CN219873660U - 一种多极耳大圆柱电池的极片结构及极组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型施方式提供一种多极耳大圆柱电池的极片结构及极组，属于电池技术领域。多极耳大圆柱电池的极组包括隔膜，极片结构包括正极片和负极片，隔膜卷绕于所述正极片和负极片之间；正极片和负极片围绕极组的中轴线卷绕，且正极片和负极片自所述极组的中轴线向外交替排列；正极片包括正极耳，负极片包括负极耳，正极耳设置于极组的顶部端面，负极耳设置于极组的底部端面，多个正极耳在顶部端面形成一字型、扇型或放射型，多个负极耳在底部端面形成一字型、扇型或放射型。电解液能够利用正极耳和负极耳未覆盖区域在极组内侧和极组的外侧快速流通，注液时电解液能够快速浸润，从而提高了注液的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种多极耳大圆柱电池的极片结构及极组。
背景技术
锂离子电池具有能量密度高、使用寿命长、高低温性能均衡、安全可靠、环境友好等优点，越来越多应用于汽车、储能电站、消费类产品等的动力电源上。随着人们对锂电池能量密度的不断提高，圆柱电池的尺寸也向着不断增大的方向发展，为了提升电池能量密度，降低电池内阻，满足大电流充放电的需求，传统的极片间隙涂布、极耳焊接制片方式正在被极片连续涂布、全极耳揉平焊接的方式取代。
圆柱电池极片采用全极耳结构可以大大降低电芯制作的复杂程度，简化制作工艺，所制备的电芯电阻较低，能够实现大电流的充放电。但是采用全极耳揉平焊接的方式，极耳揉平区直接对极组覆盖区的端部造成封堵，从而会带来极组内部水分烘干困难，同时注液时电解液也比较难渗透进极组，造成生产周期极大延长，成本增加。
实用新型内容
本实用新型实施方式的目的是提供一种多极耳大圆柱电池的极片结构及极组，解决了现有技术中全极耳揉平区极组覆盖区的端部容易形成封堵，使得极组内部造成水分难以烘干以及注液时电解液难以渗透进入极组的问题，本实用新型通过设置正极片、负极片以及隔膜，使得隔膜卷绕于正极片以及负极片之间，调节正极片与负极片上的极耳的数量和间隔，使得极耳未覆盖的区域成为电解液流通的通道，为极组烘烤提供气体流动的通道，改善了现有技术圆柱电池生产过程中电解液难以渗透的问题，提高了圆柱电池生产效率。
为了实现上述目的，本实用新型实施方式提供一种多极耳大圆柱电池的极片结构，多极耳大圆柱电池的极组包括隔膜，所述极片结构包括正极片和负极片，所述隔膜卷绕于所述正极片和负极片之间；
所述正极片和负极片围绕所述极组的中轴线卷绕，且所述正极片和负极片自所述极组的中轴线向外交替排列；
所述正极片包括正极耳，所述负极片包括负极耳，所述正极耳设置于所述极组的顶部端面，所述负极耳设置于所述极组的底部端面，多个所述正极耳在所述顶部端面形成一字型、扇型或放射型，多个所述负极耳在所述底部端面形成一字型、扇型或放射型。
可选地，所述负极片包括负极片浆料覆盖区，所述负极片浆料覆盖区相对于所述负极片浆料覆盖区的边缘涂覆有负极材料，所述负极耳设置于所述负极片浆料覆盖区的底部。
可选地，所述正极片包括正极片浆料覆盖区，所述正极片浆料覆盖区的边缘涂覆有勃姆石浆层，所述正极片浆料覆盖区相对于所述边缘涂覆有正极材料，所述正极耳设置于所述勃姆石浆层的边缘。
可选地，所述勃姆石浆层的厚度小于所述正极片的厚度。
可选地，所述勃姆石浆层的方向与所述正极片浆料覆盖区的方向平行。
另一方面，本实用新型还提供一种多极耳大圆柱电池的极组，所述多极耳大圆柱电池极组包括圆柱电池极组本体和极片结构；
圆柱电池极组本体包括隔膜，所述极片结构包括正极片和负极片，所述隔膜卷绕于所述正极片和负极片之间；
所述正极片和负极片围绕所述圆柱电池极组本体的中轴线卷绕，且所述正极片和负极片自所述圆柱电池极组本体的中轴线向外交替排列；
所述正极片包括正极耳，所述负极片包括负极耳，所述正极耳设置于所述圆柱电池极组本体的顶部端面，所述负极耳设置于所述圆柱电池极组本体的底部端面，多个所述正极耳在所述顶部端面形成一字型、扇型或放射型，多个所述负极耳在所述底部端面形成一字型、扇型或放射型。
可选地，所述负极片包括负极片浆料覆盖区，所述负极片浆料覆盖区相对于所述负极片浆料覆盖区的边缘涂覆有负极材料，所述负极耳设置于所述负极片浆料覆盖区的底部。
可选地，所述正极片包括正极片浆料覆盖区，所述正极片浆料覆盖区的边缘涂覆有勃姆石浆层，所述正极片浆料覆盖区相对于所述边缘涂覆有正极材料，所述正极耳设置于所述勃姆石浆层的边缘。
可选地，所述勃姆石浆层的厚度小于所述正极片的厚度。
可选地，所述勃姆石浆层的方向与所述正极片浆料覆盖区的方向平行。
通过上述技术方案，本实用新型提供一种多极耳大圆柱电池的极片结构及极组。其中所述多极耳大圆柱电池的极组包括隔膜，所述极片结构包括正极片和负极片，所述隔膜卷绕于所述正极片和负极片之间；所述正极片和负极片围绕所述极组的中轴线卷绕，且所述正极片和负极片自所述极组的中轴线向外交替排列；所述正极片包括正极耳，所述负极片包括负极耳，所述正极耳设置于所述极组的顶部端面，所述负极耳设置于所述极组的底部端面，多个所述正极耳在所述顶部端面形成一字型、扇型或放射型，多个所述负极耳在所述底部端面形成一字型、扇型或放射型。通过调整正极耳和负极耳的间距，使得在圆柱电池极组本体上形成一字型、扇型或放射型的多极耳覆盖形状，电解液能够利用正极耳和负极耳未覆盖区域在极组内侧和极组的外侧快速流通，注液时电解液能够快速浸润，从而提高了注液的效率。
附图说明
图1是根据本实用新型的一个实施方式的一种多极耳大圆柱电池的极片结构中正极片的主视图；
图2是根据本实用新型的一个实施方式的一种多极耳大圆柱电池的极片结构中负极片的主视图；
图3是根据本实用新型的一个实施方式的一种多极耳大圆柱电池的极组的剖面图；
图4是根据本实用新型的一个实施方式中的一种多极耳大圆柱电池的极组的扇型极组示意图；
图5是根据本实用新型的一个实施方式中的一种多极耳大圆柱电池的极组的放射型极组示意图；
图6是根据本实用新型的一个实施方式中的一种多极耳大圆柱电池的极组的一字型极组示意图。
附图标记说明
1、正极片 2、正极片浆料覆盖区
3、正极耳 4、勃姆石浆层
5、正极材料 6、负极片
7、负极片浆料覆盖区 8、负极耳
9、负极材料 10、隔膜
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施方式的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施方式，并不用于限制本实用新型实施方式。
在本实用新型实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
另外，若本实用新型实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
如图1所示是根据本实用新型的一种多极耳大圆柱电池的极片结构中正极片的主视图；如图2所示是根据本实用新型的一个实施方式的一种多极耳大圆柱电池的极片结构中负极片的主视图；如图3所示是根据本实用新型的一个实施方式的一种多极耳大圆柱电池极组的剖面图。在该图3中，该多极耳大圆柱的极组包括隔膜10，极片结构包括正极片1和负极片6，隔膜10卷绕于正极片1和负极片6之间；正极片1和负极片6围绕极组的中轴线卷绕，正极片1和负极片6自极组的中轴线向外交替排列；正极片1包括正极耳3，负极片6包括负极耳8，其中正极耳3设置于极组的顶部端面，负极耳8设置于极组的底部端面。
在该实施方式中，对于正极耳3以及负极耳8的卷绕形状，可以是本领域人员所知的多种形状。考虑到圆柱电池极片结构采用全极耳结构的情况下，会使得极耳揉平区直接对极组覆盖区的端部造成封堵，因此相对于全极耳结构本实用新型将多个正极耳3在顶部端面形成一字型、扇型或放射型，多个负极耳8在底部端面形成一字型、扇型或放射型。如图4所示，图4是根据本实用新型的一个实施方式中的一种多极耳大圆柱电池的极组的扇型极组示意图，通过调整正极耳3和负极耳8的间距，使得在顶部端面的正极耳3以及在底部端面的负极耳8通过贴合处理后形成扇型；如图5所示，图5是根据本实用新型的一个实施方式中的一种多极耳大圆柱电池的极组的放射型极组示意图，通过调整正极耳3和负极耳8的间距，使得在顶部端面的正极耳3以及在底部端面的负极耳8通过贴合处理后形成沿极组中心孔向外呈放射型；如图6所示，图6是根据本实用新型的一个实施方式中的一种多极耳大圆柱电池的极组的一字型极组示意图，通过调整正极耳3和负极耳8的间距，使得在顶部端面的正极耳3以及在底部端面的负极耳8通过贴合处理后形成一字型。上述所示的实施方式中，采取了正极耳3和负极耳8未完全覆盖的形式，正极耳3和负极耳8未覆盖区域能够为电解液提供流动的通道，同时也为极组烘烤提供气体流动的通道，从而较大改善了全极耳圆柱电池生产过程中电解液难以渗透的问题。
在该实施方式中，负极片6包括负极片浆料覆盖区7，负极片浆料覆盖区7相对于边缘涂覆有负极材料9，负极耳8设置于负极片浆料覆盖区7的底部；正极片1包括正极片浆料覆盖区2，正极片浆料覆盖区2的边缘涂覆有勃姆石浆层4，正极片浆料覆盖区2相对于边缘涂覆有正极材料5，正极耳3设置于勃姆石浆层4的边缘。正极耳3和负极耳8的任意组合使得形成极耳未覆盖区，留出电解液进出的空间。负极浆料覆盖区7一般会超出正极浆料覆盖区2，负极片浆料覆盖区7对着裸露的铝箔，会导致安全问题，因此在正极片浆料覆盖区2的边缘涂覆有勃姆石浆层4，勃姆石浆层4能够将裸露的铝箔覆盖住，可以避免正极片1出现安全问题，从而保护正极片1，从而可以改善圆柱电池的安全性能。
在该实施方式中，对于勃姆石浆层4的厚度，可以是本领域人员所知的多种形式。考虑正极片的厚度会影响圆柱电池极组本体的直径，从而会影响到圆柱电池的极组入壳的情况，因此勃姆石浆层4的厚度不宜过厚，在本实用新型中勃姆石浆层4的厚度小于正极片1的厚度，且勃姆石浆层4的方向与正极片浆料覆盖区2的方向平行。
如图3所示，该图3是根据本实用新型的一个实施方式的一种多极耳大圆柱电池的极组的剖面图。在图3中，多极耳大圆柱电池极组包括圆柱电池极组本体和极片结构，圆柱电池极组本体包括隔膜10，极片结构包括正极片1和负极片6，隔膜10卷绕于正极片1和负极片6之间；正极片1和负极片6围绕圆柱电池极组本体的中轴线卷绕，正极片1和负极片6自圆柱电池极组本体的中轴线向外交替排列；正极片1包括正极耳3，负极片6包括负极耳8，其中正极耳3设置于圆柱电池极组本体的顶部端面，负极耳8设置于圆柱电池极组本体的底部端面。
在该实施方式中，对于正极耳3以及负极耳8的卷绕形状，可以是本领域人员所知的多种形状。考虑到圆柱电池极片结构采用全极耳结构的情况下，会使得极耳揉平区直接对极组覆盖区的端部造成封堵，因此相对于全极耳结构本实用新型将多个正极耳3在顶部端面形成一字型、扇型或放射型，多个负极耳8在底部端面形成一字型、扇型或放射型。如图4所示，图4是根据本实用新型的一个实施方式中的一种多极耳大圆柱电池的极组的扇型极组示意图，通过调整正极耳3和负极耳8的间距，使得在顶部端面的正极耳3以及在底部端面的负极耳8通过贴合处理后形成扇型；如图5所述，图5是根据本实用新型的一个实施方式中的一种多极耳大圆柱电池的极组的放射型极组示意图，通过调整正极耳3和负极耳8的间距，使得在顶部端面的正极耳3以及在底部端面的负极耳8通过贴合处理后形成沿极组中心孔向外呈放射型；如图6所示，图6是根据本实用新型的一个实施方式中的一种多极耳大圆柱电池的极组的一字型极组示意图，通过调整正极耳3和负极耳8的间距，使得在顶部端面的正极耳3以及在底部端面的负极耳8通过贴合处理后形成一字型。所上述所示的实施方式中，采取了正极耳3和负极耳8未完全覆盖的形式，正极耳3和负极耳8未覆盖区域能够为电解液提供流动的通道，同时也为圆柱电池极组本体烘烤提供气体流动的通道，从而较大改善了全极耳圆柱电池生产过程中电解液难以渗透的问题。
在该实施方式中，负极片6包括负极片浆料覆盖区7，负极片浆料覆盖区7相对于边缘涂覆有负极材料9，负极耳8设置于负极片浆料覆盖区7的底部；正极片1包括正极片浆料覆盖区2，正极片浆料覆盖区2的边缘涂覆有勃姆石浆层4，正极片浆料覆盖区2相对于边缘涂覆有正极材料5，正极耳3设置于勃姆石浆层4的边缘。正极耳3和负极耳8的任意组合使得形成极耳未覆盖区，留出电解液进出的空间。负极浆料覆盖区7一般会超出正极浆料覆盖区2，负极片浆料覆盖区7对着裸露的铝箔，会导致安全问题，因此在正极片浆料覆盖区2的边缘涂覆有勃姆石浆层4，勃姆石浆层4能够将裸露的铝箔覆盖住，可以避免正极片1出现安全问题，从而保护正极片1，从而可以改善圆柱电池的安全性能。
在该实施方式中，对于勃姆石浆层4的厚度，可以是本领域人员所知的多种形式。考虑正极片的厚度会影响极组的直径，从而会影响到极组入壳的情况，因此勃姆石浆层4的厚度不宜过厚，在本实用新型中勃姆石浆层4的厚度小于正极片1的厚度，且勃姆石浆层4的方向与正极片浆料覆盖区2的方向平行。
通过上述技术方案，本实用新型提供一种多极耳大圆柱电池的极片结构及极组。其中所述多极耳大圆柱电池的极组包括隔膜10，所述极片结构包括正极片1和负极片6，所述隔膜10卷绕于所述正极片1和负极片6之间；所述正极片1和负极片6围绕所述极组的中轴线卷绕，且所述正极片1和负极片6自所述极组的中轴线向外交替排列；所述正极片1包括正极耳3，所述负极片6包括负极耳8，所述正极耳3设置于所述极组的顶部端面，所述负极耳6设置于所述极组的底部端面，多个所述正极耳3在所述顶部端面形成一字型、扇型或放射型，多个所述负极耳6在所述底部端面形成一字型、扇型或放射型。通过调整正极耳3和负极耳6的间距，使得在圆柱电池极组本体上形成一字型、扇型或放射型的多极耳覆盖形状，电解液能够利用正极耳和负极耳未覆盖区域在极组内侧和极组的外侧快速流通，注液时电解液能够快速浸润，从而提高了注液的效率。以上结合附图详细描述了本实用新型例的可选实施方式，但是，本实用新型实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施方式的技术构思范围内，可以对本实用新型实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施方式的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型实施方式的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施方式的思想，其同样应当视为本实用新型实施方式所公开的内容。
Claims (10)
1.一种多极耳大圆柱电池的极片结构，其特征在于，多极耳大圆柱电池的极组包括隔膜，所述极片结构包括正极片和负极片，所述隔膜卷绕于所述正极片和负极片之间；
所述正极片和负极片围绕所述极组的中轴线卷绕，且所述正极片和负极片自所述极组的中轴线向外交替排列；
所述正极片包括正极耳，所述负极片包括负极耳，所述正极耳设置于所述极组的顶部端面，所述负极耳设置于所述极组的底部端面，多个所述正极耳在所述顶部端面形成一字型、扇型或放射型，多个所述负极耳在所述底部端面形成一字型、扇型或放射型。
2.根据权利要求1所述的极片结构，其特征在于，所述负极片包括负极片浆料覆盖区，所述负极片浆料覆盖区相对于所述负极片浆料覆盖区的边缘涂覆有负极材料，所述负极耳设置于所述负极片浆料覆盖区的底部。
3.根据权利要求1所述的极片结构，其特征在于，所述正极片包括正极片浆料覆盖区，所述正极片浆料覆盖区的边缘涂覆有勃姆石浆层，所述正极片浆料覆盖区相对于所述边缘涂覆有正极材料，所述正极耳设置于所述勃姆石浆层的边缘。
4.根据权利要求3所述的极片结构，其特征在于，所述勃姆石浆层的厚度小于所述正极片的厚度。
5.根据权利要求3所述的极片结构，其特征在于，所述勃姆石浆层的方向与所述正极片浆料覆盖区的方向平行。
6.一种多极耳大圆柱电池的极组，其特征在于，所述多极耳大圆柱电池的极组包括圆柱电池极组本体和极片结构；
所述圆柱电池极组本体包括隔膜，所述极片结构包括正极片和负极片，所述隔膜卷绕于所述正极片和负极片之间；
所述正极片和负极片围绕所述圆柱电池极组本体的中轴线卷绕，且所述正极片和负极片自所述圆柱电池极组本体的中轴线向外交替排列；
所述正极片包括正极耳，所述负极片包括负极耳，所述正极耳设置于所述圆柱电池极组本体的顶部端面，所述负极耳设置于所述圆柱电池极组本体的底部端面，多个所述正极耳在所述顶部端面形成一字型、扇型或放射型，多个所述负极耳在所述底部端面形成一字型、扇型或放射型。
7.根据权利要求6所述的极组，其特征在于，所述负极片包括负极片浆料覆盖区，所述负极片浆料覆盖区相对于所述负极片浆料覆盖区的边缘涂覆有负极材料，所述负极耳设置于所述负极片浆料覆盖区的底部。
8.根据权利要求6所述的极组，其特征在于，所述正极片包括正极片浆料覆盖区，所述正极片浆料覆盖区的边缘涂覆有勃姆石浆层，所述正极片浆料覆盖区相对于所述边缘涂覆有正极材料，所述正极耳设置于所述勃姆石浆层的边缘。
9.根据权利要求8所述的极组，其特征在于，所述勃姆石浆层的厚度小于所述正极片的厚度。
10.根据权利要求8所述的极组，其特征在于，所述勃姆石浆层的方向与所述正极片浆料覆盖区的方向平行。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |