CN220830004U - 卷绕式芯包 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电芯制造技术领域，公开了一种卷绕式芯包，其包括依次层叠的第一极片、第一隔离膜、第二极片和第二隔离膜，第二极片与第一极片的电极性相反，第一隔离膜的尾端以可分离式连接有第一保护膜，和/或第二隔离膜的尾端以可分离式连接有第二保护膜；第一极片、第一隔离膜、第二极片和第二隔离膜卷绕形成卷芯主体，卷芯主体的最外圈为第一隔离膜的尾端和/或第二隔离膜的尾端，第一保护膜自第一隔离膜的尾端卷绕在卷芯主体外至少一圈和/或第二保护膜自第二隔离膜的尾端卷绕在卷芯主体外至少一圈，以形成保护层。在不影响电池能量密度、较低成本增加下，提高电池的安全性，提高产品良率。

Description

卷绕式芯包

技术领域

本实用新型涉及电芯制造技术领域，尤其涉及一种卷绕式芯包。

背景技术

在锂离子电池制造过程中，会有粉尘、焊渣等异物产生，这些异物若进入电池内，会顶穿隔膜导致电池内部短路，从而致使电池的自放电大，严重时会有起火的风险。

目前，为避免卷芯粘带异物入壳，卷绕机等设备上常设置除尘机构。现有的除尘机构常以负压吸尘的方式对卷芯除尘。然而，吸尘的风速、流量等调控难度大，而且，在异常颗粒较大时，除尘机构时常无法实现有效去除卷芯上的异物，从而导致该卷芯所制备的电池的安全性大大降低，增加了安全隐患，降低了产品良率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种卷绕式芯包，避免卷芯带入异物入壳，在不影响电池能量密度、较低成本增加下，提高电池的安全性，提高产品良率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

卷绕式芯包，包括依次层叠的第一极片、第一隔离膜、第二极片和第二隔离膜，所述第二极片与所述第一极片的电极性相反，

所述第一隔离膜的尾端以可分离式连接有第一保护膜，和/或所述第二隔离膜的尾端以可分离式连接有第二保护膜；

所述第一极片、所述第一隔离膜、所述第二极片和所述第二隔离膜卷绕形成卷芯主体，所述卷芯主体的最外圈为所述第一隔离膜的尾端和/或所述第二隔离膜的尾端，所述第一保护膜自所述第一隔离膜的尾端卷绕在所述卷芯主体外至少一圈和/或所述第二保护膜自所述第二隔离膜的尾端卷绕在所述卷芯主体外至少一圈，以形成保护层。

可选地，所述第一隔离膜的尾端的尾端和所述第二隔离膜的尾端的尾端在所述卷芯主体的周向上对齐。

可选地，所述第一隔离膜的尾端的尾端与所述第一保护膜的头端之间和/或所述第二隔离膜的尾端的尾端与所述第二保护膜的头端之间设置有第一易撕部。

可选地，还包括连接胶层，所述连接胶层粘接在所述第二隔离膜的尾端的尾端和所述第二保护膜的头端上，和/或所述连接胶层粘接在所述第一隔离膜的尾端的尾端和所述第一保护膜的头端上。

可选地，所述第二隔离膜的尾端与所述第二保护膜之间和/或所述第一隔离膜的尾端与所述第一保护膜之间具有预设间距，所述连接胶层覆盖所述预设间距。

可选地，所述连接胶层上具有第二易撕部，所述第二易撕部位于所述第二隔离膜的尾端和所述第二保护膜之间和/或所述第一隔离膜的尾端与所述第一保护膜之间。

可选地，当所述第一隔离膜的尾端以可分离式连接有第一保护膜，且所述第二隔离膜的尾端以可分离式连接有第二保护膜时，所述第一保护膜的尾端和所述第二保护膜的尾端在所述卷芯主体的周向上对齐。

可选地，还包括收尾胶层，所述收尾胶层用于粘接固定所述第一保护膜的尾端和/或所述第二保护膜的尾端。

可选地，所述第一极片为负极片，所述第二极片为正极片，在所述卷芯主体的尾端，所述负极片上负极料区超出所述正极片上正极料区预设尺寸。

可选地，在所述卷芯主体的尾端，所述第一隔离膜的尾端和/或所述第二隔离膜的尾端超出所述负极片至少半圈。

有益效果：

本实用新型提供的卷绕式芯包，可存在于从卷芯主体制备后到卷芯主体入壳前的过程中，在该过程中产生的异物受保护层的隔挡，作为保护层的第一保护膜和/或第二保护膜能够对卷芯主体起到了有效且全面的保护，避免卷芯主体粘带异物；而且，第一保护膜和第二保护膜均以可分离式连接，便于在卷芯主体入壳前将第一保护膜和第二保护膜撕除。如此能够在不影响电芯本身能量密度且尽量较少成本增加的情况下，防止卷芯表面粉尘、焊渣等异物入壳，从而提高电池的安全性，提高产品良率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的卷绕式芯包的侧视图；

图2是图1中A处的放大示意图；

图3是本实用新型另一个实施例提供的卷绕式芯包的侧视图；

图4是本实用新型又一个实施例提供的卷绕式芯包的侧视图；

图5是本实用新型实施例提供的卷绕式芯包的俯视图；

图6是本实用新型实施例提供的卷绕式芯包的第一隔离膜和第二隔离膜的尾端的位置关系示意图；

图7是本实用新型实施例提供的卷绕式芯包的第一保护膜和第二保护膜的尾端的位置关系示意图。

图中：

1、第一极片；

2、第二极片；

31、第一隔离膜；32、第一保护膜；

41、第二隔离膜；42、第二保护膜；

5、连接胶层；51、第二易撕部；

6、收尾胶层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、“左”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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

电池因内部异物而出现内部短路的失效模式中，异物最常见的位置为卷芯主体表面。为提高电池的良率，减少电池内的异物，同时兼顾电池的能量密度。参见图1和图2所示，本实施例提供了一种卷绕式芯包，其包括依次层叠的第一极片1、第一隔离膜31、第二极片2和第二隔离膜41，第二极片2与第一极片1的电极性相反。

第一隔离膜31的尾端以可分离式连接有第一保护膜32，和/或第二隔离膜41的尾端以可分离式连接有第二保护膜42；第一极片1、第一隔离膜31、第二极片2和第二隔离膜41卷绕形成卷芯主体，卷芯主体的最外圈为第一隔离膜31的尾端和/或第二隔离膜41的尾端，第一保护膜32自第一隔离膜31的尾端卷绕在卷芯主体外至少一圈和/或第二保护膜42自第二隔离膜41的尾端卷绕在卷芯主体外至少一圈，以形成保护层。

在本实施例中，如图1所示，第一隔离膜31的尾端以可分离式连接有第一保护膜32，第二隔离膜41的尾端以可分离式连接有第二保护膜42。即，第一保护膜32和第二保护膜42共同作为保护层对卷芯主体保护。在另一个实施例中，如图3所示，仅第一隔离膜31的尾端以可分离式连接有第一保护膜32，第二隔膜膜的尾端无第二保护膜42。即，第一保护膜32作为保护层对卷芯主体保护。在又一个实施例中，如图4所示，仅第二隔离膜41的尾端以可分离式连接有第二保护膜42，第一隔离膜31的尾端无第一保护膜32。即，第二保护膜42作为保护层对卷芯主体保护。

在本实施例中，以第二隔离膜41在外，且第一极片1在内的方式卷绕依次层叠的第一极片1、第一隔离膜31、第二极片2和第二隔离膜41，从而形成上述的卷芯主体。

本实用新型提供的卷绕式芯包，可存在于从卷芯主体制备后到卷芯主体入壳前的过程中，在该过程中产生的异物受第一保护膜32和第二保护膜42的隔挡，作为保护层的第一保护膜32和第二保护膜42能够对卷芯主体起到了有效且全面的保护，避免卷芯主体粘带异物；而且，第一保护膜32和第二保护膜42均以可分离式连接，便于在卷芯主体入壳前将第一保护膜32和第二保护膜42撕除。如此能够在不影响电芯本身能量密度且尽量较少成本增加的情况下，防止卷芯表面粉尘、焊渣等异物入壳，从而提高电池的安全性，提高产品良率。

具体地，从卷芯主体制备后到卷芯主体入壳前的过程中，卷绕式芯包常需经过热压、耐压测试(Hipot test)、卷芯配对、连接片焊接、极耳焊接等工序。卷绕式芯包能够有效地保护其内部的卷芯主体，使卷芯主体在入壳前免受上述工序中产生的异物的侵扰。

在本实施例中，第一极片1为负极片，第二极片2为正极片，在卷芯主体的尾端，负极片上负极料区超出正极片上正极料区预设尺寸，避免该区域析锂。示例性地，预设尺寸为3mm以上。在本实施例中，在卷芯主体的尾端，第一隔离膜31的尾端和/或第二隔离膜41的尾端超出负极片至少半圈，能够提高电池的安全性能。

在其他实施例中，第一隔离膜31和第一保护膜32可以是带有易撕部的一体式结构，第二隔离膜41和第二保护膜42可以是带有易撕部的一体式结构。具体地，第一隔离膜31的尾端的尾端与第一保护膜32的头端之间，和/或第二隔离膜41的尾端的尾端与第二保护膜42的头端之间设置有第一易撕部。进一步地，第一易撕部为易撕线。在层叠的第一隔离膜31和第二隔离膜41上压制易撕线，易撕线的一侧为第一保护膜32和第二保护膜42，另一侧为第一隔离膜31的尾端和第二隔离膜41的尾端。在卷芯主体入壳准备前，撕除第一保护膜32和第二保护膜42，再用胶层固定第一隔离膜31的尾端和第二隔离膜41的尾端。

如图1-图3所示，可选地，卷绕式芯包还包括连接胶层5，连接胶层5粘接在第二隔离膜41的尾端的尾端和第二保护膜42的头端上，和/或，连接胶层5粘接在第一隔离膜31的尾端的尾端和第一保护膜32的头端上。也就是说，以连接胶层5粘接的方式实现保护层与卷芯主体的可撕连接。在本实施例中，第二隔离膜41的尾端和第二保护膜42由连接胶层5连接，由于第二保护膜42包覆在第一保护膜32外，第一保护膜32的位置也能够由于受包覆压紧的作用得以限定，同理，第二隔离膜41的尾端包覆在第一隔离膜31的尾端外，第一隔离膜31的尾端的位置同样能够得以限定。撕除时，从连接胶层5上撕除第二保护膜42，即可将第一保护膜32一并移除。

可选地，第二隔离膜41的尾端与第二保护膜42之间，和/或，第一隔离膜31的尾端与第一保护膜32之间具有预设间距，连接胶层5覆盖该预设间距，使得连接胶层5在预设间距投影内的区域，粘接在正对的卷芯主体上。也就是说，不论撕除保护层与否，连接胶层5均对卷芯主体的尾端实现了有效地固定，这样，避免在撕除第一保护膜32和第二保护膜42后，卷芯主体的尾端松开。

如图2和图3所示，可选地，连接胶层5上具有第二易撕部51，第二易撕部51位于第二隔离膜41的尾端和第二保护膜42之间和/或所述第一隔离膜31的尾端与所述第一保护膜32之间。在本实施例中，第二易撕部51为易撕线，在撕除保护层时，连接胶层5在易撕线处分离为两部分，其中一部分随保护层脱离卷芯主体，另一部分粘接卷芯主体外，对卷芯主体的尾端固定。

可选地，预设间距不小于1mm，从而使连接胶层5在卷芯主体上具有较大的粘接面积。在本实施例中，第二易撕部51位于第二保护膜42的边缘，在撕除保护层后，留在卷芯主体上的连接胶层5的宽度仍近似于上述预设间距。

如图3所示，卷绕式芯包还包括收尾胶层6，收尾胶层6用于粘接固定第一保护膜32和第二保护膜42的尾端，避免保护层松开。本实施例中的收尾胶层6和连接胶层5均为现有技术中的锂电池终止胶带，如PET高温胶层。

可选地，连接胶层5和收尾胶层6均采用合适的粘度，能够支持第一保护膜32和第二保护膜42被顺利撕除。

第一隔离膜31的尾端的尾端与第二隔离膜41的尾端的尾端可以对齐，也可以不对齐，图6中B1、B2和B3具体示出了第一隔离膜31的尾端的尾端和第二隔离膜41的尾端的尾端之间的三种位置关系。本实施例优选为图6中B1的方式，即第一隔离膜31的尾端的尾端和第二隔离膜41的尾端的尾端在卷芯主体的周向上对齐。也就是说，第一保护膜32的头端和第二保护膜42的头端在卷芯主体的周向上也对齐。这样便于第一保护膜32和第二保护膜42在入壳前作为整体一次撕除。而且，第一隔离膜31的尾端和第一保护膜32之间的可撕连接的工艺，以及第二隔离膜41的尾端和第二保护膜42之间的可撕连接的工艺也可一次完成，无需分别实施。

第一保护膜32的尾端与第二保护膜42的尾端可以对齐，也可以不对齐，图7中C1、C2和C3具体示出了第一保护膜32的尾端与第二保护膜42的尾端之间的三种位置关系。优选地，当第一隔离膜31的尾端以可分离式连接有第一保护膜32，且第二隔离膜41的尾端以可分离式连接有第二保护膜42时，第一保护膜32的尾端和第二保护膜42的尾端在卷芯主体的周向上对齐，便于同步在两者的尾端裁断，制造方便。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.卷绕式芯包，包括依次层叠的第一极片(1)、第一隔离膜(31)、第二极片(2)和第二隔离膜(41)，所述第二极片(2)与所述第一极片(1)的电极性相反，其特征在于，

所述第一隔离膜(31)的尾端以可分离式连接有第一保护膜(32)，和/或所述第二隔离膜(41)的尾端以可分离式连接有第二保护膜(42)；

所述第一极片(1)、所述第一隔离膜(31)、所述第二极片(2)和所述第二隔离膜(41)卷绕形成卷芯主体，所述卷芯主体的最外圈为所述第一隔离膜(31)的尾端和/或所述第二隔离膜(41)的尾端，所述第一保护膜(32)自所述第一隔离膜(31)的尾端卷绕在所述卷芯主体外至少一圈和/或所述第二保护膜(42)自所述第二隔离膜(41)的尾端卷绕在所述卷芯主体外至少一圈，以形成保护层。

2.根据权利要求1所述的卷绕式芯包，其特征在于，所述第一隔离膜(31)的尾端的尾端和所述第二隔离膜(41)的尾端的尾端在所述卷芯主体的周向上对齐。

3.根据权利要求1所述的卷绕式芯包，其特征在于，所述第一隔离膜(31)的尾端的尾端与所述第一保护膜(32)的头端之间和/或所述第二隔离膜(41)的尾端的尾端与所述第二保护膜(42)的头端之间设置有第一易撕部。

4.根据权利要求1所述的卷绕式芯包，其特征在于，还包括连接胶层(5)，所述连接胶层(5)粘接在所述第二隔离膜(41)的尾端的尾端和所述第二保护膜(42)的头端上，和/或所述连接胶层(5)粘接在所述第一隔离膜(31)的尾端的尾端和所述第一保护膜(32)的头端上。

5.根据权利要求4所述的卷绕式芯包，其特征在于，所述第二隔离膜(41)的尾端与所述第二保护膜(42)之间和/或所述第一隔离膜(31)的尾端与所述第一保护膜(32)之间具有预设间距，所述连接胶层(5)覆盖所述预设间距。

6.根据权利要求4所述的卷绕式芯包，其特征在于，所述连接胶层(5)上具有第二易撕部(51)，所述第二易撕部(51)位于所述第二隔离膜(41)的尾端和所述第二保护膜(42)之间和/或所述第一隔离膜(31)的尾端与所述第一保护膜(32)之间。

7.根据权利要求1所述的卷绕式芯包，其特征在于，当所述第一隔离膜(31)的尾端以可分离式连接有第一保护膜(32)，且所述第二隔离膜(41)的尾端以可分离式连接有第二保护膜(42)时，所述第一保护膜(32)的尾端和所述第二保护膜(42)的尾端在所述卷芯主体的周向上对齐。

8.根据权利要求7所述的卷绕式芯包，其特征在于，还包括收尾胶层(6)，所述收尾胶层(6)用于粘接固定所述第一保护膜(32)的尾端和/或所述第二保护膜(42)的尾端。

9.根据权利要求1～8任一项所述的卷绕式芯包，其特征在于，所述第一极片(1)为负极片，所述第二极片(2)为正极片，在所述卷芯主体的尾端，所述负极片上负极料区超出所述正极片上正极料区预设尺寸。

10.根据权利要求9所述的卷绕式芯包，其特征在于，在所述卷芯主体的尾端，所述第一隔离膜(31)的尾端和/或所述第二隔离膜(41)的尾端超出所述负极片至少半圈。