一种卷绕电芯结构及锂离子电池和用电装置制造方法及图纸

技术编号:33983628 阅读:50 留言:0更新日期:2022-06-30 07:05
本实用新型专利技术属于锂离子电池技术领域,尤其涉及一种卷绕电芯结构及锂离子电池,包括卷绕设置的第一极片、隔膜和第二极片,第一极片包括第一集流体、第一活性层以及第一吸液层,第二极片包括第二集流体、第二活性层以及第二吸液层,其中,第一吸液层设置于靠近卷绕中心处,第二吸液层设置于远离卷绕中心处;或者,第二吸液层设置于靠近卷绕中心处,第一吸液层设置于远离卷绕中心处。本实用新型专利技术的卷绕电芯结构,在负极片靠近卷绕电芯的卷绕中心处的空箔区设置第一吸液层,增加极片机械强度,消除卷绕电芯内圈打皱的现象,能够起到稳定电芯结构。同时,在正极片位于电芯尾部的设置第二吸液层,提高电芯整体的吸液、保液能力。保液能力。保液能力。

【技术实现步骤摘要】
一种卷绕电芯结构及锂离子电池和用电装置


[0001]本技术属于锂离子电池
,尤其涉及一种卷绕电芯结构及锂离子电池和用电装置。

技术介绍

[0002]当前,随着对电芯能量密度的逐渐增高,正、负极集流体的厚度变得越来越薄。由于铜箔厚度的减少,其强度逐渐下降,对于卷绕结构的电芯来说其内圈空箔区经常出现打皱现象,引发掉料、内部短路、黑斑及析锂等现象,会影响电芯各方面的性能。并且在高循环寿命要求的今天,电芯需要更高的循环性能。但因循环的过程会逐渐消耗电解液,所以电芯随着循环次数的增加后往往会面临着由于电解液不足而产生界面黑斑、界面析锂以及循环跳水等问题,故亟需提高电芯的吸液、保液能力。

技术实现思路

[0003]本技术的目的之一在于:针对现有技术的不足,而提供一种卷绕电芯结构,以解决内圈空箔区打皱现象以及电芯吸液、保液能力不足的问题。
[0004]为了实现上述目的,本技术采用以下技术方案:
[0005]一种卷绕电芯结构,包括卷绕设置的第一极片、隔膜和第二极片,所述隔膜设置于所述第一极片与所述第二极片之间,第一极片包括第一集流体、设置于第一集流体表面的第一活性层以及设置于第一集流体表面的第一吸液层,第一活性层与第一吸液层并列设置,第二极片包括第二集流体、设置于第二集流体表面的第二活性层以及设置于第二集流体表面的第二吸液层,第二活性层与第二吸液层并列设置,其中,
[0006]第一吸液层设置于第一集流体靠近卷绕中心处,第二吸液层设置于第二集流体远离卷绕中心处;或者,
[0007]第二吸液层设置于第二集流体靠近卷绕中心处,第一吸液层设置于第一集流体远离卷绕中心处。
[0008]当第一极片为负极片,第二极片为正极片时,第一吸液层设置于第一集流体靠近卷绕中心处,第二吸液层设置于第二集流体远离卷绕中心处;当第一极片为正极片,第二极片为负极片时,第二吸液层设置于第二集流体靠近卷绕中心处,第一吸液层设置于第一集流体远离卷绕中心处。负极片的第一吸液层设置于卷绕电芯的卷绕中心处,能够加强负极片的第一吸液层的机械强度,避免出现内圈打皱的现象。正极片的第二吸液层设置于卷绕电芯远离卷绕中心处即尾部,能够增加正极片对电解液的保液性能,提高电芯的循环性能。
[0009]一种卷绕电芯的制备,包括以下步骤:
[0010]1)涂层浆料制备
[0011]对于多孔PVDF或PMMA则仅需要将其按一定的固含量,在溶剂(通常为去离子水,即H2O)中按适当的比例加入分散剂、粘结剂及PVDF或PMMA,充分搅拌均匀后制备得到涂层浆料;对于CMC

Li/Na,因为其自身有着较强的粘结能力,仅需将其加入到适量的H2O,分散均
匀,配置成适当固含量的溶液即可;最后,高分子材料与多孔的无极陶瓷颗粒的共混涂层则同样按照上述两种方法配置。若为PVDF或者PMMA与陶瓷颗粒共混,按一定的固含量,在溶剂(通常为去离子水,即H2O)中按适当的比例加入分散剂、粘结剂、PVDF(或PMMA)以及陶瓷颗粒(eg:AL2O3),充分搅拌均匀后制备得到涂层浆料;若与CMC

Li(或CMC

Na)共混,则同样因CMC

Li(或CMC

Na)自身有着较强的粘结能力,仅需将其与陶瓷颗粒(eg:AL2O3)加入到适量的H2O中,分散均匀,配置成适当固含量的溶液即可。
[0012]2)极片制备
[0013]按照常规的方法制备好阴、阳极浆料,分别涂布到各自的集流体中烘干,制备好卷绕用的阴阳极极片。
[0014]3)涂布改性
[0015]通过间隙涂布的方式,分别在制备好的阴、阳极极片的两面的空箔区进行涂布改性,其中涂布改性使用的浆料为步骤1)配置的其中一种浆料。烘干后将改性后的极片进行辊压、分条、制片卷绕等一系列的工序制备成极耳中置结构的卷绕电芯。
[0016]优选地,所述第一集流体的两侧表面均设置有第一活性层和第一吸液层。位于第一集流体外侧表面的第一活性层的长度长于位于第一集流体内侧表面的第一活性层的长度。同侧第一活性层的长度与第一吸液层的长度之和为第一集流体的长度,外侧的第一活性层的长度长于内侧的第一活性层的长度时,相应地,内侧的第一吸液层的长度长于外侧的第一活性层的长度。
[0017]优选地,所述第二集流体的两侧表面均设置有第二活性层和第二吸液层。位于第二集流体外侧表面的第二活性层的长度长于位于第二集流体内侧表面的第二活性层的长度。同侧第二活性层的长度与第二吸液层的长度之和为第二集流体的长度,外侧的第二活性层的长度长于内侧的第二活性层的长度时,相应地,内侧的第二吸液层的长度长于外侧的第二活性层的长度。
[0018]优选地,所述第一极片还包括第一极耳,第一极耳设置于第一集流体。
[0019]优选地,所述第二极片还包括第二极耳,第一极耳设置于第二集流体。
[0020]优选地,所述第一吸液层的厚度小于第一活性层的厚度。
[0021]优选地,所述第二吸液层的厚度小于第二活性层的厚度。
[0022]本技术的目的之二在于:针对现有技术的不足,而提供一种锂离子电池,具有内部不易打皱、不易析斑且吸液性和保液性好的特点。
[0023]为了实现上述目的,本技术采用以下技术方案:
[0024]一种锂离子电池,包括壳体、电解液以及上述的卷绕电芯结构,所述壳体用于装设电解液和卷绕电芯结构。
[0025]优选地,所述壳体为铝塑膜。
[0026]本技术的目的之三在于:针对现有技术的不足,而提供一种用电装置,具有使用时间长,安全性好的特点。
[0027]为了实现上述目的,本技术采用以下技术方案:
[0028]一种用电装置,包括上述的锂离子电池。
[0029]相比于现有技术,本技术的有益效果在于:本技术提供一种卷绕电芯结构,在正极片位于电芯头部的一端空箔区设置第一吸液层,增加极片机械强度,消除卷绕电
芯内圈打皱的现象,杜绝因为极片打皱导致电化学反应界面不一致性而引发的一系列问题,如极片掉料、界面黑斑、析锂等问题。能够起到稳定电芯结构,保证电化学性能的稳定的作用。同时,在负极片位于电芯尾部的一端空箔区设置第二吸液层,能够吸收和保留大量的电解液,提高电芯整体的吸液、保液能力,使得电芯在循环的过程中有着更多的电解液消耗的储备,能够极大的提高电芯的循环性能。
附图说明
[0030]图1是本技术的正极片的结构示意图。
[0031]图2是本技术的负极片的结构示意图
[0032]其中:1、第一集流体;11、第一活性层;12、第一吸液层;2、第二集流体;21、第二活性层;22、第二吸液层。
具体实施方式
[0033]如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卷绕电芯结构,包括卷绕设置的第一极片、隔膜和第二极片,所述隔膜设置于所述第一极片与所述第二极片之间,其特征在于,第一极片包括第一集流体、设置于第一集流体表面的第一活性层以及设置于第一集流体表面的第一吸液层,第一活性层与第一吸液层并列设置,第二极片包括第二集流体、设置于第二集流体表面的第二活性层以及设置于第二集流体表面的第二吸液层,第二活性层与第二吸液层并列设置,其中,第一吸液层设置于第一集流体靠近卷绕中心处,第二吸液层设置于第二集流体远离卷绕中心处;或者,第二吸液层设置于第二集流体靠近卷绕中心处,第一吸液层设置于第一集流体远离卷绕中心处。2.根据权利要求1所述的卷绕电芯结构,其特征在于,所述第一集流体的两侧表面均设置有第一活性层和第一吸液层。3.根据权利要求1或2所述的卷绕电芯结构,其特征在于,所述第二集流体的两侧表面均...

【专利技术属性】
技术研发人员:ꢀ七四专利代理机构
申请(专利权)人:惠州锂威新能源科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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