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)：

隨著電池續(xù)航能力的需求不斷提高，對聚合物鋰離子電池的能量密度也在不斷提出新的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)方法提高電池能量密度的途徑主要針對電池組件(如采用更薄的集流體、隔離膜、軟包膜等)和生產(chǎn)工藝(如提高正負(fù)極活性材料的壓實(shí)密度以提高單位容量等)，但譬如集流體、隔離膜厚度的進(jìn)一步減小反而增加了電池發(fā)生短路的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也對材料生產(chǎn)與制備工藝提出了更高的要求。

如附圖1所示，現(xiàn)有卷繞結(jié)構(gòu)中最內(nèi)層空白基材區(qū)的面積較大，降低了活性物質(zhì)的比重，對提高電池的能量密度不利。

鑒于此，特提出本申請。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請的發(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隔膜、第一極片、第二隔膜和第二極片卷繞而成的扁平狀電芯，所述第一極片上連接有第一極耳，所述第二極片上連接有第二極耳；所述第二極片包括第二集流體和設(shè)置于所述第二集流體相對兩表面的第二外層膜片和第二內(nèi)層膜片，所述第二外層膜片設(shè)置于背離電芯中心的面上，所述第二內(nèi)層膜片設(shè)置于朝向電芯中心的面上；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，所述第二極片第一次發(fā)生彎折的位點(diǎn)為第二彎折處；所述第一彎折處和所述第二彎折處位于所述電芯中線兩側(cè)；所述第二外層膜片的起始端位于所述第二極片的起始端到所述第二彎折處之間的所述第二集流體上。

優(yōu)選的，所述第一極片包括第一集流體和設(shè)置于所述第一集流體相對兩表面的第一外層膜片和第一內(nèi)層膜片，所述第一外層膜片設(shè)置于背離電芯中心的面上，所述第一內(nèi)層膜片設(shè)置于朝向電芯中心的面上；所述第一極耳遠(yuǎn)離所述第一彎折處的一側(cè)為第一極耳外側(cè)；所述第一外層膜片的起始端位于所述第一極耳外側(cè)至所述第二彎折處之間的所述第一集流體上，且所述第一外層膜片中設(shè)有露出空白集流體的凹槽，所述第一極耳固定于所述凹槽中。

優(yōu)選的，所述第一極片的起始端在所述扁平狀電芯內(nèi)部回折形成第一回折段。

優(yōu)選的，所述第一極耳位于所述第一回折段上。

優(yōu)選的，在所述扁平狀電芯厚度方向上，所述第一極耳和/或所述第二極耳的對應(yīng)位置的電芯最內(nèi)側(cè)連續(xù)重疊的所述第一隔膜和所述第二隔膜之和不超過兩層。

優(yōu)選的，所述第一隔膜的起始端和所述第二隔膜的起始端在所述扁平狀電芯內(nèi)部回折形成隔膜回折部。

優(yōu)選的，所述卷繞式電芯末端設(shè)置有一段僅由所述第一隔膜和/或所述第二隔膜構(gòu)成的隔膜收尾段。

優(yōu)選的，所述第一極片的最外圈包括第一單面涂覆區(qū)域，所述第一單面涂覆區(qū)域朝向所述卷繞式電芯中心的面為未涂覆所述第一活性物質(zhì)的第一空集流體區(qū)，所述第二極片上與所述第一空集流體區(qū)相對的部分包括第二單面涂覆區(qū)域，所述第二單面涂覆區(qū)域背離所述卷繞式電芯中心的面為未涂覆所述第二活性物質(zhì)的第二空集流體區(qū)。

優(yōu)選的，所述第一極片的最外圈包括第一空箔區(qū)，所述第二極片上與所述第一空箔區(qū)背離所述卷繞式電芯中心的面相對的部分包括第二空箔區(qū)所述第二極片上與所述第一空箔區(qū)朝向所述卷繞式電芯中心的面相對的部分包括第二空集流體區(qū)。

優(yōu)選的，所述第一極耳與第一集流體的焊接后最大厚度小于或等于所述第一極耳和所述第一集流體的厚度之和的1.5倍。

本申請的技術(shù)方案至少具有以下有益的效果：

本申請的卷繞式電芯可增加活性物質(zhì)涂覆的面積，提高電芯的能量密度。

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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本申請某一具體實(shí)施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本申請某一具體實(shí)施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本申請某一具體實(shí)施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：

1-卷繞式電芯；

10-第一極片；

101-第一集流體；

1011-第一空集流體區(qū)；

1012第一空箔區(qū)；

102-第一內(nèi)層膜片；

103-第一外層膜片；

20-第二極片；

201-第二集流體；

2011-第二空集流體區(qū)；

2012-第二空箔區(qū)；

202-第二內(nèi)層膜片；

203-第二外層膜片；

30-第一隔膜；

40-第二隔膜；

50-隔膜回折部

60-隔膜收尾段；

70-第一極耳；

80-第二極耳。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本申請。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本申請而不用于限制本申請的范圍。

本申請涉及一種卷繞式電芯，包括由第一隔膜30、第一極片10、第二隔膜40和第二極片20卷繞而成的扁平狀電芯，第一極片10上連接有第一極耳70，第二極片20上連接有第二極耳80；第一極片10包括第一集流體101和設(shè)置于第一集流體101相對兩表面的第一外層膜片103和第一內(nèi)層膜片102，第二極片20包括第二集流體201和設(shè)置于第二集流體201相對兩表面的第二外層膜片203和第二內(nèi)層膜片202，第一外層膜片103和第二外層膜片203設(shè)置于背離電芯中心的面上，第一內(nèi)層膜片102和第二內(nèi)層膜片202設(shè)置于朝向電芯中心的面上；第一極片10第一次發(fā)生彎折的位點(diǎn)為第一彎折處，第二極片20第一次發(fā)生彎折的位點(diǎn)為第二彎折處；扁平狀電芯在寬度方向上的中心線為電芯中線，第一彎折處和第二彎折處位于所述電芯中線兩側(cè)；即其第一極片10到第一彎折處的延伸方向與第二極片20到第二彎折處的延伸方向相反，該電芯為對叉式結(jié)構(gòu)。

在本申請實(shí)施例中，如圖2所示，第二外層膜片203的起始端位于第二極片20的起始端到第二彎折處之間的第二集流體201上，從而更加充分的利用了電芯內(nèi)部的空間，增加了活性物質(zhì)涂覆的面積，提高了電芯的能量密度。

進(jìn)一步的，如圖3所示，在該具體實(shí)施方式中，將第二外層膜片203的起始端設(shè)置在第二極耳80到第二彎折處之間，從而減小電芯的厚度；第一極耳70遠(yuǎn)離第一彎折處的一側(cè)為第一極耳70外側(cè)，第一外層膜片103的起始端位于第一極耳70外側(cè)至第二彎折處之間的第一集流體101上，且第一外層膜片103中設(shè)有露出空白集流體的凹槽，第一極耳70固定于凹槽中。其中，凹槽可設(shè)計(jì)成三面封閉、一面開口的短凹槽，也可設(shè)計(jì)成貫穿極片寬度方向的長凹槽，即兩面封閉、兩面開口。

在本申請實(shí)施例中，在可以在不損失能量密度的情況下，為了便于批量生產(chǎn)，在第一極片10的起始端設(shè)置回折段，如圖4所示，具體為：第一極片的起始端在扁平狀電芯內(nèi)部回折形成第一回折段，回折的方向可以與卷繞方向相同或者相反。

進(jìn)一步的，將第一極耳70位于第一回折段上，優(yōu)選的，設(shè)置于第一回折段內(nèi)部，從而使集流體將極耳包圍，從而可減少極耳刺穿隔膜，從而降低短路風(fēng)險(xiǎn)。

在本申請實(shí)施例中，如圖5所示，為了減少電芯厚度，在扁平狀電芯厚度方向上(T-T’方向)，第一極耳70和第二極耳80的對應(yīng)位置的電芯最內(nèi)側(cè)連續(xù)重疊的第一隔膜30和第二隔膜40之和不超過兩層，從而不僅可提升能量密度，還可節(jié)省原材料，降低電池的生產(chǎn)成本。

在本申請實(shí)施例中，如圖6所示，為了減少電芯厚度，在扁平狀電芯厚度方向上，第一極耳70或第二極耳80的對應(yīng)位置的電芯最內(nèi)側(cè)連續(xù)重疊的第一隔膜30和第二隔膜40之和不超過兩層，從而不僅可提升能量密度，還可節(jié)省原材料，降低電池的生產(chǎn)成本。

進(jìn)一步的，為了方便生產(chǎn)，且不損失能量密度，本申請實(shí)施例中，如圖7所示，第二彎折處第二彎折處第一隔膜30起始端和第二隔膜40起始端在扁平狀電芯內(nèi)部回折形成隔膜回折部50。隔膜回折部50的設(shè)計(jì)方便電芯卷繞過程中將隔膜固定于卷針上，從而便于生產(chǎn)，可提高生產(chǎn)效率。

本申請實(shí)施例中，為了提高裸電芯和包裝袋之間的粘接，改善抗跌落性能，卷繞式電芯末端設(shè)置有一段僅由第一隔膜30和/或第二隔膜40構(gòu)成的隔膜收尾段60，如圖8所示，從而增加裸電芯外側(cè)面和包裝袋之間的摩擦力，有利于改善電池的抗跌性能。

為了進(jìn)一步提高電芯的安全性，如圖9所示，第一極片10的最外圈包括第一單面涂覆區(qū)域，第一單面涂覆區(qū)域朝向卷繞式電芯中心的面為未涂覆第一活性物質(zhì)的第一空集流體區(qū)1011，第二極片20上與第一空集流體區(qū)1011相對的部分包括第二單面涂覆區(qū)域，第二單面涂覆區(qū)域背離卷繞式電芯中心的面為未涂覆第二活性物質(zhì)的第二空集流體區(qū)2011，從而在電芯的外側(cè)面上形成馬甲區(qū)，使電芯在面臨針刺或者撞擊等濫用狀況時(shí)，形成對電芯的保護(hù)，提高了電芯的安全性能。

為了提高電芯的安全性，如圖10所示，第一極片10的最外圈包括第一空箔區(qū)1012，第二極片上與第一空箔區(qū)背離卷繞式電芯中心的面相對的部分包括第二空箔區(qū)2012，第二極片上與第一空箔區(qū)朝向卷繞式電芯中心的面相對的部分包括第二空集流體區(qū)2011，從而也在電芯的外側(cè)面通過空箔區(qū)形成馬甲區(qū)，提高了電芯的安全性能。

進(jìn)一步優(yōu)選的，第一極耳70與第一集流體101的焊接后最大厚度小于或等于第一極耳70和第一集流體101的厚度之和的1.5倍；和/或，第二極耳80與第二集流體201的焊接后最大厚度小于或等于第二極耳80和第二集流體201的厚度之和的1.5倍。從而使得極耳結(jié)構(gòu)的厚度適宜，避免因極耳結(jié)構(gòu)的厚度過大而造成的焊接電阻過大的缺陷，提高電芯的內(nèi)部對稱性，增加了極耳結(jié)構(gòu)的可靠性，從而避免變形，提升了電池的整體性能。

在本申請實(shí)施例中的上述卷繞式電芯1中，第一極片10為陰極極片，第二極片20為陽極極片；或，第一極片10為陽極極片，第二極片20為陰極極片。

本申請雖然以較佳實(shí)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(dòng)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)。