一种方形卷绕式电池制造技术

本实用新型专利技术提供一种方形卷绕式电池，涉及电池制造技术领域，包括：正、负极片、卷轴、隔膜、箔材、粉料、外壳；所述正、负极片间隙涂布，将极片划分为极片区域和间隙区域；所述极片区域涂有箔材和粉料；所述间隙区域上只有箔材；所述正、负极片围绕卷轴间隔缠绕；所述正、负极片表面之间设置有隔膜；所述外壳包覆由所述正、负极片、卷轴、隔膜、箔材、粉料缠绕好的电芯；解决了现有技术中方形卷绕式电池侧面鼓胀、空间未充分利用，电池的侧面及整体空间利用率不高的问题；随着电池厚度不断增加，体积利用率进一步下降；当电池容量需求增加时，只能进行并联焊接以增加容量，增加的电池无关组件及工序会导致成本增加、合格率下降的问题。合格率下降的问题。合格率下降的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种方形卷绕式电池


[0001]本技术涉及电池制造
，具体为一种方形卷绕式电池。

技术介绍

[0002]目前市场上主流锂电池从形状和结构上可区分为方形电池、软包电池、圆柱电池，其中方形电池由于可塑性强、安全性高、电池内阻小、结构强度高、空间利用率高、能够通用于乘用车和电动车等原因，成为目前动力电池形状的主流选择。
[0003]电池的生产工艺可分为卷绕和叠片两种，虽然叠片工艺制作的电池能量密度高，但叠片工艺是一个非连续的过程，一体自动化程度低、生产效率低，且是一种较为理想化的工艺；反之卷绕工艺生产效率高、可以实现连续生产、技术成熟，因此目前方形电池的生产工艺仍以卷绕工艺为主。
[0004]现有方形卷绕式电池结构侧面含有参与反应的正负极材料，使用过程中无法避免侧面鼓胀的问题；
[0005]现有方形卷绕式电池壳体形状为长方体，但电芯形状是椭圆体，壳体四角的空间未充分利用，电池的侧面及整体空间利用率不高的问题；
[0006]现有方形卷绕式电池侧面宽厚比(侧面宽度/电池厚度)极高，随着电池厚度不断增加，电池逐渐变形为圆柱体，体积利用率进一步下降，因此当电池容量需求增加时，无法通过增加卷绕圈数以提高容量，只能进行并联焊接以增加容量，增加的电池无关组件及工序会导致成本增加、合格率下降的问题。

技术实现思路

[0007](一)解决的技术问题
[0008]针对现有技术的不足，本技术提供了一种方形卷绕式电池，解决了上述
技术介绍
中提出的现有方形卷绕式电池侧面鼓胀、空间未充分利用，电池的侧面及整体空间利用率不高的问题；随着电池厚度不断增加，体积利用率进一步下降；当电池容量需求增加时，无法通过增加卷绕圈数以提高容量，只能进行并联焊接以增加容量，增加的电池无关组件及工序会导致成本增加、合格率下降的问题。
[0009](二)技术方案
[0010]为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：一种方形卷绕式电池，包括：正、负极片、卷轴、隔膜、箔材、粉料、外壳；
[0011]所述正、负极片间隙涂布，将极片划分为极片区域和间隙区域；
[0012]所述极片区域涂有箔材和粉料；
[0013]所述间隙区域上只有箔材；
[0014]所述正、负极片围绕卷轴间隔缠绕；
[0015]所述正、负极片表面之间设置有隔膜；
[0016]所述外壳包覆由所述正、负极片、卷轴、隔膜、箔材、粉料缠绕好的电芯。
[0017]优选地，所述正、负极片间隙涂布，将极片划分为极片区域和间隙区域，卷绕需将极片区域卷绕在电池的上、下表面，间隙区域卷绕在电池侧面；
[0018]所述间隙宽度参数设置方式为：
[0019]第一圈间隙宽度＝a+b/2+d*2；
[0020]第二圈间隙宽度＝第一圈间隙宽度+b+c+d；
[0021]……
[0022]第N圈间隙宽度＝第N
‑
1圈间隙宽度+b+c+d；
[0023]其中，a为卷轴厚度、b为粉料厚度、c为箔材厚度、d为隔膜厚度。
[0024]优选地，所述粉料为正、负极材料进行Li+的嵌入、脱出反应。
[0025]优选地，所述卷轴形状可以为长方体、菱形体、圆柱、或椭圆柱体。
[0026]有益效果
[0027]本技术提供了一种方形卷绕式电池。具备以下有益效果：
[0028]本技术的极片采用间隙涂布的极片进行卷绕，设计时确保电池侧面没有参与反应的正负极材料，因此使用过程中可以避免电池侧面鼓胀；方形电池侧面仅有隔膜与箔材，其厚度远小于极片，因此电池内部结构与外壳一致，能够提高电池内部的空间利用率；本专利技术的方形卷绕电池侧面宽厚比极低，在容量需求提升时能够以增加卷绕圈数的方式实现，且电池形变较小，相比并联焊接的方式可降低成本、提升合格率。
附图说明
[0029]图1为本技术提供的一种方形卷绕式电池结构示意图；
[0030]图2为本技术提供的一种方形卷绕式电池的间隙涂布极片示意图。
[0031]图中：1正、负极片、2卷轴、3隔膜、4箔材、5外壳、d1侧面宽度/2、d2正面宽度、2
‑
1极片区域、2
‑
2间隙区域。
具体实施方式
[0032]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0033]本技术实施例提供一种方形卷绕式电池，如图1
‑
2所示，包括：正、负极片、卷轴、隔膜、箔材、粉料、外壳；
[0034]所述正、负极片间隙涂布，将极片划分为极片区域和间隙区域；
[0035]所述极片区域涂有箔材和粉料；
[0036]所述间隙区域上只有箔材；
[0037]所述正、负极片围绕卷轴间隔缠绕；
[0038]所述正、负极片表面之间设置有隔膜；
[0039]所述外壳包覆由所述正、负极片、卷轴、隔膜、箔材、粉料缠绕好的电芯。
[0040]优选地，所述正、负极片间隙涂布，将极片划分为极片区域和间隙区域，卷绕需将极片区域卷绕在电池的上、下表面，间隙区域卷绕在电池侧面；
[0041]所述间隙宽度参数设置方式为：
[0042]第一圈间隙宽度＝a+b/2+d*2；
[0043]第二圈间隙宽度＝第一圈间隙宽度+b+c+d；
[0044]……
[0045]第N圈间隙宽度＝第N
‑
1圈间隙宽度+b+c+d；
[0046]其中，a为卷轴厚度、b为粉料厚度、c为箔材厚度、d为隔膜厚度。
[0047]极片采用间隙涂布的方式，按照单个电池的参数设计极片区域与间隙区域的尺寸，极片涂布尺寸固定为电池设计参数，间隙尺寸随卷绕圈数变化，批量连续生产时按单个电池的涂布要求进行重复涂布。
[0048]优选地，所述粉料为正、负极材料进行Li+的嵌入、脱出反应。
[0049]卷绕开始时先进行定位，可通过间隙的宽度进行定位，当检测到间隙宽度＝预设宽度时开始卷绕，卷绕时通过精准的定位将极片区域卷绕在电池的上、下表面，间隙区域卷绕在电池侧面，随着卷绕圈数的增加，间隙宽度与电池侧面宽度保持一致，使制作的方形卷绕式电池侧面仅含有箔材和隔膜，侧面厚度明显减小，在充放电过程中不会进行反应导致侧面鼓胀。
[0050]在一个实施例中，如图2所示，2
‑
1为极片区域，极片包含箔材和粉料两个部分，2
‑
2为间隙区域，间隙上只有箔材。
[0051]在涂布时需根据电池尺寸的设计间隙涂布尺寸，设计规则如下：
[0052]2‑
1的极片区域对应方形卷绕式电池的上、下表面，在卷绕过程中，上、下表面的位置固定、面积不变，因此极片区域尺寸固定。2
‑
2的间隙区域对应箔材的侧面区域，从图1可以看出，随着卷绕圈数的增加，侧面箔材的宽度逐渐增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方形卷绕式电池，其特征在于：包括：正、负极片、卷轴、隔膜、箔材、粉料、外壳；所述正、负极片间隙涂布，将极片划分为极片区域和间隙区域；所述极片区域涂有箔材和粉料；所述间隙区域上只有箔材；所述正、负极片围绕卷轴间隔缠绕；所述正、负极片表面之间设置有隔膜；所述外壳包覆由所述正、负极片、卷轴、隔膜、箔材、粉料缠绕好的电芯。2.根据权利要求1所述的一种方形卷绕式电池，其特征在于：所述正、负极片间隙涂布，将极片划分为极片区域和间隙区域，卷绕需将极片区域卷绕在电池的上、下表面，间隙区域卷绕在电池侧面；...

【专利技术属性】
技术研发人员：周辉，田雨，王志富，
申请(专利权)人：北京辉程动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：