CN221176295U - 卷绕电芯、圆柱电池和用电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种卷绕电芯、圆柱电池和用电装置,卷绕电芯卷绕成型且内侧限定出卷轴孔,卷绕电芯包括极片,极片包括活性物质涂覆部和极耳部,极耳部连接在活性物质涂覆部在宽度方向上的一侧,极耳部包括沿极片的长度方向排布的多个极耳,极片在卷绕方向上的朝向卷轴孔的一端为卷绕起始段,卷绕起始段的极耳部为第一极耳部,第一极耳部包括多个第一极耳,在活性物质涂覆部朝向极耳部的方向上,第一极耳伸出活性物质涂覆部的高度尺寸为第一高度,在卷绕电芯的卷绕方向上,多个第一极耳的第一高度逐渐增加。根据本实用新型的卷绕电芯,可以增加卷绕电芯的过流能力,并且提高圆柱电池的良品率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域,尤其是涉及一种卷绕电芯、圆柱电池和用电装置。
背景技术
圆柱电池是广泛应用的一种电池,极片卷绕是圆柱电池的电芯常用的生产方式之一,在将极片卷绕后,会将极耳压平,然后将极耳与集流盘焊接,在相关技术中,为了避免卷绕过程中极耳与卷针发生干涉,在极片卷绕起始段没有设置极耳,从而使极耳在极片上的覆盖范围较少,卷绕电芯的过流能力较低。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型在于提出一种卷绕电芯,所述卷绕电芯具有更高的过流能力。
本实用新型还提出一种具有上述卷绕电芯的圆柱电池。
本实用新型还提出一种具有上述圆柱电池的用电装置。
根据本实用新型第一方面的卷绕电芯,所述卷绕电芯卷绕成型且内侧限定出卷轴孔,所述卷绕电芯包括极片,所述极片包括活性物质涂覆部和极耳部,所述极耳部连接在所述活性物质涂覆部在宽度方向上的一侧,所述极耳部包括沿所述极片的长度方向排布的多个极耳,所述极片在卷绕方向上的朝向所述卷轴孔的一端为卷绕起始段,所述卷绕起始段的所述部为第一极耳部,所述第一极耳部包括多个为第一极耳,在所述活性物质涂覆部朝向所述极耳部的方向上,所述第一极耳伸出所述活性物质涂覆部的高度尺寸为第一高度,在所述卷绕电芯的卷绕方向上,多个所述第一极耳的第一高度逐渐增加。
根据本实用新型第一方面的卷绕电芯,通过在卷绕电芯的卷绕方向上,多个第一极耳的第一高度逐渐增加,可以增加极耳在极片上的覆盖范围,从而增加卷绕电芯的过流能力,并且可以增加压平后的极耳在卷绕电芯端部的覆盖范围,从而进一步增加卷绕电芯的过流能力,除此之外,可以增加第一极耳重叠的层数,从而降低集流装置与第一极耳焊接时第一极耳被烧穿使得第一极耳下方的极片受损的概率,提高圆柱电池的良品率。
在本实用新型的一些实施例中,在多个所述第一极耳中,最靠近所述卷绕起始段的朝向所述卷轴孔的一端的端部的所述第一极耳的第一高度小于等于1mm。
根据本实用新型的一些实施例,在所述卷绕方向上,多个所述第一极耳的第一高度线性递增。
根据本实用新型的一些实施例,在所述极片的宽度方向上,所述第一极耳的远离所述活性物质涂覆部的一侧边沿为第一边沿,在所述卷绕方向上,所述第一边沿的至少部分沿逐渐远离所述活性物质涂覆部的直线和/或曲线延伸。
根据本实用新型的一些实施例,在所述卷绕方向上,所述第一边沿沿逐渐远离所述活性物质涂覆部的斜线延伸。
根据本实用新型的一些实施例,多个所述第一极耳的所述第一边沿共线。
根据本实用新型的一些实施例,在所述卷绕方向上,所述第一边沿沿朝向远离所述活性物质涂覆部的弧线延伸,且多个所述第一极耳的所述第一边沿具有公切线。
根据本实用新型的一些实施例,多个所述极耳均朝向所述卷轴孔所在的一侧折弯,且多个所述第一极耳的朝向所述卷轴孔的一端与所述卷轴孔的周壁平齐或位于所述卷轴孔的径向外侧。
根据本实用新型的一些实施例,多个所述第一极耳的所述一端的端部在所述卷绕电芯的轴向上对齐。
根据本实用新型的一些实施例,所述极片还包括:主体段,所述主体段连接在所述卷绕起始段的远离所述卷轴孔的一端,所述主体段的所述极耳部为第二极耳部,所述第二极耳部包括多个第二极耳,在所述活性物质涂覆部朝向所述极耳部的方向上,所述第二极耳伸出所述活性物质涂覆部的高度尺寸为第二高度,且多个所述第二极耳的第二高度相等。
根据本实用新型的一些实施例,所述极耳部还包括连接区,所述连接区连接在所述活性物质涂覆部和多个所述极耳之间。
根据本实用新型的一些实施例,所述极耳部形成有多个过液孔,所述过液孔形成于所述极耳和所述连接区的连接位置,且形成于相邻的两个所述极耳之间。
根据本实用新型的一些实施例,所述过液孔由所述极耳在所述卷绕方向上的一侧边沿朝向另一侧边沿凹陷形成。
根据本实用新型的一些实施例,在所述极片的长度方向上,所述过液孔的宽度为0.2mm-2mm,且所述过液孔的宽度大于相邻的两个所述极耳之间的间距。
根据本实用新型的一些实施例,多个所述过液孔包括多个第一通孔和多个第二通孔,多个所述第二通孔间隔布置于多个所述第一通孔之间,且所述第一通孔的流通截面面积小于所述第二通孔的流通截面面积。
根据本实用新型的一些实施例,所述极耳的远离所述活性物质涂覆部的一端为极耳内端,在从所述活性物质涂覆部朝向所述极耳部的方向上,所述极耳内端朝向所述极片在所述卷绕方向上的下游侧倾斜延伸。
根据本实用新型第二方面的圆柱电池,包括上述根据本实用新型第一方面的卷绕电芯。
根据本实用新型第二方面的圆柱电池,通过设置上述根据本实用新型第一方面的卷绕电芯,卷绕电芯的过流能力更强,从而可以提高圆柱电池的效率。
根据本实用新型第三方面的用电装置,包括上述根据本实用新型第二方面的圆柱电池。
根据本实用新型第三方面的用电装置,通过设置上述根据本实用新型第二方面的圆柱电池,圆柱电池效率更高,从而可以提升用电装置的性能。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
图1是根据本实用新型实施例的卷绕电芯的示意图;
图2是图1中所示的极片的展开状态的示意图;
图3是根据本实用新型实施例的卷绕电芯的剖视图,此时极耳处于未压平状态;
图4是根据本实用新型实施例的极耳和过液孔的示意图;
图5是另一种根据本实用新型实施例的极耳和过液孔的示意图;
图6是又一种根据本实用新型实施例的极耳和过液孔的示意图;
图7是根据本实用新型实施例的极片的示意图;
图8是又一种根据本实用新型实施例的极片的示意图;
图9是根据本实用新型实施例的圆柱电池的示意图。
附图标记:
1000、圆柱电池;
100、卷绕电芯;
10、卷轴孔;
20、极片;21、活性物质涂覆部;22、极耳部;221、极耳;2211、第一极耳;22111、第一边沿;222、连接区;223、过液孔;224、第一极耳部;225、第二极耳部;223a、第一通孔;223b、第二通孔;23、卷绕起始段;24、主体段;241、第二极耳;25、极耳内端;200、集流装置。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
下面参考图1-图9描述根据本实用新型第一方面实施例的卷绕电芯100。
如图1、图2、图3和图9所示,根据本实用新型第一方面实施例的卷绕电芯100,卷绕电芯100卷绕成型且内侧限定出卷轴孔10,卷绕电芯100包括极片20,极片20包括活性物质涂覆部21和极耳部22,极耳部22连接在活性物质涂覆部21在宽度方向(例如图2中所示的上下方向)上的一侧,极耳部22包括沿极片20的长度方向(例如图2中所示的左右方向)排布的多个极耳221,极片20在卷绕方向(例如图2中所示的从右往左方向)上的朝向卷轴孔10的一端为卷绕起始段23,卷绕起始段23的部为第一极耳部224,第一极耳部224包括多个第一极耳2211,在活性物质涂覆部21朝向极耳部22的方向上,第一极耳2211伸出活性物质涂覆部21的高度尺寸为第一高度,也就是说,在活性物质涂覆部21朝向极耳部22的方向上第一极耳2211的最外侧与活性物质涂覆部21上侧边沿之间的距离形成为第一高度,例如图2中,在上下方向上,第一极耳2211的最上侧与活性物质涂覆部21上侧边沿之间的距离a形成为第一高度,在卷绕电芯100的卷绕方向上,多个第一极耳2211的第一高度逐渐增加。
其中,活性物质涂覆部21涂覆活性物质,在卷绕电芯100进行放电的过程中,活性物质涂覆部21会浸润在电解液中,多个极耳221与集流装置200相连,电解液与极片20上活性物质涂覆部21的活性物质反应产生电流,电流通过极片20传输到极耳221,极耳221通过集流装置200将电流向外输出,由此,实现卷绕电芯100的放电过程。
需要说明的是,在卷绕电芯100进行放电的过程中,整个极片20内都会有电流,因此,提高极耳221在极片20上的覆盖范围,可以提高卷绕电芯100的过流能力。
在卷绕电芯100卷绕的过程中,随着极片20的卷绕,极片20的卷绕直径越来越大,极片20与卷轴孔10边沿的距离也越来越大,本实施例中,通过在卷绕电芯100的卷绕方向上,多个第一极耳2211的第一高度逐渐增加,这样,在极片20朝向卷轴孔10的一端,第一极耳2211可以覆盖极片20更多的区域,在卷然电芯放电的过程中,可以有更多的极耳221将极片20内的电流导出,从而可以增加卷绕电芯100的过流能力。
在卷绕的过程中,可以使第一极耳2211的第一高度与极片20和卷轴孔10边沿的距离相适配,当卷绕完成后,极耳221会集中到卷绕电芯100的端部,压平后的第一极耳2211可以靠近卷轴孔10的边沿,由此,可以提高第一极耳2211在卷绕电芯100的端部覆盖范围,当集流装置200连接在卷绕电芯100的端部时,可以提高集流装置200和第一极耳2211的接触面积,从而进一步提高卷绕电芯100的过流能力。
除此之外,压平后第一极耳2211均靠近卷轴孔10的边沿,可以使卷绕起始段23卷绕后设有第一极耳2211的端部更加平整,从而便于卷绕电芯100与集流装置200相连。
在实际应用中,通常将集流装置200与压平后的极耳221焊接在一起,并且对于本领域内可以理解的是,极耳221的厚度较薄,在焊接的过程中极耳221容易被烧穿。在极片20卷绕的过程中,极耳221会与上一圈的极耳221搭接从而形成重叠区,将集流装置200与重叠区的极耳221焊接可以降低极耳221被烧穿使得极耳221下方的极片20受损的概率,从而提高圆柱电池1000的良品率。
本实施例中,通过在卷绕电芯100的卷绕方向上,多个第一极耳2211的第一高度增加,卷绕下游的第一极耳2211可以和更多的卷绕上游的第一极耳2211进行搭接,由此,可以提高重叠区第一极耳2211的层数,从而提高重叠区第一极耳2211的厚度,在将集流装置200与上述重叠区的第一极耳2211进行焊接时,可以进一步降低第一极耳2211被烧穿使得第一极耳2211下方的极片20受损的概率,从而进一步提高圆柱电池1000的良品率。
根据本实用新型第一方面实施例的卷绕电芯100,通过在卷绕电芯100的卷绕方向上,多个第一极耳2211的第一高度逐渐增加,可以增加极耳221在极片20上的覆盖范围,从而增加卷绕电芯的过流能力,并且可以增加压平后的极耳221在卷绕电芯100端部的覆盖范围,从而进一步增加卷绕电芯100的过流能力,除此之外,可以增加第一极耳2211重叠的层数,从而降低集流装置200与第一极耳2211焊接时第一极耳2211被烧穿使得第一极耳2211下方的极片20受损的概率,提高圆柱电池1000的良品率。
在本实用新型的一些实施例中,在多个第一极耳2211中,最靠近卷绕起始段23的朝向卷轴孔10的一端的端部的第一极耳2211的第一高度小于等于1mm。例如,位于卷绕方向上的最上游侧的第一极耳2211的第一高度可以为1mm、0.5mm或0.4mm,这样,位于卷绕方向上的最上游侧的第一极耳2211的第一高度不会过大,在极片20上第一极耳部224中的其它第一极耳2211在位于卷绕方向上的最上游侧的第一极耳2211的第一高度的基础上增加,可以保证环绕卷轴孔10第一圈的第一极耳2211压平后不伸入到卷轴孔10中,从而使极片20可以正常进行卷绕。在产品设计的过程中,可以调整位于卷绕方向上的最上游侧的第一极耳2211的第一高度,从而满足更多的产品设计需要,降低产品设计难度。
在本实用新型的一些实施例中,如图2和图3所示,在卷绕方向上,多个第一极耳2211的第一高度线性递增。由此,可以实现在卷绕方向上多个第一极耳2211第一高度增加,并且在产品设计过程中,通过调整位于卷绕方向上的最上游侧的第一极耳2211的第一高度和线性递增的高度即可满足产品设计需求,从而降低产品设计难度。
在本实用新型的一些实施例中,极片20包括正极极片和负极极片,在正极极片和负极极片之间会设有隔膜,在卷绕电芯100轴线垂直的方向上,相邻两圈的极片20上的第一极耳2211的第一高度差为正极极片、负极极片和两层隔膜的厚度之和,这样,在卷绕电芯100卷绕的过程中,正极极片20、负极极片20和隔膜一起卷绕,外圈的第一极耳2211压平后可以为内圈的第一极耳2211边沿对齐,从而使第一极耳2211在卷轴孔10周沿覆盖更加均匀。
在本实用新型的一些实施例中,如图4-图8所示,在极片20的宽度方向上,第一极耳2211的远离活性物质涂覆部21的一侧边沿为第一边沿22111,在卷绕方向上,第一边沿22111的至少部分沿逐渐远离活性物质涂覆部21的直线和/或曲线延伸。也就是说,可以是第一边沿22111的至少部分沿逐渐远离活性物质涂覆部21的直线延伸,也可以是第一边沿22111的至少部分沿逐渐远离活性物质涂覆部21的曲线延伸,还可以是第一边沿22111的至少部分沿逐渐远离活性物质涂覆部21直线延伸和曲线延伸。
由此,第一边沿22111在极片20的宽度方向上长度较长,当第一极耳2211压平后,第一边沿22111可以与上一圈的第一极耳2211进行搭接,即外圈的第一极耳2211与上一圈的第一极耳2211具有重叠区,这样,第一极耳2211可焊接区域较多,从而便于实现集流装置200可以与第一极耳2211的焊接,同时,外圈的第一极耳2211会压住内圈的第一极耳2211,可以提高卷绕电芯100结构的稳定性。除此之外,第一边沿22111的至少部分沿逐渐远离活性物质涂覆部21的直线和/或曲线延伸,可以节省第一极耳2211的物料,降低生产成本。
在产品设计的过程中,可以调整第一边沿22111的形状、延伸尺寸等参数,从而满足更多的产品设计需求,降低产品设计难度。
在本实用新型的一些实施例中,在卷绕方向上,第一边沿22111沿逐渐远离活性物质涂覆部21的斜线延伸。由此,第一边沿22111在极片20的宽度方向上长度较长,当第一极耳2211压平后,第一边沿22111可以与上一圈的第一极耳2211进行搭接,即外圈的第一极耳2211与上一圈的第一极耳2211具有重叠区,这样,第一极耳2211可焊接区域较多,从而便于实现集流装置200可以与第一极耳2211的焊接,同时,外圈的第一极耳2211会压住内圈的第一极耳2211,可以提高卷绕电芯100结构的稳定性。除此之外,第一边沿22111沿逐渐远离活性物质涂覆部21的斜线延伸,可以节省第一极耳2211的物料,降低生产成本。
在产品设计的过程中,可以调整第一边沿22111延伸斜线的尺寸、与水平面的角度等参数,从而满足更多的产品设计需求,降低产品设计难度。
在本实用新型的一些实施例中,如图2所示,多个第一极耳2211的第一边沿22111共线,即多个第一极耳2211的第一边沿22111延伸后延伸线重合。这样,在卷绕方向,使多个第一边沿22111的共线沿远离极片20方向延伸,共线上的多个第一边沿22111高度也逐渐增加,从而使第一极耳的第一高度2211也逐渐增加,在产品设计的过程中,通过调整第一边沿22111的共线与极片20长度方向之间的夹角C,即可实现对多个第一极耳2211的第一高度的调整,从而降低产品设计难度。
在本实用新型的一些实施例中,在极片20的一端朝向另一端的方向上,第一边沿22111沿朝向远离活性物质涂覆部21的弧线延伸,且多个第一极耳2211的第一边沿22111具有公切线。即在公切线的延伸方向,多个第一边沿22111与公切线相切,这样,在卷绕方向,使多个第一边沿22111的公切线沿远离极片20方向延伸,与公切线相切的多个第一边沿22111高度也逐渐增加,从而使第一极耳的第一高度2211也逐渐增加,在产品设计的过程中,通过调整第一边沿22111的公切线与极片20长度方向之间的夹角,即可实现对多个第一极耳2211的第一高度的调整,从而降低产品设计难度。
在本实用新型的一些实施例中,如图1所示,多个极耳221均朝向卷轴孔10所在的一侧折弯,且多个第一极耳2211的朝向卷轴孔10的一端与卷轴孔10的周壁平齐或位于卷轴孔10的径向外侧。由此,第一极耳2211不会影响到极片20的卷绕,并且可以进一步提高压平后的第一极耳2211在卷绕电芯100端部的覆盖范围,进一步提升卷绕电芯100的过流能力。
在本实用新型的一些实施例中,多个第一极耳2211的一端的端部在卷绕电芯100的轴向上对齐。即多个第一极耳2211靠近卷轴孔10的一侧边沿在第一极耳2211厚度方向上对齐,也就是说多个第一极耳2211压平后重叠在一起,这样,可以增加重叠区第一极耳2211的数量,从而降低集流装置200与第一极耳2211焊接时第一极耳2211被烧穿使得第一极耳2211下方的极片20受损的概率,提高圆柱电池1000的良品率。
在本实用新型的一些实施例中,如图2所示,极片20还包括:主体段24,主体段24连接在卷绕起始段23的远离卷轴孔10的一端,主体段24的极耳部22为第二极耳部225,第二极耳部225包括多个第二极耳241,在活性物质涂覆部21朝向极耳部22的方向上,第二极耳241伸出活性物质涂覆部21的高度尺寸为第二高度,也就是说,在活性物质涂覆部21朝向极耳部22的方向上第二极耳241的最外侧与活性物质涂覆部21的外侧边沿之间的距离形成为第一高度,例如图2中,在上下方向上,第二极耳241的最上侧与活性物质涂覆部21上侧边沿之间的距离b形成为第二高度。在极耳卷绕的过程中,主体段24环绕在卷绕起始段23的外侧,当主体段24开始卷绕时,第一个卷绕的第二极耳241第二高度小于等于第一个卷绕的第二极耳241对应的极片20与卷轴孔10边沿之间的距离,当主体段24继续卷绕时,后续第二极耳241压平后不会伸入到卷轴孔10中,并且此时卷轴孔10周圈均已覆盖极耳221,通过多个第二极耳241第二高度相等,可以满足卷绕电芯100端部对于极耳221覆盖的要求,并且可以降低工艺难度,降低生产成本。
在本实用新型的一些实施例中,如图2所示,极耳部22还包括连接区222,连接区222连接在活性物质涂覆部21和多个极耳221之间。通过设置连接区222,连接区222可以将电流从活性物质涂覆部21传输到多个极耳221,并且可以增大卷绕电芯100端部和电解液之间的距离,降低与多个极耳221连接的集流装置200与电解液接触的概率,从而提高卷绕电芯100工作过程中的可靠性。
在本实用新型的一些实施例中,如图2所示,极耳部22形成有多个过液孔223,过液孔223形成于极耳221和连接区222的连接位置,且形成于相邻的两个极耳221之间。通过设置过液孔223,当卷绕电芯100放置到电解液中时,电解液可以通过过液孔223与极片20接触,从而提高电解液对极片20的浸润程度,提高卷绕电芯100的发电效率。
在本实用新型的一些实施例中,如图2所示,过液孔223由极耳221在极片20长度方向上的一侧边沿朝向另一侧边沿凹陷形成。由此,可以实现过液孔223在极耳221上的设置,并且工艺较为简单,可以提高生产效率,降低生产成本,并且可以减小极耳221与极片20连接处的长度,从而降低压平极耳221的难度,进一步提高生产效率。
在本实用新型的一些实施例中,如图7和图8所示,过液孔223在极片20长度方向上的两侧边沿与连接区222远离活性物质涂覆部21的一侧边沿垂直,由此,在压平极耳221的过程中,过液孔223在极片20长度方向上的两侧边沿受力较为均匀,从而进一步降低压平极耳221的难度,并且提升压平极耳221后的位置精度。
在本实用新型的一些实施例中,如图4-图6所示,过液孔223为圆形孔、椭圆孔、长圆形孔或多边形孔。这样,在产品设计的过程中,可以根据产品设计需要,调整过液孔223的形状,从而满足产品设计需求。
在本实用新型的一些实施例中,如图4-图6所示,在极片20的长度方向上,过液孔223的宽度W为0.2mm-2mm,例如,过液孔223的宽度W可以为0.2mm、0.5mm或2mm,且过液孔223的宽度W大于相邻的两个极耳221之间的间距。其中,相邻的两个极耳221的间距指相邻的两个极耳221最接近的两个边沿之间的间距,由此,可以保证过液孔223的过液能力,从而保证电解液对极片20的浸润程度,在产品设计的过程中,可以调整过液孔223的宽度W,从而满足更多的产品设计需求。
在本实用新型的一些实施例中,多个过液孔223包括多个第一通孔223a和多个第二通孔223b,多个第二通孔223b间隔布置于多个第一通孔223a之间,且第一通孔223a的流通截面面积小于第二通孔223b的流通截面面积。由此,可以使过液孔223满足卷绕电芯100不同位置的不同过液需求,从而保证电解液对极片20的浸润效果,在产品设计的过程中,可以调整第一通孔223a和第二通孔223b的数量、第一通孔223a和第二通孔223b的位置等参数,从而满足更多的产品设计需求。
在本实用新型的一些实施例中,在极片20的宽度方向上,第一通孔223a的高度L1为0.2mm-2mm,例如,第一通孔223a的高度L1可以为0.2mm、0.5mm或2mm,第二通孔223b的高度L2与第一通孔223a的高度的差值为0.2mm-1mm,例如,第二通孔223b的高度L2与第一通孔223a的高度L1的差值为可以为0.2mm、0.5mm或1mm,由此,可以保证第一通孔223a和第二通孔223b的流通截面积可以满足电解液的过液需求,在产品设计的过程中,可以调整第一通孔223a的高度L1、第二通孔223b的高度L2与第一通孔223a的高度L1的差值,从而满足更多更多的产品设计需求,降低产品设计难度。
在本实用新型的一些实施例中,在卷绕电芯100周向方向上,相邻的两个第二通孔223b之间的极耳221的数量为3个-20个。例如,相邻的两个第二通孔223b之间的极耳221的数量可以为3个、10个或20个,由此,第二通孔223b的分布可以满足电解液的过液需求,在产品设计的过程中,可以调整相邻的两个第二通孔223b之间的极耳221的数量,从而满足更多的产品设计需求,降低产品设计难度。
在本实用新型的一些实施例中,如图4-图8所示,极耳221的远离活性物质涂覆部21的一端为极耳内端25,在从活性物质涂覆部21朝向极耳部22的方向上,极耳内端25朝向极片20在卷绕方向的下游侧倾斜延伸。这样,极耳内端25在与极片20平行的方向上长度更长,在极耳221压平后,极耳内端25位于卷绕电芯100的内侧,可以提高极耳内端25与上一圈极耳221之间的重叠面积,并且相邻的两个极耳221压平后,后一个极耳221的极耳内端25可以压到上一个极耳221的极耳内端25,由此,可以进一步提升极耳221之间重叠区的面积,从而增大第一极耳2211的可焊接区域,便于实现集流装置200与第一极耳2211的焊接。
在本实用新型的一些实施例中,如图8和图9所示,相邻的两个极耳内端25之间的间距N为0.02mm-2.0mm,例如,相邻的两个极耳内端25之间的间距N可以为0.02mm、0.1mm、1.0mm或2.0mm,由此,可以使相邻的两个极耳内端25之间的间距N不影响极耳221朝向卷轴孔10弯折,并且相邻的极耳内端25可以进行搭接,在产品设计的过程中,可以调整相邻的两个极耳内端25之间的间距N,从而满足更多的产品设计需求,降低产品设计难度。
在本实用新型的一些实施例中,活性物质涂覆部21包括:集流体和设于集流体上的活性物质层,极耳部22与集流体电连接。通过设置集流体,集流体可以为活性物质层提供附着点,通过设置活性物质层,活性物质层可以与电解液发生反应,从而使卷绕电芯100可以实现充放电功能,在卷绕电芯100充放电的过程中,电流可以通过集流体在活性物质层和极耳部22之间传输。
在本实用新型的一些实施例中,如图4、图5、图8和图9所示,极耳221的各边沿之间倒角连接,倒角更为圆滑,在生产过程中可以减少极耳221成品的各边沿拐角处的毛刺,从而简化生产工艺,降低生产难度。并且毛刺较少可以降低毛刺脱落使卷绕电芯100内发生短路的概率,从而提升卷绕电芯100工作过程中的可靠性,优选地,倒角的尺寸小于等于1.0mm,例如,倒角的尺寸可以为1.0mm、0.8mm或0.1mm,由此,可以保证倒角不影响极耳221的整体结构。
在本实用新型的一些实施例中,极片20通过模切工艺生产,模切工艺自动化程度较高,并且生产精度较高,由此,可以提升生产效率,并且提高极片20的生产精度。
根据本实用新型第二方面实施例的圆柱电池1000,包括上述根据本实用新型第一方面实施例的卷绕电芯100。
根据本实用新型第二方面的圆柱电池1000,通过设置根据本实用新型第一方面实施例的卷绕电芯100,卷绕电芯100的过流能力更强,从而可以提高圆柱电池1000的效率。
在本实用新型的一些实施例中,如图9所示,圆柱电池1000还包括集流装置200,集流装置200设于卷绕电芯100的端部且与极耳221相连,通过设置集流装置200,集流装置200可以与多个极耳221之间进行传电流传输,从而使圆柱电池1000可以实现充放电功能。
在本实用新型的一些实施例中,集流装置200为集流盘,集流盘与所述极耳221焊接连接,焊接连接操作简单并且可以实现电连接,由此,可以提高生产效率,并且保证圆柱电池1000的功能可以实现。
下面描述根据本实用新型实施例的圆柱电池1000的生产过程。
首先按照设定参数对极片20进行模切,在连接区222上方按照设定参数模切出极耳221,然后将极片20卷绕,在卷绕完成后对极耳221进行预折,随后将极耳221压平,然后将集流盘焊接在压平后多个极耳221上,由此,完成圆柱电池1000的生产过程。
根据本实用新型第三方面实施例的用电装置,包括上述根据本实用新型第二方面实施例的圆柱电池1000。
根据本实用新型第三方面实施例的用电装置,通过设置根据本实用新型第二方面实施例的圆柱电池1000,圆柱电池1000效率更高,从而可以提升用电装置的性能。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,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”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,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,还可以是通信;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,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、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必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (18)
1.一种卷绕电芯,其特征在于,所述卷绕电芯卷绕成型且内侧限定出卷轴孔,所述卷绕电芯包括极片,所述极片包括活性物质涂覆部和极耳部,所述极耳部连接在所述活性物质涂覆部在宽度方向上的一侧,所述极耳部包括沿所述极片的长度方向排布的多个极耳,
所述极片在卷绕方向上的朝向所述卷轴孔的一端为卷绕起始段,所述卷绕起始段的所述极耳部为第一极耳部,所述第一极耳部包括多个第一极耳,
在所述活性物质涂覆部朝向所述极耳部的方向上,所述第一极耳伸出所述活性物质涂覆部的高度尺寸为第一高度,在所述卷绕方向上,多个所述第一极耳的所述第一高度逐渐增加。
2.根据权利要求1所述的卷绕电芯,其特征在于,在多个所述第一极耳中,最靠近所述卷绕起始段的朝向所述卷轴孔的一端的端部的所述第一极耳的第一高度小于等于1mm。
3.根据权利要求1所述的卷绕电芯,其特征在于,在所述卷绕方向上,多个所述第一极耳的所述第一高度线性递增。
4.根据权利要求1所述的卷绕电芯,其特征在于,在所述极片的宽度方向上,所述第一极耳的远离所述活性物质涂覆部的一侧边沿为第一边沿,
在所述卷绕方向上,所述第一边沿的至少部分沿逐渐远离所述活性物质涂覆部的直线和/或曲线延伸。
5.根据权利要求4所述的卷绕电芯,其特征在于,在所述卷绕方向上,所述第一边沿沿逐渐远离所述活性物质涂覆部的斜线延伸。
6.根据权利要求5所述的卷绕电芯,其特征在于,多个所述第一极耳的所述第一边沿共线。
7.根据权利要求4所述的卷绕电芯,其特征在于,在所述卷绕方向上,所述第一边沿沿朝向远离所述活性物质涂覆部的弧线延伸,且多个所述第一极耳的所述第一边沿具有公切线。
8.根据权利要求1所述的卷绕电芯,其特征在于,多个所述极耳均朝向所述卷轴孔所在的一侧折弯,且多个所述第一极耳的朝向所述卷轴孔的一端与所述卷轴孔的周壁平齐或位于所述卷轴孔的径向外侧。
9.根据权利要求8所述的卷绕电芯,其特征在于,多个所述第一极耳的所述一端的端部在所述卷绕电芯的轴向上对齐。
10.根据权利要求1所述的卷绕电芯,其特征在于,所述极片还包括:主体段,所述主体段连接在所述卷绕起始段的远离所述卷轴孔的一端,所述主体段的所述极耳部为第二极耳部,所述第二极耳部包括多个第二极耳,
在所述活性物质涂覆部朝向所述极耳部的方向上,所述第二极耳伸出所述活性物质涂覆部的高度尺寸为第二高度,且多个所述第二极耳的第二高度相等。
11.根据权利要求1所述的卷绕电芯,其特征在于,所述极耳部还包括连接区,所述连接区连接在所述活性物质涂覆部和多个所述极耳之间。
12.根据权利要求1-11任意一项所述的卷绕电芯,其特征在于,所述极耳部形成有多个过液孔,所述过液孔形成于所述极耳和所述连接区的连接位置,且形成于相邻的两个所述极耳之间。
13.根据权利要求12所述的卷绕电芯,其特征在于,所述过液孔由所述极耳在所述卷绕方向上的一侧边沿朝向另一侧边沿凹陷形成。
14.根据权利要求12所述的卷绕电芯,其特征在于,在所述极片的长度方向上,所述过液孔的宽度为0.2mm-2mm,且所述过液孔的宽度大于相邻的两个所述极耳之间的间距。
15.根据权利要求12所述的卷绕电芯,其特征在于,多个所述过液孔包括多个第一通孔和多个第二通孔,多个所述第二通孔间隔布置于多个所述第一通孔之间,且所述第一通孔的流通截面面积小于所述第二通孔的流通截面面积。
16.根据权利要求1所述的卷绕电芯,其特征在于,所述极耳的远离所述活性物质涂覆部的一端为极耳内端,在从所述活性物质涂覆部朝向所述极耳部的方向上,所述极耳内端朝向所述极片在所述卷绕方向上的下游侧倾斜延伸。
17.一种圆柱电池,其特征在于,包括根据权利要求1-16中任一项所述的卷绕电芯。
18.一种用电装置,其特征在于,包括根据权利要求17所述的圆柱电池。
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