圆柱电池及电子设备制造技术

本申请公开了一种圆柱电池及电子设备，包括壳体以及收容于壳体内的电极组件，电极组件通过依次层叠设置的负极极片、隔离膜和正极极片卷绕形成，圆柱电池满足：0.2*(1

【技术实现步骤摘要】
圆柱电池及电子设备


[0001]本申请实施例涉及电化学
，尤其涉及一种圆柱电池及电子设备。

技术介绍

[0002]圆柱电池是一种容量高、循环寿命长、使用环境温度宽广的电池。通常应用于光伏能源、草坪灯具、后备能源、电动工具、玩具模型等电子产品上。
[0003]圆柱形电池通常包括壳体以及设置于壳体内的卷绕形电芯，卷绕形电芯的卷绕中心通常为中空结构，圆柱形电池在充放电的使用过程中，电芯会发生膨胀，而由于壳体的限制，易使得电芯的极片朝卷绕中心挤压并朝中心塌陷，以致于卷绕中心形成尖角，该尖角易刺穿隔离膜而导致电芯短路，这就会影响圆柱电池的安全风险。

技术实现思路

[0004]本申请实施例旨在提供一种圆柱电池及电子设备，以改善卷绕形电芯易朝卷绕中心挤压塌陷的问题。
[0005]本申请实施例为了解决其技术问题，采用以下技术方案：
[0006]本申请实施例提出了一种圆柱电池，包括壳体以及收容于所述壳体内的电极组件，所述电极组件通过依次层叠设置的负极极片、隔离膜和正极极片卷绕形成，所述圆柱电池满足：0.2*(1
‑
a/b)≤c*|1
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x|+d*|1
‑
y|≤0.8*(1
‑
a/b)。其中，a为所述圆柱电池在0％SOC下所述负极极片、所述隔离膜和所述正极极片的真体积之和，b为所述壳体的容积，x为所述负极极片的膨胀系数，y为所述正极极片的膨胀系数；其中，c＝t1/(t1+t2+2*t3)，d＝t2/(t1+t2+2*t3)，沿所述层叠的方向，t1为所述圆柱电池在0％SOC下所述负极极片的厚度，t2为所述圆柱电池在0％SOC下所述正极极片的厚度，t3为所述圆柱电池在0％SOC下所述隔离膜的厚度。
[0007]本申请的实施例中，圆柱电池满足0.2*(1
‑
a/b)≤c*|1
‑
x|+d*|1
‑
y|≤0.8*(1
‑
a/b)，通过将调整电极组件真体积与壳体容积的比值、并调整正极极片、负极极片的膨胀系数，以满足上述关系式，可使得圆柱电池在降低电极组件内陷风险的同时，降低电极组件在壳体内窜动的风险，从而提高圆柱电池的使用寿命。
[0008]在一些优选的实施方式中，65％≤a/b≤75％，可在一定程度上减少电极组件内陷以及减少电极组件窜动。
[0009]在一些优选的实施方式中，65％≤a/b≤73％，可进一步减少电极组件内陷以及减少电极组件窜动。
[0010]在一些优选的实施方式中，30％≤c≤70％，可在一定程度上减少电极组件内陷以及减少电极组件窜动。
[0011]在一些优选的实施方式中，30％≤c≤55％，可进一步减少电极组件内陷以及减少电极组件窜动。
[0012]在一些优选的实施方式中，30％≤d≤70％，可在一定程度上减少电极组件内陷以
及减少电极组件窜动。
[0013]在一些优选的实施方式中，30％≤d≤55％，可进一步减少电极组件内陷以及减少电极组件窜动。
[0014]在一些优选的实施方式中，1.15≤x≤1.5，可在一定程度上减少电极组件内陷以及减少电极组件窜动。
[0015]在一些优选的实施方式中，1.15≤x≤1.4，可进一步减少电极组件内陷以及减少电极组件窜动。
[0016]在一些优选的实施方式中，0.9≤y≤1.1，可在一定程度上减少电极组件内陷以及减少电极组件窜动。
[0017]在一些优选的实施方式中，1≤y≤1.1，可进一步减少电极组件内陷以及减少电极组件窜动。
[0018]第二方面，本申请实施例还提出了一种电子设备，包括如上述第一方面任一实施例所述的圆柱电池。
[0019]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
【附图说明】
[0020]一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0021]图1为本申请一些实施例的圆柱电池的爆炸视图；
[0022]图2为本申请一些实施例的电极组件的卷绕结构图；
[0023]图3为本申请一些实施例的正极极片、负极极片以及隔膜的层叠示意图；
[0024]图4为本申请一些实施例的正极集流体与正极活性物质层涂覆示意图。
[0025]附图标记说明：
[0026]100、圆柱电池；
[0027]10、壳体；11、第一开口；
[0028]20、电极组件；21、正极极片；211、正极集流体；212、正极活性物质层；2121、第一边缘；2122、第二边缘；2123、第三边缘；2124、第四边缘；22、负极极片；221、负极集流体；222、负极活性物质层；23、隔离膜；
[0029]30、集流盘；
[0030]40、盖板；41、极柱；
[0031]X、第一方向；Y、第二方向；Z、第三方向。
【具体实施方式】
[0032]下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
[0033]在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”、“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0034]在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0035]在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0036]本申请实施例提出了一种圆柱电池100，请参照图1，该圆柱电池100包括壳体10以及收容于壳体10内的电极组件20。
[0037]对于上述壳体10，请参照图1，壳体10围合有容置腔(图中未标示)，容置腔可收容上述电极组件20及电解液(图中未标示)。例如，壳体10的顶端开设有第一开口11，上述电极组件20可经第一开口11设置于壳体10内，再通过集流盘30与电极组件20电连接，并通过盖板40覆盖第一开口11，以密封容置腔。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆柱电池，包括壳体以及收容于所述壳体内的电极组件，所述电极组件通过依次层叠设置的负极极片、隔离膜和正极极片卷绕形成，其特征在于，所述圆柱电池满足：0.2*(1
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a/b)≤c*|1
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x|+d*|1
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y|≤0.8*(1
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a/b)；其中，a为所述圆柱电池在0％SOC下所述负极极片、所述隔离膜和所述正极极片的真体积之和，b为所述壳体的容积，x为所述负极极片的膨胀系数，y为所述正极极片的膨胀系数；c＝t1/(t1+t2+2*t3)，d＝t2/(t1+t2+2*t3)；沿所述层叠的方向，t1为所述圆柱电池在0％SOC下所述负极极片的厚度，t2为所述圆柱电池在0％SOC下所述正极极片的厚度，t3为所述圆柱电池在0％SOC下所述隔离膜的厚度。2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李巍巍，李春华，韩翔龙，
申请(专利权)人：厦门新能安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：