求5所述的卷绕式电芯。
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| CN202121534659.7U CN215342699U (zh) | 2021-07-07 | 2021-07-07 | 一种卷绕式电芯及锂电池 |
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| CN202121534659.7U CN215342699U (zh) | 2021-07-07 | 2021-07-07 | 一种卷绕式电芯及锂电池 |
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Cited By (1)
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| CN116565339A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-08-08 | 宁德新能源科技有限公司 | 电芯及用电设备 |
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2021
- 2021-07-07 CN CN202121534659.7U patent/CN215342699U/zh active Active
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