卷绕电芯结构以及锂离子电池

专利摘要:
本申请提供一种卷绕电芯结构以及锂离子电池。上述的卷绕电芯结构包括卷绕隔膜、负极片以及正极片；卷绕隔膜包括多个卷绕平直部以及多个卷绕弯折部；负极片位于卷绕隔膜的内侧；正极片位于卷绕隔膜内，正极片靠近负极片的一面具有多个正极涂料区以及多个正极空箔区，每一正极涂料区与一正极空箔区相邻设置，正极涂料区用于涂覆正极浆料，正极空箔区用于露出正极铝箔，每一正极空箔区与卷绕隔膜的一卷绕弯折部相对设置。正极空箔区与卷绕弯折部对应，当正极片卷绕时，正极片的内侧在弯折位置没有浆料，从而无法在正极片与负极片之间形成锂离子浓度差的情况，降低了淅锂现象的产生几率，从而提高了使用安全性能。
公开号:CN214336772U
申请号:CN202120665942.7U
申请日:2021-03-31
公开日:2021-10-01
发明作者:王满；麦敬辉；邓健想；刘长昊
申请人:Fullymax Battery Co ltd；
IPC主号:H01M10-0587

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种卷绕电芯结构以及锂离子电池。
[n0002] 随着锂离子电池技术的发展，其具有体积小、功率大以及散热好的功能，使得其成为主流电池。锂离子电芯在生产制作过程中，需要通过在卷针上进行卷绕，使得正极片、负极片以及隔膜共同形成卷绕电芯，以供锂离子电池的装配。
[n0003] 然而，在卷绕电芯上，正极片在弯折位置的内侧的浆料密度陡增，容易导致在弯折位置，正极片的内侧的锂离子浓度过大，使得正极片内侧的锂离子通过隔膜向低浓度的负极外侧渗透，从而导致负极片余量不够而形成淅锂，产生安全隐患。
[n0004] 本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种提高使用安全性的卷绕电芯结构以及锂离子电池。
[n0005] 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
[n0006] 一种卷绕电芯结构，包括：卷绕隔膜、负极片以及正极片；所述卷绕隔膜包括多个卷绕平直部以及多个卷绕弯折部，每一所述卷绕弯折部分别与两个所述卷绕平直部连接，所述卷绕弯折部具有弯折曲面，所述卷绕弯折部用于改变两个相邻的所述卷绕平直部的卷绕方向；所述负极片位于所述卷绕隔膜的内侧，所述负极片与所述卷绕隔膜的内侧贴合设置；所述正极片位于所述卷绕隔膜内，所述正极片靠近所述负极片的一面具有多个正极涂料区以及多个正极空箔区，每一所述正极涂料区与一所述正极空箔区相邻设置，所述正极涂料区用于涂覆正极浆料，所述正极空箔区用于露出正极铝箔，每一所述正极空箔区与所述卷绕隔膜的一所述卷绕弯折部相对设置，其中，所述正极片的卷绕方向以及所述负极片的卷绕方向均与所述卷绕隔膜的卷绕方向相同。
[n0007] 在其中一个实施例中，所述正极涂料区包括相邻设置的极耳区以及平直涂料区，所述极耳区邻近所述正极空箔区设置，在垂直于所述卷绕隔膜的卷绕方向上，所述极耳区的长度大于所述平直涂料区的长度，所述极耳区用于连接极耳。
[n0008] 在其中一个实施例中，相邻两个所述平直涂料区之间设置有一所述正极空箔区。
[n0009] 在其中一个实施例中，所述正极片开设有多个凹槽，每一所述凹槽与一所述正极空箔区对应设置，且所述凹槽的宽度大于所述正极空箔区的宽度。
[n0010] 在其中一个实施例中，在沿卷绕隔膜的卷绕的方向上，多个所述凹槽的宽度等差增大。
[n0011] 在其中一个实施例中，在沿卷绕隔膜的卷绕的方向上，相邻两个所述正极空箔区之间的间距逐渐增大。
[n0012] 在其中一个实施例中，相邻两个所述正极空箔区之间的间距差值相等。
[n0013] 在其中一个实施例中，相邻两个所述正极空箔区之间的间距差值为0.2mm至0.4mm。
[n0014] 在其中一个实施例中，相邻两个所述正极空箔区之间的间距差值为0.3mm。
[n0015] 一种锂离子电池，包括上述任一实施例所述的卷绕电芯结构。
[n0016] 与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：
[n0017] 正极空箔区与卷绕弯折部对应，当正极片卷绕时，正极片的内侧在弯折位置没有浆料，从而无法在正极片与负极片之间形成锂离子浓度差的情况，降低了淅锂现象的产生几率，从而提高了使用安全性能。
[n0018] 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[n0019] 图1为一实施例中卷绕电芯结构的结构示意图；
[n0020] 图2为图1所示的卷绕电芯结构的正极片的结构示意图。
[n0021] 为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
[n0022] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[n0023] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[n0024] 本实用新型涉及一种卷绕电芯结构。在其中一个实施例中，所述卷绕电芯结构包括卷绕隔膜、负极片以及正极片。所述卷绕隔膜包括多个卷绕平直部以及多个卷绕弯折部。每一所述卷绕弯折部分别与两个所述卷绕平直部连接，所述卷绕弯折部具有弯折曲面，所述卷绕弯折部用于改变两个相邻的所述卷绕平直部的卷绕方向。所述负极片位于所述卷绕隔膜的内侧，所述负极片与所述卷绕隔膜的内侧贴合设置。所述正极片位于所述卷绕隔膜内，所述正极片靠近所述负极片的一面具有多个正极涂料区以及多个正极空箔区。每一所述正极涂料区与一所述正极空箔区相邻设置，所述正极涂料区用于涂覆正极浆料。所述正极空箔区用于露出正极铝箔，每一所述正极空箔区与所述卷绕隔膜的一所述卷绕弯折部相对设置。其中，所述正极片的卷绕方向以及所述负极片的卷绕方向均与所述卷绕隔膜的卷绕方向相同。正极空箔区与卷绕弯折部对应，当正极片卷绕时，正极片的内侧在弯折位置没有浆料，从而无法在正极片与负极片之间形成锂离子浓度差的情况，降低了淅锂现象的产生几率，从而提高了使用安全性能。
[n0025] 请参阅图1，其为本实用新型一实施例的卷绕电芯结构的结构示意图。
[n0026] 一实施例的卷绕电芯结构10包括卷绕隔膜100、负极片200以及正极片300。所述卷绕隔膜100包括多个卷绕平直部110以及多个卷绕弯折部120。每一所述卷绕弯折部120分别与两个所述卷绕平直部110连接，所述卷绕弯折部120具有弯折曲面，所述卷绕弯折部120用于改变两个相邻的所述卷绕平直部110的卷绕方向。所述负极片200位于所述卷绕隔膜100的内侧，所述负极片200与所述卷绕隔膜100的内侧贴合设置。所述正极片300位于所述卷绕隔膜100内，请一并参阅图2，所述正极片300靠近所述负极片200的一面具有多个正极涂料区310以及多个正极空箔区320。每一所述正极涂料区310与一所述正极空箔区320相邻设置，所述正极涂料区310用于涂覆正极浆料。所述正极空箔区320用于露出正极铝箔，每一所述正极空箔区320与所述卷绕隔膜100的一所述卷绕弯折部120相对设置。其中，所述正极片300的卷绕方向以及所述负极片200的卷绕方向均与所述卷绕隔膜100的卷绕方向相同。
[n0027] 在本实施例中，正极空箔区320与卷绕弯折部120对应，当正极片300卷绕时，正极片300的内侧在弯折位置没有浆料，从而无法在正极片300与负极片200之间形成锂离子浓度差的情况，降低了淅锂现象的产生几率，从而提高了使用安全性能。而且，在本实施例中，为了便于对所述卷绕电芯结构进行说明，设定所述卷绕隔膜100的卷绕方向为逆时针方向。
[n0028] 在其中一个实施例中，请参阅图2，所述正极涂料区310包括相邻设置的极耳区312以及平直涂料区314，所述极耳区312邻近所述正极空箔区320设置，在垂直于所述卷绕隔膜100的卷绕方向上，所述极耳区312的长度大于所述平直涂料区314的长度，所述极耳区312用于连接极耳。在本实施例中，所述极耳区312与所述平直涂料区314均具涂覆有正极浆料，所述极耳区312还用于将极耳引向所述正极片300，便于将极耳焊接在所述正极片300上。所述极耳区312的长度大于所述平直涂料区314的长度，表明了所述极耳区312的部分凸出于所述正极空箔区320设置，使得所述极耳区312的部分位于外部，此凸出的部分作为与极耳焊接的位置。而且，所述极耳区312上也涂覆有正极浆料，便于在极耳与所述极耳区312焊接后，将极耳直接导向所述卷绕电芯结构外部，无需将极耳嵌入其中，避免了所述卷绕电芯结构的厚度增大的情况。
[n0029] 进一步地，请参阅图2，相邻两个所述平直涂料区314之间设置有一所述正极空箔区320。在本实施例中，为了便于将多个所述极耳区312设置在所述卷绕电芯结构的相同位置，即便于在所述卷绕电芯结构上形成单端的正极片300极耳，相邻两个所述平直涂料区314之间有一个所述正极空箔区320，而所述正极空箔区320又与所述卷绕弯折部120相对应，使得在两个相邻的所述平直涂料区314的中间进行一次弯折，便于将相邻的两个所述极耳区312进行重叠设置，使得多个所述极耳区312相互重叠设置，从而使得所述卷绕电芯结构的正极片300的极耳同时连接多个所述极耳区312，从而提高了正极片300上的电流导通效率，即确保极耳与所述正极片300稳定导通。
[n0030] 又进一步地，请参阅图2，所述正极片300开设有多个凹槽330，每一所述凹槽330与一所述正极空箔区320对应设置，且所述凹槽330的宽度大于所述正极空箔区320的宽度。在本实施例中，所述正极空箔区320与所述卷绕弯折部120相对应，即所述正极空箔区320处于所述卷绕电芯结构的弯折位置。为了便于对所述极耳区312的弯折，在所述正极空箔区320的对应位置开设所述凹槽330，使得所述正极空箔区320的宽度小于所述极耳区312的宽度，即相邻的两个所述极耳区312与位于这两个所述极耳区312之间的正极空箔区320形成凹陷结构，从而使得在对所述正极片300弯折时，相邻的两个所述极片区之间存在一定的间隔，便于在弯折后将各所述极片区堆叠设置。
[n0031] 更进一步地，请参阅图2，在沿卷绕隔膜100的卷绕的方向上，多个所述凹槽330的宽度等差增大。在本实施例中，所述正极片300随着所述隔膜卷绕多次，形成多层卷绕结构，使得所述正极片300上的相邻的两个所述正极涂料区310之间的间距逐渐增大，即在所述卷绕电芯结构中，所述正极片300上相邻的两个正极涂料区310相对设置，这两个相邻的正极涂料区310之间的厚度增大。这样，在每一次卷绕后，所述正极片300的弯折位置对应与所述凹槽330，将多个所述凹槽330的宽度设置为等差增大，使得在沿卷绕隔膜100的卷绕的方向上，所述凹槽330的宽度呈等差数列分布，以与所述卷绕电芯结构的弯折边缘相适配，确保在每一个弯折位置处，所述正极片300的内侧没有浆料。
[n0032] 在其中一个实施例中，请参阅图2，在沿卷绕隔膜100的卷绕的方向上，相邻两个所述正极空箔区320之间的间距逐渐增大。在本实施例中，随着卷绕次数的增大，所述正极片300在弯折位置的弧长也逐渐增大。而相邻两个所述正极空箔区320之间的间距对应于不同卷绕层的两个弯折位置之间的距离，在弯折位置的弧长增大的情况下，需要对相邻两个所述正极空箔区320之间的间距进行调整，同样将相邻两个所述正极空箔区320之间的间距设置为逐渐增大，以确保每一个所述正极空箔区320与一个弯折位置对应。
[n0033] 进一步地，请参阅图2，相邻两个所述正极空箔区320之间的间距差值相等。在本实施例中，所述正极片300、所述负极片200以及所述隔膜的厚度保持不变，使得每一次卷绕后，所述卷绕电芯结构的厚度增加的数值相同，为了适配与上述厚度的变化，即确保每一个所述正极空箔区320与一个弯折位置对应，对相邻两个所述正极空箔区320之间的间距进行等差设置，使得在沿卷绕隔膜100的卷绕的方向上，各所述正极空箔区320的长度呈等差数列分布。在另一实施例中，相邻两个所述正极空箔区320之间的间距差值为0.2mm至0.4mm。具体的，相邻两个所述正极空箔区320之间的间距差值为0.3mm。
[n0034] 本申请还提供一种锂离子电池，包括上述任一实施例所述的卷绕电芯结构。在本实施例中，所述卷绕电芯结构包括卷绕隔膜、负极片以及正极片。所述卷绕隔膜包括多个卷绕平直部以及多个卷绕弯折部。每一所述卷绕弯折部分别与两个所述卷绕平直部连接，所述卷绕弯折部具有弯折曲面，所述卷绕弯折部用于改变两个相邻的所述卷绕平直部的卷绕方向。所述负极片位于所述卷绕隔膜的内侧，所述负极片与所述卷绕隔膜的内侧贴合设置。所述正极片位于所述卷绕隔膜内，所述正极片靠近所述负极片的一面具有多个正极涂料区以及多个正极空箔区。每一所述正极涂料区与一所述正极空箔区相邻设置，所述正极涂料区用于涂覆正极浆料。所述正极空箔区用于露出正极铝箔，每一所述正极空箔区与所述卷绕隔膜的一所述卷绕弯折部相对设置。其中，所述正极片的卷绕方向以及所述负极片的卷绕方向均与所述卷绕隔膜的卷绕方向相同。正极空箔区与卷绕弯折部对应，当正极片卷绕时，正极片的内侧在弯折位置没有浆料，从而无法在正极片与负极片之间形成锂离子浓度差的情况，降低了淅锂现象的产生几率，从而提高了锂离子电池的使用安全性能。
[n0035] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.一种卷绕电芯结构，其特征在于，包括：
卷绕隔膜，所述卷绕隔膜包括多个卷绕平直部以及多个卷绕弯折部，每一所述卷绕弯折部分别与两个所述卷绕平直部连接，所述卷绕弯折部具有弯折曲面，所述卷绕弯折部用于改变两个相邻的所述卷绕平直部的卷绕方向；
负极片，所述负极片位于所述卷绕隔膜的内侧，所述负极片与所述卷绕隔膜的内侧贴合设置；
正极片，所述正极片位于所述卷绕隔膜内，所述正极片靠近所述负极片的一面具有多个正极涂料区以及多个正极空箔区，每一所述正极涂料区与一所述正极空箔区相邻设置，所述正极涂料区用于涂覆正极浆料，所述正极空箔区用于露出正极铝箔，每一所述正极空箔区与所述卷绕隔膜的一所述卷绕弯折部相对设置，其中，所述正极片的卷绕方向以及所述负极片的卷绕方向均与所述卷绕隔膜的卷绕方向相同。
[0002] 2.根据权利要求1所述的卷绕电芯结构，其特征在于，所述正极涂料区包括相邻设置的极耳区以及平直涂料区，所述极耳区邻近所述正极空箔区设置，在垂直于所述卷绕隔膜的卷绕方向上，所述极耳区的长度大于所述平直涂料区的长度，所述极耳区用于连接极耳。
[0003] 3.根据权利要求2所述的卷绕电芯结构，其特征在于，相邻两个所述平直涂料区之间设置有一所述正极空箔区。
[0004] 4.根据权利要求2所述的卷绕电芯结构，其特征在于，所述正极片开设有多个凹槽，每一所述凹槽与一所述正极空箔区对应设置，且所述凹槽的宽度大于所述正极空箔区的宽度。
[0005] 5.根据权利要求4所述的卷绕电芯结构，其特征在于，在沿卷绕隔膜的卷绕的方向上，多个所述凹槽的宽度等差增大。
[0006] 6.根据权利要求1所述的卷绕电芯结构，其特征在于，在沿卷绕隔膜的卷绕的方向上，相邻两个所述正极空箔区之间的间距逐渐增大。
[0007] 7.根据权利要求6所述的卷绕电芯结构，其特征在于，相邻两个所述正极空箔区之间的间距差值相等。
[0008] 8.根据权利要求7所述的卷绕电芯结构，其特征在于，相邻两个所述正极空箔区之间的间距差值为0.2mm至0.4mm。
[0009] 9.根据权利要求8所述的卷绕电芯结构，其特征在于，相邻两个所述正极空箔区之间的间距差值为0.3mm。
[0010] 10.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的卷绕电芯结构。

类似技术:

---

公开号 | 公开日 | 专利标题

---

US8870977B2|2014-10-28|Rechargeable battery and method of manufacturing the same

---

US20190393558A1|2019-12-26|Wound-type battery cell

---

US9172109B2|2015-10-27|Electrode assembly and secondary battery using the same

---

JP2010534916A5|2011-09-01|

---

CN106058296B|2019-02-05|一种二次电池电芯

---

CN101640286B|2011-12-07|卷绕式锂电池的电芯及卷绕式锂电池

---

CN102683742A|2012-09-19|一种锂离子电芯及其制备方法

---

CN102544437A|2012-07-04|差节距极片及采用该差节距极片的动力电池

---

CN102569721A|2012-07-11|一种差节距极片及采用该差节距极片的动力电池

---

CN105070880A|2015-11-18|带辅极耳极片及带辅极耳极片的锂离子电池

---

JP2013161756A|2013-08-19|蓄電装置及び車両

---

CN206098526U|2017-04-12|卷绕式二次电芯

---

WO2020007130A1|2020-01-09|一种锂电池负极片及锂电池

---

US20200168873A1|2020-05-28|Wound electrode assembly

---

CN110400959A|2019-11-01|一种卷绕式双芯包、卷绕式双芯包制造方法及锂离子电池

---

CN214336772U|2021-10-01|卷绕电芯结构以及锂离子电池

---

US10693192B2|2020-06-23|Wound-type cell

---

CN202454658U|2012-09-26|差节距极片及采用该差节距极片的动力电池

---

CN202434631U|2012-09-12|一种差节距极片及采用该差节距极片的动力电池

---

KR20130103202A|2013-09-23|전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지

---

KR20130112591A|2013-10-14|전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지

---

JP2020535611A|2020-12-03|捲回型電池セル

---

CN208226027U|2018-12-11|电芯

---

WO2018121133A1|2018-07-05|一种卷绕式电芯

---

CN110085920A|2019-08-02|多极耳卷绕式锂离子电池极片及其制备方法

同族专利:

---

公开号 | 公开日

---

引用文献:

---

公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

---

法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

---

2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

---

申请号 | 申请日 | 专利标题

---

CN202120665942.7U|CN214336772U|2021-03-31|2021-03-31|卷绕电芯结构以及锂离子电池|CN202120665942.7U| CN214336772U|2021-03-31|2021-03-31|卷绕电芯结构以及锂离子电池|