CN216648403U - 卷芯及锂电池 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种卷芯及锂电池，上述的卷芯包括依次层叠卷绕的第一隔膜、负极片、第二隔膜和正极片，负极片的外圈端部与正极片的外圈端部错开设置。负极片外圈与正极片外圈重叠的部分的外侧为负极散热空箔区，正极片外圈与负极片外圈重叠的部分的外侧为正极散热空箔区。由于负极片外圈的外侧具有负极散热空箔区，且正极片外圈的外侧具有正极散热空箔区，使得浆料无法完全阻隔正极片和负极片的散热，进而使得正极片和负极片的散热速度均得到提高，避免卷芯在工作或短路时的热量主要集中在正极片和负极片中的一者，从而避免正极片和负极片中的一者因过热的烧坏问题，进而避免卷芯因过热而烧坏，进而提高了卷芯的使用寿命。

Description

卷芯及锂电池

技术领域

本实用新型涉及锂电池领域，特别是涉及一种卷芯及锂电池。

背景技术

随着技术的发展，目前锂电池已经广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，邮电通讯的不间断电源，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等各领域的移动设备。随着新能源领域的高速发展，锂电池在各种移动设备中应用愈加广泛，锂电池相关技术也随之迅速发展。

对于传统的锂离子电池的卷芯结构，负极外圈为空箔，正极涂满敷料，或者正极外圈为空箔，负极涂满敷料。然而，由于敷料能够隔热，使得涂满敷料的一极散热速度较慢，当电池工作或短路时，涂满敷料的一极较易过热，从而引起卷芯过热烧毁的问题，进而降低了锂电池的使用寿命。

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，提供一种卷芯及锂电池。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种卷芯，包括依次层叠卷绕的第一隔膜、负极片、第二隔膜和正极片，所述负极片的外圈端部与所述正极片的外圈端部错开设置，所述负极片的外圈与所述正极片的外圈重叠的部分的外侧为负极散热空箔区，所述正极片外圈与所述负极片外圈重叠的部分的外侧为正极散热空箔区。

在其中一个实施例中，所述负极散热空箔区和所述正极散热空箔区的长度相等。

在其中一个实施例中，所述负极片的两侧分别完全贴附有所述第一隔膜及所述第二隔膜；

所述卷芯还包括负极端压绝缘带，所述负极端压绝缘带的第一端粘接于所述第二隔膜的外圈端部，所述负极端压绝缘带的第二端粘接于所述正极散热空箔区。

在其中一个实施例中，所述负极端压绝缘带包括第一负极粘接端、负极过渡弯折部和第二负极粘接端，所述负极过渡弯折部的两端分别与所述第一负极粘接端及所述第二负极粘接端连接，所述第一负极粘接端与所述第二隔膜贴合，所述负极过渡弯折部与所述第一隔膜的端面及所述第二隔膜的端面均贴合，所述第二负极粘接端与所述正极散热空箔区贴合。

在其中一个实施例中，所述负极端压绝缘带包括负极粘接层和负极绝缘层，所述负极粘接层粘接于所述负极绝缘层的一侧，所述负极粘接层背离所述负极绝缘层的一侧粘接于所述第二隔膜的外圈端部，所述负极粘接层背离所述负极绝缘层的一侧还粘接于所述正极散热空箔区。

在其中一个实施例中，所述负极片的两侧分别完全贴附有所述第一隔膜及所述第二隔膜；

所述卷芯还包括正极端压绝缘带，所述正极端压绝缘带的第一端粘接于所述第二隔膜，所述正极端压绝缘带的第二端粘接于所述正极片的外圈端部对应的正极散热空箔区，以固定所述正极片的端部。

在其中一个实施例中，所述正极端压绝缘带包括第一正极粘接端、正极过渡弯折部和第二正极粘接端，所述正极过渡弯折部的两端分别与所述第一正极粘接端及所述第二正极粘接端连接，所述第一正极粘接端与所述第二隔膜贴合，所述正极过渡弯折部与所述正极片的端面贴合，所述第二正极粘接端与所述正极散热空箔区贴合。

在其中一个实施例中，所述正极端压绝缘带包括正极粘接层和正极绝缘层，所述正极粘接层设于所述正极绝缘层的一侧，所述正极粘接层背离所述正极绝缘层的一侧粘接于所述第二隔膜，所述正极粘接层背离所述正极绝缘层的一侧还粘接于所述正极片的外圈端部对应的正极散热空箔区。

在其中一个实施例中，所述第一隔膜的一端与所述第二隔膜的一端相连接，以使所述第一隔膜和所第二隔膜形成隔膜带，所述隔膜带包覆于所述负极片。

一种锂电池，包括壳体和上述任一实施例所述的卷芯，所述卷芯设置于所述壳体内。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

由于负极片外圈的外侧具有负极散热空箔区，且正极片外圈的外侧具有正极散热空箔区，即负极片和正极片均有部分区域去除浆料，使得浆料无法完全阻隔正极片和负极片的散热，进而使得正极片和负极片的散热速度均得到提高，避免卷芯在工作或短路时的热量主要集中在正极片和负极片中的一者，从而避免正极片和负极片中的一者因过热的烧坏问题，进而避免卷芯过热烧毁的问题，进而提高了锂电池的使用寿命。

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为一实施例的卷芯的结构示意图；

图2为图1所示卷芯的局部结构示意图。

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”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。

如图1所示，一实施例的卷芯10包括依次层叠卷绕的第一隔膜100、负极片200、第二隔膜300和正极片400，所述负极片200的外圈端部与所述正极片 400的外圈端部错开设置。如图2所示，所述负极片200的外圈与所述正极片 400外圈重叠的部分的外侧为负极散热空箔区201，所述正极片400的外圈与所述负极片200外圈重叠的部分的外侧为正极散热空箔区401。

如图1和图2所示，在本实施例中，负极片200的外圈端部与正极片400 的外圈端部错开设置。具体而言，负极片200的内圈端部与正极片400的内圈端部重合，负极片200的外圈端部与正极片400的外圈端部错开设置，也即负极片200的内圈端部与正极片400的内圈端部重合，且负极片200的长度大于或小于正极片400的长度，以使负极片200的外圈端部与正极片400的外圈端部交错设置。

如图2所示，进一步地，负极片200外圈与正极片400外圈重叠的部分的外侧为负极散热空箔区201，即负极片200的外侧没有对应的正极片400的部分为负极散热空箔区201，负极散热空箔区201用于负极片200的散热。正极片 400外圈与负极片200外圈重叠的部分的外侧为正极散热空箔区401，即正极片 400的外侧没有对应的负极片200的部分为正极散热空箔区401，正极散热空箔区401用于正极片400的散热。可以理解，负极散热空箔区201为负极片200 去除负极浆料的区域，正极散热空箔区401为正极片400去除正极浆料的区域。

上述的卷芯10，由于负极片200外圈的外侧具有负极散热空箔区201，且正极片400外圈的外侧具有正极散热空箔区401，即负极片200和正极片400均有部分区域去除浆料，使得浆料无法完全阻隔正极片400和负极片200的散热，进而使得正极片400和负极片200的散热速度均得到提高，避免卷芯10在工作或短路时的热量主要集中在正极片400和负极片200中的一者，从而避免正极片400和负极片200中的一者因过热的烧坏问题，进而避免卷芯10因过热而烧坏的问题，进而提高了锂电池的使用寿命。

如图2所示，在其中一个实施例中，所述负极散热空箔区201和所述正极散热空箔区401的长度相等。在本实施例中，由于负极散热空箔区201和正极散热空箔区401的长度相等，而负极散热空箔区201和正极散热空箔区401均有助于提高散热效率，使得负极片200和正极片400的散热效率一致，进一步地避免卷芯10在工作或短路时的热量集中在正极片400和负极片200中的一者，从而避免正极片400和负极片200中的一者因过热的烧坏问题，进而避免卷芯 10因过热而烧坏，进而提高了卷芯10的使用寿命。

如图1所示，在其中一个实施例中，所述负极片200的两侧分别完全贴附有所述第一隔膜100及所述第二隔膜300。所述卷芯10还包括负极端压绝缘带 500，所述负极端压绝缘带500的第一端粘接于所述第二隔膜300的外圈端部，所述负极端压绝缘带500的第二端粘接于所述正极散热空箔区401，以固定所述第二隔膜300的端部。

在本实施例中，负极片200的两侧分别完全贴附有第一隔膜100及第二隔膜300，以将负极片200与正极片400隔绝，还将负极片200与卷芯10外部隔绝。负极端压绝缘带500具有绝缘的功能和粘接性能，负极端压绝缘带500的两端分别粘接于第二隔膜300的外圈端部及正极散热空箔区401，以使第二隔膜 300的端部固定，避免第二隔膜300与外部剐蹭时被掀开的问题，使得第二隔膜 300一直能对负极片200提供保护，避免因毛刺、颗粒、枝晶刺穿等外部物质刺穿负极片200而导致卷芯10短路的问题，进而保证了卷芯10的使用性能。

进一步地，所述负极端压绝缘带500包括第一负极粘接端510、负极过渡弯折部520和第二负极粘接端530，所述负极过渡弯折部520的两端分别与所述第一负极粘接端510及所述第二负极粘接端530连接，所述第一负极粘接端510 与所述第二隔膜300贴合，所述负极过渡弯折部520与所述第一隔膜100的端面及所述第二隔膜300的端面均贴合，所述第二负极粘接端530与所述正极散热空箔区401贴合。在本实施例中，负极端压绝缘带500的两端分别为第一负极粘接端510和第二负极粘接端530，负极端压绝缘带500的中间区域为负极过渡弯折部520，由于第一负极粘接端510与第二隔膜300贴合，负极过渡弯折部 520与第一隔膜100的端面及第二隔膜300的端面均贴合，第二负极粘接端530 与正极散热空箔区401贴合，使得负极端压绝缘带500完全贴合于卷芯10，提高了负极端压绝缘带500粘接后的牢固度，避免负极端压绝缘带500受外部剐蹭而脱离的问题，进而避免第二隔膜300翘起的问题，进而保障了卷芯10的使用性能。

在其中一个实施例中，所述负极端压绝缘带500包括负极粘接层和负极绝缘层，所述负极粘接层粘接于所述负极绝缘层的一侧，所述负极粘接层背离所述负极绝缘层的一侧粘接于所述第二隔膜300的外圈端部，所述负极粘接层背离所述负极绝缘层的一侧还粘接于所述正极散热空箔区401。在本实施例中，负极粘接层具有粘性，以使负极端压绝缘带500固定第二隔膜300的端部，避免第二隔膜300与外部剐蹭时被掀开的问题。负极绝缘层具有绝缘性，以将第二隔膜300及正极散热空箔区401与外部物理隔绝，避免外部因素影响卷芯10的电性能。

如图1所示，在其中一个实施例中，所述负极片200的两侧分别完全贴附有所述第一隔膜100及所述第二隔膜300。所述卷芯10还包括正极端压绝缘带 600，所述正极端压绝缘带600的第一端粘接于所述第二隔膜300，所述正极端压绝缘带600的第二端粘接于所述正极片400的外圈端部对应的正极散热空箔区401，以固定所述正极片400的端部。

在本实施例，负极片200的两侧分别完全贴附有第一隔膜100及第二隔膜 300，以将负极片200与正极片400隔绝，还将负极片200与卷芯10外部隔绝。正极端压绝缘带600具有绝缘和粘接性能，正极端压绝缘带600的两端分别粘接于第二隔膜300及正极片400的外圈端部对应的正极散热空箔区401，以使正极片400的端部固定，避免正极片400与外部剐蹭时被掀开的问题，进而避免正极片400弯折后导致正极片400出现短路的问题。

进一步地，所述正极端压绝缘带600包括第一正极粘接端610、正极过渡弯折部620和第二正极粘接端630，所述正极过渡弯折部620的两端分别与所述第一正极粘接端610及所述第二正极粘接端630连接，所述第一正极粘接端610 与所述第二隔膜300贴合，所述正极过渡弯折部620与所述正极片400的端面贴合，所述第二正极粘接端630与所述正极散热空箔区401贴合。在本实施例中，正极端压绝缘带600的两端分别为第一正极粘接端610和第二正极粘接端 630，正极端压绝缘带600的中间区域为正极过渡弯折部620，由于第一正极粘接端610与第二隔膜300贴合，所述正极过渡弯折部620与所述正极片400的端面贴合，第二正极粘接端630与正极散热空箔区401贴合，使得正极端压绝缘带600完全贴合于卷芯10，提高了正极端压绝缘带600粘接后的牢固度，避免正极端压绝缘带600受外部剐蹭而脱离的问题，进而避免第二隔膜300翘起的问题，进而保障了卷芯10的使用性能。

在其中一个实施例中，所述正极端压绝缘带600包括正极粘接层和正极绝缘层，所述正极粘接层设于所述正极绝缘层的一侧，所述正极粘接层背离所述正极绝缘层的一侧粘接于所述第二隔膜300，所述正极粘接层背离所述正极绝缘层的一侧还粘接于所述正极片400的外圈端部对应的正极散热空箔区401。在本实施例中，正极粘接层具有粘性，以使正极端压绝缘带600固定正极片400的端部，避免正极片400与外部剐蹭时被掀开的问题。正极绝缘层具有绝缘性，以将第二隔膜300及正极散热空箔区401与外部物理隔绝，避免外部因素影响卷芯10的电性能。

如图1所示，在其中一个实施例中，所述第一隔膜100的一端与所述第二隔膜300的一端相连接，以使所述第一隔膜100和所第二隔膜300形成隔膜带，所述隔膜带包覆于所述负极片200。在本实施例中，第一隔膜100和第二隔膜 300一体成型，第一隔膜100和第二隔膜300共同构成隔膜带，隔膜带包覆负极片200，提高了隔膜贴附于负极片200的牢固度，彻底避免负极片200与正极片 400接触，避免了卷芯10出现短路的问题，延长了卷芯10的使用寿命。

本申请还提供一种锂电池，包括壳体和上述任一实施例所述的卷芯10，所述卷芯10设置于壳体内。如图1所示，进一步地，卷芯10包括依次层叠卷绕的第一隔膜100、负极片200、第二隔膜300和正极片400，所述负极片200的外圈端部与所述正极片400的外圈端部错开设置。如图2所示，所述负极片200 的外圈与所述正极片400外圈重叠的部分的外侧为负极散热空箔区201，所述正极片400的外圈与所述负极片200外圈重叠的部分的外侧为正极散热空箔区 401。

如图1和图2所示，在本实施例中，负极片200的外圈端部与正极片400 的外圈端部错开设置。具体而言，负极片200的内圈端部与正极片400的内圈端部重合，负极片200的外圈端部与正极片400的外圈端部错开设置，也即负极片200的内圈端部与正极片400的内圈端部重合，且负极片200的长度大于或小于正极片400的长度，以使负极片200的外圈端部与正极片400的外圈端部交错设置。

如图2所示，进一步地，负极片200外圈与正极片400外圈重叠的部分的外侧为负极散热空箔区201，即负极片200的外侧没有对应的正极片400的部分为负极散热空箔区201，负极散热空箔区201用于负极片200的散热。正极片 400外圈与负极片200外圈重叠的部分的外侧为正极散热空箔区401，即正极片 400的外侧没有对应的负极片200的部分为正极散热空箔区401，正极散热空箔区401用于正极片400的散热。可以理解，负极散热空箔区201为负极片200 去除负极浆料的区域，正极散热空箔区401为正极片400去除正极浆料的区域。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

由于负极片200外圈的外侧具有负极散热空箔区201，且正极片400外圈的外侧具有正极散热空箔区401，即负极片200和正极片400均有部分区域去除浆料，使得浆料无法完全阻隔正极片400和负极片200的散热，进而使得正极片 400和负极片200的散热速度均得到提高，避免卷芯10在工作或短路时的热量主要集中在正极片400和负极片200中的一者，从而避免正极片400和负极片 200中的一者因过热的烧坏问题，进而避免卷芯10因过热而烧坏的问题，进而提高了锂电池的使用寿命。

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)

1.一种卷芯，其特征在于，包括依次层叠卷绕的第一隔膜、负极片、第二隔膜和正极片，所述负极片的外圈端部与所述正极片的外圈端部错开设置，所述负极片的外圈与所述正极片外圈重叠的部分的外侧为负极散热空箔区，所述正极片的外圈与所述负极片外圈重叠的部分的外侧为正极散热空箔区。

2.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述负极散热空箔区和所述正极散热空箔区的长度相等。

3.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述负极片的两侧分别完全贴附有所述第一隔膜及所述第二隔膜；

所述卷芯还包括负极端压绝缘带，所述负极端压绝缘带的第一端粘接于所述第二隔膜的外圈端部，所述负极端压绝缘带的第二端粘接于所述正极散热空箔区。

4.根据权利要求3所述的卷芯，其特征在于，所述负极端压绝缘带包括第一负极粘接端、负极过渡弯折部和第二负极粘接端，所述负极过渡弯折部的两端分别与所述第一负极粘接端及所述第二负极粘接端连接，所述第一负极粘接端与所述第二隔膜贴合，所述负极过渡弯折部分别与所述第一隔膜的端面及所述第二隔膜的端面贴合，所述第二负极粘接端与所述正极散热空箔区贴合。

5.根据权利要求3所述的卷芯，其特征在于，所述负极端压绝缘带包括负极粘接层和负极绝缘层，所述负极粘接层粘接于所述负极绝缘层的一侧，所述负极粘接层背离所述负极绝缘层的一侧粘接于所述第二隔膜的外圈端部，所述负极粘接层背离所述负极绝缘层的一侧还粘接于所述正极散热空箔区。

6.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述负极片的两侧分别完全贴附有所述第一隔膜及所述第二隔膜；

所述卷芯还包括正极端压绝缘带，所述正极端压绝缘带的第一端粘接于所述第二隔膜，所述正极端压绝缘带的第二端粘接于所述正极片的外圈端部对应的正极散热空箔区，以固定所述正极片的端部。

7.根据权利要求6所述的卷芯，其特征在于，所述正极端压绝缘带包括第一正极粘接端、正极过渡弯折部和第二正极粘接端，所述正极过渡弯折部的两端分别与所述第一正极粘接端及所述第二正极粘接端连接，所述第一正极粘接端与所述第二隔膜贴合，所述正极过渡弯折部与所述正极片的端面贴合，所述第二正极粘接端与所述正极散热空箔区贴合。

8.根据权利要求6所述的卷芯，其特征在于，所述正极端压绝缘带包括正极粘接层和正极绝缘层，所述正极粘接层设于所述正极绝缘层的一侧，所述正极粘接层背离所述正极绝缘层的一侧粘接于所述第二隔膜，所述正极粘接层背离所述正极绝缘层的一侧还粘接于所述正极片的外圈端部对应的正极散热空箔区。

9.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述第一隔膜的一端与所述第二隔膜的一端相连接，以使所述第一隔膜和所第二隔膜形成隔膜带，所述隔膜带包覆于所述负极片。

10.一种锂电池，其特征在于，包括壳体和权利要求1至9中任一项所述的卷芯，所述卷芯设置于所述壳体内。

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