一种二次电池的电芯及二次电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种二次电池的电芯及二次电池，该二次电池的电芯包括第一隔膜、第二隔膜、第一极片和与第一极片的极性相反的第二极片，第一隔膜、第一极片、第二隔膜和第二极片依次层叠设置并卷绕形成电芯；其中，第一极片包括长条形片状结构的第一极片主体和数量大于两个的第一极耳，第二极片包括长条形片状结构的第二极片主体和至少为一个的第二极耳，且相邻两第一极耳之间的中心距沿第一极片主体的长度方向从卷绕的起始端向卷绕的收尾端呈递增的等差数列变化，多个第一极耳沿电芯的厚度方向相互重叠。本申请的电芯能够有效降低电芯上的同极性极耳之间的错位程度，能够保证极耳的有效焊接面积。极耳的有效焊接面积。极耳的有效焊接面积。

【技术实现步骤摘要】
一种二次电池的电芯及二次电池


[0001]本申请涉及电池
，尤其涉及一种二次电池的电芯及二次电池。

技术介绍

[0002]目前，锂离子电池已被广泛应用，锂离子电池具有容量大、体积小以及重量轻等优点。
[0003]锂离子电池主要是由正极、隔膜、负极、电解液以及外壳组成，其中正极主要是由正极极片构成，负极主要是由负极极片构成。极片是指汇集电流的结构，在锂离子电池上主要是由金属基底附着有活性物质制作形成，金属基底可以是铜箔、铝箔等。其功用主要是将电池活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流并通过极片上的极耳与导电连接件连接输出。
[0004]且可由依次叠置的隔膜、负极、隔膜及正极围绕转芯旋转形成锂离子电池的电芯，且锂离子电池的电芯可为卷绕式结构的多极耳电芯。在卷绕式结构的多极耳电芯中，电芯的正、负极极片上各自有多个极耳，同一层上的正、负极极片上各有一个极耳。但是在卷绕式结构中，内层的极片的卷绕周长较小，外层的极片的卷绕周长较大，随着由内层向外层不断卷绕，相邻层的极片上的极耳会出现错位的情况，且随着卷绕的层数增加，这种错位会逐渐加重，最终会导致电芯报废。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中上述不足，本技术提供了一种二次电池的电芯及二次电池，能够有效降低卷绕式多极耳电芯上的同极性极耳之间的错位程度。
[0006]为了实现上述目的，第一方面，本技术公开了一种二次电池的电芯，包括：第一隔膜、第二隔膜、第一极片和第二极片，所述第二极片的极性与所述第一极片的极性相反，所述第一隔膜、所述第一极片、所述第二隔膜和所述第二极片依次层叠设置并卷绕形成所述电芯；其中，
[0007]所述第一极片包括：
[0008]第一极片主体，所述第一极片主体为长条形片状结构，所述第一极片主体具有第一起始端和第一收尾端，所述第一起始端为所述第一极片主体卷绕开始的一端，所述第一收尾端为所述第一极片主体卷绕结束的一端；
[0009]第一极耳，所述第一极耳的数量大于两个，多个所述第一极耳设置于所述第一极片主体上，且相邻两所述第一极耳之间的中心距沿所述第一极片主体的长度方向从所述第一起始端向所述第一收尾端呈递增的等差数列变化，多个所述第一极耳沿所述电芯的厚度方向相互重叠；
[0010]所述第二极片包括：
[0011]第二极片主体，所述第二极片主体为长条形片状结构，所述第二极片主体具有第二起始端和第二收尾端，所述第二起始端为所述第二极片主体卷绕开始的一端，所述第二
收尾端为所述第二极片主体卷绕结束的一端；
[0012]第二极耳，所述第二极耳为至少一个，所述第二极耳设置于所述第二极片主体上，所述第二极耳设置于所述第二极片主体上，且位于所述第二起始端和第二收尾端之间。
[0013]本实施例中，二次电池的电芯，由依次层叠设置的第一隔膜、第一极片、第二隔膜和第二极片卷绕形成，即二次电池的电芯为卷绕式结构，二次电池的电芯中的第一隔膜和第二隔膜位于第一极片和第二极片之间，以防止第一极片与第二极片之间出现短路的情况，避免了因此而导致的二次电池升温膨胀、爆炸的现象。并且第一极片主体为长条形片状结构，多个第一极耳沿第一极片主体的长度方向间隔排列，在卷绕式结构的电芯中，长条形片状结构的第一极片主体从第一起始端向第一收尾端沿逆时针方向或顺时针方向卷绕，长条形片状结构的第二极片主体从第二起始端向第二收尾端沿卷绕，第一极片主体和第二极片主体的卷绕方向一致。并且第一极片主体与第一极耳固定连接，相邻两第一极耳之间的中心距呈递增的等差数列变化，即能够使得相邻两第一极耳之间的中心距从第一极片主体的第一起始端向第一收尾端沿第一极片主体的长度方向依次增大，且增大的距离为某一常数，即递增的等差数列的公差为某一常数，从而能够对第一极耳的位置进行较为精确的定位，以便冲切得到预设的相邻两第一极耳之间的中心距，使得第一极片每卷绕一圈都能够使该圈上的第一极耳与相邻上一圈上的第一极耳在卷绕式结构的电芯的厚度方向上重叠，从而能够有效降低卷绕后的电芯上的多个第一极耳在电芯的宽度方向上的错位程度，提高了二次电池的电芯卷绕的优率，从而使得第一极耳的焊接能够达到预设焊接面积。
[0014]另外，第二极耳可以是一个，方便对第二极耳进行焊接；也可以是多个，多个第二极耳焊接能够有效增大第二极耳的的过电流能力，从而提高电池的充放电效率。
[0015]在第一方面可能实现的方式中，所述第二极耳的数量大于两个，相邻两所述第二极耳之间的中心距沿所述第二极片主体的长度方向从所述起始端向所述收尾端呈递增的等差数列变化，且多个所述第二极耳沿所述电芯的厚度方向相互重叠。由此，能够有效降低卷绕后的电芯上的多个第二极耳在电芯的宽度方向上的错位程度，从而使得第二极耳的焊接能够达到预设焊接面积。
[0016]在第一方面可能实现的方式中，所述等差数列的公差A＝2π
×ꢀ
(d1+d2+d3+d4)，d1为所述第一极片主体的厚度，d2为所述第二极片主体的厚度，d3为所述第一隔膜的厚度，d4为所述第二隔膜的厚度。由此，可根据等差数列的公差计算得出相邻两极耳的中心距，为各极耳的模切位置提供了数据支持，提高了模切极耳的效率。
[0017]在第一方面可能实现的方式中，所述第一极片主体的厚度范围为 145um
‑
151um，所述第二极片主体的厚度范围为110um
‑
115um，所述第一隔膜和所述第二隔膜的厚度范围为15um
‑
17um。由此，可得到达到280Ah容量的二次电池。
[0018]在第一方面可能实现的方式中，第n个所述第一极耳和第n+1个所述第一极耳之间的中心距为L
na
＝L
1a
+2π
×
(d1+d2+d3+d4)
×
(n
‑
1)，其中，所述L
1a
为第一个所述第一极耳和第二个所述第一极耳之间的中心距；
[0019]第n个所述第二极耳和第n+1个所述第二极耳之间的中心距为 L
nb
＝L
1b
+2π
×
(d1+d2+d3+d4)
×
(n
‑
1)，其中，所述L
1b
为第一个所述第二极耳和第二个所述第二极耳之间的中心距。由此可方便对第一极片上的第一极耳以及第二极片上的第二极耳的模切位置的确定，提高了极耳的模切速度。
[0020]在第一方面可能实现的方式中，所述第一极耳为负极极耳，所述第二极耳为正极极耳，第一个所述第一极耳和第二个所述第一极耳之间的中心距L
1a
小于第一个所述第二极耳和第二个所述第二极耳之间的中心距L
1b
。由此，可使得电芯在卷绕时，第一极片会先卷绕一定长度，再对第二极片进行卷绕，使得卷绕起始端的第一极片能够包绕住第二极片，降低了电芯卷绕起始端的析锂情况。
[0021]在第一方面可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次电池的电芯，其特征在于，包括：第一隔膜、第二隔膜、第一极片和第二极片，所述第二极片的极性与所述第一极片的极性相反，所述第一隔膜、所述第一极片、所述第二隔膜和所述第二极片依次层叠设置并卷绕形成所述电芯；其中，所述第一极片包括：第一极片主体，所述第一极片主体为长条形片状结构，所述第一极片主体具有第一起始端和第一收尾端，所述起始端为所述第一极片主体卷绕开始的一端，所述收尾端为所述第一极片主体卷绕结束的一端；第一极耳，所述第一极耳的数量大于两个，多个所述第一极耳设置于所述第一极片主体上，且相邻两所述第一极耳之间的中心距沿所述第一极片主体的长度方向从所述起始端向所述收尾端呈递增的等差数列变化，多个所述第一极耳沿所述电芯的厚度方向相互重叠；所述第二极片包括：第二极片主体，所述第二极片主体为长条形片状结构，所述第二极片主体具有第二起始端和第二收尾端，所述第二起始端为所述第二极片主体卷绕开始的一端，所述第二收尾端为所述第二极片主体卷绕结束的一端；第二极耳，所述第二极耳为至少一个，所述第二极耳设置于所述第二极片主体上，所述第二极耳设置于所述第二极片主体上，且位于所述第二起始端和第二收尾端之间。2.根据权利要求1所述的一种二次电池的电芯，其特征在于，所述第二极耳的数量大于两个，相邻两所述第二极耳之间的中心距沿所述第二极片主体的长度方向从所述起始端向所述收尾端呈递增的等差数列变化，且多个所述第二极耳沿所述电芯的厚度方向相互重叠。3.根据权利要求2所述的一种二次电池的电芯，其特征在于，所述等差数列的公差A＝2π
×
(d1+d2+d3+d4)，d1为所述第一极片主体的厚度，d2为所述第二极片主体的厚度，d3为所述第一隔膜的厚度，d4为所述第二隔膜的厚度。4.根据权利要求3所述的一种二次电池的电芯，其特征在于，所述第一极片主体的厚度范围为145um
‑
151um，所述第二极片主体的厚度范围为110um
‑
115um，所述第一隔膜和所述第二隔膜的厚度范围为15um
‑
17um。5.根据权利要求3所述的一种二次电池的电芯，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐阳，张男，徐卫东，易梓琦，吴祖钰，
申请(专利权)人：厦门海辰新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：