WO2020015362A1 - 一种卷绕式锂离子电池的极片和电芯及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种卷绕式锂离子电池的极片、电芯及其制作方法。该极片包括极片本体和设置于极片本体上的至少两组极耳，每组极耳包括多个极耳，多个极耳之间的间距相等，多个极耳的宽度依次增加2πΔt，其中，Δt为所述锂离子电池的电芯的正极极片、负极极片和两层隔膜的厚度之和。本发明避免了现有技术中由于二次模切所带来的极片毛刺问题，降低了电池自放电的可能性；由于在极耳本体上全涂覆电极材料，能量密度高，提升了电池的安全性；通过对极耳宽度进行微调，实现了生产的连续性。

Description

一种卷绕式锂离子电池的极片和电芯及其制作方法 技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种卷绕式锂离子电池的极片和电芯及其制作方法。
背景技术
在锂离子电池领域，现有技术下电芯的生成方式有叠片式和卷绕式两种。其中，采用卷绕式可以获得更优异的电池性能和更快的生产节拍。卷绕式多极耳的电池极片结构相对全极耳结构具有更高的能量密度和生产效率。因此，行业内都倾向于使用卷绕式的生产方式和多极耳的电池极片结构。然而，在对极片进行卷绕的过程中，极片每一圈的周长逐步增大，为了保证极耳对齐，各个极耳之间的间距需要随着卷绕的圈数而增大。极耳之间的间距通常是由五金刀模进行模切形成的，模切一次形成的间距等于五金刀模的长度。由于五金刀模的长度无法随着间距的增大而变更，一般采用两次模切的方式来形成极耳及其间距。这样虽然满足了极耳之间间距渐增的需要，但是带来了新的问题。其一，模切两次时由于刀模的抖动导致两次模切不能完全对齐，会在极片上产生台阶，形成尖锐毛刺，从而造成电池自放电增加甚至短路，存在安全隐患；其二，为了消除此影响一般会在模切的边缘涂覆一层陶瓷材料用于绝缘，这样造成了成本的增加，并且降低了电池的能量密度。
图1是现有技术中用于卷绕式锂离子电池的极片1的结构示意图。参考图1所示，极片1由极片本体10和其上若干个凸出的极耳11组成。由于二次模切在极耳11与极片本体10连接的部位形成了台阶12。在电极本体10上涂覆有电极材料。为了消除台阶12引起的电池自放电的影响，在极耳11与极片本体10连接的部位涂覆一层陶瓷材料13用于绝缘，从而增加了工艺的复杂性。
因此，有待提出一种既采用卷绕方式又能避免二次模切带来的问题的电池极片结构，以及采用这种极片结构形成的电芯和锂离子电池。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种卷绕式锂离子电池的极片和电芯及 其制作方法，可以避免传统方法中模切区域需要两次模切而产生台阶的问题，大幅降低电池自放电率。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种卷绕式锂离子电池的极片，包括极片本体和设置于所述极片本体上的至少两组极耳，每组极耳包括多个极耳，所述多个极耳之间的间距相等，所述多个极耳的宽度依次增加2πΔt，其中，Δt为所述锂离子电池的电芯的正极极片、负极极片和两层隔膜的厚度之和。
可选地，所述至少两组极耳中的任意的第一组极耳内相邻极耳间的间距与第二组极耳内相邻极耳间的间距相等。
可选地，所述至少两组极耳中的任意的第一组极耳内相邻极耳间的间距与第二组极耳内相邻极耳间的间距不相等。
可选地，所述的极片表面全涂覆电极材料。
可选地，所述至少两组极耳中每组极耳数量为3～36个。
可选地，所述至少两组极耳中每组内相邻极耳之间的间距为10mm～400mm。
可选地，所述至少两组极耳的最后一个极耳的宽度与倒数第三个极耳的宽度相同。
可选地，每组极耳的与下一组极耳相邻的最后一个极耳的宽度与该组极耳的倒数第三个极耳的宽度相同。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案还可以是一种根据以上所述的极片卷绕而成的电芯，其特征在于，包括电芯本体和两个电极，所述电芯本体由所述极片本体卷绕而成，每个所述电极由每个所述极片的所述至少两组极耳依次叠加而形成。
可选地，每个电极内每组极耳的各个极耳的宽度由所述电芯本体的内圈向外圈依次增大。
可选地，包括正极极片和负极极片，所述电芯本体包括所述正极极片和负极极片的极片本体，所述正极极片的至少两组极耳和负极极片的至少两组极耳分别叠加形成一个电极。
可选地，还包括夹于所述正极极片和负极极片之间的两层隔膜。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案还可以是一种根据以上所述的极片的制作方法，其特征在于，采用至少两把刀模对所述极片本体进行模切，得到所述至少两组极耳，每把刀模的长度等于对应组极耳中两个相邻极耳之间的间距。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案还可以是一种卷绕式锂离子电池的极片，包括极片本体和设置于所述极片本体上的至少一组极耳，每组极耳包括多对极耳，所述多对极耳中的每对极耳的两个极耳的宽度相等，各对极耳中两个极耳之间的间距相等，各对极耳之间的间距相等且极耳宽度依次增加πΔt，其中，Δt为所述锂离子电池的电芯的正极极片、负极极片和两层隔膜的厚度之和。
可选地，各对极耳中两个极耳之间的间距L1满足5mm≤L1≤280mm。
可选地，各对极耳之间的间距L2满足5mm≤L2≤280mm。
可选地，所述的极片本体表面全涂覆电极材料。
可选地，所述至少一组极耳的最后一对极耳中两个极耳的宽度不相等。
可选地，每组极耳中与下一组极耳相邻的最后一对极耳的宽度不相等。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案还可以是一种根据以上所述的极片卷绕而成的电芯，其特征在于，包括电芯本体和两个电极，所述电芯本体由所述极片本体卷绕而成，每个所述电极由所述至少一组极耳依次叠加而形成。
可选地，每个所述电极包括相对设置的两个半电极，每个半电极由各对极耳的一者叠加而成，每个所述半电极中极耳的宽度由所述电芯的内圈向外圈依次增大，且每个所述半电极呈中心对称。
可选地，其特征在于，针对每组极耳采用两把刀模对所述极片本体进行模切，得到所述多对极耳，其中一把刀模的长度等于所述多对极耳中两个极耳之间的距离，另一把刀模的长度等于各对极耳之间的间距。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案还可以是一种包括以上所述的电芯的锂离子电池。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、本发明采用固定极耳间距，使极耳宽度渐变的技术方案，对于同一极耳及其间距来说只需要进行一次模切，避免了由于极耳之间间距渐增造成的二次模切，从而进一步避免了由于二次模切带来的极片毛刺问题，降低了电池自放电的可能性；2、由于在极耳本体上全涂覆电极材料，能量密度高，且不会产生尖锐台阶，在降低了自放电率的同时提升了安全性；通过对每组极耳中与相邻组衔接处的极耳宽度进行微调，实现生产线的连续性；在极片厚度和隔膜厚度产生变更时，现有的刀模可 以继续使用，降低了设备投入成本。
附图概述
本发明的特征、性能由以下的实施例及其附图进一步描述。
图1是现有技术中用于卷绕式锂离子电池的极片的结构示意图；
图2是根据本发明一实施例的用于卷绕式锂离子电池的极片的结构示意图；
图3是制作图2所示极片时极片和刀模的相对位置示意图之一；
图4是制作图2所示极片时极片和刀模的相对位置示意图之二；
图5是根据图2所示的极片所卷绕形成的锂离子电池电芯的结构示意图；
图6A是图5中I区域的局部放大图；
图6B是图5中II区域的局部放大图；
图7是根据本发明另一实施例的用于卷绕式锂离子电池的极片的结构示意图；
图8是根据图7所示的极片所卷绕形成的锂离子电池电芯的结构示意图；
图9是根据本发明又一实施例的用于卷绕式锂离子电池的极片的结构示意图；
图10是根据图9所示的极片所卷绕形成的锂离子电池电芯的结构示意图；
图11是根据本发明一实施例的用于卷绕式锂离子电池的极片的涂覆结构示意图。
本发明的较佳实施方式
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和 元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如，如果翻转附图中的器件，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征的“上方”。因而，示例性的词语“下方”和“下面”能够包含上和下两个方向。器件也可能具有其他朝向(旋转90度或处于其他方向)，因此应相应地解释此处使用的空间关系描述词。此外，还将理解，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。
在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在插入部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在插入部件。同样的，当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件，在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件，甚至在导电部件之间没有直接接触。
图2是根据本发明一实施例的用于卷绕式锂离子电池的极片的结构示意图。参考图2所示，本发明提供一种用于卷绕式锂离子电池的极片，其包括极片本体110和若干极耳120，若干极耳120分为至少2组，每组内各个极耳120宽度依次增加2πΔt，相邻两组极耳120的宽度不同，每组内相邻极耳120之间的间距相等。
后一组内相邻极耳120的间距与前一组内相邻极耳120的间距相等或不 等。
每组内的极耳120数量为3～36个。
每组内相邻极耳120之间的间距为120mm～400mm。
在本实施例中，该极片本体110呈长条带状，包括极片本体110和若干极耳120。在极片本体110的一条长边上每隔一段距离具有一个向上凸出的矩形极耳120。该若干极耳120可以分为至少两组，每组极耳120中包括多个极耳120，每组中的多个极耳120之间的间距相等，且该多个极耳120的宽度依次增加2πΔt。其中，Δt为两层隔膜、正极极片、负极极片的厚度之和。这样设置的原因在于，当使用本实施例的极片100卷绕制成锂离子电池的电芯时可以由两层极片100和两层隔膜交替叠加后卷绕而成，形成的电芯包括正极极片和负极极片。因此每卷绕一圈，电芯的周长会增加2πΔt，将极耳120的宽度增加2πΔt即可以使每一圈的极耳120沿其中心轴对齐，并且极耳宽度由电芯的内圈向外圈依次增大。其中的隔膜是一种选择性透过膜，允许锂离子通过，但是不允许电子通过，放置于正负极片之间，防止正负极极片直接接触导致的短路。同时在外部短路或者高温情况下，隔膜会收缩，关闭锂离子通道，阻止进一步反应，保证锂离子电池的安全。
在一些实施例中，该至少两组极耳120中的任意的第一组极耳内相邻极耳间的间距与第二组极耳内相邻极耳间的间距相等。
在另一些实施例中，该至少两组极耳120中的任意的第一组极耳内相邻极耳间的间距与第二组极耳内相邻极耳间的间距不相等。
在一些实施例中，在极片100表面全涂覆电极材料，不需额外的在极耳120与极片本体110的连接部位涂覆绝缘材料。
在一些实施例中，每组内的极耳120数量可以为3～36个。
在一些实施例中，每组内相邻极耳120之间的间距为10mm～400mm。
在一些实施例中，每组极耳120中除了其包括的多个极耳120的宽度是依次增加2πΔt之外，每组极耳120的最后一个极耳的宽度是特殊设置的。即，每组极耳120中的最后一个极耳的宽度与该组极耳中的倒数第三个极耳的宽度相同。举例说明，假设极片本体110上设置有两组极耳，第一组极耳中包括5个极耳，第二组极耳中包括3个极耳。则第一组极耳中的前4个极耳的宽度依次增加2πΔt，第一组极耳中的第5个极耳的宽度与第一组极耳中的第3个极耳的宽度相同。也就是说，第一组极耳中的第5个极耳的宽度相比于第4个极耳的 宽度不升反降。同理，第二组极耳中的前2个极耳的宽度依次增加2πΔt，第二组极耳中的第3个极耳的宽度与第二组极耳中的第1个极耳的宽度相同。也就是说，第二组极耳中的第3个极耳的宽度相比于第2个极耳的宽度不升反降。可以理解的是，这些实施例强调了每组内最后一个极耳的宽度的设置，这些组极耳120可以在其之前或之后具有相邻的另一组极耳120。
在一些实施例中，每组极耳120中除了其包括的多个极耳120的宽度是依次增加2πΔt之外，每组极耳120中的与下一组极耳120相邻的最后一个极耳的宽度是特殊设置的。即，每组极耳120中的与下一组极耳120相邻的最后一个极耳的宽度与该组极耳120中的倒数第三个极耳的宽度相同。可以理解的是，在这些实施例中强调了具有下一组相邻组的极耳组的情况。
对每组内最后一个极耳的宽度和/或对每组内与下一组极耳相邻的最后一个极耳的宽度进行特殊设置的目的是为了保证极片100的生产连续性。具体的使每组极耳120中多个极耳120的宽度依次增加2πΔt，以及使该组极耳120中的最后一个极耳的宽度等于该组极耳中的倒数第三个极耳的宽度的方法将在后文中说明。
在优选的实施例中，该若干极耳120被分成了2组，即N＝2。
如图2所示，第一组极耳5个，第二组极耳3个，第一组极耳的宽度从14.00mm到19.20mm依次增加，第二组极耳宽度从17.47mm到15.73mm依次增加；第一组极耳间距为160.09mm，与第一把刀模长度相等，第二组极耳间距为167.03mm，与第二把刀模长度相等，间距都只用刀模模切一次成型。
如图2所示的极耳1215，由于是第一组121的最后一个极耳，本应该大于19.20mm，此处微调为了17.47mm，如此保证了第二把刀模能够准确衔接，并将累计误差归零；极耳1221是第二组122的第一个极耳，与第一组的第二个极耳1212相等，极耳的变化规律与第一组相同；极耳1223是第二组的最后一个极耳，尺寸本应该是19.20mm，现在微调为15.73mm，如此保证了B1+B2＝167.03mm。
其中，在对极片进行连续生产的过程中，B1是上一极片中最后一个极耳的外边距，B2是下一极片中第一个极耳的外边距。B1与B2是由同一把刀模模切出来的。在此实施例中，B1和B2都是由第二把刀模模切出来的，所以B1与B2之和等于第二把刀模的长度。
在图2所示的优选实施例中，极片本体110上共设置了8个极耳，将这8 个极耳120分成了两组，第一组121中包括5个极耳(1211～1215)，第二组122中包括3个极耳(1221～1223)。在此实施例中，Δt＝0.276mm。设定第i组第j个极耳的宽度为W ij，则第一组121中第一个极耳1211的宽度为W 11，第一组121中其余极耳的宽度依次增加2πΔt；第二组122中第一个极耳1221的宽度为W 21，第二组122中其余极耳的宽度依次增加2πΔt。
在对极片100进行模切时，刀模的位置是固定的，通过极片100的移动来使刀模对其进行模切。在此优选实施例中，极片100的移动方向如图2中的第一方向D1所示。在对该极片100进行模切的过程中，两把长度不同的刀模分别对应于两组极耳，其中第一把刀模的长度等于第一组121内各极耳之间的间距S1，第二把刀模的长度等于第二组122内各极耳之间的间距S2。
图3是在制作图2所示的极片100时极片100和刀模的相对位置示意图。参考图3所示，在制作图2所示的优选实施例中的极片100时需要用到两把刀模，分别是第一把刀模K1和第二把刀模K2，其中第一把刀模K1的长度等于第一组121内各极耳之间的间距S1，第二把刀模K2的长度等于第二组122内各极耳之间的间距S2。在对极片100进行模切时，第一把刀模K1和第二把刀模K2的位置是固定的，两把刀模之间的距离为D。模切的过程中，极片100按照第一方向D1所示的方向移动到合适的位置，再由第一把刀模K1或第二把刀模K2在极片100上进行模切以获得需要的极耳宽度以及极耳间距。
对极片100进行模切的方式与两把刀模之间的距离D有关。图3所示为当该距离D小于第一组121中第一个极耳1211的宽度时的示意图。图4所示为当该距离D大于第一组121中第一个极耳1211的宽度时的示意图。以下分别结合图3和图4对图2中所示极片100的制作方法进行说明。
参考图3所示，此时两把刀模之间的距离D小于第一组121中第一个极耳1211的宽度。可以理解的是，图3中所示的极片100为已经完成模切之后形成了两组极耳的极片100，实际中在进行模切之前极片100上还未形成这些极耳。其中，设定第i组第j个极耳的宽度为W ij，极耳的组数为N。在本实施例中，i≤2，j≤5，第1组中共有5个极耳，第2组中共有3个极耳，N＝2。具体的极片100的制作方法包括以下的步骤：
S301：用第一把刀模K1在极片100的一端切出长度为B2的间距；
这里的B2为该极片100上的第一个极耳的外边距。由于极片100是沿着第一方向D移动，因此极片100上第一组121中的第一个极耳1211即为该极 片100上的第一个极耳。
需要说明的是，图3所示为在极片100的最右端切出长度为B2的间距，在其他的实施例中也可以是在极片100的最左端切出此间距，同时极片移动的方向为与第一方向D1相反的方向。
S302：将第一组121中的第一个极耳1211的右侧与第二把刀模K2的左侧对齐；
S303：令i＝1，j＝1；
S304：极片100沿第一方向D1向前移动W ij-D之后停止；
S305：利用第一把刀模K1对极片100进行模切，得到第i组第j个极耳，该极耳的宽度为W ij；
S306：令j＝j+1；
S307：极片100沿第一方向D1向前移动W ij+S1之后停止；
S308：重复步骤S305-S307，直到将第i组的最后一个极耳右侧切除，此时第一组121的前四个极耳已经形成，j＝5；
S309：极片100沿第一方向D1向前移动S1+S2+D+W 15之后停止；
S310：利用第二把刀模K2对极片100进行模切，得到第1组第5个极耳，该极耳的宽度为W 15；
S311：令i＝i+1，j＝1；
S312：极片100沿第一方向D1向前移动W ij+S2之后停止；
S313：利用第二把刀模K2对极片100进行模切，得到第i组第j个极耳，该极耳的宽度为W ij；
S314：令j＝j+1；
S315：重复步骤S313-S315，直到将第i组的最后一个极耳1223左侧切除，此时，最后一个极耳1223的左侧距离该极片100的最左端距离为B1；
这里的B1是极片100中最后一个极耳的外边距，在此实施例中，该最后一给极耳即为第二组122中的最后一个极耳1223。
S316：分断极片100；
S317：回到步骤S301开始对下一个极片100进行模切。
参考图4所示，此时两把刀模之间的距离D大于第一组121中第一个极耳1211的宽度，且小于第二把刀模K2的宽度S2与第一组121中第一个极耳1211的宽度之和，即W 11≤D<W 11+S2。具体的极片100的制作方法包括以下的步骤：
S401：用第一把刀模K1在极片100的一端切出长度为B2的间距；
S402：令i＝1，j＝1；
S403：将极片100的最右端移动到距离第一把刀模K1右端B2+W ij的位置之后停止；
S404：利用第一把刀模K1对极片100进行模切，得到第i组第j个极耳，该极耳的宽度为W ij；
S405：令j＝j+1；
S406：极片100沿第一方向D1向前移动W ij+S1之后停止；
S407：重复步骤S404-S406，直到将第i组的最后一个极耳右侧切除，此时第一组121的前四个极耳已经形成，j＝5；
S408：极片100沿第一方向D1向前移动S1+S2+D+W ij之后停止；
S409：利用第二把刀模K2对极片100进行模切，得到第1组第5个极耳，该极耳的宽度为W 15；
S410：令i＝i+1，j＝1；
S411：极片100沿第一方向D1向前移动W ij+S2之后停止；
S412：利用第二把刀模K2对极片100进行模切，得到第i组第j个极耳，该极耳的宽度为W ij；
S413：令j＝j+1；
S414：重复步骤S412-S413，直到将第i组的最后一个极耳右侧切除；在本实施例中，本步骤执行完毕之后，第二组122的前两个极耳已经形成，j＝3；
S415：极片100沿第一方向D1向前移动W 11+W ij+S2-D；
S416：利用第一把刀模K1对极片100进行模切；
S417：极片100沿第一方向D1向前移动D-W 11之后停止；
S418：利用第二把刀模K2对极片100进行模切；
S419：分断极片100，使极片100沿第一方向D1向前移动S1+W 11+W 12-D；
S420：回到步骤S402开始对下一个极片进行模切。
当两把刀模之间的距离D更大时，按照类似上述步骤S415-418进行相应的调整，使极片100在制作过程中无需倒带的操作。
图3和图4所示为本发明的示例性示意图，对于图2所示的优选实施例来说，当两把刀模的位置发生变化时，例如第一把刀模K1和第二把刀模K2的位置互换，或两把刀模之间的距离D变化等，对极片100进行模切的方法类似。
在一些实施例中，当极片上具有多于两组极耳时，每一组极耳对应于一把刀模。对于这些实施例中的极片进行模切的方法可以在参考上文所述的方法进行相应的调整。
在图2所示的优选实施例中，为了保证生产的连续性，还可以对每组极耳120中的最后一个极耳的宽度进行微调。具体地，在图2所示的极片100中，第一组121中两个相邻极耳之间的间距S1＝160.09mm，第一组121中的第一个极耳1211的宽度为W 11＝14.00mm。第一组121中其余的极耳宽度依次增加2πΔt，Δt＝0.276mm，也就是W 12＝15.73mm，W 13＝17.47mm，W 14＝19.20mm，W 15＝20.93mm。为了保持生产的连续性，在模切至第一组121中的最后一个极耳1215时，使最后一个极耳1215的宽度等于第一组121中倒数第三个极耳的宽度，也就是W 15＝W 13＝17.47mm。这样，可以使第一组121最后一个极耳1215与第二组122第一个极耳1221之间的间距等于第二把刀模K2的长度S2，从而实现从第一把刀模K1到第二把刀模K2的切换。
类似的，第二组122中两个相邻极耳之间的间距S2＝167.03mm，第二组122中的第一个极耳1221的宽度为W 21＝15.73mm。第二组122中其余的极耳宽度依次增加2πΔt，也就是W 22＝17.47mm，W 23＝19.20mm。为了保持生产的连续性，在模切至第二组122中的最后一个极耳1223时，使最后一个极耳1223的宽度等于第二组122中倒数第三个极耳的宽度，也就是W 23＝W 21＝15.73mm。这样，可以使得极片100上的最后一个极耳1223的外边距B1与连续生产中所要进行模切的下一个极片100上的第一个极耳1211的外边距B2之和等于第二把刀模K2的长度S2，即B1+B2＝S2。此后，换作使用第一把刀模K1对下一个极片100上的第一组相邻极耳进行模切。依次类推。
可以理解的是，在对外边距B1和外边距B2进行模切使也可以采用第一把刀模K1，在这种实施例中，需要先由第二把刀模K2换为第一把刀模K1，再通过微调控制极片的走带方式，使B1+B2＝S1。
经过极耳宽度微调之后的极片一方面可以在加工制造的过程中保证不同刀模之间衔接的准确性；另一方面还使得在使用该极片卷绕形成锂离子电池的电芯时，形成每一个电极的多个极耳可以中心对齐，并且两个电极之间保持一定的安全距离。
图5是根据图2所示的极片100所卷绕形成的锂离子电池电芯200的结构示意图。参考图5所示，根据图2所示的极片所卷绕形成的锂离子电池电芯包 括电芯本体210和两个电极220，电芯本体210由极片本体110卷绕而成，电极220由多层极耳120叠加而成，若干层极耳120的宽度由中间向两侧依次减小。
可以理解的是，图5中的电芯本体210包括正极极片和负极极片，其极片均如图2所示。正极极片和负极极片卷绕后分别形成两个电极220。
图6A、6B分别是图5中区域I和区域II的局部放大图，分别示出了该电芯200的两个电极220的结构，其中，一个为正极电极，一个为负极电极。参考图6A和图6B所示，每个电极220由每个极片的至少两组极耳120依次叠加而形成。每个电极220内每组极耳120的各个极耳的宽度由该电芯本体210的内圈向外圈依次增大。因此，在使用图2所示的优选实施例中的极片100卷绕电芯200时，第一组121中的极耳先依次叠加，极耳的宽度从该电芯本体210的内圈向外圈依次增大。当第一组极耳卷绕完毕后，继续卷绕第二组极耳时，由于第二组121中第一个极耳1211的宽度小于第一组122中的最后一个极耳1225的宽度，因此该电芯200的极耳宽度先减小，再向电芯本体210的外圈依次增大。这样设计的目的在于，保证电芯200的两个电极220之间的间距处于安全距离的范围。
可以理解的是，当极片100具有大于两组的极耳120时，利用该极片100卷绕而成的电芯200的两个电极220中，对应于每一组极耳120，极耳的宽度将由电芯本体210的内圈向外圈依次增大。当一组极耳120卷绕完毕之后，下一组极耳120的宽度将先减小，再由向电芯本体210的外圈依次增大，直到极片100全部卷绕完毕。
在一些实施例中，可以通过在一片极片100的表面涂覆正极活性材料获得正极极片，通过在另一片极片100的表面涂覆负极活性材料获得负极极片。电芯200的正极是由正极极片的至少两组极耳120叠加形成，电芯200的负极是由负极极片的至少两组极耳120叠加形成。根据图2所示的优选实施例所获得的极片100，电芯200的正极是由正极极片上的两组极耳120叠加形成，电芯200的负极是由负极极片上的两组极耳120叠加形成。
与现有技术相比，本发明中的填充区域都是电极材料，而现有工艺需要预留区域，用于涂覆陶瓷绝缘材料，因此本发明可以提升能量密度，降低成本；本发明极耳之间的间距由刀模模切一次成型，现有工艺需要刀模模切两次，会产生一个尖锐的台阶，本发明避免了此台阶，可以降低电池自放电率，提升良 品率。
因此，采用本发明后，由于相邻极耳之间只用模切一次，降低刀模损耗，降低电池自放电率；极片由电极材料全涂覆既降低了工艺复杂性，又提升了电池能量密度，取消陶瓷涂覆降低了生产成本；N组极耳模式在组与组之间可以将工艺误差降低为原来的1/N，提升制造精度，降低对设备的要求，提升良品率；通过微调极耳宽度实现产线的连续性，同时极片厚度和隔膜厚度变更后，现有刀模可以继续使用，降低了设备投入成本。
图7是根据本发明另一实施例的用于卷绕式锂离子电池的极片300的结构示意图。参考图7所示，本实施例的极片300包括极片本体310和设置于极片本体310上的至少一组极耳320。每组极耳320包括多对极耳，每对极耳的两个极耳的宽度相等，各对极耳中两个极耳之间的间距L1相等，各对极耳之间的间距L2相等且极耳的宽度依次增加πΔt，其中，Δt为锂离子电池的电芯的正极极片、负极极片和两层隔膜的厚度之和。每组内极耳的数量为5～80个。
在一些实施例中，在该至少一组极耳320中的多对极耳的宽度是相等的情况之外，还包括一特殊情况，即，该至少一组极耳320中的最后一对极耳中的两个极耳的宽度可以是不相等的。
在一些实施例中，在该至少一组极耳320中的多对极耳的宽度是相等的情况之外，还包括一特殊情况，即，每组极耳320中与下一组极耳相邻的最后一对极耳的宽度可以是不相等的。
可以理解的是，这些实施例对一组极耳中的最后一对极耳的宽度进行特殊设置的目的是为了在连续生产极片的过程中，保证在进行下一组极耳的模切时，不同刀模之间可以顺利衔接。
在一些实施例中，极片本体310表面全涂覆电极材料。
参考图7所示，在优选的实施例中，极片本体310上设有12个极耳320，12个极耳320分为1组，该组中有6对极耳，每对中的2个极耳的宽度相等，相邻两对极耳的极耳宽度依次增加0.867mm，相邻两对极耳之间的间距分别为34.956mm，每对中的两个极耳之间的间距为8.522mm，为了保证生产线的连续性，最后一个极耳的宽度比该对中的另一个极耳略窄。
在制作图7所示的极片300时，可以采用五金刀模模切的方法。刀模的位置是固定的，极片300沿第一方向D1移动，当极片100移动的距离达到合适的距离时，极片100停止移动，使用刀模对极片300进行模切。
虽然图7所示的极片300仅包含一组极耳320，本方法可用于具有多组极耳320的极片300。在此方法中，针对每组极耳320采用两把刀模对极片本体310进行模切，得到多对极耳。其中第一把刀模的长度等于多对极耳中两个极耳320之间的距离L1，第二把把刀模的长度等于各对极耳之间的间距L2。
下面对图7所示优选实施例中的极片300的制作方法进行具体的说明，该方法包括以下步骤：
S701、调整两把刀模的间距D＝3mm，使其小于W＝4mm；
S702、将极片的一端与第一把刀模的前端对齐；
S703、设定过程计数cnt＝0；
S704、极片向前走带L1+L2+D＝8.522+34.956+3＝46.478mm；
S705、使用第二把刀模进行模切；
S706、极片向前走带W+cnt×Δt-D＝4+cnt×0.276-3；
S707、使用第一把刀模进行模切；
S708、极片向前走带W+cnt×Δt；
S709、设定过程计数为cnt＝cnt+1；
S710、重复S704～S709过程直到结束。
其中，W为第一个极耳的宽度，过程计数为循环计数器的工作参数，L1为第一把刀模长度，L2为第二把刀模长度，L1≠L2。
在上述方法中，第一把刀模的长度也就是该组中各对极耳中两个极耳之间的间距L1。在图7所示优选实施例中，L1＝8.522mm。在一些实施例中，各对极耳中两个极耳之间的间距L1满足5mm≤L1≤280mm。
在上述方法中，第二把刀模的长度也就是该组中各对极耳之间的间距L2。在图7所示优选实施例中，L2＝34.956mm。在一些实施例中，各对极耳之间的间距L2满足5mm≤L2≤280mm。
在图7所示优选实施例中，Δt＝0.276mm，与图2所示的优选实施例相同。
可以理解的是，在制作具有两组及以上极耳的极片300时，对于每一组极耳的模切方法与上述方法类似，不同之处在于第一把刀模和第二把刀模的长度不同。对于不同组极耳，每组内各对极耳中两个极耳之间的间距L1等于第一把刀模的长度，每组内各对极耳之间的间距L2等于第二把刀模的长度。对每组极耳使用该组极耳所对应的第一把刀模和第二把刀模依次进行模切，即可获得具有两组及以上极耳的极片。
图8是根据图7所示的极片300所卷绕形成的锂离子电池电芯400的结构示意图。如图8所示，该电芯400包括电芯本体410和两个电极420，每个电极420均由相对设置的两个半电极421组成，两个所述半电极421之间具有间隔，且呈镜面对称。每个电极420由至少一组极耳依次叠加而形成。每个半电极421由各对极耳的一者叠加而成。
电芯本体410由极片本体310卷绕而成，所述半电极421由极耳320卷绕而成。所述半电极421中，极耳的宽度由电芯的外圈向内圈依次减小，且呈中心对称。
具体卷绕方法为：
一、分别制作两种极片，并在两种极片的表面分别涂敷正极活性材料和负极活性材料后，五金模切得到多个极耳，极耳和间距可以根据电芯功率和工作情况来灵活设计，得到正极极片和负极极片，控制正极极片的极耳宽度随着圈数增加而依次增加，且同一圈的极耳宽度相同，不同圈的极耳宽度其差值为等差数列，公差为0.867mm，公差＝πΔt，其中Δt为正极极片厚度+负极极片厚度+两层隔膜厚度；负极极片的极耳宽度变化规律和正极相同，相同圈数内的极耳宽度相同，公差和正极亦相同。正负极初始极耳的宽度可以根据电芯过流能力来设计。
二、将正极极片、负极极片和两层隔膜穿插经过叠加，控制所有极片的极耳朝向同一侧，卷绕两圈后成型，卷绕时需注意：在确定好极耳宽度之后，保证卷绕的整体度，需要每一圈有一对极耳，且第一圈两个极耳之间的距离和第二圈两个极耳之间的距离相同，长度为34.956mm，依次类推；第一圈第二个极耳到第二圈第一个极耳的距离和第二圈第二个极耳到第三圈第一个极耳的距离相同，长度为8.522mm，依次类推，每个间距通过模切一次即可成形，且如果通过五金模切来成形，需要两幅刀模。由于需要保证工艺过程的连续性，前一个电芯的极片需要和后一个电芯的极片连续。
在得到不同极耳和间距的正负极极片之后，正负极极片通过圆形卷针，中间由两层隔膜隔开卷绕成为电芯，卷绕后极耳位于同一侧。电芯主要的结构如图8所示，第一层隔膜、负极极片、第二层隔膜和正极极片绕卷针卷绕形成的电芯，正负极各有两组极耳，每组有多个极耳。在卷绕之后，极耳均匀分布在卷针上，经过热压后得到最终的电芯。由于电池每一圈有两个宽度相同的极耳，在卷绕之后呈镜面对称，与目前方形电池AB芯的区分有一定的不同，这样可 以降低卷绕设备的机构设置，增加工艺的简便性。
图9是根据本发明又一实施例的用于卷绕式锂离子电池的极片500的结构示意图。参考图9所示，本实施例的极片500包括极片本体510，极片本体510上设有14个极耳520，分成2组。第一组G1中有10个极耳，第二组G2中有4个极耳。第一组G1中的10个极耳分为5对，每对中的2个极耳的宽度相等，相邻两对极耳的极耳宽度增加0.7mm，相邻两对极耳之间的间距分别为29.2mm，每对中的两个极耳之间的间距为5.6mm。为了保证生产线的连续性，第一组G1中最后一个极耳的宽度比该对中的另一个极耳窄；第二组G2中的4个极耳分为2对，每对中的2个极耳的宽度相等，相邻两对极耳的极耳宽度增加0.7mm，相邻两对极耳之间的间距分别为32.7mm，每对中的两个极耳之间的间距为9mm。为了保证生产线的连续性，第二组G2中最后一个极耳的宽度比该对中的另一个极耳窄。
参考图9所示，本实施例的极片500包括极片本体510，极片本体510上设有14个极耳520，分成2组。第一组G1中有10个极耳，第二组G2中有4个极耳。
第一组G1中包括5对共10个极耳，每对中的2个极耳520的宽度相等，相邻两对极耳的极耳宽度依次增加πΔt＝0.7mm，其中，Δt＝0.223mm。相邻两对极耳之间的间距G12为29.2mm，每对中的两个极耳520之间的间距G11为5.6mm。为了保证生产线的连续性，第一组G1中最后一个极耳520a的宽度比该对中的另一个极耳520b窄。
第二组G2中包括2对共4个极耳，每对中的2个极耳520的宽度相等，相邻两对极耳的极耳宽度依次增加πΔt＝0.7mm，其中，Δt＝0.223mm。相邻两对极耳之间的间距G22为32.7mm，每对中的两个极耳520之间的间距G21为9mm。为了保证生产线的连续性，第二组G2中最后一个极耳520c的宽度比该对中的另一个极耳520d窄。
在制作图9所示的极片500时，可参考图7所示优选实施例的制作方法。与图7所示优选实施例中的极片300不同的是，极片500中具有两组极耳。因此，在制作该极片500时，需要两组刀模，其中每组刀模中包括两把刀模。第一组刀模中的两把刀模的长度分别对应于第一组G1中的两个极耳之间的间距G11和相邻两对极耳之间的间距G12；第二组刀模中的两把刀模的长度分别对应于第二组G2中的两个极耳之间的间距G21和相邻两对极耳之间的间距G22。 在对极片进行模切以得到图9所示的极片500时，依次使用该两组刀模对极片进行模切。
图10是根据图9所示的极片500所卷绕形成的锂离子电池电芯600的结构示意图。参考图10所示，本实施例中的电芯600包括电芯本体610和两个电极620。每个电极620均由相对设置的两个半电极621组成，两个所述半电极621之间具有间隔，且呈镜面对称。电芯本体610由极片本体510卷绕而成，所述半电极621由极耳520卷绕而成。所述半电极621中，每一组中极耳的宽度由外圈向内圈依次减小，且呈中心对称，当该组卷绕完毕后，下一组重复极耳的宽度由外圈向内圈依次减小，且呈中心对称的关系。
参考图10所示，本实施例中的电芯600包括电芯本体610和两个电极620。电芯本体610由极片本体510卷绕而成。可以理解的是，该两个电极620分别为正极电极和负极电极。两个电极620之间具有一定的间隔距离，以保证该电芯600的正负极处于安全距离之外。每个电极620均由相对设置的两个半电极621组成。
每个半电极621由极耳520卷绕而成。经过一组极耳卷绕而成的半电极621中，极耳的宽度由电芯600的内圈向外圈依次增加。当一组极耳卷绕完毕之后，由下一组极耳紧挨着第一组极耳继续卷绕。由于下一组极耳中的第一个极耳的宽度相比前一组中的最后一个极耳的宽度有所减小，因此，在该半电极621上，极耳的宽度呈现先减小后增加的情况。这样设计的目的在于，保证电芯600的两个电极620之间的间距处于安全距离的范围。
可以理解的是，当极片500具有大于两组的极耳520时，利用该极片500卷绕而成的电芯600的两个电极620中，对应于每一组极耳520，极耳宽度将由电芯本体610的内圈向外圈依次增大。当一组极耳520卷绕完毕之后，下一组极耳520的宽度将先减小，再由向电芯本体610的外圈依次增大，直到极片500全部卷绕完毕。
图11是根据本发明一实施例的用于卷绕式锂离子电池的极片的涂覆结构示意图。
在图1所示的现有技术中，需要涂覆绝缘层13，并且会产生尖锐的台阶12。本发明在极片的涂覆方式方面采用全涂覆电极材料的方式。图11以图7所示的极片300为例，表示可以在极片本体310采用全涂覆电极材料，能量密度高，且不会有尖锐台阶，降低自放电率，提升安全性。相应地，对其他实施 例中的极片也可以采用全涂覆电极材料的方式。
本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (23)

  1. 一种卷绕式锂离子电池的极片，包括极片本体和设置于所述极片本体上的至少两组极耳，每组极耳包括多个极耳，所述多个极耳之间的间距相等，所述多个极耳的宽度依次增加2πΔt，其中，Δt为所述锂离子电池的电芯的正极极片、负极极片和两层隔膜的厚度之和。
  2. 根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述至少两组极耳中的任意的第一组极耳内相邻极耳间的间距与第二组极耳内相邻极耳间的间距相等。
  3. 根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述至少两组极耳中的任意的第一组极耳内相邻极耳间的间距与第二组极耳内相邻极耳间的间距不相等。
  4. 根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述的极片表面全涂覆电极材料。
  5. 根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述至少两组极耳中每组极耳数量为3～36个。
  6. 根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述至少两组极耳中每组内相邻极耳之间的间距为10mm～400mm。
  7. 根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述至少两组极耳的最后一个极耳的宽度与倒数第三个极耳的宽度相同。
  8. 根据权利要求1所述的极片，其特征在于，每组极耳的与下一组极耳相邻的最后一个极耳的宽度与该组极耳的倒数第三个极耳的宽度相同。
  9. 一种根据权利要求1-8任一项所述的极片卷绕而成的电芯，其特征在于，包括电芯本体和两个电极，所述电芯本体由所述极片本体卷绕而成，每个所述电极由每个所述极片的所述至少两组极耳依次叠加而形成。
  10. 根据权利要求9所述的电芯，其特征在于，每个电极内每组极耳的各个极耳的宽度由所述电芯本体的内圈向外圈依次增大。
  11. 根据权利要求9所述的电芯，其特征在于，包括正极极片和负极极片，所述电芯本体包括所述正极极片和负极极片的极片本体，所述正极极片的至少两组极耳和负极极片的至少两组极耳分别叠加形成一个电极。
  12. 根据权利要求11所述的电芯，其特征在于，还包括夹于所述正极极片和负极极片之间的两层隔膜。
  13. 一种根据权利要求1所述的极片的制作方法，其特征在于，采用至少两把刀模对所述极片本体进行模切，得到所述至少两组极耳，每把刀模的长度等于对 应组极耳中两个相邻极耳之间的间距。
  14. 一种卷绕式锂离子电池的极片，包括极片本体和设置于所述极片本体上的至少一组极耳，每组极耳包括多对极耳，所述多对极耳中的每对极耳的两个极耳的宽度相等，各对极耳中两个极耳之间的间距相等，各对极耳之间的间距相等且极耳宽度依次增加πΔt，其中，Δt为所述锂离子电池的电芯的正极极片、负极极片和两层隔膜的厚度之和。
  15. 根据权利要求14所述的极片，其特征在于，各对极耳中两个极耳之间的间距L1满足5mm≤L1≤280mm。
  16. 根据权利要求14所述的极片，其特征在于，各对极耳之间的间距L2满足5mm≤L2≤280mm。
  17. 根据权利要求14所述的极片，其特征在于，所述的极片本体表面全涂覆电极材料。
  18. 根据权利要求14所述的极片，其特征在于，所述至少一组极耳的最后一对极耳中两个极耳的宽度不相等。
  19. 根据权利要求14所述的极片，其特征在于，每组极耳中与下一组极耳相邻的最后一对极耳的宽度不相等。
  20. 一种根据权利要求14-19任一项所述的极片卷绕而成的电芯，其特征在于，包括电芯本体和两个电极，所述电芯本体由所述极片本体卷绕而成，每个所述电极由所述至少一组极耳依次叠加而形成。
  21. 根据权利要求20所述的电芯，其特征在于，每个所述电极包括相对设置的两个半电极，每个半电极由各对极耳的一者叠加而成，每个所述半电极中极耳的宽度由所述电芯的内圈向外圈依次增大，且每个所述半电极呈中心对称。
  22. 一种根据权利要求14所述的极片的制作方法，其特征在于，针对每组极耳采用两把刀模对所述极片本体进行模切，得到所述多对极耳，其中一把刀模的长度等于所述多对极耳中两个极耳之间的距离，另一把刀模的长度等于各对极耳之间的间距。
  23. 一种包括权利要求9或20所述的电芯的锂离子电池。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3866254A1 (en) * 2020-02-13 2021-08-18 Samsung SDI Co., Ltd. Secondary battery having improved current-collecting structure
CN115000643A (zh) * 2022-06-01 2022-09-02 广州小鹏汽车科技有限公司 电芯结构及电芯制备方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023078785A (ja) * 2021-11-26 2023-06-07 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 電池

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004178832A (ja) * 2002-11-25 2004-06-24 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 円筒形密閉式鉛蓄電池
CN102569721A (zh) * 2012-02-16 2012-07-11 浙江兴海能源科技有限公司 一种差节距极片及采用该差节距极片的动力电池
CN106058137A (zh) * 2016-08-03 2016-10-26 上海航天电源技术有限责任公司 一种卷绕式锂离子电池极耳及其制造方法
CN207765536U (zh) * 2018-07-20 2018-08-24 上海瑞浦青创新能源有限公司 一种用于卷绕式锂离子电池的极片、电芯及锂离子电池
CN108461811A (zh) * 2018-07-20 2018-08-28 上海瑞浦青创新能源有限公司 一种用于卷绕式锂离子电池的极片及电芯

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5127271B2 (ja) * 2007-03-12 2013-01-23 株式会社東芝 捲回型電極電池およびその製造方法
JP2010118315A (ja) 2008-11-14 2010-05-27 Toshiba Corp 非水電解質電池
CN101714624A (zh) 2009-09-11 2010-05-26 广州丰江电池新技术股份有限公司 一种螺旋线多极耳锂离子电池及其制造方法
CN202434631U (zh) * 2012-02-16 2012-09-12 浙江兴海能源科技有限公司 一种差节距极片及采用该差节距极片的动力电池
JP6162431B2 (ja) 2013-02-28 2017-07-12 株式会社東芝 電池
JP6568532B2 (ja) * 2014-01-28 2019-08-28 リチウム ワークス テクノロジー ビーヴィー 円筒状電気化学的電池及び円筒状電気化学的電池の製造方法
JP6431089B2 (ja) * 2014-11-10 2018-11-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形二次電池
KR102368089B1 (ko) 2015-01-28 2022-02-24 삼성에스디아이 주식회사 전극탭을 갖는 전극 어셈블리 및 이차 전지
KR102384021B1 (ko) * 2015-09-24 2022-04-07 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지
CN207097936U (zh) * 2017-07-06 2018-03-13 深圳市海目星激光科技有限公司 一种卷绕电芯片、卷绕电芯与电池

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004178832A (ja) * 2002-11-25 2004-06-24 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 円筒形密閉式鉛蓄電池
CN102569721A (zh) * 2012-02-16 2012-07-11 浙江兴海能源科技有限公司 一种差节距极片及采用该差节距极片的动力电池
CN106058137A (zh) * 2016-08-03 2016-10-26 上海航天电源技术有限责任公司 一种卷绕式锂离子电池极耳及其制造方法
CN207765536U (zh) * 2018-07-20 2018-08-24 上海瑞浦青创新能源有限公司 一种用于卷绕式锂离子电池的极片、电芯及锂离子电池
CN108461811A (zh) * 2018-07-20 2018-08-28 上海瑞浦青创新能源有限公司 一种用于卷绕式锂离子电池的极片及电芯

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3694043A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3866254A1 (en) * 2020-02-13 2021-08-18 Samsung SDI Co., Ltd. Secondary battery having improved current-collecting structure
US11329310B2 (en) 2020-02-13 2022-05-10 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery having improved current-collecting structure
CN115000643A (zh) * 2022-06-01 2022-09-02 广州小鹏汽车科技有限公司 电芯结构及电芯制备方法

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