本申請(qǐng)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(duì)電芯的能量密度要求越來越高，目前傳統(tǒng)卷繞結(jié)構(gòu)方式，如圖1所示，極耳焊接在空箔區(qū)域，其厚度占整體電芯的厚度比例比較大，嚴(yán)重降低電芯的能量密度。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，特提出本申請(qǐng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)的發(fā)明目的在于提出一種卷繞式電芯。

為了完成本申請(qǐng)的目的，采用的技術(shù)方案為：

本申請(qǐng)涉及一種卷繞式電芯，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；

所述第一極片第一次發(fā)生彎折的位點(diǎn)為第一彎折處；所述第一極片第二次發(fā)生彎折的位點(diǎn)為第二彎折處；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(duì)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；所述第二極片包括第二集流體和設(shè)置于所述第二集流體相對(duì)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；

所述第二外層膜片和/或所述第二內(nèi)層膜片中設(shè)有露出空白集流體的第二凹槽，所述第二極耳位于所述第二凹槽內(nèi)；所述第一外層膜片和/或所述第一內(nèi)層膜片中設(shè)有露出空白集流體的第一凹槽，所述第一極耳位于所述第一凹槽內(nèi)；

所述第二極片的起始端位于所述第一彎折處與所述第二彎折處之間；第二外層膜片和第二內(nèi)層膜片的起始端均與所述第二集流體的起始端齊平；

所述第一外層膜片起始端與第一集流體的起始端齊平；在所述第一集流體朝向電芯中心的面上設(shè)置有第一頭部段，所述第一頭部段的起始端與所述第一集流體齊平。

優(yōu)選的，在所述卷繞式電芯的厚度方向上，所述第一頭部段的末端位于所述第二極片的起始端周圍。

優(yōu)選的，所述第一內(nèi)層膜片的起始端位于第二彎折處周圍。

優(yōu)選的，所述第一彎折處到所述第二彎折處之間所述第一外層膜片中設(shè)有露出空白集流體的第一凹槽，所述第一極耳位于所述第一凹槽內(nèi)。

優(yōu)選的，所述第一外層膜片和/或所述第一內(nèi)層膜片最后一次發(fā)生彎折的位點(diǎn)為第一極片末端彎折處；

所述第二彎折處到所述第一極片末端彎折處之間的所述第一外層膜片和/或所述第一內(nèi)層膜片中設(shè)有露出空白集流體的第一凹槽，所述第一極耳位于所述第一凹槽內(nèi)。

優(yōu)選的，所述第一外層膜片和/或所述第一內(nèi)層膜片最后一次發(fā)生彎折的位點(diǎn)為第一極片末端彎折處；所述第一外層膜片和/或所述第一內(nèi)層膜片的末端為第一膜片末端；

所述第一極片末端彎折處到所述第一膜片末端之間的所述第一外層膜片和/或所述第一內(nèi)層膜片中設(shè)有露出空白集流體的凹槽，所述第一極耳位于所述第一凹槽內(nèi)。

優(yōu)選的，所述扁平狀電芯厚度方向上，所述卷繞式電芯最內(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，所述卷繞式電芯的外周面由所述第一隔膜和/或所述第二隔膜構(gòu)成。

優(yōu)選的，所述第二極片至少在位于所述卷繞式電芯的最外半圈的部分為第二空箔區(qū)，所述第二極片上與所述第二空箔區(qū)朝向電芯中心的面直接相對(duì)的部分包括第二單面涂覆區(qū)。

優(yōu)選的，所述第二極片至少在位于所述卷繞式電芯的最外半圈的部分為第二空箔區(qū)，所述第一極片上與所述第二空箔區(qū)背離電芯中心的面直接相對(duì)的部分包括第一空箔區(qū)。

本申請(qǐng)的技術(shù)方案至少具有以下有益的效果：

本申請(qǐng)兩個(gè)極耳均嵌入膜片凹槽中，提升電芯的能量密度；通過增加第一頭部段，減輕第一極片頭部單面區(qū)的打卷和膜片脫落，提高的電芯性能一致性。

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(qǐng)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(qǐng)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(qǐng)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(qǐng)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(qǐng)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(qǐng)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(qǐng)某一具體實(shí)施方式中的卷繞式電芯結(jié)構(gòu)示意圖；

1-卷繞式電芯；

10-第一極片；

101-第一集流體；

102-第一外層膜片；

103-第一內(nèi)層膜片；

104-第一彎折處；

105-第二彎折處；

106-第一頭部段；

107-第一極片末端彎折處；

108-第一空箔區(qū)；

20-第二極片；

201-第二集流體；

202-第二外層膜片；

203-第二內(nèi)層膜片；

204-第二空箔區(qū)；

205-第二單面涂覆區(qū)；

30-第一隔膜；

40-第二隔膜；

50-第一極耳；

60-第二極耳；

70-隔膜收尾段。

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(qǐng)。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本申請(qǐng)而不用于限制本申請(qǐng)的范圍。

本申請(qǐng)涉及一種卷繞式電芯1，如圖2所示包括由第一極片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上連接有第一極耳50，第二極片20上連接有第二極耳60；第一極片10第一次發(fā)生彎折的位點(diǎn)為第一彎折處104；第一極片10第二次發(fā)生彎折的位點(diǎn)為第二彎折處105；

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(duì)兩表面的第一外層膜片102和第一內(nèi)層膜片103，第一外層膜片102設(shè)置于背離電芯中心的面上，第一內(nèi)層膜片103設(shè)置于朝向電芯中心的面上；第一外層膜片102和/或第一內(nèi)層膜片103中設(shè)有露出空白集流體的第一凹槽(圖中未示出)，第一極耳50位于第一凹槽內(nèi)；

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(duì)兩表面的第二外層膜片202和第二內(nèi)層膜片203，第二外層膜片202設(shè)置于背離電芯中心的面上，第二內(nèi)層膜片203設(shè)置于朝向電芯中心的面上；第二外層膜片202和/或第二內(nèi)層膜片203中設(shè)有露出空白集流體的第二凹槽(圖中未示出)，第二極耳60位于第二凹槽內(nèi)；

本申請(qǐng)兩個(gè)極耳均嵌入膜片凹槽中，提升電芯的能量密度。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，第二外層膜片202和第二內(nèi)層膜片203的起始端均與第二集流體201的起始端齊平，從而可最大限度提高電芯的能量密度，并減少毛刺。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，第二極片20的起始端位于第一彎折處104與第二彎折處105之間。

第一外層膜片102起始端與第一集流體101的起始端齊平，并在第一集流體101朝向電芯中心的面上設(shè)置有第一頭部段106，第一頭部段106的起始端與第一集流體101齊平，從而在第一集流體101的頭部形成雙面膜片區(qū)，從而減輕第一極片10頭部單面區(qū)的打卷和膜片脫落，提高的電芯性能一致性。優(yōu)選的，第一頭部段106可選用第一極片的活性材料制備，也可采用其他與電芯材料不反應(yīng)的惰性材料制備。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，在卷繞式電芯的厚度方向上，第一頭部段106的末端位于第二極片20的起始端周圍，并優(yōu)選與第二極片20的起始端齊平，從而不增加電芯厚度，不影響電芯的能量密度。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，第一內(nèi)層膜片103的起始端位于第二彎折處105周圍。本申請(qǐng)第一極片10的頭部為單面涂覆的，單面涂覆區(qū)位于卷繞式電芯的最內(nèi)側(cè)。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，如圖2和圖3所示，第一極耳50可位于第一極片10的頭部，從而可在一定程度上減少極化；第一彎折處104到第二彎折處105之間第一外層膜片102中設(shè)有露出空白集流體的第一凹槽(圖中未示出)，第一極耳50位于第一凹槽內(nèi)。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，如圖4所示，第一極耳50可位于第一極片10的中部，從而可在一定程度上減少極化；具體的，第一內(nèi)層膜片103最后一次發(fā)生彎折的位點(diǎn)為第一極片末端彎折處107；第二彎折處105到第一極片末端彎折處107之間的第一外層膜片102中設(shè)有露出空白集流體的第一凹槽，第一極耳50位于第一凹槽(圖中未示出)內(nèi)。同樣的，也可在第一內(nèi)層膜片103設(shè)有露出空白集流體的凹槽。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，如圖5所示，第一極耳50可位于第一極片10的尾部，從而可在一定程度上減少極化；第一內(nèi)層膜片103最后一次發(fā)生彎折的位點(diǎn)為第一極片10末端彎折處107，第一內(nèi)層膜片103的末端為第一膜片末端；第一極片10末端彎折處107到第一膜片末端之間的第一外層膜片102中設(shè)有露出空白集流體的凹槽，第一極耳50位于第一凹槽(圖中未示出)內(nèi)。同樣的，也可在第一內(nèi)層膜片103設(shè)有露出空白集流體的凹槽。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，如圖3～圖5所示，在扁平狀電芯厚度方向上(T-T’方向)，卷繞式電芯最內(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。從而進(jìn)一步減小了電芯的厚度，提高了電芯的能量密度。

在本申請(qǐng)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和第二隔膜40構(gòu)成的隔膜收尾段70，如圖6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。其中，隔膜收尾段70可由第一隔膜30或第二隔膜40構(gòu)成。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，如圖7所示，為了進(jìn)一步提高裸電芯和包裝袋之間的粘接，卷繞式電芯的外周面述第一隔膜30和第二隔膜40構(gòu)成，從而最大限度的增加了裸電芯外側(cè)面和包裝袋之間的摩擦力，有利于改善電池的抗跌性能。其中，電芯的外周面可由第一隔膜30或第二隔膜40構(gòu)成。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，如圖2～6所示，為了提高電芯的抗濫用性能，第二極片20至少在位于卷繞式電芯的最外半圈的部分為第二空箔區(qū)204，第二極片20上與第二空箔區(qū)204朝向電芯中心的面直接相對(duì)的部分包括第二單面涂覆區(qū)205。在電芯的厚度方向上，第一極片10的末端與第二極片20上第二空箔區(qū)204的起始位點(diǎn)基本齊平。即該馬甲由第二極片20上的第二空箔區(qū)204以及第二單面涂覆區(qū)205形成。第二空箔區(qū)204可圍繞電芯半圈，從而在電芯的厚度方向的一側(cè)形成馬甲區(qū)；也可圍繞電芯一整圈，從而在電芯的厚度方向的兩側(cè)都形成馬甲區(qū)；當(dāng)電芯遭到濫用時(shí)，馬甲區(qū)可以優(yōu)先發(fā)生短路，而避免燃燒或爆炸等安全問題，從而提高了電芯的安全性。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，如圖8所示，為了提高電芯的抗濫用性能，第二極片20至少在位于卷繞式電芯的最外半圈的部分為第二空箔區(qū)204，第一極片10上與第二空箔區(qū)204背離電芯中心的面直接相對(duì)的部分包括第一空箔區(qū)108。即該馬甲由第二極片20上的空箔區(qū)與第一極片10上的空箔區(qū)形成。同樣的，第二空箔區(qū)204可圍繞電芯半圈，從而在電芯的厚度方向的一側(cè)形成馬甲區(qū)；也可圍繞電芯一整圈，從而在電芯的厚度方向的兩側(cè)都形成馬甲區(qū)。

當(dāng)在電芯的厚度方向的相對(duì)兩側(cè)都形成馬甲區(qū)時(shí)，還平衡了電芯兩側(cè)卷曲部分的厚度，從而使電芯的平整度更好，可改善電芯變形。

進(jìn)一步優(yōu)選的，在本申請(qǐng)實(shí)施例中，極耳可與集流體一體形成，例如，極耳直接由集流體切割而成?；颍瑯O耳單獨(dú)形成并固定于對(duì)應(yīng)的空白集流體，或者極耳固定于極片的凹槽處的空白集流體上。進(jìn)一步優(yōu)選的，第一極耳50與第一集流體101的焊接后最大厚度小于或等于第一極耳50和第一集流體101的厚度之和的1.5倍；和/或，第二極耳60與第二集流體201的焊接后最大厚度小于或等于第二極耳60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(duì)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(qǐng)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。優(yōu)選的，第一極片10為陽極極片。

本申請(qǐng)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(qǐng)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(qǐng)的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。