本申請涉及二次電池領(lǐng)域,具體講,涉及一種卷繞式電芯。
背景技術(shù):
目前市場上廣泛應(yīng)用的二次電池,都由二次電池的電芯和外殼組成。其中,電芯為活性部件,一般由正極極片、負(fù)極極片以及設(shè)置在正極極片和負(fù)極極片之間的隔膜層疊或者卷繞而成。正極片包括正極集流體及涂覆在正極集流體表面的正極活性物質(zhì);負(fù)極片包括負(fù)極集流體及涂覆在負(fù)極集流體表面的負(fù)極活性物質(zhì)。
隨著二次電芯商業(yè)化的發(fā)展,市場對電芯的要求越來越高,目前傳統(tǒng)的卷繞方式中,如圖1所示,由于極片頭部或尾部空箔區(qū)的長度不同,影響電芯結(jié)構(gòu)在厚度方向上對稱性,從而引起電芯材料的膨脹不一致,造成電芯的變形。
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,特提出本申請。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本申請的首要發(fā)明目的在于提出一種卷繞式電芯。
為了完成本申請的目的,采用的技術(shù)方案為:
本申請涉及一種卷繞式電芯,所述卷繞式電芯包括由第一極片、第一隔膜、第二極片、第二隔膜的起始端疊置并卷繞而成的扁平狀電芯,所述第一極片的頭部為空箔區(qū)且電連接有第一極耳,所述第二極片的頭部為空箔區(qū)且電連接有第二極耳;
所述第一極片的起始端為第一起始端,所述第二極片的起始端為第二起始端,所述第二起始端到所述第二極耳之間的距離為第二極片頭部;
所述第二極片頭部在所述扁平狀電芯內(nèi)部回折形成第二回折段,在所述扁平狀電芯厚度方向上,所述第二回折段與所述第一極耳不重合。
優(yōu)選的,所述第一起始端到所述第一極耳之間的距離為第一極片頭部,在所述扁平狀電芯厚度方向上,所述第二回折段與所述第一極片頭部不重合。
優(yōu)選的,在所述扁平狀電芯厚度方向上,所述第二回折段與所述第二極耳不重合。
優(yōu)選的,所述扁平狀電芯在寬度方向上的中心線為電芯中線,通過所述第二回折段的回折點(diǎn)且與所述電芯中線平行的線為第二彎折線;
所述第一隔膜的起始端到所述第二彎折線之間的距離為第一隔膜頭部,所述第二隔膜的起始端到所述第二彎折線之間的距離為第二隔膜頭部;所述第一隔膜頭部與所述第二隔膜頭部沿所述扁平狀電芯寬度方向平行設(shè)置,或所述第一隔膜頭部和所述第二隔膜頭部在所述扁平狀電芯內(nèi)部回折形成隔膜回折部。
優(yōu)選的,所述第一隔膜頭部的長度和第二隔膜頭部的長度均大于所述第二回折段的長度。
優(yōu)選的,所述扁平狀電芯在寬度方向上的中心線為電芯中線,所述第一極片第一次發(fā)生彎折的位點(diǎn)為第一彎折處,通過所述第一彎折處且與所述電芯中線平行的線為第一彎折線;
所述第一極耳到所述第一彎折線的距離小于所述第二極耳到所述第一彎折線的距離,在所述扁平狀電芯厚度方向上,所述隔膜回折部與所述第一極耳不重合。
優(yōu)選的,在所述扁平狀電芯厚度方向上,所述隔膜回折部與所述第一極耳和/或所述第二極耳均不重合。
優(yōu)選的,所述卷繞式電芯末端設(shè)置有一段僅由所述第一隔膜和/或第二隔膜構(gòu)成的隔膜收尾段。
優(yōu)選的,所述第二回折段的回折方向與卷繞方向相同或相反。
優(yōu)選的,所述第一極片為負(fù)極極片,所述第二極片為正極極片;或,所述第一極片為正極極片,所述第二極片為負(fù)極極片。
本申請的技術(shù)方案至少具有以下有益的效果:
本申請通過對第二極片頭部空箔區(qū)在電芯內(nèi)部的彎折,彌補(bǔ)了電芯結(jié)構(gòu)的不對稱性,改善了電芯的變形。
附圖說明
圖1為背景技術(shù)中卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本申請某一具體實施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本申請某一具體實施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本申請某一具體實施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本申請某一具體實施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本申請某一具體實施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本申請某一具體實施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖;
其中:
1-扁平狀電芯;
10-第一極片;
101-第一起始端;
102-第一極片頭部;
103-第一彎折處;
20-第二極片;
201-第二起始端;
202-第二極片頭部;
203-第二回折段;
30-第一隔膜;
301-第一隔膜頭部;
40-第二隔膜;
401-第二隔膜頭部;
50-第一極耳;
60-第二極耳;
70-隔膜回折部;
80-隔膜收尾段。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例,進(jìn)一步闡述本申請。應(yīng)理解,這些實施例僅用于說明本申請而不用于限制本申請的范圍。
本申請實施例涉及一種卷繞式電芯,包括由第一極片10、第一隔膜30、第二極片20、第二隔膜40的起始端疊置并卷繞而成的扁平狀電芯,第一極片10的頭部為空箔區(qū)且電連接有第一極耳50,第二極片20的頭部為空箔區(qū)且電連接有第二極耳60;第一極耳50和第二極耳60在扁平狀電芯的厚度方向上不重合;為了彌補(bǔ)電芯結(jié)構(gòu)的不對稱性,本申請對卷繞式電芯進(jìn)行了如下改進(jìn):本申請將空箔區(qū)較長的極片進(jìn)行回折,從了填補(bǔ)了另一個空箔區(qū)較短的極片在電芯內(nèi)部所剩余的空間,從而改善了電芯結(jié)構(gòu)的不對稱性。
具體的,扁平狀電芯在寬度方向上的中心線為電芯中線,第一極片10第一次發(fā)生彎折的位點(diǎn)為第一彎折處103,通過第一彎折處103且與電芯中線平行的線為第一彎折線;第一極片10的起始端為第一起始端101,第二極片20的起始端為第二起始端201;第二起始端201到第二極耳60之間的距離為第二極片頭部202;第二極片頭部202在扁平狀電芯內(nèi)部回折形成第二回折段203。其中,回折的方向可與卷繞方向相同或相反。
為了進(jìn)一步增加電芯的對稱性,第一極耳50和第二極耳60可分別位于電芯中線的兩側(cè)。
為了進(jìn)一步增加電芯的對稱性,通過第二回折段203的回折點(diǎn)且與電芯中線平行的線為第二彎折線,第二彎折線與第一彎折線沿電池中線對稱設(shè)置。即,第二回折段203位于扁平狀電芯的寬度方向上最內(nèi)側(cè)的一端,第二回折段203的回折點(diǎn)與第一彎折點(diǎn)到電芯中線的距離相等,從而可完全填補(bǔ)第一極片10在電芯內(nèi)部所剩余的空間,提高電芯的不對稱性。
在本申請實施例中,第二回折段203可任意設(shè)置,為了進(jìn)一步減小電芯的厚度,提高電芯的能量密度,如圖2所示,在扁平狀電芯厚度方向上,第二回折段203與第一極耳50不重合,從而可避開電芯厚度最大的位置。
為了進(jìn)一步減小電芯厚度,如圖3所示,第一起始端到所述第一極耳之間的距離為第一極片頭部102,在扁平狀電芯厚度方向上,第二回折段203與第一極片頭部102不重合,在本申請中,第一極片頭部102是指第一起始端101到第一極耳50之間的距離,從而可使第二回折段203不與第一極片頭部102的空箔區(qū)重合,進(jìn)一步使電芯的厚度縮小。
為了進(jìn)一步減小電芯厚度,如圖4所示,在扁平狀電芯厚度方向上,第二回折段203與第一極耳50和第二極耳60都不重合。
在本申請實施例中,隔膜的設(shè)計可與常規(guī)設(shè)計一樣,以第一極片10、第一隔膜30、第二極片20、第二隔膜40的起始端依次疊置并進(jìn)行卷繞,如圖2~4所示,第一隔膜30的起始端到第二彎折線之間的距離為第一隔膜頭部301,第二隔膜40的起始端到第二彎折線之間的距離為第二隔膜頭部401;第一隔膜頭部301與第二隔膜頭部401沿扁平狀電芯寬度方向平行設(shè)置,即卷繞在電芯內(nèi)部空卷一周,形成4層的隔膜連續(xù)堆疊。
本申請實施例可通過對隔膜頭部的長度進(jìn)行設(shè)計,以減少隔膜的使用,節(jié)約原材料,如圖5所示,第一隔膜頭部301的長度和第二隔膜頭部401的長度均小于第一彎折線與第二彎折線之間的距離。為了保證隔膜對極片的隔離效果,第一隔膜頭部301的長度和第二隔膜頭部401的長度均大于第二回折段203的長度。
本申請實施例第一隔膜頭部301和第二隔膜頭部401在扁平狀電芯內(nèi)部回折形成隔膜回折段70。如圖6和7所示,第一極耳50到第一彎折線的距離小于第二極耳60到第一彎折線的距離,在扁平狀電芯厚度方向上,隔膜回折部70與第二極耳60不重合,從而可進(jìn)一步增加電芯的對稱性。隔膜回折部70的回折方向可與卷繞方向相同或相反。
為了進(jìn)一步減小電芯的厚度,如圖7所示,在扁平狀電芯厚度方向上,隔膜回折部與第一極耳50和第二極耳60均不重合。
在本申請實施例中,為了提高電芯的抗跌落性能,如圖2~圖7所示,在卷繞式電芯末端設(shè)置有一段僅由第一隔膜30和第二隔膜40構(gòu)成的隔膜收尾段80,從而可增加裸電芯與包裝鋁箔間的摩擦力,可減少裸電芯主體在跌落過程中受到的沖擊力,提高電芯的抗跌落性能。
在本申請實施例中,電芯的卷繞方向為逆時針或順時針,根據(jù)電芯卷繞設(shè)備而定。
在本申請實施例中,當(dāng)?shù)谝粯O片10為正極極片時,第二極片20為負(fù)極極片;或,當(dāng)?shù)谝粯O片10為負(fù)極極片時,第二極片20為正極極片。優(yōu)選的,第一極片10為正極極片時,第二極片20為負(fù)極極片,即第二極片為銅箔。根據(jù)設(shè)計的需要,第一隔膜可以和第二隔膜合為一條隔膜。
本申請雖然以較佳實施例公開如上,但并不是用來限定權(quán)利要求,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本申請構(gòu)思的前提下,都可以做出若干可能的變動和修改,因此本申請的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。