一种卷绕电芯及电池制造技术

本申请提供了一种卷绕电芯和电池。卷绕电芯包括第一极片和第二极片，第一极片和第二极片均包括集流体和涂覆在集流体上的活性物质层，第一极片和/或第二极片上还设有纤维层，纤维层覆盖活性物质层；第一极片和/或第二极片上具有未被活性物质覆盖的区域，该区域存在未被纤维层覆盖的空箔区。如此，卷绕电芯内无需设置隔膜，简化了卷绕电芯结构，纤维层和极片一体设置，增强了对活性物质的覆盖精度，提高隔离防护效果；且，在电芯的头端和/或尾端，第一极片和/或第二极片设有不仅没有活性物质层也没有纤维层的空箔区，在不影响安全性的前提下，降低了卷绕电芯的整体厚度，提高了卷绕电芯的能量密度，从而提高了电池的续航能力。从而提高了电池的续航能力。从而提高了电池的续航能力。

【技术实现步骤摘要】
一种卷绕电芯及电池


[0001]本申请涉及电池
，具体涉及一种卷绕电芯和电池。

技术介绍

[0002]在电池中，电芯包括层叠的第一极片、隔膜和第二极片。在生产和使用过程中，隔膜容易出现张力回弹、收缩等问题，故为避免影响使用安全性，隔膜需要从头端一直设置到尾端，导致电芯厚度较大，电芯能量密度较低。然而，随着对电池长续航能力的要求日益增高，提升电芯的能量密度也成为电池制作的重要因素。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请实施例致力于提供一种卷绕电芯，以降低卷绕电芯的整体厚度，提高卷绕电芯的能量密度，提高电池的续航能力。
[0004]本申请提供了一种卷绕电芯，包括层叠并卷绕设置的第一极片和第二极片，所述第一极片和所述第二极片均包括集流体和涂覆在所述集流体上的活性物质层，所述第一极片和/或所述第二极片上设置有纤维层，所述纤维层位于所述第一极片和/或所述第二极片的表面，所述纤维层覆盖所述活性物质层；且所述第一极片和/或所述第二极片上具有未被所述活性物质覆盖的区域，该区域存在未被所述纤维层覆盖的空箔区。
[0005]在一种可能的实施方式中，所述纤维层覆盖极耳与极片相连的部分。
[0006]在一种可能的实施方式中，所述第一极片或所述第二极片包括有平直段和弯折段，所述纤维层的端部延伸至所述第一极片和/或所述第二极片的弯折段上。
[0007]在一种可能的实施方式中，所述第一极片的第一表面和第二表面均设置有所述纤维层，所述第一极片的卷绕头端的第一表面上具有第一空箔区。
[0008]在一种可能的实施方式中，沿所述卷绕电芯的卷绕方向，所述第一极片第一表面上的所述纤维层的头端边缘超过了所述第二极片的头端边缘；
[0009]和/或，沿所述卷绕电芯的卷绕方向，所述第一极片第二表面上的所述纤维层的头端边缘超过了所述第二极片的头端边缘；
[0010]和/或，沿所述卷绕电芯的卷绕方向，所述第一极片第一表面上所述纤维层的尾端边缘超过了所述第二极片第四表面上活性物质层的尾端边缘；
[0011]和/或，沿所述卷绕电芯的卷绕方向，所述第一极片第二表面上所述纤维层的尾端边缘超过了所述第二极片第三表面上活性物质层的尾端边缘。
[0012]在一种可能的实施方式中，沿所述卷绕电芯的卷绕方向，所述第一空箔区依次包括第一平直段、第一弯折段和第二平直段，或，所述第一空箔区依次包括第一平直段、第一弯折段、第二平直段，以及第二弯折段的局部；和/或，所述第一极片的第一表面上的第一空箔区的投影与所述第一极片的第二表面的纤维层的投影至少部分重合。
[0013]在一种可能的实施方式中，所述纤维层的表面涂覆有无机涂层，所述无机涂层覆盖所述纤维层的部分区域或所述纤维层的全部区域；或，所述纤维层的表面涂覆有聚合物
涂层，所述无机涂层覆盖所述纤维层的部分区域或所述纤维层的全部区域。
[0014]在一种可能的实施方式中，所述第二极片的第三表面和第四表面均设置有所述纤维层，所述第二极片的卷绕尾端的第三表面具有第二空箔区。
[0015]在一种可能的实施方式中，所述第二极片的卷绕尾端的第四表面上具有第三空箔区。
[0016]在一种可能的实施方式中，沿所述卷绕电芯的卷绕方向，所述第二极片第三表面上的所述纤维层的头端边缘延伸至所述第二极片的头端边缘；
[0017]和/或，沿所述卷绕电芯的卷绕方向，所述第二极片第四表面上的所述纤维层的头端边缘超过了所述第一极片第一表面上活性物质层的头端边缘；
[0018]和/或，沿所述卷绕电芯的卷绕方向，所述第二极片第三表面上所述纤维层的尾端边缘超过了所述第一极片的尾端边缘；
[0019]和/或，沿所述卷绕电芯的卷绕方向，所述第二极片第四表面上所述纤维层的尾端边缘超过了所述第一极片的尾端边缘。
[0020]在一种可能的实施方式中，沿所述卷绕电芯的卷绕方向，所述第二空箔区包括第一平直段，以及第一弯折段的局部或整体。
[0021]在一种可能的实施方式中，所述纤维层的厚度为0.5～16微米；和/或，所述纤维层包括聚偏二氟乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚丙烯腈、聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚苯醚、聚碳酸亚丙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚(偏二氟乙烯
‑
六氟丙烯)、聚(偏二氟乙烯
‑
共
‑
三氟氯乙烯)中的任意一种。
[0022]在一种可能的实施方式中，所述活性物质层包括主体区和厚度小于所述主体区的削薄区，所述纤维层包括第一区域和第二区域，所述第二区域至少覆盖所述削薄区的局部区域，所述第二区域的厚度大于所述第一区域的厚度。
[0023]在一种可能的实施方式中，沿所述削薄区厚度逐渐减小的方向，所述第二区域的厚度逐渐增大。
[0024]本申请提供了一种电池，包括如上任一项所述的卷绕电芯。
[0025]根据本申请提供的卷绕电芯，其第一极片和/或第二极片的表面涂覆有纤维层，纤维层隔绝第一极片和第二极片相接触的表面，来防止两个极片产生短接风险。如此设置，卷绕电芯内无需设置隔膜，简化了卷绕电芯结构，纤维层和极片一体结构，增强了对极片表面的覆盖精度，提高隔离防护效果；而且，极片表面的不与另一极片相接触的区域内还具有未被活性物质层覆盖的无膏区，无膏区位于极片的头端和/或尾端，也即位于卷绕电芯在卷绕方向上的头端和/或尾端，且无膏区至少有部分区域未设置纤维层，从而形成了空箔区。即无膏区整体未覆盖纤维层，或至少部分区域未覆盖纤维层，未覆盖纤维层的区域为空箔区。也即是说，在卷绕电芯的头端和/或尾端，存在部分没有活性物质层也没有纤维层的空箔区域，在不影响安全性的前提下，降低了卷绕电芯的整体厚度，提高了卷绕电芯的能量密度，从而提高了电池的续航能力；同时，电解液的浸泡会使得纤维层溶胀，并存在纤维层与集流体脱离的风险，空箔区不含或少含纤维层，在注液后可以降低纤维层的脱离风险，提升纤维层与极片的粘接性能。
附图说明
[0026]图1所示为本申请一类实施例中卷绕电芯的剖视角度示意图；
[0027]图2所示为本申请实施例中第一极片的剖视角度示意图；
[0028]图3所示为本申请另一类实施例中卷绕电芯的剖视角度示意图；
[0029]图4所示为本申请实施例中第二极片的剖视角度示意图；
[0030]图5所示为本申请一类实施例中纤维层不同区域的示意图；
[0031]图6所示为本申请另一类实施例中纤维层不同区域的示意图。
[0032]图1
‑
6中：
[0033]10、第一极片；11、第一表面；12、第二表面；13、第一极耳；101、第一空箔区；20、第二极片；21、第三表面；22、第四表面；23、第二极耳；201、第二空箔区；202、第三空箔区；30、纤维层；31、第一区域；32、第二区域；40、活性物质层。
具体实施方式
[0034]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卷绕电芯，其特征在于，包括层叠并卷绕设置的第一极片和第二极片，所述第一极片和所述第二极片均包括集流体和涂覆在所述集流体上的活性物质层，所述第一极片和/或所述第二极片上设置有纤维层，所述纤维层覆盖所述活性物质层；且所述第一极片和/或所述第二极片上具有未被所述活性物质覆盖的区域，该区域存在未被所述纤维层覆盖的空箔区。2.如权利要求1所述的卷绕电芯，其特征在于，所述纤维层覆盖极耳与极片相连的部分。3.如权利要求1所述的卷绕电芯，其特征在于，所述第一极片或所述第二极片包括有平直段和弯折段，所述纤维层的端部延伸至所述第一极片和/或所述第二极片的弯折段上。4.如权利要求1所述的卷绕电芯，其特征在于，所述第一极片的第一表面和第二表面均设置有所述纤维层，所述第一极片的卷绕头端的第一表面上具有第一空箔区。5.如权利要求4所述的卷绕电芯，其特征在于，沿所述卷绕电芯的卷绕方向，所述第一极片第一表面上的所述纤维层的头端边缘超出所述第二极片的头端边缘；和/或，沿所述卷绕电芯的卷绕方向，所述第一极片第二表面上的所述纤维层的头端边缘超出所述第二极片的头端边缘；和/或，沿所述卷绕电芯的卷绕方向，所述第一极片第一表面上所述纤维层的尾端边缘超出所述第二极片第四表面上活性物质层的尾端边缘；和/或，沿所述卷绕电芯的卷绕方向，所述第一极片第二表面上所述纤维层的尾端边缘超出所述第二极片第三表面上活性物质层的尾端边缘。6.如权利要求4所述的卷绕电芯，其特征在于，沿所述卷绕电芯的卷绕方向，所述第一空箔区依次包括第一平直段、第一弯折段和第二平直段，或，所述第一空箔区依次包括第一平直段、第一弯折段、第二平直段，以及第二弯折段的局部；和/或，在所述第一极片的厚度方向上，所述第一极片的第一表面上的第一空箔区的投影与所述第一极片的第二表面的纤维层的投影至少部分重合。7.如权利要求1所述的卷绕电芯，其特征在于，所述纤维层的表面涂覆有无机涂层，所述无机涂层覆盖所述纤维层的部分区域或所述纤维层的全部区域；或，所述纤维层的表面涂覆有聚合物涂层，所述无机涂层覆盖所述纤维层的部分区域或...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛东辉，谢继春，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：新型
国别省市：