一种正极片、具有内部空间的电池卷芯及圆柱电池的制作方法

本实用新型涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种正极片、具有内部空间的电池卷芯及圆柱电池。

背景技术：

目前动力电池领域，以结构划分，主要包括方形铝壳、圆柱铝壳和软包电池三大类，以特斯拉为代表的整车厂带动了圆柱电池的动力领域的蓬勃发展。圆柱电池具有高能量密度和高一致性的优点，前期18650型号的圆柱电池主要在数码领域应用较多，但随着新能源汽车对锂离子电池的旺盛需求，动力圆柱电池也得到了长足发展。为了便于后期配组，圆柱电池型号已经不限于18650型号的小圆柱，更大尺寸的圆柱电池，如21700、26650和32135等，被认为更合适用于动力电池领域。但同时，随着尺寸的增大，也会带来一些突出的问题。例如，圆柱电池由于内部空间更紧致，并且圆形结构的束缚力强，电池基本零膨胀，导致大圆柱电池在高度方向上容易浸润不良，特别是中部区域离两端最远，在电池充放电一段时间后出现电解液不足，造成电池析锂和容量损失。

技术实现要素：

为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种正极片、具有内部空间的电池卷芯及圆柱电池。

本实用新型提出的一种正极片，所述正极片上设有沿其长度方向间距布置的孔洞。

优选地，各孔洞面积总和小于或等于正极片总面积的5％。

优选地，孔洞位于正极片的中轴线上。

优选地，孔洞为规则的几何形状。

优选地，孔洞为不规则的几何形状。

优选地，正极片包括极耳留白区域和极片敷料主区域，孔洞位于极片敷料主区域。

一种具有内部空间的电池卷芯，包括如上述所述的正极片。

优选地，还包括第一隔膜、负极片和第二隔板，所述正极片、第一隔膜、负极片、第二隔板依次层叠并卷绕以形成所述电池卷芯。

一种圆柱电池，包括：具有内部空间的电池卷芯。

优选地，正极片上孔洞在卷绕方向上的间距大于所述圆柱电池周长的1/2。

本实用新型中，通过在正极片中轴方向上制作一定数量的孔洞，待其卷绕成卷芯后，孔洞处可以储存一定数量的电解液，缓解由结构紧密带来的电解液供应不足的问题。同时，孔洞的存在在一定程度上缓解了卷芯中部的应力集中，有利于提升电池在此区域的动力学性能，结合上述电解液供应的缓解，可以很大程度上解决目前大圆柱电池充放电循环后析锂的问题。

附图说明

图1为实用新型提出的一种正极片的结构示意图一；

图2为实用新型提出的一种正极片的结构示意图二。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。

如图1-2所示，图1为实用新型提出的一种正极片的结构示意图一；图2为实用新型提出的一种正极片的结构示意图二。

参照图1-2，本实用新型提出的一种正极片，所述正极片上设有沿其长度方向间距布置的孔洞1。

此外，为了保障电池容量不至于降低太多，本实施例中，各孔洞1面积总和小于或等于正极片总面积的5％。且孔洞1位于正极片的中轴线上。

本实施例中，孔洞1为规则的几何形状或者为不规则的几何形状。

本实施例中，正极片包括极耳留白区域01和极片敷料主区域02，孔洞位于极片敷料主区域02。

本实用新型提出的一种具有内部空间的电池卷芯，所述电池卷芯由负极片、隔膜、以及如上述所述的正极片卷绕而成。

实施例1

基于32135型磷酸铁锂圆柱电池工艺，进行本实用新型所述新型圆柱电池的制作。常规地，圆形卷芯由正极片、隔膜、负极片、隔膜卷绕而成。正极片是由铝集流体及连续涂覆于其上正极材料组成，铝集流体厚度12μm，集流体上正极涂覆双面面密度为416g/m2，涂覆宽度117mm，极片辊压厚度198μm；负极片是由铜集流体及连续涂覆于其上的负极材料组成，铜集流体厚度6μm，集流体上正极涂覆双面面密度为98g/m2，涂覆宽度120mm，极片辊压厚度125μm；隔膜采用14μmpe基膜，正极片卷绕长度约为2米。

正极片在卷绕之前经冲压进行冲孔，以形成沿中轴方向等间距间隔分布有长条形状的孔洞1。如图1所示，正极片包括极耳留白区域01和极片敷料主区域02。孔洞1设置在敷料主区域02中轴方向上，且孔洞1间的间距为10cm，孔洞1的长*宽＝25mm*5mm。综合得出，卷芯内部孔洞1区域的总面积占正极片敷料主区域02面积的比例约为1％。

实施例2

正极片在卷绕之前经冲压进行冲孔，以形成沿中轴方向等间距间隔分布有圆形的孔洞1。如图2所示，正极片包括极耳留白区域01和极片敷料主区域02。孔洞1设置在敷料主区域02中轴方向上。其中，孔洞1间的间距为12cm，孔洞1的直径为8mm。综合得出，卷芯内部圆形孔洞1区域的总面积占正极片敷料主区域02面积的比例约为0.35％。

由上可知，本实用新型通过在正极片中轴方向上制作一定数量的孔洞1，待其卷绕成卷芯后，孔洞1处可以储存一定数量的电解液，缓解由结构紧密带来的电解液供应不足的问题。同时，孔洞1的存在在一定程度上缓解了卷芯中部的应力集中，有利于提升电池在此区域的动力学性能，结合上述电解液供应的缓解，可以很大程度上解决目前大圆柱电池充放电循环后析锂的问题。

一种圆柱电池，包括：具有内部空间的电池卷芯。

本实施例中，正极片上孔洞1在卷绕方向上的间距大于所述圆柱电池周长的1/2，以保障电解液的存储效果。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种正极片，其特征在于，所述正极片上设有沿其长度方向间距布置的孔洞(1)；

各孔洞(1)面积总和小于或等于正极片总面积的5％；

孔洞(1)位于正极片的中轴线上。

2.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，孔洞(1)为规则的几何形状。

3.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，孔洞(1)为不规则的几何形状。

4.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，正极片包括极耳留白区域(01)和极片敷料主区域(02)，孔洞(1)位于极片敷料主区域(02)。

5.一种具有内部空间的电池卷芯，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一项所述正极片。

6.根据权利要求5所述的具有内部空间的电池卷芯，其特征在于，还包括第一隔膜、负极片和第二隔板，所述正极片、第一隔膜、负极片、第二隔板依次层叠并卷绕以形成所述电池卷芯。

7.一种圆柱电池，其特征在于，包括如权利要求5-6中任一项所述的具有内部空间的电池卷芯。

8.根据权利要求7所述的圆柱电池，其特征在于，孔洞(1)在正极片长度方向上的间距大于所述圆柱电池周长的1/2。

技术总结
本实用新型公开了一种正极片、具有内部空间的电池卷芯及圆柱电池，一种正极片，所述正极片上设有沿其长度方向间距布置的孔洞。一种具有内部空间的电池卷芯，包括如上述所述的正极片。一种圆柱电池，包括：具有内部空间的电池卷芯。本实用新型可有效缓解由结构紧密带来的电解液供应不足的问题，并解决目前大圆柱电池充放电循环后析锂的问题。

技术研发人员：欧阳浩淼;周皖岳
受保护的技术使用者：合肥国轩高科动力能源有限公司
技术研发日：2020.06.18
技术公布日：2021.07.30