一种卷绕式电芯制造技术

本申请涉及二次电池领域，具体讲，涉及一种卷绕式电芯。本申请的卷绕式电芯包括由第一隔膜、第一极片、第二隔膜和第二极片卷绕而成的扁平状电芯，在电芯厚度方向上，第一极耳或第二极耳的对应位置的电芯最内侧连续重叠的第一隔膜和第二隔膜之和不超过两层；第二极片至少在位于卷绕式电芯的最外半圈的部分为第二空箔区，第一极片上与第二空箔区背离电芯中心的面相对的部分包括第一空箔区。本申请的卷绕式电芯的最外圈设置空箔区，从而在电芯的厚度方向的一侧形成马甲区，从而提高了电芯的安全性；同时，本申请在进一步减少了隔膜在电芯内部卷绕所占的空间，提高了电芯的能量密度。

【技术实现步骤摘要】
一种卷绕式电芯
本申请涉及二次电池领域，具体讲，涉及一种卷绕式电芯。
技术介绍
随着电池续航能力的需求不断提高，对聚合物锂离子电池的能量密度也在不断提出新的挑战，传统方法提高电池能量密度的途径主要针对电池组件(如采用更薄的集流体、隔离膜、软包膜等)和生产工艺(如提高正负极活性材料的压实密度以提高单位容量等)，但譬如集流体、隔离膜厚度的进一步减小反而增加了电池发生短路的风险，许多高能量密度的电芯面临难以通过某些安全测试的风险，比如针刺和撞击安全测试。同时，现有卷绕结构中最内层隔膜回折所占空间较大，对提高电池的能量密度不利。鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
本申请的专利技术目的在于提出一种卷绕式电芯。为了完成本申请的目的，采用的技术方案为：本申请一种卷绕式电芯，所述卷绕式电芯包括由第一隔膜、第一极片、第二隔膜和第二极片卷绕而成的扁平状电芯，所述第一极片上连接有第一极耳，所述第二极片上连接有第二极耳；在所述扁平状电芯厚度方向上，所述第一极耳或所述第二极耳的对应位置的电芯最内侧连续重叠的所述第一隔膜和所述第二隔膜之和不超过两层；所述第二极片至少在位于所述卷绕式电芯的最外半圈的部分为第二空箔区，所述第一极片上与所述第二空箔区背离电芯中心的面相对的部分包括第一空箔区。优选的，所述第一极片上与所述第二空箔区朝向电芯中心的面相对的部分包括第一空集流体区。优选的，在所述扁平状电芯厚度方向上，所述第一极耳和所述第二极耳的对应位置的电芯最内侧连续重叠的所述第一隔膜和所述第二隔膜之和不超过两层。优选的，在所述扁平状电芯厚度方向上，所述卷绕式电芯最内侧连续重叠的所述第一隔膜和所述第二隔膜之和不超过两层。优选的，所述第一隔膜的起始端与所述第二隔膜的起始端相连接。优选的，所述第一极片第一次发生弯折的位点为第一弯折处，所述第一极片的起始端到所述第一弯折处之间的距离为第一极片头部；所述第二极片第一次发生弯折的位点为第二弯折处，所述第二极片的起始端到所述第二弯折处之间的距离为第二极片头部；所述第一极耳设置于所述第一极片头部内，和/或，所述第二极耳设置于所述第二极片头部内。优选的，所述第一极耳设置于所述第一空箔区上，和/或，所述第二极耳设置于所述第二空箔区上。优选的，所述第一极片第一次发生弯折的位点为第一弯折处，所述第二极片第一次发生弯折的位点为第二弯折处；所述第一极片包括第一活性物质层，所述第一活性物质层的末端为第一活性物质层末端；所述第二极片包括第二活性物质层，所述第二活性物质层的末端为第二活性物质层末端；所述第一弯折处到所述第一活性物质层末端之间的第一极片上设有露出空白集流体的第一凹槽，所述第一极耳固定于所述第一凹槽中；和/或，所述第二弯折处到所述第二活性物质层末端之间的第二极片上设有露出空白集流体的第二凹槽，所述第二极耳固定于所述第二凹槽中。优选的，所述第一极片的起始端在所述扁平状电芯内部回折形成第一回折段，所述第一回折段的回折位点为第一回折位点；和/或，所述第二极片的起始端在所述扁平状电芯内部回折形成第二回折段，所述第二回折段的回折位点为第二回折位点。优选的，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状电芯内部回折形成隔膜回折部。本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：本申请的卷绕式电芯的最外圈设置空箔区，从而在电芯的厚度方向的一侧形成马甲区，当电芯遭到滥用时，马甲区可以优先发生短路，而避免燃烧或爆炸等安全问题，从而提高了电芯的安全性；同时，本申请在进一步减少了隔膜在电芯内部卷绕所占的空间，提高了电芯的能量密度。附图说明图1为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；图2为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；图3为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；图4为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；图5为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；图6为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；图7为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；图8为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；图9为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；1-卷绕式电芯；10-第一极片；101-第一空箔区；102-第一弯折处；103-第一空集流体区；20-第二极片；201-第二空箔区；202-第二弯折处；203-第二回折段；30-第一隔膜；40-第二隔膜；50-第一极耳；60-第二极耳；70-隔膜回折部；80-隔膜收尾段。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。本申请实施例涉及一种卷绕式电芯1，包括由第一隔膜30、第一极片10、第二隔膜40和第二极片20卷绕而成的扁平状电芯，第一极片10上连接有第一极耳50，第二极片20上连接有第二极耳60；在电芯厚度方向上(T-T’方向)，第一极耳50或第二极耳60的对应位置的电芯最内侧连续重叠的第一隔膜30和第二隔膜40之和不超过两层；从而减少了隔膜与极耳厚度的叠加，进一步减小了电芯厚度，提高了电芯的能量密度。如图1所示，第一隔膜30和第二隔膜40在电芯内部回折形成了隔膜回折部70，隔膜回折部70在电芯厚度方向上不与第一极耳50重合。隔膜回折部70的设计方便电芯卷绕过程中将隔膜固定于卷针上，从而便于生产，可提高生产效率。在本申请实施例中，如图1所示，第二极片20至少在位于卷绕式电芯的最外半圈的部分为第二空箔区201，第一极片10上与第二空箔区201背离电芯中心的面相对的部分包括第一空箔区101；从而在电芯的厚度方向的一侧形成马甲区，当电芯遭到滥用时，马甲区可以优先发生短路，而避免燃烧或爆炸等安全问题，从而提高了电芯的安全性。进一步优选的，第一极片10上与第二空箔区201朝向电芯中心的面相对的部分包括第一空集流体区103。从而在第二空箔区201与第一极片10相对的另一面之间也形成马甲区，进一步提高了电芯的安全性。进一步优选的，在电芯厚度方向上，第一极耳50和第二极耳60的对应位置的电芯最内侧连续重叠的第一隔膜30和第二隔膜40之和不超过两层；从而进一步避免了隔膜与极耳厚度的叠加，进一步减小了电芯厚度。如图2所示，第一隔膜30和第二隔膜40在电芯内部回折形成了隔膜回折部70，隔膜回折部70在电芯厚度方向上与第一极耳50和第二极耳60均不重合。在本申请实施例中，为了方便卷绕，如图3～5所示，第一隔膜30的起始端与第二隔膜40的起始端可直接相连接，即采用一条完整的隔膜制备上述卷绕式电芯，从而简化了制备工艺，提高了生产效率。同时不需要对隔膜起始端的进行回折处理，从而可进一步减小电芯的厚度。在图4和图5中，在扁平状电芯厚度方向上，电芯最内侧没有连续重叠的第一隔膜30和第二隔膜40；并且在图4中，隔膜在第一极片10的起始端直接相连，为最节约隔膜的情况。在本申请实施例中，第一极耳50和/或第二极耳60可位于极片的头部。如图1～5所示，第一极片10第一次发生弯折的位点为第一弯折处102，第一极片10的起始端到第一弯折处102之间的距离为第一极片头部；第二极片20第一次发生弯折的位点为第二弯折处202，第二极片20的起始端到第二弯折处202之间的距离为第二极片头部；第一极耳50本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卷绕式电芯，所述卷绕式电芯包括由第一隔膜、第一极片、第二隔膜和第二极片卷绕而成的扁平状电芯，所述第一极片上连接有第一极耳，所述第二极片上连接有第二极耳；其特征在于，在所述扁平状电芯厚度方向上，所述第一极耳或所述第二极耳的对应位置的电芯最内侧连续重叠的所述第一隔膜和所述第二隔膜之和不超过两层；所述第二极片至少在位于所述卷绕式电芯的最外半圈的部分为第二空箔区，所述第一极片上与所述第二空箔区背离电芯中心的面相对的部分包括第一空箔区。

【技术特征摘要】
1.一种卷绕式电芯，所述卷绕式电芯包括由第一隔膜、第一极片、第二隔膜和第二极片卷绕而成的扁平状电芯，所述第一极片上连接有第一极耳，所述第二极片上连接有第二极耳；其特征在于，在所述扁平状电芯厚度方向上，所述第一极耳或所述第二极耳的对应位置的电芯最内侧连续重叠的所述第一隔膜和所述第二隔膜之和不超过两层；所述第二极片至少在位于所述卷绕式电芯的最外半圈的部分为第二空箔区，所述第一极片上与所述第二空箔区背离电芯中心的面相对的部分包括第一空箔区。2.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一极片上与所述第二空箔区朝向电芯中心的面相对的部分包括第一空集流体区。3.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，在所述扁平状电芯厚度方向上，所述第一极耳和所述第二极耳的对应位置的电芯最内侧连续重叠的所述第一隔膜和所述第二隔膜之和不超过两层。4.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，在所述扁平状电芯厚度方向上，所述卷绕式电芯最内侧连续重叠的所述第一隔膜和所述第二隔膜之和不超过两层。5.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一隔膜的起始端与所述第二隔膜的起始端相连接。6.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一极片第一次发生弯折的位点为第一弯折处，所述第一极片的起始端到所述第一弯折处之间的距离为第一极片头部；所述第二极片第一次发生弯折的位点为第二弯折处，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王可飞，
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