一种裸电芯及锂电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池电芯技术领域，特别涉及一种裸电芯及锂电池。


背景技术：

2.锂离子电池以其工作电压高、能量密度高、无记忆效应及环境友好等优点受到科研界和产业界的瞩目，目前锂离子电池被广泛应用于手机、笔记本电脑、平板电脑、数码相机等便携式电子设备中。
3.现有的锂离子电池包含裸电芯和外壳，裸电芯由正极极片、负极极片及内置于正负极极片间的隔膜组成。软包锂离子电池顶点的四个角落是比较薄弱的地方，当锂离子电池在制备、组装或者用户使用发生创伤或跌落时，电池的四角顶点的位置比较容易受损，尤其是裸电芯顶角阳极外伸区破损弯折，极易引起正负极极片接触内部短路的风险，严重时会引起电池起火；现在市面上的改善措施对隔膜的圆弧区分进行加强，然而在循环过程中，极片会发生膨胀，如果隔膜强度过大，会造成极片的应力集中，从而造成拐角极片电解液浸润不足，从而在拐角发生析锂。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.本实用新型要解决的技术问题是提供一种有效解决拐角应力过大、造成电解液浸润不足、提高使用安全、有效防止内部短路起火的裸电芯及锂电池。
6.(二)技术方案
7.为解决上述技术问题，本实用新型公开了一种裸电芯，包括：正极片、负极片、和隔膜，所述正极片和所述负极片通过卷绕结构设置在锂电池壳体内，裸电芯还具有圆弧区和大面区；所述隔膜包括：第一隔膜和第二隔膜，所述第一隔膜设置在所述圆弧区和所述大面区，所述第二隔膜只设置于所述圆弧区，所述锂电池壳体内设置有电解液，所述正极片和所述负极片均浸泡在所述电解液内，所述隔膜卷绕在所述正极片和所述负极片之间，通过设置的第二隔膜，结合第一隔膜能够有效地保证圆弧区的膨胀空间，当电芯循环过程中，能够有效的保证电芯膨胀应力的释放，从而避免电芯析锂；同时由于所述第二隔膜的引入，能够有效的保证拐角电解液的浸润，降低析锂的现象。
8.进一步的，所述第一隔膜与所述第二隔膜相互贴合，能够有效防止卷绕过程中发生卷绕偏移，从而产生安全隐患，提高使用安全性。
9.进一步的，所述第二隔膜的厚度为d1，第一隔膜的厚度为d2，其中1.5≤(d1/d2)≤4，能够保证锂离子的正常扩散，避免析锂现象发生。
10.进一步的，沿卷绕方向，所述第二隔膜(402)的长度为l1，所述第二隔膜(402)所在圈对应的所述第一隔离膜的圆弧弧长为l2，其中(l2/2)≤l1≤l2，保证了在圆弧区有足够的膨胀空间，从而实现电芯的安全性。
11.进一步的，所述裸电芯的最宽部分被所述第二隔膜覆盖，且所述第二隔膜不延伸
至裸电芯的大面区。
12.进一步的，所述第二隔膜的高度和所述第一隔膜的高度相同，能够避免在卷绕过程中卷绕发生偏移，从而存在安全隐患。
13.进一步的，所述第二隔膜由pp材质或pe材质或玻璃纤维材质制成，所述第一隔膜与所述第二隔膜的材料相同或所述第一隔膜与所述第二隔膜互不相同，使用更加多样化，能够根据需求进行生产制造。
14.进一步的，所述第二隔膜的孔隙率小于所述第一隔膜的孔隙率，保证圆弧区的保液能力，满足正常的使用需求。
15.一种锂电池，包括：锂电池壳体以及裸电芯，所述锂电池壳体内设置有电解液，裸电芯浸泡在所述电解液内。
16.(三)有益效果
17.本实用新型一种裸电芯及锂电池相对于现有技术的优点在于：能够有效避免裸电芯的拐角受力过大，有效地进行应力抵消和消除，能够保证正电极片和负电极片与电解液的浸润，保证裸电芯的正常使用，保证锂离子的正常扩散，避免发生析锂现象，提高使用安全性。
附图说明
18.图1为现有技术中裸电芯的结构示意简图；
19.图2为本实用新型一种裸电芯的结构示意简图；
20.图3为本实用新型一种裸电芯纵向一体式结构示意简图；
21.图4为本实用新型一种裸电芯纵向分体式结构示意简图；
22.其中：1为正极片、2为负极片、4为隔膜、401为第一隔膜、402为第二隔膜、5为圆弧区、6为大面区。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
24.参阅图1～图4，一种裸电芯，包括：正极片1、负极片2、和隔膜4，正极片1和负极片2通过卷绕结构设置在锂电池壳体内，本实施例裸电芯还具有圆弧区5和大面区6，圆弧区5和大面区6由正极片1和负极片2卷绕排列时形成，隔膜4包括：第一隔膜401和第二隔膜402，第一隔膜401设置在圆弧区5和大面区6，大面区6为水平设置并且连接两侧的圆弧区5，圆弧区5呈弧形置于裸电芯的两侧，第二隔膜402只设置于圆弧区5，锂电池壳体内设置有电解液，正极片1和负极片2均浸泡在电解液内，隔膜4卷绕在正极片1和负极片2，第一隔膜401与第二隔膜402相互贴合，通过引入第二隔膜402，能够有效的保证圆弧区5的膨胀空间，当电芯循环过程中，能够有效的保证电芯膨胀应力的释放，从而避免电芯析锂；同时由于第二隔膜402的引入，能够有效的保证圆弧区5电解液的浸润，降低析锂的现象。
25.参阅图1～图4，第二隔膜402的厚度为d1，第一隔膜401的厚度为d2，其中1.5≤(d1/d2)≤4，第二隔膜402需要用于电芯膨胀，在本实施例中，第一隔膜401厚度为第一隔膜401与第二隔膜402接触的部分，因此厚度值不能太小，同时第二隔膜402的设置不能过大，
隔膜4过厚会导致锂离子扩散存在困难，从而发生析锂。
26.参阅图1和图2，沿卷绕方向，第二隔膜402的长度为l1，第二隔膜402所在圈对应的所述第一隔离膜的圆弧弧长为l2，其中(l2/2)≤l1≤l2，保证了在圆弧区5有足够的膨胀空间，从而实现电芯的安全性，其中，裸电芯的最宽部分被第二隔膜402覆盖，且第二隔膜402不延伸至裸电芯的大面区6，能够有效的实现第二隔膜402的作用；另外第二隔膜402不能延伸到裸电芯的大面，这可有效的避免裸电芯厚度增加，增加生产困难，或者引起其他使用问题。
27.参阅图2、图3和图4，第二隔膜402的高度和第一隔膜401的宽度相同，能够避免在卷绕过程中卷绕发生偏移，从而存在安全隐患。
28.参阅图1～图4，第二隔膜402由pp材质或pe材质或玻璃纤维材质制成，第一隔膜401与第二隔膜402的材料相同或第一隔膜401与第二隔膜402互不相同，在使用过程中更加多样化。
29.参阅图1～图4，第二隔膜402的孔隙率小于第一隔膜401的孔隙率，能够提高圆弧区5的保液能力，同时更高的孔隙率也说明更容易被压缩，从而实现使用需求。
30.参阅图1～图4，一种锂电池，包括：锂电池壳体以及裸电芯，锂电池壳体内设置有电解液，裸电芯浸泡在所述电解液内，裸电芯的隔膜4卷绕在正极片1和负极片2之间。
31.本实施例裸电芯及锂电池能够有效避免裸电芯的拐角受力过大，有效地进行应力抵消和消除，能够保证正电极片和负电极片与电解液的浸润，保证裸电芯的正常使用，保证锂离子的正常扩散，避免发生析锂现象，提高使用安全性。
32.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。