本實(shí)用新型涉及電池領(lǐng)域技術(shù),尤其是指一種超薄型二次電池電芯。
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)。
隨著商業(yè)化電池的進(jìn)一步發(fā)展,市場對二次電池能量密度(ED)的要求越來越高,目前傳統(tǒng)的卷繞方式中,極耳的設(shè)置位置為偏芯結(jié)構(gòu),極片和隔膜卷繞成扁平狀的電芯,隔離膜起始端需要空繞半周,形成兩層空卷的隔離膜,不但造成隔離膜的浪費(fèi),而且使得隔離膜與正極極耳、負(fù)極極耳在厚度方向上重疊,因此增加電芯的厚度從而降低電芯的能量密度。鑒于此,特提出本申請。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失,其主要目的是提供一種超薄型二次電池電芯。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用如下之技術(shù)方案:
一種超薄型二次電池電芯,是由第一極片、第一隔膜、第二極片、第二隔膜依次疊置卷繞而成的扁平狀電芯;
所述第一隔膜和第二隔膜均為超薄型多層關(guān)斷微孔聚烯烴隔膜,包括位于中部的微孔聚乙烯層,位于微孔聚乙烯層兩面的微孔聚丙烯層,位于微孔聚丙烯層外側(cè)面的陶瓷層;
所述第一極片為復(fù)合正極片,包括接觸第一隔膜的第一尼龍層,第一尼龍層的表面設(shè)有正集流體,正集流體的表面設(shè)有正極膜片;
所述第二極片為復(fù)合負(fù)極片,包括接觸第一隔膜的第二尼龍層,第二尼龍層的表面設(shè)有負(fù)集流體,負(fù)集流體的表面設(shè)有負(fù)極膜片;
所述扁平狀電芯在寬度方向上的中心線為電芯中線N,第一極片的卷繞起始端為第一起始端,第一起始端連接第一極耳,第一極片第一次發(fā)生彎折的位點(diǎn)為第一轉(zhuǎn)折處;所述第一隔膜的起始端為第一隔膜頭部;所述第二極片卷繞起始端為第二起始端,第二起始端連接第二極耳,第二極片第一次發(fā)生彎折的位點(diǎn)為第二轉(zhuǎn)折處;所述第二隔膜的起始端為第二隔膜頭部;
所述第一極耳與第二極耳位于電芯中線N的左右兩側(cè)且不重合,所述第一起始端位于電芯中線N的左側(cè);所述第一隔膜頭部、第二隔膜頭端與第二起始端均位于電芯中線N的右側(cè),第二隔膜頭端與第二起始端平齊,該第一隔膜頭部延伸至電芯中線N的右側(cè),并且翻折后包覆該第二隔膜頭端與第二起始端;所述第一轉(zhuǎn)折處與第二轉(zhuǎn)折處均位于電芯中線N的同一側(cè)。
作為一種優(yōu)選方案,所述多層關(guān)斷微孔聚烯烴隔膜的總厚度為4~20μm。
作為一種優(yōu)選方案,所述第一隔膜和第二隔膜的微孔聚乙烯層厚度為1.5~6μm。
作為一種優(yōu)選方案,所述第一隔膜和第二隔膜的微孔聚丙烯層厚度為1~4μm。
作為一種優(yōu)選方案,所述第一極片的正集流體上設(shè)有第一極耳,第一極耳與正集流體為一體結(jié)構(gòu);所述第二極片的負(fù)集流體上設(shè)有第二極耳,第二極耳與負(fù)集流體為一體結(jié)構(gòu)。
作為一種優(yōu)選方案,所述第一極耳為鋁箔帶,第二極耳為鎳箔帶。
作為一種優(yōu)選方案,所述正極膜片的周圍第一PP層,所述負(fù)極膜片的周圍第二PP層。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果,具體而言,由上述技術(shù)方案可知,本二次電池電芯是由第一極片、第一隔膜、第二極片、第二隔膜依次疊置卷繞而成的扁平狀電芯,其在卷繞時(shí),嚴(yán)格控制每一層所在的位置的卷繞起始點(diǎn),使電芯的內(nèi)部無需空卷隔膜層,從而減少了電芯的厚度,提高了二次電池的能量密度。此外,采用超薄結(jié)構(gòu)的隔膜、第一極片和第二極片結(jié)構(gòu),也為電池電芯卷制為超薄成品提供了基礎(chǔ)。
為更清楚地闡述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征和功效,下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例來對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型之實(shí)施例的電芯的立體示意圖。
圖2是本實(shí)用新型之實(shí)施例的電芯的內(nèi)部卷繞結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本實(shí)用新型之實(shí)施例的第一隔膜/第二隔膜的層狀結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本實(shí)用新型之實(shí)施例的第一極片和第二極片的層狀結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本實(shí)用新型之實(shí)施例的第一極耳示意圖。
圖6是本實(shí)用新型之實(shí)施例的第一極耳示意圖。
附圖標(biāo)識說明:
10、第一極片 11、第一起始端
12、第一轉(zhuǎn)折處 13、第一尼龍層
14、正集流體 15、正極膜片
16、第一PP層
20、第一隔膜 21、第一隔膜頭部
22、微孔聚乙烯層 23、微孔聚丙烯層
24、陶瓷層 30、第二極片
31、第二起始端 32、第二轉(zhuǎn)折處
33、第二尼龍層 34、負(fù)集流體
35、負(fù)極膜片 36、第二PP層
40、第二隔膜
41、第二隔膜頭部 50、第一極耳
60、第二極耳。
具體實(shí)施方式
請參照圖1至圖6所示,其顯示出了本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu),是一種超薄型二次電池電芯,是由第一極片10、第一隔膜20、第二極片30、第二隔膜40依次疊置卷繞而成的扁平狀電芯。
其中,如圖2所示,所述扁平狀電芯在寬度方向上的中心線為電芯中線N,第一極片10的卷繞起始端為第一起始端11,第一起始端11連接第一極耳50,第一極片10第一次發(fā)生彎折的位點(diǎn)為第一轉(zhuǎn)折處12;所述第一隔膜20的起始端為第一隔膜頭部21;所述第二極片30卷繞起始端為第二起始端31,第二起始端31連接第二極耳60,第二極片30第一次發(fā)生彎折的位點(diǎn)為第二轉(zhuǎn)折處32;所述第二隔膜40的起始端為第二隔膜頭部41。
所述第一極耳50與第二極耳60位于電芯中線N的左右兩側(cè)且不重合,所述第一起始端11位于電芯中線N的左側(cè);所述第一隔膜頭部21、第二隔膜頭部41與第二起始端31均位于電芯中線N的右側(cè),第二隔膜頭部41與第二起始端31平齊,該第一隔膜頭部21延伸至電芯中線N的右側(cè),并且翻折后包覆該第二隔膜頭部41與第二起始端31;所述第一轉(zhuǎn)折處12與第二轉(zhuǎn)折處32均位于電芯中線N的同一側(cè)。這樣,電芯的內(nèi)部無需空卷隔膜層,從而減少了電芯的厚度,提高了二次電池的能量密度。
如圖3所示,所述第一隔膜20和第二隔膜40均為超薄型多層關(guān)斷微孔聚烯烴隔膜,包括位于中部的微孔聚乙烯層22,位于微孔聚乙烯層22兩面的微孔聚丙烯層23,位于微孔聚丙烯層23外側(cè)面的陶瓷層24。本實(shí)施例中,所述多層關(guān)斷微孔聚烯烴隔膜的總厚度為4~20μm。所述第一隔膜20和第二隔膜40的微孔聚乙烯層22厚度為1.5~6μm。所述第一隔膜20和第二隔膜40的微孔聚丙烯層23厚度為1~4μm。從而,第一隔膜20和第二隔膜40的厚度非常薄,為超薄電芯的制作提供基礎(chǔ)。
如圖4所示,所述第一極片10為復(fù)合正極片,包括接觸第一隔膜20的第一尼龍層13,第一尼龍層13的表面設(shè)有正集流體14,正集流體14的表面設(shè)有正極膜片15。所述第二極片30為復(fù)合負(fù)極片,包括接觸第一隔膜20的第二尼龍層33,第二尼龍層33的表面設(shè)有負(fù)集流體34,負(fù)集流體34的表面設(shè)有負(fù)極膜片35。所述正極膜片15的周圍第一PP層16,所述負(fù)極膜片35的周圍第二PP層36。如圖5所示,所述第一極片10的正集流體14上設(shè)有第一極耳50,第一極耳50與正集流體14為一體結(jié)構(gòu);如圖6所示,所述第二極片30的負(fù)集流體34上設(shè)有第二極耳60,第二極耳60與負(fù)集流體34為一體結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中,所述第一極耳50為鋁箔帶,第二極耳60為鎳箔帶。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得電芯具有一定的柔性,使電芯能夠?qū)崿F(xiàn)長度和寬度方向上0-180°彎曲和折疊,便于在電池外殼內(nèi)安裝成型。
以上所述,僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并非對本實(shí)用新型的技術(shù)范圍作任何限制,故凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾,均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。