卷绕式电芯制造技术

本实用新型专利技术提供了一种卷绕式电芯，其包括：第一极片，具有第一集流体和涂覆在第一集流体表面上的第一活性物质层；第二极片，具有第二集流体和涂覆在第二集流体表面上的第二活性物质层；以及隔离膜，设置于第一极片和第二极片之间，以将第一极片和第二极片隔离开。在长度方向上，第一极片的第一卷绕起始段和第二极片的第二卷绕起始段分别朝着不同方向延伸，且第一卷绕起始段沿厚度方向的内侧与第二卷绕起始段沿厚度方向的内侧直接相对；隔离膜的第三卷绕起始段位于第二卷绕起始段的第二端部沿长度方向的外侧，并向厚度方向的内侧回折。本实用新型专利技术的卷绕式电芯能在所述卷绕式电芯的卷绕中心形成一种极片对插式结构，并实现卷绕式电芯的自动化卷绕。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池领域，尤其涉及一种卷绕式电芯。
技术介绍
近年来，随着电子设备、电动工具等产品的更新速度不断加快，其多样的功能极大丰富着人们的生活，与此带来对电池的要求也越来越高：快速充电速度/放电速度，更高能量密度，使用中更低的温升。于2006年8月23日公布的中国专利文献CN2809895Y公开了一种电池芯及二次电池，在长度方向上，正极片的第一卷绕起始段和负极片的第二卷绕起始段分别朝着不同方向延伸，且第一卷绕起始段沿厚度方向的内侧与第二卷绕起始段沿厚度方向的内侧直接相对。此种结构能够减小电池芯厚度从而增加电池芯的能量密度，然而此专利的电池芯结构的隔离膜为一张，且其卷绕方式决定了只能用手工卷绕，生产效率低下、成本高。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本技术的目的在于提供一种卷绕式电芯，其能在所述卷绕式电芯的卷绕中心形成一种极片对插式结构，并实现所述卷绕式电芯的自动化卷绕。为了实现上述目的，本技术提供了一种卷绕式电芯，其包括：第一极片，具有第一集流体和涂覆在第一集流体表面上的第一活性物质层；第二极片，具有第二集流体和涂覆在第二集流体表面上的第二活性物质层；以及隔离膜，设置于第一极片和第二极片之间，以将第一极片和第二极片隔离开。其中，在长度方向上，第一极片的第一卷绕起始段和第二极片的第二卷绕起始段分别朝着不同方向延伸，且第一卷绕起始段沿厚度方向的内侧与第二卷绕起始段沿厚度方向的内侧直接相对；隔离膜的第三卷绕起始段位于第二卷绕起始段的第二端部沿长度方向的外侧，并向厚度方向的内侧回折。本技术的有益效果如下：在根据本技术的卷绕式电芯中，第一极片的第一卷绕起始段和第二极片的第二卷绕起始段的延伸和布置的方式，使得所述卷绕式电芯的卷绕中心形成一种极片对插式结构，而由于隔离膜的第三卷绕起始段位于第二卷绕起始段的第二端部沿长度方向的外侧并向厚度方向的内侧回折，因此隔离膜的第三卷绕起始段回折的部分能够与夹持在卷绕设备的卷针上，进而能够实现所述卷绕式电芯的自动化卷绕；同时，隔离膜的第三卷绕起始段不会与第二极片的第二卷绕起始段叠加，进而避免所述卷绕式电芯能量密度的降低。附图说明图1为现有技术的卷绕式电芯的示意图；图2为根据本技术的卷绕式电芯的第一实施例的示意图，其中第一卷绕起始段、第二卷绕起始段、第三卷绕起始段均用虚框指示出；图3为根据本技术的卷绕式电芯的第二实施例的示意图，其中第一卷绕起始段、第二卷绕起始段、第三卷绕起始段均用虚框指示出；图4为根据本技术的卷绕式电芯的第三实施例的示意图，其中第一卷绕起始段、第二卷绕起始段、第三卷绕起始段均用虚框指示出；图5为根据本技术的卷绕式电芯的第四实施例的示意图，其中第一卷绕起始段、第二卷绕起始段、第三卷绕起始段均用虚框指示出；图6为根据本技术的卷绕式电芯的第五实施例的示意图，其中第一卷绕起始段、第二卷绕起始段、第三卷绕起始段均用虚框指示出；图7为根据本技术的卷绕式电芯的第六实施例的示意图，其中第一卷绕起始段、第二卷绕起始段、第三卷绕起始段均用虚框指示出。其中，附图标记说明如下：1第一极片3隔离膜11第一集流体E1第一卷绕起始段12第一活性物质层E2第二卷绕起始段13空白第一集流体P第二端部14第一凹槽E3第三卷绕起始段2第二极片G胶纸21第二集流体S卷针22第二活性物质层T厚度方向23空白第二集流体L长度方向24第二凹槽具体实施方式下面参照附图来详细说明本技术的卷绕式电芯。参照图2至图7，根据本技术的卷绕式电芯包括：第一极片1，具有第一集流体11和涂覆在第一集流体11表面上的第一活性物质层12；第二极片2，具有第二集流体21和涂覆在第二集流体21表面上的第二活性物质层22；以及隔离膜3，设置于第一极片1和第二极片2之间，以将第一极片1和第二极片2隔离开。其中，在长度方向L上，第一极片1的第一卷绕起始段E1和第二极片2的第二卷绕起始段E2分别朝着不同方向延伸，且第一卷绕起始段E1沿厚度方向T的内侧与第二卷绕起始段E2沿厚度方向T的内侧直接相对；隔离膜3的第三卷绕起始段E3位于第二卷绕起始段E2的第二端部P沿长度方向L的外侧，并向厚度方向T的内侧回折。在根据本技术的卷绕式电芯中，第一极片1的第一卷绕起始段E1和第二极片2的第二卷绕起始段E2的延伸和布置的方式，使得所述卷绕式电芯的卷绕中心形成一种极片对插式结构，而由于隔离膜3的第三卷绕起始段E3位于第二卷绕起始段E2的第二端部P沿长度方向L的外侧并向厚度方向T的内侧回折，因此隔离膜3的第三卷绕起始段E3能够与夹持在卷绕设备的卷针S上，进而能够实现所述卷绕式电芯的自动化卷绕；同时，隔离膜3的第三卷绕起始段E3不会与第二极片2的第二卷绕起始段E2叠加，进而避免所述卷绕式电芯能量密度的降低。在根据本技术的卷绕式电芯的一实施例中，参照图2至图6，位于第一极片1的第一卷绕起始段E1的第一集流体11两个表面上均涂覆有第一活性物质层12；位于第二极片2的第二卷绕起始段E2的第二集流体21两个表面上均涂覆有第二活性物质层22。由于所述卷绕式电芯的卷绕中心形成一种极片对插式结构，所以位于第一卷绕起始段E1的第一集流体11的两个表面上的第一活性物质层12均与第二活性物质层22直接相对，同时位于第二卷绕起始段E2的第二集流体21的两个表面上的第二活性物质层22均与第一活性物质层12直接相对，保证锂离子能够在位于第一卷绕起始段E1的第一集流体11和位于第二卷绕起始段E2的第二集流体21之间实现往返嵌入和脱嵌，提高了所述卷绕式电芯的容量，避免活性材料的浪费，并且提高电芯能量密度(在现有技术中，参照图1，没有与第一极片1卷绕最内圈的第一活性物质层12对应的第二活性物质层22，造成第一活性物质层12的浪费，同时增加电芯厚度，减小电芯能量密度)。在根据本技术的卷绕式电芯的一实施例中，位于第一极片1的第一卷绕起始段E1的第一集流体11的两个表面上均未涂覆有第一活性物质层12，或位于第一极片1的第一卷绕起始段E1的第一集流体11仅沿厚度方向T的外侧涂覆有第一活性物质层12。在根据本技术的卷绕式电芯的一实施例中，位于第二极片2的第二卷绕起始段E2的第二集流体21的两个表面上均未涂覆有第二活性物质层22，或位于第二极片2的第二卷绕起始段E2的第二集流体21仅沿厚度方向T的外侧涂覆有第二活性物质层22。在根据本技术的卷绕式电芯的一实施例中，参照图3至图5，整条第一集流体11的两个表面上均涂覆有第一活性物质层12。在根据本技术的卷绕式电芯的一实施例中，参照图2、图6和图7，第一极片1的尾部具有两面未涂覆第一活性物质层12的空白第一集流体13，空白第一集流体13位于卷绕式电芯的最外侧并至少包裹卷绕式电芯一圈。空白第一集流体13优选包裹卷绕式电芯1～2圈。在根据本技术的卷绕式电芯的一实施例中，参照图2、图6和图7，第二极片2的与第一极片1的空白第一集流体13直接相对的表面未涂覆第二活性物质层22。因此，当所述卷绕式电芯遭到滥用时，包裹在卷绕式电芯最外侧的空白第一集流体13可以优先与第二极片2的未涂覆第二活性物质层22的第二集流体21发生短路，从而避免燃烧或爆炸等安全问题。在根据本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卷绕式电芯，包括：第一极片(1)，具有第一集流体(11)和涂覆在第一集流体(11)表面上的第一活性物质层(12)；第二极片(2)，具有第二集流体(21)和涂覆在第二集流体(21)表面上的第二活性物质层(22)；以及隔离膜(3)，设置于第一极片(1)和第二极片(2)之间，以将第一极片(1)和第二极片(2)隔离开；其特征在于，在长度方向(L)上，第一极片(1)的第一卷绕起始段(E1)和第二极片(2)的第二卷绕起始段(E2)分别朝着不同方向延伸，且第一卷绕起始段(E1)沿厚度方向(T)的内侧与第二卷绕起始段(E2)沿厚度方向(T)的内侧直接相对；隔离膜(3)的第三卷绕起始段(E3)位于第二卷绕起始段(E2)的第二端部(P)沿长度方向(L)的外侧，并向厚度方向(T)的内侧回折。

【技术特征摘要】
1.一种卷绕式电芯，包括：第一极片(1)，具有第一集流体(11)和涂覆在第一集流体(11)表面上的第一活性物质层(12)；第二极片(2)，具有第二集流体(21)和涂覆在第二集流体(21)表面上的第二活性物质层(22)；以及隔离膜(3)，设置于第一极片(1)和第二极片(2)之间，以将第一极片(1)和第二极片(2)隔离开；其特征在于，在长度方向(L)上，第一极片(1)的第一卷绕起始段(E1)和第二极片(2)的第二卷绕起始段(E2)分别朝着不同方向延伸，且第一卷绕起始段(E1)沿厚度方向(T)的内侧与第二卷绕起始段(E2)沿厚度方向(T)的内侧直接相对；隔离膜(3)的第三卷绕起始段(E3)位于第二卷绕起始段(E2)的第二端部(P)沿长度方向(L)的外侧，并向厚度方向(T)的内侧回折。2.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，位于第一极片(1)的第一卷绕起始段(E1)的第一集流体(11)两个表面上均涂覆有第一活性物质层(12)；位于第二极片(2)的第二卷绕起始段(E2)的第二集流体(21)两个表面上均涂覆有第二活性物质层(22)。3.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，整条第一集流体(11)的两个表面上均涂覆有第一活性物质层(12)。4.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，第一极片(1)的尾部具有两面未涂覆第一活性物质层(12)的空白第一集流体(13)，空白第一集流体(13)位于卷绕式电芯的最外侧并至少包裹卷绕式电芯一圈。5.根据权利要求4所述的卷绕式电芯，其特征在于，第二极片(2)的与第一极片(1)的空白第一集流体(13)直接相对的表面未涂覆第二活性物质层(22)。6.根据权利要求1～4中任一项所述的卷绕式电芯，其特征在于，整条第二集流体(21)的两个表面上均涂覆有第二活性物质层(22)。7.根据权利要求1～3中任一项所述的卷绕式电芯，其特征在于，第二极片(2)的尾部具有两面未涂覆第二活性物质层(22)的空白第二集流体(23)，空...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾巧，蔡家财，庄锐锐，罗宇，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35