一種電芯及含有該電芯的電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電芯，由復(fù)合片體和負(fù)極片卷繞而成；其中，所述復(fù)合片體由第一隔膜、第二隔膜和間隔設(shè)置在第一隔膜和第二隔膜之間的多個(gè)正極片復(fù)合而成；所述第一隔膜和第二隔膜均為連續(xù)的一體式隔膜，所述負(fù)極片為連續(xù)的一體式極片；位于所述電芯最內(nèi)側(cè)的第一隔膜、正極片、第二隔膜和負(fù)極片形成第一半圈，位于所述電芯最外側(cè)的第一隔膜、正極片、第二隔膜和負(fù)極片形成第N半圈，從第一半圈到第N半圈，每個(gè)半圈的第一隔膜和第二隔膜之間均復(fù)合有一個(gè)正極片；位于第一半圈的正極片與依次向外的正極片之間的間距依次增加。本發(fā)明提供的電芯，在轉(zhuǎn)角處，正極片和負(fù)極片也緊密貼合，保證了電池在使用過程中的性能穩(wěn)定；同時(shí)，電芯的制作效率高。
【專利說明】
一種電芯及含有該電芯的電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及動(dòng)力電池的卷繞電芯結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種電芯及含有該電芯的電池。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新能源產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，特別是新能源汽車的不斷興起;對(duì)動(dòng)力電池的產(chǎn)量、電芯的制造效率以及性能的穩(wěn)定性都提出了更高的要求。
[0003]傳統(tǒng)的方形電芯有疊片電芯(Z字疊片、制袋疊片等)、方形卷繞電芯、卷繞式疊片電芯。如圖1所示，目前的Z字疊片電芯結(jié)構(gòu)，由多個(gè)正極片4、多個(gè)負(fù)極片3以及單層連續(xù)隔膜I交替皇疊形成;或者如圖2所示，由負(fù)極片3和正極袋5料交替皇疊形成;或者由帶狀正極片、負(fù)極片、上隔膜和下隔膜對(duì)中對(duì)齊，再由卷繞頭夾住隔膜端部依次將正極片和負(fù)極片帶入連續(xù)單向卷繞，達(dá)到預(yù)設(shè)長度后，分別切斷正極片、負(fù)極片和隔膜，貼好收尾膠制成。
[0004]上述的幾種電芯制作過程和結(jié)構(gòu)中，因?yàn)檗D(zhuǎn)角處正極片和負(fù)極片貼合不緊而產(chǎn)生使用過程中性能不穩(wěn)定；同時(shí)，在制作過程中，需要針對(duì)上述貼合不緊做相應(yīng)的測(cè)試或者后續(xù)工藝調(diào)整，增加了制作工序，造成電芯制作效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一，提供一種制作效率高、正極片和負(fù)極片貼合緊的電芯及含有該電芯的電池。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明提供了一種電芯，由復(fù)合片體和負(fù)極片卷繞而成;其中，所述復(fù)合片體由第一隔膜、第二隔膜和間隔設(shè)置在第一隔膜和第二隔膜之間的多個(gè)正極片復(fù)合而成;所述第一隔膜和第二隔膜均為連續(xù)的一體式隔膜，所述負(fù)極片為連續(xù)的一體式極片;位于所述電芯最內(nèi)側(cè)的第一隔膜、正極片、第二隔膜和負(fù)極片形成第一半圈，位于所述電芯最外側(cè)的第一隔膜、正極片、第二隔膜和負(fù)極片形成第N半圈，從第一半圈到第N半圈，每個(gè)半圈的第一隔膜和第二隔膜之間均復(fù)合有一個(gè)正極片;位于第一半圈的正極片與依次向外的正極片之間的間距依次增加。
[0008]—些實(shí)施例中，每個(gè)正極片上設(shè)置有正極耳，位于第一半圈的正極耳與依次向外的正極耳之間的間距依次增加。
[0009]—些實(shí)施例中，相鄰兩個(gè)正極片上的正極耳對(duì)稱設(shè)置。
[0010]一些實(shí)施例中，所述正極耳位于正極片的一側(cè)。
[0011 ] 一些實(shí)施例中，所述電芯的最外圈為負(fù)極片。
[0012]—些實(shí)施例中，所述電芯的最外圈為第一隔膜和第二隔膜。
[0013]—些實(shí)施例中，所述負(fù)極片上設(shè)置有負(fù)極耳，所述負(fù)極耳與所述正極耳錯(cuò)位設(shè)置。
[0014]另外，本發(fā)明還提供了一種電池，包括本發(fā)明提供的電芯。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提供的電芯，在轉(zhuǎn)角處，正極片和負(fù)極片也緊密貼合，保證了電池在使用過程中的性能穩(wěn)定;同時(shí)，電芯的制作效率高。
【附圖說明】
[0016]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中Z型疊片電芯示意圖。
[0017]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中制袋疊片電芯示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明提供復(fù)合片體示意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明提供的負(fù)極片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5是本發(fā)明提供的復(fù)合片體組成示意圖。
[0021]圖6是本發(fā)明提供的負(fù)極片外包的電芯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7是本發(fā)明提供的隔膜外包的電芯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖8是本發(fā)明提供的全極耳電芯示意圖。
[0024]圖9是本發(fā)明提供的正負(fù)極耳錯(cuò)位的電芯示意圖。
[0025]附圖標(biāo)記:
[0026]隔膜I;第一隔膜11;第二隔膜12;復(fù)合片體2;負(fù)極片3;負(fù)極耳31;正極片4;正極耳41 ；正極袋5。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0028]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0029]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0030]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“設(shè)置”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0031]下面結(jié)合附圖3-9詳細(xì)說明本發(fā)明提供的技術(shù)方案。
[0032]本發(fā)明提供了一種電芯，由復(fù)合片體2和負(fù)極片3卷繞而成。在制作過程中，卷繞部件首先夾住復(fù)合片體2的頭部，也就是本發(fā)明中所述的電芯最內(nèi)側(cè)的一端端部，先卷繞一定長度后，再引入負(fù)極片3的端部，將復(fù)合片體2和負(fù)極片3共同卷繞，從第一半圈一直到第N半圈，同時(shí)在卷繞完第N半圈后，繼續(xù)卷繞隔膜I或者負(fù)極片3，形成外包；當(dāng)卷繞達(dá)到預(yù)定層數(shù)后，切斷復(fù)合片體2和負(fù)極片3，收尾并貼膠，形成最終的電芯。
[0033]如圖3和圖5所示，上述復(fù)合片體2由第一隔膜11、第二隔膜12和間隔設(shè)置在第一隔膜11和第二隔膜12之間的多個(gè)正極片4復(fù)合而成。在制作過程中，如圖5所示，先制備上述復(fù)合片體2，將正極片4設(shè)置在第一隔膜11和第二隔膜12之間，使之復(fù)合成一體式復(fù)合片體2。其中，第一隔膜11和第二隔膜12均為連續(xù)的一體式隔膜1，而正極片4為多個(gè)且不連續(xù);每個(gè)正極片4對(duì)應(yīng)一個(gè)卷繞周期，即本發(fā)明所述的一個(gè)半圈(第一半圈至第N半圈)，其中第一半圈為位于電芯最內(nèi)側(cè)的，同時(shí)包含有第一隔膜11、一個(gè)正極片4、第二隔膜12和負(fù)極片3的半圈；同理，第N半圈是位于電芯最外側(cè)的同時(shí)包含第一隔膜11、一個(gè)正極片4、第二隔膜12和負(fù)極片3的半圈。而最外側(cè)的第一隔膜11、第二隔膜12或負(fù)極片3，由于是最后用于電芯的外包使用，不具有同時(shí)含有第一隔膜11、一個(gè)正極片4。第二隔膜12和負(fù)極片3的多層結(jié)構(gòu)，因此不能視為本發(fā)明中所述的半圈。
[0034]在本發(fā)明中，如上述，在每個(gè)半圈的第一隔膜11和第二隔膜12之間，復(fù)合有一個(gè)正極片4。同時(shí)，因?yàn)殡娦緩牡谝话肴χ恋贜半圈，電芯的厚度是逐漸增加的，因此，位于第一半圈的正極片4與依次向外的正極片4之間的間距，也要根據(jù)電芯的厚度逐漸調(diào)整，依次增加。例如，位于第一半圈的正極片4與位于第二半圈的正極片4之間的間距，就要比位于第二半圈的正極片4與位于第三半圈的正極片4之間的間距要小，依次類推，正極片4從電芯的最內(nèi)側(cè)到最外側(cè)，兩個(gè)正極片4之間的間距是逐漸增加的。
[0035]如圖3和圖5所示，本發(fā)明中，考慮到正極片4是多個(gè)且不連續(xù)，最好的電流引出方式就是在每個(gè)正極片4上都設(shè)置有正極耳41，同時(shí)，因?yàn)檎龢O片4之間的間距依次增加，那么相鄰兩個(gè)正極耳41之間的間距，從內(nèi)至外也是依次增加的。
[0036]如圖3所示，為了保證卷繞后，正極耳41在電芯寬度方向上的同側(cè)，相鄰兩個(gè)正極片4上的正極耳41設(shè)置為對(duì)稱機(jī)構(gòu);這樣，在卷繞后，正極耳41的位置能夠?qū)R。
[0037]同時(shí)將正極耳41設(shè)置在正極片4的一側(cè)，以使得正極耳41在電芯寬度方向上的一偵U，而不是位于中間，便于電流的引出和與外部引出結(jié)構(gòu)的配合。
[0038]在本發(fā)明中，卷繞之前先制備復(fù)合片體2，該復(fù)合片體2由第一隔膜11、第二隔膜12和間隔設(shè)置在第一隔膜11和第二隔膜12之間的多個(gè)正極片4先制備復(fù)合片體2。一方面，無需在后續(xù)的工序中，再添加正極片4放置的操作或設(shè)備；另一方面，也有效的避免了在轉(zhuǎn)角處正極片4和負(fù)極片3貼合不緊對(duì)電池性能穩(wěn)定性的影響。
[0039]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述相鄰兩個(gè)正極片4之間的間距，從內(nèi)至外依次增加，與電芯的厚度增加參數(shù)要求相一致，并可根據(jù)具體的條件做相應(yīng)的調(diào)整。
[0040]如圖6所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，電芯的最外圈為負(fù)極片3，即所謂的負(fù)極外包方案;通過負(fù)極片3的包裹，將電芯固定起來，便于后面的貼膠工序。
[0041]同樣，如圖7所示，在本發(fā)明的另外一些實(shí)施例中，電芯的最外圈也可以試第一隔膜11和第二隔膜12，即隔膜I外包方案;通過第一隔膜11和第二隔膜12的包裹，將電芯固定起來，便于后面的貼膠工序。當(dāng)然，上述第一隔膜11和第二隔膜12同時(shí)包裹，只是發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案;在實(shí)際操作中，也可以選取其中的一個(gè)隔膜I進(jìn)行外包，也能夠?qū)崿F(xiàn)一樣的功會(huì)K。
[0042]不管是負(fù)極外包還是隔膜I外包，都是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體情況選取的；本發(fā)明并不做限制，在具體生產(chǎn)過程中，可以選擇負(fù)極外包，也可以選擇隔膜I外包。
[0043]如圖4所示，本發(fā)明的實(shí)施例中，負(fù)極片3上也要設(shè)置負(fù)極耳31，便于電流的引出以及與正極耳41的配合；同時(shí)，負(fù)極耳31要與正極耳41錯(cuò)位設(shè)置，比如，若正極耳41設(shè)置在正極片4的一側(cè)，那么負(fù)極耳31就設(shè)置在與之對(duì)應(yīng)的另外一側(cè)，在引出電流時(shí)，正極耳41和負(fù)極耳31的引出不會(huì)發(fā)生干涉，降低短路的風(fēng)險(xiǎn)。
[0044]本發(fā)明還提供了一種電池，包括上述電芯；更具體的說，是由上述電芯制備而成，同時(shí)加上電流引出、端蓋結(jié)構(gòu)以及外殼等電池必不可少的部件，形成電池。
[0045]如圖8所示，本發(fā)明的一些實(shí)施例中，可以將正極耳41和負(fù)極耳31做成大的全極耳引出，此時(shí)，正極耳41或負(fù)極耳31的寬度與電芯的寬度接近，通過全極耳來引出電流。此時(shí)，正極耳41位于電芯的一端，而負(fù)極耳31位于電芯的另一端。
[0046]而另外一些實(shí)施例中，如圖9所示，將正極耳41和負(fù)極耳31錯(cuò)位設(shè)置，這樣，就可以將正極耳41和負(fù)極耳31設(shè)置在電池的同一端;端部一側(cè)引出正極耳41、一側(cè)引出負(fù)極耳31。
[0047]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0048]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電芯，其特征在于，由復(fù)合片體和負(fù)極片卷繞而成； 所述復(fù)合片體由第一隔膜、第二隔膜和間隔設(shè)置在第一隔膜和第二隔膜之間的多個(gè)正極片復(fù)合而成;所述第一隔膜和第二隔膜均為連續(xù)的一體式隔膜，所述負(fù)極片為連續(xù)的一體式極片； 位于所述電芯最內(nèi)側(cè)的第一隔膜、正極片、第二隔膜和負(fù)極片形成第一半圈，位于所述電芯最外側(cè)的第一隔膜、正極片、第二隔膜和負(fù)極片形成第N半圈，從第一半圈到第N半圈，每個(gè)半圈的第一隔膜和第二隔膜之間均復(fù)合有一個(gè)正極片； 位于第一半圈的正極片與依次向外的正極片之間的間距依次增加。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯，其特征在于，每個(gè)正極片上設(shè)置有正極耳，位于第一半圈的正極耳與依次向外的正極耳之間的間距依次增加。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電芯，其特征在于，相鄰兩個(gè)正極片上的正極耳對(duì)稱設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電芯，其特征在于，所述正極耳位于正極片的一側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯，其特征在于，所述電芯的最外圈為負(fù)極片。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯，其特征在于，所述電芯的最外圈為第一隔膜和第二隔膜。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電芯，其特征在于，所述負(fù)極片上設(shè)置有負(fù)極耳，所述負(fù)極耳與所述正極耳錯(cuò)位設(shè)置。8.一種電池，其特征在于，包括權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的電芯。
【文檔編號(hào)】H01M10/04GK105870488SQ201610201538
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日
【發(fā)明人】陳飛, 楊吉, 陽如坤, 魏宏生
【申請(qǐng)人】深圳吉陽智云科技有限公司