CN219832696U - 一种全极耳电池极片结构、电池卷芯及圆柱电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种全极耳电池极片结构、电池卷芯及圆柱电池；全极耳电池极片结构包括涂布区及位于涂布区一侧的待切割区；待切割区通过激光切割形成多个极耳组，多个极耳组间隔设置在涂布区的一侧；多个极耳组在涂布区上的高度与长度沿着全极耳极片的一端向另一端逐步增加；设置多个极耳组在涂布区上的高度与长度逐步增加，当涂布区卷绕成卷芯时，所述极耳组中的极耳均向内弯折形成全极耳结构，能避免电芯卷绕后端面形成抛物面而影响集流盘的平面焊接。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及锂电池技术领域，具体涉及一种全极耳电池极片结构、电池卷芯及圆柱电池。
【背景技术】
随着行业的发展，锂离子电池运用场景越来越广泛，运用领域越来越复杂，对锂离子电池的要求逐步由单一的容量指标升级为容量、寿命、安全、环境适应性能、型号等综合指标。圆柱电池因较低的生产成本，较高的生产效率，安全性好，而广泛应用于储能项目及电动车用动力电池组。如二轮、三轮电动车、商务车等。圆柱电池因尺寸不同，容量差异，市场常规使用单极耳、多极耳、全极耳结构。极耳数量的增加有利于降低电池内阻，提高倍率性能。因此针对大容量型号电池，单极耳，多极耳，因为是铝、镍极耳作为过流体，过流能力有限，难以承受高倍率需求，尤其大容量型圆柱电池，无法满足倍率型过流能力。因此针对大容量型电池，全极耳结构应运而生。全极耳以箔材作为极耳，极片过流位置均为有极耳过流。
全极耳卷绕式电池的制造方式通常是分别将正负极片的一端涂覆活性材料(该涂覆有活性材料的部分称为涂覆区)，其另一端为空白部分(即未涂覆活性材料，该部分称为空箔区)；现有技术一：在正负极片卷绕过程中(或者是正负极片卷绕完成后)，需要将上述空白部分抚平形成全极耳，然而在抚平空白部分的过程中，需要施加较大压力，正负极极片易变形；为优化现有技术一，现有技术二通过切割空白部分形成多个极耳，多个极耳以抵接的方式抚平，来避免极片变形；然而，目前切割空白部分工艺为均衡切割法，即极片的空白部分均衡切割成多个结构相同的极耳，此种切割方法在电芯卷绕后端面形成抛物面，将影响集流盘的平面焊接。
鉴于此，有必要提供一种全极耳电池极片结构，以解决电芯卷绕后端面形成抛物面，影响集流盘平面焊接的问题。
【实用新型内容】
为了解决上述的技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种全极耳电池极片结构，包括涂布区和位于所述涂布区一侧的待切割区，所述待切割区通过切割形成多个极耳组，每个所述极耳组均包括多个极耳；所述多个极耳组的高度与宽度均沿所述涂布区的一端向另一端逐步增加；当所述涂布区卷绕成卷芯时，所述极耳组中的极耳均向内弯折，并使相邻所述极耳组中的极耳之间抵接。
进一步的，所述极耳组至少设置四个。
进一步的，每个所述极耳组中极耳倾斜设置在所述涂布区。
进一步的，所述极耳相对于所述卷芯的横截面的倾斜角度设置为A，A∈[60°,90°)；所述极耳的长度定义为L1，所述极耳的高度定义为H1，所述极耳的高度H1＝L1sinA。
进一步的，同一所属极耳组中每个极耳的结构相同。
进一步的，所述极耳远离所述涂布区的一侧设有倒角；所述倒角的角度范围设置为60-80度。
一种电池卷芯，包括正极全极耳极片、负极全极耳极片及隔膜；所述正极全极耳极片、负极全极耳极片为以上所述的全极耳电池极片结构。
进一步的，所述正极全极耳极片上的涂布区涂布有正极活性材料；所述负极全极耳极片上涂布区涂布有负极活性材料。
一种圆柱电池，包括以上所述电池卷芯。
与现有技术相比，本实用新型公开了一种全极耳电池极片结构、电池卷芯及圆柱电池；全极耳电池极片结构包括涂布区及位于涂布区一侧的待切割区，待切割区通过激光切割形成多个极耳组，多个极耳组间隔设置在涂布区的一侧；其中，多个极耳组在涂布区上的高度与长度沿着全极耳极片的一端向另一端逐步增加；设置多个极耳组在涂布区上的高度与长度逐步增加，当涂布区卷绕成卷芯时，极耳组中的极耳均向内弯折形成全极耳结构，能避免电芯卷绕后端面形成抛物面而影响集流盘的平面焊接。
【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为本实用新型提供的全极耳极片还未切割的展开结构图；
图2为本实用新型提供的全极耳极片切割后的展开结构图；
图3为另一实施例中极耳的结构示意图；
图4为本实用新型提供的电池卷芯的分解结构图；
图中所示：全极耳极片100；
涂布区1、待切割区2、交界线3；极耳组4、极耳41；
电池卷芯200；
正极全极耳极片6、隔膜7、负极全极耳极片8、正极活性材料9、负极活性材料10；
【具体实施方式】
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。
还应当理解，在此，本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参阅图1，本实用新型提供的全极耳电池极片结构，包括全极耳极片100，全极耳极片100为矩形结构；具体的，所述全极耳极片100划分为涂布区1及位于涂布区1一侧的待切割区2，涂布区1涂布有活性材料，待切割区2未涂布有活性材料；涂布区1和待切割区2沿全极耳极片100的宽度方向X相邻设置，涂布区1与待切割区2相接的位置形成有交界线3，交界线3与全极耳极片100的长度方向Y平行；经过以上说明，可以知道的是，所述涂布区1的长度以及待切割区2的长度设置与全极耳极片100的长度相同；所述全极耳极片100的宽度是涂布区1宽度以及待切割区2宽度的总和。
请参阅图2，所述待切割区2通过激光切割形成多个极耳组4，多个极耳组4间隔设置在涂布区1的一侧，极耳组4在本实用新型中至少设置四个；具体的，多个极耳组4在涂布区1上的高度H2与长度L2沿着全极耳极片100的一端向另一端逐步增加；设置多个极耳组4在涂布区1上的高度H2与长度L2逐步增加，可使多个极耳组4折叠平铺时，极耳组4不堵塞孔芯，保证下液，且多个极耳组4折叠形成全极耳结构的同时，能避免电芯卷绕后端面形成抛物面而影响集流盘的平面焊接。
需要说明的是，在本实施例中，全极耳极片100沿长度方向Y进行卷绕，全极耳极片100上的多个极耳组4，每个极耳组4都可卷绕成卷芯的一圈，即，多个极耳组4卷绕折叠形成的全极耳结构，相邻的极耳组4抵接。
具体的，每个极耳组4均包括多个极耳41，多个极耳41在所属极耳组4中等距分布，且多个极耳41在所属极耳组4中结构相同；需要说明的是，所属极耳组4中极耳41的高度为所属极耳组4的高度H2，所属极耳组4的长度L2为所属极耳组4中两端极耳41之间的距离。
可以理解的是，前面所述多个极耳组4的高度H2是沿着全极耳极片100的一端向另一端逐步递增，且极耳组4的高度H2为所属极耳组4中极耳41的高度，即，不同极耳组4中极耳41的高度是不相同。
具体的，极耳41为片状，呈四边形结构；所述极耳41远离交界线3的一侧设置有倒角，该倒角的度数范围为60-80度。
在另一实施例中，如图3所示，每个极耳组4中的极耳41可以倾斜的设置在涂布区上，所述极耳41相对于所述卷芯的横截面的倾斜角度设置为A，A∈[60°,90°)；所述极耳的长度定义为L1，所述极耳的高度定义为H1，所述极耳的高度H1＝L1sinA；极耳的倾斜方向设置与全极耳极片100的卷绕方向一致，即，在全极耳极片100卷绕的过程中，可以同时向孔芯处折叠抚平极耳41；而设置极耳41为倾斜状，且极耳41的倾斜方向与全极耳极片100的卷绕方向一致，能够有效的减少抚平极耳时所用的压力，避免造成全极耳极片100的变形，提高全极耳极片100卷绕电芯的良品率。
综上所述，本实用新型运用螺旋式定律递增式分段切割箔材(待切割区2)，采用切割后箔材(即是：多个极耳组4)作为极耳；全极耳极片100在卷绕过程中，多个极耳组4中的极耳41经抚平抵接后，形成全极耳焊接结构，能使电池达到大容量、大倍率充放电要求。
请参阅图4，本实用新型还提供了一种电池卷芯200，包括正极全极耳极片6、负极全极耳极片8及隔膜7，所述正极全极耳极片6、负极全极耳极片8及隔膜7叠放后卷绕形成所述圆柱卷芯200；所述正极全极耳极片6、负极全极耳极片8为以上技术方案中所述的全极耳极片100，所述正极全极耳极片6上涂布区1涂布有正极活性材料9，所述负极全极耳极片8上涂布区1涂布有负极活性材料10。
所述正极全极耳极片6、负极全极耳极片8及隔膜7叠放后，正极全极耳极片6上涂布有正极活性材料9的涂布区1与负极全极耳极片8上涂布有负极活性材料10的涂布区1位置相对，卷绕后，所述正极全极耳极片6上位于涂布区1一侧的多个极耳组4中，极耳41叠加形成正极全极耳；所述负极全极耳极片8上位于涂布区1一侧的多个极耳组4中，极耳41叠加形成负极全极耳，正极全极耳、负极全极耳分别位于圆柱卷芯200的两端，即，形成正负全极耳的焊接结构，使电池达到大容量、大倍率充放电要求，保障倍率性能。
本实用新型还提供了一种圆柱电池，包括以上技术方案中所述的电池卷芯。
本实用新型并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
Claims (9)
1.一种全极耳电池极片结构，其特征在于：包括涂布区和位于所述涂布区一侧的待切割区，所述待切割区通过切割形成多个极耳组，每个所述极耳组均包括多个极耳；所述多个极耳组的高度与宽度均沿所述涂布区的一端向另一端逐步增加；当所述涂布区卷绕成卷芯时，所述极耳组中的极耳均向内弯折，并使相邻所述极耳组中的极耳之间抵接。
2.根据权利要求1所述的全极耳电池极片结构，其特征在于：所述极耳组至少设置四个。
3.根据权利要求1所述的全极耳电池极片结构，其特征在于：每个所述极耳组中的极耳倾斜设置在所述涂布区。
4.根据权利要求3所述的全极耳电池极片结构，其特征在于：所述极耳相对于所述卷芯的横截面的倾斜角度设置为A，A∈[60°,90°)；所述极耳的长度定义为L1，所述极耳的高度定义为H1，所述极耳的高度H1＝L1sinA。
5.根据权利要求1所述的全极耳电池极片结构，其特征在于：同一所属极耳组中的每个极耳的结构相同。
6.根据权利要求1所述的全极耳电池极片结构，其特征在于：所述极耳远离所述涂布区的一侧设有倒角；所述倒角的角度范围设置为60-80度。
7.一种电池卷芯，其特征在于：包括正极全极耳极片、负极全极耳极片及隔膜；所述正极全极耳极片、负极全极耳极片为权利要求1-6任一所述的全极耳电池极片结构。
8.根据权利要求7所述的电池卷芯，其特征在于：所述正极全极耳极片上的涂布区涂布有正极活性材料；所述负极全极耳极片上涂布区涂布有负极活性材料。
9.一种圆柱电池，其特征在于：包括权利要求8所述的电池卷芯。
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| CN202320272065.6U CN219832696U (zh) | 2023-02-20 | 2023-02-20 | 一种全极耳电池极片结构、电池卷芯及圆柱电池 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024114670A1 (zh) * | 2022-11-29 | 2024-06-06 | 瑞浦兰钧能源股份有限公司 | 电芯、电池、电池极片和电池的制备方法 |
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2023
- 2023-02-20 CN CN202320272065.6U patent/CN219832696U/zh active Active
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