CN219610683U - 一种卷绕式锂离子电芯双极耳结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种卷绕式锂离子电芯双极耳结构，正极片采用距起始端和尾端1/3‑1/4处各布置一段焊接有正极耳箔的正空箔区，负极片采用距起始端和尾端1/3‑1/4处各布置一段焊接有负极耳箔的负空箔区；在卷绕前，负空箔区与对应的正空箔区被预设一定位差，且负空箔区的长度略小于对应的正空箔区，使得卷绕后负空箔区重叠于正空箔区；正极耳箔、负极耳箔分别外露于卷芯的相对一侧。在尽可能地减少牺牲容量的同时，一方面提高了正负极的引流效果，降低了电池大电流放电下的极化效应，改善了正负极片上电流密度分布的不均匀性，另一方面，减小了极片内阻，降低了充放电时的产热量，从而提高了电池的高倍率放电性能和安全性能。

Description

一种卷绕式锂离子电芯双极耳结构

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种卷绕式锂离子电芯双极耳结构。

背景技术

锂离子电池因其电压高，能量密度大，循环性能好，无记忆效应等优点而受到广泛的关注和使用，应用领域也从传统的数码类产品发展到高倍率电动工具、电动自行车、电动汽车等产品，对锂离子电池提出了更高的要求。

现有技术的电芯主要采用传统的卷绕式和层叠式两种结构，其中层叠结构极耳数量多，工艺复杂、效率低且安全隐患相对较多，而卷绕结构多采用单极耳设计，虽然工艺简单、生产效率高、安全性和一致性好，但极片长，离子迁移速度慢，电子传导路径长，电流不均匀、内阻大，在大功率放电时，产生大量的热量，电池整体升温过高，容易热失控，因而电池放电倍率低，产品只能适合于数码类的产品。若采用多极耳卷绕结构，则工序复杂、成本较高，安全隐患也多。在卷绕式电芯设计中，若采用合理的双极耳结构设计，电子传导路径得以缩短，电池内部离子传导速率加快，能显著降低电池的内阻，提高电池的高倍率放电性能，同时电流分布更加均匀，降低电池内部极化差异，能提高电池的安全性能和使用寿命。

鉴于此，有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于通过对正负极片双极耳的创新设计，提出一种卷绕式锂离子电芯双极耳结构。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是：

一种卷绕式锂离子电芯双极耳结构，正极片采用距起始端和尾端1/3-1/4处各布置一段焊接有正极耳箔的正空箔区，负极片采用距起始端和尾端1/3-1/4处各布置一段焊接有负极耳箔的负空箔区；

由于正、负极片具有一定厚度及厚度偏差，在卷绕前，所述负空箔区与对应的正空箔区被预设一定位差，且所述负空箔区的长度略小于对应的正空箔区，使得卷绕后所述负空箔区重叠于所述正空箔区；

上述结构的锂离子电池在充电过程中，与焊接有负极耳箔的负空箔区对应的正空箔区，没有涂布活性物质，在该区域内不会释放锂离子，不会造成析锂的问题，从而避免发生电池短路的问题，保证电池质量。

为避免接触，所述正极耳箔、负极耳箔分别外露于卷芯的相对一侧。

优选的，卷绕完成后，同一极片的两个极耳箔相对于同一平面的投影重叠，且并联焊接于同一极耳上。

优选的，所述正极耳箔和负极耳箔具有覆盖至少2/3极片幅宽的焊接段。

优选的，所述正极耳箔和负极耳箔的焊接段覆盖极片幅宽。

上述结构可以显著降低电池内阻，提高的电池倍率性能和降低温升。

本实用新型的有益效果：在尽可能地减少占用活性物质的体积，减少牺牲容量的同时，一方面提高了正负极的引流效果，降低了电池大电流放电下的极化效应，改善了正负极片上电流密度分布的不均匀性，另一方面，减小了极片内阻，降低了充放电时的产热量，从而提高了电池的高倍率放电性能和安全性能。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述的正极片和正极耳箔的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例所述的负极片和负极耳箔的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例卷绕完成后的电芯的结构示意图。

图中：1-正极片；2-负极片；11-正空箔区；12-正极耳箔；13-正极耳；21-负空箔区；22-负极耳箔；23-负极耳。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型优选实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和2所示，根据本实用新型实施例所述的一种卷绕式锂离子电芯双极耳结构，正极片1采用距起始端和尾端1/3-1/4处各布置一段焊接有正极耳箔12的正空箔区11，负极片2采用距起始端和尾端1/3-1/4处各布置一段焊接有负极耳箔22的负空箔区21。

在卷绕前，所述负空箔区21与对应的正空箔区11被预设一定位差，且所述负空箔区21的长度略小于对应的正空箔区11，使得卷绕后所述负空箔区21重叠于所述正空箔区11。

正极耳箔12、负极耳箔22分别外露于卷芯的相对一侧。

在一个优选实施例中，所述正极耳箔12和负极耳箔22的焊接段均覆盖极片幅宽。

如图3所示，在一个优选实施例中，卷绕完成后，两个正极耳箔12相对于同一平面的投影重叠且并联焊接于正极耳13上，两个负极耳箔22相对于同一平面的投影重叠且并联焊接于负极耳23上。

Claims (4)

1.一种卷绕式锂离子电芯双极耳结构，其特征在于，正极片采用距起始端和尾端1/3-1/4处各布置一段焊接有正极耳箔的正空箔区，负极片采用距起始端和尾端1/3-1/4处各布置一段焊接有负极耳箔的负空箔区；在卷绕前，所述负空箔区与对应的正空箔区被预设一定位差，且所述负空箔区的长度略小于对应的正空箔区，使得卷绕后所述负空箔区重叠于所述正空箔区；所述正极耳箔、负极耳箔分别外露于卷芯的相对一侧。

2.根据权利要求1所述的一种卷绕式锂离子电芯双极耳结构，其特征在于，卷绕完成后，同一所述正极片或负极片的两个极耳箔相对于同一平面的投影重叠，且并联焊接于同一极耳上。

3.根据权利要求1所述的一种卷绕式锂离子电芯双极耳结构，其特征在于，所述正极耳箔和负极耳箔具有覆盖至少2/3极片幅宽的焊接段。

4.根据权利要求3所述的一种卷绕式锂离子电芯双极耳结构，其特征在于，所述正极耳箔和负极耳箔的焊接段覆盖极片幅宽。