一种电池极片结构与电池卷芯及包括该卷芯的电池制造技术

技术编号:36707600 阅读:39 留言:0更新日期:2023-03-01 09:31
本发明专利技术提供一种电池极片结构,包括:隔膜、正极片以及负极片。正极片包括正极集流体、正极活性涂层和正极耳,负极片包括负极集流体、负极活性涂层和负极耳。正极集流体和负极集流体分别设置于隔膜的两侧,正极活性涂层和正极耳设置于正极集流体上。负极集流体的两个相对的表面上均间隔设置有两个负极活性涂层,且两个负极活性涂层之间形成负极空隙,负极集流体包括未设置负极活性涂层的第一端和第二端,电池极片结构卷绕时,负极集流体的第一端靠近所述卷针放置,负极耳有两个,分别设置于负极空隙和负极集流体的第二端。本发明专利技术提供的电池极片结构卷绕成电芯后制成的电池可以有效避免隔膜被刺破,在提高电池安全性能的同时,还能保持高功率性能。保持高功率性能。保持高功率性能。

【技术实现步骤摘要】
一种电池极片结构与电池卷芯及包括该卷芯的电池


[0001]本专利技术涉及电池
,具体涉及一种电池极片结构与电池卷芯及包括该卷芯的电池。

技术介绍

[0002]电动工具用锂离子电池要求具备10C左右的大倍率放电性能,常规的圆柱锂离子电池通常只具备一个正极耳和一个负极耳,内阻高且功率性能差。为了降低内阻,满足电动工具用锂离子电池的高功率要求,通常使用单正双负或双正双负极耳结构的圆柱形锂离子电池。其中双正双负极耳结构的电池功率性能又比单正双负结构的电池功率性能更好,但是这种结构的圆柱电池由于有一个负极耳位于中心孔位置,如图5所示,在大倍率放电时,极耳处温度高(>80℃)且散热慢,高温容易导致隔膜变性(陶瓷层脱落、强度变低),且随着大倍率充放电循环次数增加,负极片膨胀收缩导致隔膜被反复挤压摩擦,正极入位处的隔膜同时也会进一步受到正极片端面的剪切力,容易发生隔膜刺破,导致正负极短路。因此,亟待提供一种电池极片,在解决前述问题的同时,还能够提高电池的功率性能。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种电池极片,该电池极片在电池中可以有效避免正极入位处的隔膜受到力和热的双层作用,进而可以避免隔膜被刺破,提高电池安全性能。与此同时,该种电极片还能够提高电池的功率性能。
[0004]根据第一方面,一种实施例中提供一种电池极片结构,包括:
[0005]隔膜,具有相对设置的第一侧和第二侧;
[0006]正极片,包括正极集流体、正极活性涂层和正极耳,正极集流体设置于隔膜的第一侧,正极活性涂层设置于正极集流体上,正极耳有两个,两个正极耳设置于正极集流体上;
[0007]以及负极片,包括负极集流体、负极活性涂层和负极耳,负极集流体设置于隔膜的第二侧,负极集流体包括相对设置的第一表面和第二表面,负极集流体的第一表面和第二表面均间隔设置有两个负极活性涂层;负极集流体包括相对设置的第一端和第二端,负极集流体的第一端和第二端均包括未设置负极活性涂层的空箔位置,电池极片结构卷绕时,负极集流体的第一端用于靠近卷针放置,负极集流体的第二端用于远离卷针放置;负极集流体上的第一表面和第二表面的两个负极活性涂层之间均形成有负极空隙;负极耳包括第一负极耳和第二负极耳,第一负极耳设置于负极空隙,第二负极耳设置于负极集流体的第二端的空箔位置。
[0008]根据第二方面,一种实施例中提供一种电池卷芯,电池卷芯由第一方面保护的电池极片结构卷绕形成。
[0009]根据第三方面,一种实施例中提供一种电池,电池包括上述第二方面保护的卷芯。
[0010]本专利技术提供一种电池极片,在负极集流体的第一端和第二端中,第一负极耳设置于负极集流体的第一表面和第二表面的负极活性涂层之间的负极空隙,第二负极耳设置于
负极集流体的第二端的空箔位置,该种电池极片结构的设计可以使得包含该电池极片结构的电池,相对于具有常规电池极片结构的电池而言,电子传输到负极耳的距离更短,进而使得极片上的电流分布更均匀,电池内阻更低,功率性能更优,且大倍率放电温升低,更有利于保持隔膜的稳定性,进而可以有效避免正极入位处的隔膜受到力和热的双层作用,从而避免隔膜发生刺破。
附图说明
[0011]图1为本专利技术实施例的电池极片结构侧视图;
[0012]图2为对比例1的电池极片结构的侧视图;
[0013]图3(a)本专利技术实施例的电池极片结构的正极片的俯视图;
[0014]图3(b)本专利技术实施例的电池极片结构的负极片的俯视图;
[0015]图4为本专利技术实施例的电池极片结构卷绕后的卷芯俯视图;
[0016]图5为对比例1的电池极片结构卷绕后的卷芯的俯视图;
[0017]图6为本专利技术实施例的电池极片结构卷绕后的卷芯的侧视图;
[0018]图7为实施例1与对比例1的电池倍率放电容量保持率的比较图:
[0019]图8为实施例1与对比例1的电池倍率放电温度比较图;
[0020]图9为实施例1与对比例1的循环性能比较图;
[0021]图10为对实施例1的电池经循环放电后拆解的隔膜表面图;
[0022]图11为对对比例1的电池经循环放电后拆解的隔膜表面图。
[0023]附图标记:电池极片结构

100,隔膜

110,正极片

120,正极集流体

121,正极活性涂层

122,第一正极空隙

123,第二正极空隙

124,第三正极空隙

125,第四正极空隙

126,第一正极耳

127,第二正极耳

128;负极片

130,负极集流体

131,负极活性涂层

132,负极空隙

133,第一负极耳

134,第二负极耳

135。
具体实施方式
[0024]下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
[0025]另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
[0026]本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。
[0027]实施例1:21700型高倍率锂离子电池
[0028]请参考图1,本专利技术实施例提供一种电池极片结构100,包括隔膜110、正极片120以及负极片130,隔膜110具有相对设置的第一侧和第二侧。正极片120包括正极集流体121、正极活性涂层122和正极耳,正极集流体121设置于隔膜110的第一侧,正极活性涂层122设置于正极集流体121上,正极耳有两个,两个正极耳设置于正极集流体121上。负极片130包括负极集流体131、负极活性涂层132和负极耳,负极集流体131设置于隔膜110的第二侧,负极集流体131包括相对设置的第一表面和第二表面,负极集流本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池极片结构,其特征在于,包括:隔膜,具有相对设置的第一侧和第二侧;正极片,包括正极集流体、正极活性涂层和正极耳,所述正极集流体设置于隔膜的第一侧,所述正极活性涂层设置于所述正极集流体上,所述正极耳有两个,两个所述正极耳设置于正极集流体上;以及负极片,包括负极集流体、负极活性涂层和负极耳,所述负极集流体设置于所述隔膜的第二侧,所述负极集流体包括相对设置的第一表面和第二表面,所述负极集流体的第一表面和第二表面均间隔设置有两个负极活性涂层;所述负极集流体包括相对设置的第一端和第二端,所述负极集流体的第一端和第二端均包括未设置负极活性涂层的空箔位置,所述电池极片结构卷绕时,所述负极集流体的第一端用于靠近所述卷针放置,所述负极集流体的第二端用于远离所述卷针放置;所述负极集流体上的第一表面和第二表面的两个负极活性涂层之间均形成有负极空隙;所述负极耳包括第一负极耳和第二负极耳,所述第一负极耳设置于负极空隙,所述第二负极耳设置于负极集流体的第二端的空箔位置。2.如权利要求1所述的电池极片结构,其特征在于,所述正极集流体包括相对设置的第一表面和第二表面,所述正极集流体上的第一表面和第二表面上均设置有第一正极活性涂层、第二正极活性涂层和第三正极活性涂层;所述正极集流体的第一表面上的第一正极活性涂层与第二正极活性涂层之间形成有第一正极空隙,所述正极集流体的第二表面上的第一正极活性涂层和第二正极活性涂层之间形成有第二正极空隙;所述正极集流体的第一表面上的第二正极活性涂层与第三正极活性涂层之间形成有第三正极空隙,所述正极集流体的第二表面上的第二正极活性涂层与第三正极活性涂层之间形成有第四正极空隙;所述正极耳包括第一正极耳和第二正极耳,所述第一正极耳设置于第一正极空隙或第二正极空隙中,所述第二正极耳设置于第三正极空隙或第四正极空隙中。3.如权利要求2所述的电池极片结构,其特征在于,所述正极片具有相对设置的第一端和第二端,所述电池极片结构卷绕时,所述正极片的第一端用于靠近所述卷针放置,所述正极片的第二端用于远离所述卷针放置;所述正极集流体的长度方向为正极集流体的第一端向正极集流体的第二端的延伸方向,所述正极集流体的长度为L,所述第一正极耳设置于所述正极集流体的L/4~L/2处,所述第二正极耳设置于所述正极集流体的L/2~3L/4处,以使所述正极片和负极片卷绕后,所述第一正...

【专利技术属性】
技术研发人员:王华丽余鸿梁庆生徐越
申请(专利权)人:深圳市比克动力电池有限公司
类型:发明
国别省市:

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