CN216850036U - 卷绕式电芯及软包锂电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种卷绕式电芯及软包锂电池，其中，卷绕式电芯包括卷芯、第一极耳和第二极耳，卷芯包括隔膜层、第一极片和第二极片，隔膜层设置在第一极片和第二极片之间，第一极片、第二极片和隔膜层叠设后卷绕形成卷芯，第一极片和第二极片均包括本体，本体的长度方向的一端朝向垂直于卷芯的卷绕方向延伸有折弯部，部分折弯部回折至卷芯的外侧面形成连接部，第一极耳与第一极片的连接部连接，第二极耳与第二极片的连接部连接。通过对本体折弯将第一极耳和第二极耳转向至卷芯外侧面，使得卷芯在宽度方向的空间占用率较小，适用于更多应用场景。且该卷绕式电芯的制作难度低，有利于批量生产，提电芯产品的合格率。

Description

卷绕式电芯及软包锂电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种卷绕式电芯及软包锂电池。

背景技术

锂电池是目前最先进的商品化二次电池，大量应用于各种电子产品中。锂电池按照包装材料来分，可分为钢壳锂离子电池、铝壳锂离子电池和软包锂电池。其中，软包锂电池具有能量密度高、重量轻、形态变化多、可做成薄型电池等优点，因此目前电子移动产品基本上采用软包锂电池作为能源。

目前，软包锂电池通常使用卷绕结构电芯，该电芯的极耳朝垂直卷芯的卷绕方向引出，以作为电池充电或放电的接触点，但是一些定制化产品因尺寸及形状受限，需要在卷绕式电芯完成卷绕后对极耳进行转向，将极耳从卷芯的外侧转移至卷芯的侧面。现有技术中，为了实现极耳的转向需在极片和极耳之间焊接转接结构，通过折弯转接结构来实现极耳的转向，将极耳从卷芯的外侧转移至卷芯的侧面，但是这种结构的电芯极片和极耳之间增加转接结构，提高了电芯工艺的复杂度，降低了生产效率低，增加了制造成本高。

实用新型内容

本实用新型实施例的一个目的在于：提供一种卷绕式电芯，其结构简单，生产效率高。

本实用新型实施例的另一个目的在于：提供一种软包锂电池，其结构简单，制造成本低。

为达此目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

第一方面，提供一种卷绕式电芯，包括卷芯、第一极耳和第二极耳，所述卷芯包括隔膜层、第一极片和第二极片，所述隔膜层设置在所述第一极片和所述第二极片之间，所述第一极片、所述第二极片和所述隔膜层叠设后卷绕形成所述卷芯，所述第一极片与所述第一极耳连接，所述第二极片与所述第二极耳连接，所述第一极片和所述第二极片均包括本体，所述本体长度方向的一端朝向垂直于所述卷芯的卷绕方向延伸有折弯部，且部分所述折弯部回折至所述卷芯的外侧面形成连接部，所述第一极耳和所述第二极耳均与所述连接部连接。

作为一种卷绕式电芯的优选方案，所述折弯部从所述卷芯的卷绕中心引出。

作为一种卷绕式电芯的优选方案，所述第一极片和所述第二极片均设置有空箔区，所述折弯部位于所述空箔区内。

作为一种卷绕式电芯的优选方案，所述空箔区设置有折弯理论线，所述折弯部沿所述折弯理论线折弯。

作为一种卷绕式电芯的优选方案，所述折弯部的折弯角度为90度。

作为一种卷绕式电芯的优选方案，所述本体与所述折弯部之间设置有粘合层。

作为一种卷绕式电芯的优选方案，所述第一极耳和所述连接部通过点焊连接；和/或，

所述第二极耳和所述连接部通过点焊连接。

作为一种卷绕式电芯的优选方案，所述第一极耳和所述第二极耳上均设置有绝缘块。

作为一种卷绕式电芯的优选方案，所述第一极片的所述折弯部和所述第二极片的所述折弯部位于所述卷芯的两端，且所述第一极耳和所述第二极耳朝相反的方向延伸。

另一方面，提供一种软包锂电池，包括铝塑膜和上述的卷绕式电芯，所述卷绕式电芯设置在所述铝塑模内。

本实用新型实施例的有益效果为：通过第一极片和第二极片的本体设置折弯部，折弯部朝垂直卷芯卷绕方向引出卷芯，且部分折弯部回折至卷芯的外侧面形成连接部，第一极耳和第二极耳均与连接部连接，使得第一极耳和第二极耳能设置在卷芯的外侧面，以使该卷绕式卷芯在宽度方向的空间占用率较小，提高使用该卷绕式卷芯的电池能量密度，适用更多应用场景。此外，该卷绕式电芯通过对本体折弯来实现第一极耳和第二极耳的转向，工艺简单，生产效率高。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的卷绕式电芯的结构示意图之一。

图2为本实用新型实施例的卷绕式电芯的结构示意图之二。

图3为本实用新型实施例的卷绕式电芯的结构示意图之三。

图4为本实用新型实施例的卷绕式电芯的结构示意图之四。

图5为本实用新型另一实施例的卷绕式电芯的结构示意图。

图6为本实用新型实施例的软包锂电池的结构示意图。

图中：

1、隔膜层；2、第一极片；3、第二极片；4、第一极耳；5、第二极耳；6、折弯部；61、连接部；7、空箔区；71、折弯理论线；8、绝缘块。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

软包锂电池为卷绕结构电芯，通常是将极耳朝垂直卷芯的卷绕方向引出，以作为电池充电或放电的接触点，但是一些客制化产品受限尺寸小，厚度方向的空间无法得到有效利用等原因，需要在卷绕式电芯完成卷绕后对极耳进行转向，将极耳从卷芯的外侧转移至卷芯的曲侧面，为解决上述问题，本实用新型公开一种卷绕式电芯。

如图1至图4所示，本实用新型实施例的卷绕式电芯，包括第一极片2、第二极片3、隔膜层1、第一极耳4和第二极耳5，隔膜层1设置在第一极片2和第二极片3之间，第一极片2、第二极片3和隔膜层1叠设后卷绕形成卷芯，第一极片2和第二极片3均包括本体，本体长度方向的一端朝向垂直于卷芯的卷绕方向延伸有折弯部6，且部分折弯部6回折至卷芯的外侧面形成连接部61，第一极耳4与第一极片2的连接部61连接，第二极耳5与第二极片3的连接部61连接。可以理解的是，通过第一极片2和第二极片3上设置折弯部6，折弯部6朝垂直卷芯卷绕方向引出卷芯，然后对折弯部6再次回折，且至少部分折弯部6回折至卷芯的侧面形成连接部61，第一极耳4和第二极耳5均与连接部61连接，从而实现第一极耳4和第二极耳5的转向，以使该卷芯在宽度方向的空间占用率较小，从而提高使用该卷绕式电芯的电池能量密度，适用于更多应用场景。并且两个连接部61从卷芯的相对两端回折至卷芯的外侧面,使得第一极耳4和第二极耳5之间的距离更好调整和控制，间接提高了第一极耳4和第二极耳5之间距离的一致性，减轻制作难度，有利于批量生产，提升电芯产品的合格率。本实施例中，第一极片2为正极极片，第二极片3为负极极片，第一极耳4为正极耳，第二极耳5为负极耳。

本实施例中，第一极片2和第二极片3经过三次折弯，第一极片2和第二极片3通过折弯机对本体折弯以形成折弯部6，折弯部6朝向垂直卷芯的卷绕方向延伸，且折弯部6从卷芯的卷绕中心引出，再对折弯部6进行第二折弯，以使部分折弯部6会贴紧在卷芯的端面，然后对折弯部6进行第三次折弯，将凸出卷芯的外侧面部分折弯部6回折至卷芯的外侧面，贴合在卷芯外侧面的折弯部6为连接部61，用于与第一极耳4和第二极耳5焊接。

本实施例中，第一极片2和第二极片3均设置有空箔区7，且折弯部6位于空箔区7内，空箔区7的意思是没有在本体上涂布活性物质的区域，第一极片2和第二极片3通过折弯空箔区7的本体形成折弯部6，其折弯效果较好，而且可以减少涂抹面积，降低生产成本。

具体地，如图4所示，在空箔区7内设置有折弯理论线71，以使折弯部6沿折弯理论线折弯71，以提高第一极片2和第二极片3的折弯效率。本实施例中，通过自动折弯机自动识别折弯理论线71进行折弯，自动化程度高，生产效率快。本实施例中，折弯理论线71设置有三根，折弯机能自动识别三根折弯理论线71进行三次折弯。

优选地，如图3所示，折弯部6的折弯角度为90度，即折弯后，折弯部6与第一极片2和第二极片3的垂直设置，以使折弯部6能垂直引出卷芯。

本实施例中，折弯部6与本体之间设置有粘合层(未在附图表示)，通过设置粘合层以维持折弯部6和本体之间的相对固定。具体地，粘合层材料采用马来酸酐接枝改性的PP(即聚丙烯)材料，马来酸酐接枝改性的PP材料既可以与铜箔或铝箔粘合在一起，使其不易剥离。

优选地，第一极耳4和第一极片2通过点焊连接，第二极耳5和第二极片3通过点焊连接，点焊连接的焊接效率高，且极耳和极片之间不易发生变形，焊接质量较好。具体地，第一极耳4和第一极片2呈90度夹角焊接，第二极耳5和第二极片3呈90度夹角焊接。

具体地，第一极耳4和第二极耳5均设置有绝缘块8，通过设置绝缘块8以防止极耳与电池铝塑膜之间接触而发生短路。

优选地，第一极片2的厚度和第二极片3的厚度为0.01mm-0.1mm，在该厚度范围内的第一极片2和第二极片3厚度较薄，有利于折弯部6和连接部61的形成，提高第一极片2和第二极片3的制片效率。

另一实施例中，如图5所示，第一极片2的折弯部6和第二极片3的折弯部6分别位于卷芯长度方向的两端，且第一极耳4和第二极耳5朝相反的方向延伸，该设计适用于正负极极耳从铝塑膜的相对两端引出的场景。

该卷绕式电芯的具体工艺流程为：使用制片机将第一极耳4和第二极耳5焊接在第一极片2和第二极片3的空箔区7内，且第一极耳4和第一极片2以及第二极耳5和第二极片3呈90度夹角焊接，焊接完成后，在空箔区7内设置折弯理论线71，使用自动折片机将第一极片2和第二极片3沿折弯理论线71呈90度角折弯形成折弯部6，然后对第一极片2和第二极片3的非空箔区进行贴保护胶，贴胶后便制片完成。将制备好的第一极片2和第二极片3与隔膜层1使用自动卷绕即进行卷绕形成卷芯，且折弯部6以及焊接在折弯部6上的极耳位于卷芯的外部，然后使用自动回折设备将折弯部6回折至卷芯的侧面形成形成连接部61，且第一极耳4和第二极耳5均与连接部61焊接，以使第一极耳4和第二极耳5位于卷芯的侧面。

如图6所示，本实施新型还提供一种软包锂离子电池，其包括铝塑膜和上述任意实施例中卷绕式电芯，卷绕式电芯设置在铝塑膜内，且第一极耳4和第二极耳5从铝塑膜中引出。该卷绕式电芯的制造成本低，而且第一极耳4和第二极耳5回折在卷芯的侧面，以使该电芯占用空间较少，应用该卷绕式电芯的有利于软包锂电池的小型化，提高软包锂电池的能量密度，降低制造成本。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种卷绕式电芯，包括卷芯、第一极耳和第二极耳，所述卷芯包括隔膜层、第一极片和第二极片，所述隔膜层设置在所述第一极片和所述第二极片之间，所述第一极片、所述第二极片和所述隔膜层叠设后卷绕形成所述卷芯，所述第一极片与所述第一极耳连接，所述第二极片与所述第二极耳连接，其特征在于，所述第一极片和所述第二极片均包括本体，所述本体长度方向的一端朝向垂直于所述卷芯的卷绕方向延伸有折弯部，且部分所述折弯部回折至所述卷芯的外侧面形成连接部，所述第一极耳和所述第二极耳均与所述连接部连接。

2.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述折弯部从所述卷芯的卷绕中心引出。

3.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一极片和所述第二极片均设置有空箔区，所述折弯部位于所述空箔区内。

4.根据权利要求3所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述空箔区设置有折弯理论线，所述折弯部沿所述折弯理论线折弯。

5.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述折弯部的折弯角度为90度。

6.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述本体与所述折弯部之间设置有粘合层。

7.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一极耳和所述连接部通过点焊连接；和/或，

所述第二极耳和所述连接部通过点焊连接。

8.据据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一极耳和所述第二极耳上均设置有绝缘块。

9.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一极片的所述折弯部和所述第二极片的所述折弯部分别位于所述卷芯的两端，且所述第一极耳和所述第二极耳朝相反的方向延伸。

10.一种软包锂电池，包括铝塑膜，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的卷绕式电芯，所述卷绕式电芯设置在所述铝塑模内。

Images