电池芯包的制作方法

本实用新型涉及电池制造技术领域，尤其是涉及一种电池芯包。

背景技术：

锂离子电池作为新型的高能化学电源，常因过流、内部析锂枝晶导致短路，过充等引发一系列的安全问题。而在现有技术中，卷绕式锂离子电池存在正面与侧面张力不一致的现象，内部应力不均匀，对涂布的要求更高，而且要求极片层有一定弹性，否则弯折处容易脱落断裂，而叠片电池，内阻较高，叠片设备效率较慢，且焊接更加困难容易虚焊，存在改进的空间。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池芯包，能够保证电池芯包的内部应力均匀，增强了电池芯包的安全性。

根据本实用新型实施例的电池芯包，包括：正极片和负极片，所述正极片和所述负极片中的一个构造为包括多个依次叠置的子极片，所述正极片和所述负极片中的另一个构造为缠绕式的极卷，所述极卷依次缠绕于多个所述子极片外，且所述极卷的两侧均贴附有隔膜。

根据本实用新型实施例的电池芯包，将正极片和负极片以卷绕和叠片结合的方式进行包膜，能够使得子极片的正面与侧面的张力一致，内部应力均匀，增强了电池芯包的安全性，且使电池行包兼顾卷绕组装简单、效率高以及叠片内阻小、温升低，尺寸形状可控制等优势。

根据本实用新型一些实施例的电池芯包，所述极卷包括多层极片段和连接于两层所述极片段之间的弧形段，多层所述极片段与多个所述子极片交错叠置。

根据本实用新型一些实施例的电池芯包，多个所述子极片包括第一子极片、第二子极片、第三子极片、……、第n-1子极片、第n子极片、第n+1子极片；多层所述极片段包括第一极片段、第二极片段、第三极片段、……、第n-1极片段、第n极片段、第n+1极片段；所述第一极片段和所述第二极片段叠置于所述第一子极片的两侧，所述第二子极片叠置于所述第一极片段背离所述第一子极片的一侧，所述第三子极片叠置于所述第二极片段背离所述第一子极片的一侧，……，所述第n子极片叠置于所述第n-1极片段背离所述第n-1子极片的一侧，所述第n+1子极片叠置于所述第n极片段背离所述第n-1子极片的一侧，其中，n为正整数，且n≥2。

根据本实用新型一些实施例的电池芯包，所述弧形段包括第一侧弧形段和第二侧弧形段，所述第一侧弧形段用于将所述第n-1极片段的第一端和所述第n极片段的第一端相连，所述第二侧弧形段用于将所述第n极片段的第二端和所述第n+1极片段的第二端相连。

根据本实用新型一些实施例的电池芯包，所述第一侧弧形段包括一层第一侧弧形段、二层第一侧弧形段、……、n层第一侧弧形段，所述一层第一侧弧形段用于将所述第一极片段的第一端和所述第二极片段的第一端相连，所述二层第一侧弧形段用于将所述第三极片段的第一端和第四极片段的第一端相连，……，所述n层第一侧弧形段用于将第2n-1极片段的第一端和第2n极片段的第一端相连；所述第二侧弧形段包括一层第二侧弧形段、二层第二侧弧形段、……、n层第二侧弧形段，所述一层第二侧弧形段用于将所述第二极片段的第二端和所述第三极片段的第二端相连，所述二层第二侧弧形段用于将所述第四极片段的第二端和第五极片段的第二端相连，……，所述n层第二侧弧形段用于将所述第2n极片段的第一端和第2n+1极片段的第二端相连。

根据本实用新型一些实施例的电池芯包，所述一层第一侧弧形段、所述二层第一侧弧形段、……、所述n层第一侧弧形段均构造为圆弧形段且圆心均位于所述第一子极片的第一端，所述一层第二侧弧形段、所述二层第二侧弧形段、……、所述n层第二侧弧形段均构造为圆弧形段且圆心均位于所述第一极片段的第二端。

根据本实用新型一些实施例的电池芯包，所述极片段的面积与所述子极片的面积相同。

根据本实用新型一些实施例的电池芯包，所述极片段与相邻的两个所述子极片之间的间距相同，且所述子极片与相邻的两个所述极片段之间的间距相同。

根据本实用新型一些实施例的电池芯包，任意相邻的所述子极片和所述极片段之间的间距相同。

根据本实用新型一些实施例的电池芯包，所述电池芯包适用于电池模组、pack、电动汽车、储能电站、飞行器、轮船或云轨。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一些实施例的电池芯包的结构示意图。

附图标记：

电池芯包100，

第一子极片11，第二子极片12，第三子极片13，第一极片段21，第二极片段22，第三极片段23，第四极片段24，第一侧弧形段31，一层第一侧弧形段311，二层第一侧弧形段312，一层第二侧弧形段32，隔膜4。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1描述根据本实用新型实施例的电池芯包100。

根据本实用新型实施例的电池芯包100，包括：正极片和负极片，通过正极片和负极片进行电池芯包100的充电和放电，需要说明的是，负极片主要为石墨材料，便于电池芯包100的充电和放电，且石墨材料价格更低，利于节约生产成本。

如图1所示，正极片和负极片中的一个构造为包括多个依次叠置的子极片，正极片和负极片中的另一个构造为缠绕式的极卷。可以理解的是，在本实用新型中，可将正极片构造为多个依次叠置的子极片，负极片构造为缠绕式的极卷；或者将正极片构造为缠绕式的极卷，负极片构造为多个依次叠置的子极片。也就是说，正极片的结构和负极片的结构可根据不同的使用需求进行灵活地选择，利于电池芯包100的设计和布置。

其中，极卷依次缠绕于多个子极片外，便于对多个子极片起到保护作用，且能够保证子极片的正面与侧面的张力一致，使得电池芯包100的内部应力均匀，从而增强电池芯包100的结构稳定性，且极卷利于将多个子极片分别间隔开，避免电池芯包100内部产生游离电解液，使得电池芯包100拥有更高倍率的放电能力。

极卷的两侧均贴附有隔膜4，也就是说，在极卷的两个侧面均具有一层隔膜4，需要说明的是，在将负极片构造为缠绕式的极卷时，可提前将隔膜4与负极片通过辊压或热压的方式集成在一起，使其中心是负极片，负极片的两个侧面分别集成一层隔膜4，从而形成一个极卷。通过这样的设置方式，使得隔膜4能够对负极片的两个侧面实现完全的覆盖，且隔膜4的尺寸应大于负极片的尺寸，使得在电池芯包100内，负极片的面积大于正极片的面积，利于保证正极片的作用能够充分发挥，且隔膜4与负极片贴合边缘的余料部分可全部为负极，从而提高电池芯包100的充电和放电性能。

同时，在本实用新型中，在将负极片构造为缠绕式的极卷时，负极片与隔膜4卷也可处于分离状态，在电池芯包100制造前不用将隔膜4与负极片集成，可在放置一层正极片后，负极片与隔膜4同时卷绕，从而实现电池芯包100的安装，利于降低电池芯包100的安装难度，提高电池芯包100的生产效率。

根据本实用新型实施例的电池芯包100，将正极片和负极片以卷绕和叠片结合的方式进行包膜，能够使得子极片的正面与侧面的张力一致，内部应力均匀，增强了电池芯包100的安全性，且使电池行包兼顾卷绕组装简单、效率高以及叠片内阻小、温升低，尺寸形状可控制等优势。

在一些实施例中，如图1所示，极卷包括多层极片段和连接于两层极片段之间的弧形段，且极片段的长度应不小于子极片的长度，便于极卷更好地缠绕于子极片外，可以理解的是，极片段和弧形段相连，且极片段与弧形段可为一体成型结构，便于将极卷更好地缠绕于子极片外，增强电池芯包100的机构稳定性，且将两层极片段之间的连接处设置为圆弧形段，能够防止极卷的弯折部分出现脱落和断裂，增强电池芯包100的安全性，并且利于控制电池芯包100的尺寸形状，增强电池芯包100设计的灵活性。

如图1所示，多层极片段与多个子极片交错叠置，也就是说，相邻的两个极片段之间具有一个子极片，便于提高电池芯包100的容量密度，提高电池芯包100的输出功率和使用寿命。

如图1所示，多个子极片包括第一子极片11、第二子极片12、第三子极片13、……、第n-1子极片、第n子极片、第n+1子极，且多个子极片均为叠层设置，子极片的具体数量可根据不同的使用需求进行进行灵活地选择。

多层极片段包括第一极片段21、第二极片段22、第三极片段23、……、第n-1极片段、第n极片段、第n+1极片段，多个极片段均为叠层设置，极片段的具体数量可根据不同的使用需求进行进行灵活地选择。

如图1所示，第一极片段21和第二极片段22叠置于第一子极片11的两侧，第二子极片12叠置于第一极片段21背离第一子极片11的一侧，第三子极片13叠置于第二极片段22背离第一子极片11的一侧，……，第n子极片叠置于第n-1极片段背离第n-1子极片的一侧，第n+1子极片叠置于第n极片段背离第n-1子极片的一侧，其中，n为正整数，且n≥2。也就是说，第二子极片12叠置于第一子极片11的上方，第三子极片13叠置于第一子极片11的下方，……，第n子极片叠置于第n-1子极片的上方，第n+1子极片叠置于第n-1子极片的下方，其中，n为正整数，且n≥2。可以理解的是，在本实用新型中，子极片的叠置方式是根据极卷的缠绕方向进行确定的，从而保证极卷能够更好地缠绕于子极片上，增强电池芯包100的结构稳定性。

如图1所示，弧形段包括第一侧弧形段31和第二侧弧形段，第一侧弧形段31用于将第n-1极片段的第一端和第n极片段的第一端相连，第二侧弧形段用于将第n极片段的第二端和第n+1极片段的第二端相连，便于极卷的弧形段对子极片的两端进行全面的缠绕，从而避免电池芯包100内部产生游离电解液，使得电池芯包100拥有更高倍率的放电能力。

如图1所示，第一侧弧形段31包括一层第一侧弧形段311、二层第一侧弧形段312、……、n层第一侧弧形段31，一层第一侧弧形段311用于将第一极片段21的第一端和第二极片段22的第一端相连，二层第一侧弧形段312用于将第三极片段23的第一端和第四极片段24的第一端相连，……，n层第一侧弧形段31用于将第2n-1极片段的第一端和第2n极片段的第一端相连；也就是说，二层第一侧弧形段312缠绕于一层第一侧弧形段311背离子极片第二端的外侧，一层第一侧弧形段311和二层第一侧弧形段312也为叠置设置，便于极卷更好地缠绕于子极片上。

第二侧弧形段包括一层第二侧弧形段32、二层第二侧弧形段、……、n层第二侧弧形段，一层第二侧弧形段32用于将第二极片段22的第二端和第三极片段23的第二端相连，二层第二侧弧形段用于将第四极片段24的第二端和第五极片段的第二端相连，……，n层第二侧弧形段用于将第2n极片段的第一端和第2n+1极片段的第二端相连。也就是说，二层第二侧弧形段缠绕于一层第二侧弧形段32背离子极片第一端的外侧，一层第二侧弧形段32、二层第二侧弧形段也为叠置设置，便于极卷更好地缠绕于子极片上。

如图1所示，一层第一侧弧形段311、二层第一侧弧形段312、……、n层第一侧弧形段31均构造为圆弧形段且圆心均位于第一子极片11的第一端，一层第二侧弧形段32、二层第二侧弧形段、……、n层第二侧弧形段均构造为圆弧形段且圆心均位于第一极片段21的第二端。也就是说，与弧形段相连的极片段的长度与子极片的长度相同，且一层第一侧弧形段311到第一子极片11的第一端的距离与第一极片段21到第一子极片11的垂直方向上的距离相同，从而使得极卷在缠绕于子极片时，极卷到子极片的距离均保持相等，利于保证子极片的正面与侧面的张力一致，电池芯包100的内部应力均匀，且保证电池芯包100的具有均匀的充电和放电性能，增强电池芯包100的安全性。

极片段的面积与子极片的面积相同，能够避免材料的浪费，且便于在极片段能够在实现对子极片的缠绕的同时，降低设计难度和生产成本。

如图1所示，极片段与相邻的两个子极片之间的间距相同，且子极片与相邻的两个极片段之间的间距相同，也就是说，在将极卷缠绕于子极片时，极片段与相邻的子极片之间的间距均相同，利于保证电池芯包100内部各处的应力均相同，从而增强电池芯包100的结构稳定性，且使得电池芯包100的尺寸形状易于控制，降低设计难度。

如图1所示，任意相邻的子极片和极片段之间的间距相同，利于降低极卷缠绕于子极片时的安装难度，提高电池芯包100的装配效率。

需要说明的是，在具体的安装过程中，先放置一张正极片，之后将携带有隔膜4的负极片围绕正极片进行卷绕，再在负极片的外侧再放置两张正极片，以此类推，最后最外侧以负极片包裹收尾，通过将负极片构造为极卷，正极片构造为子极片，可以保证负极的面积大于正极的面积，保证正极片的作用充分发挥，同时可以使极卷缠绕子极片后的边缘余料部分为负极，负极主要为石墨材料，利于节约成产成本。

在一些实施例中，电池芯包100适用于电池模组、pack、电动汽车、储能电站、飞行器、轮船或云轨。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。