一种电芯的制作方法

1.本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种卷绕式电芯。


背景技术：

2.随着国家能源策略的转换及电动车市场的发展，动力电池的需求增长明显。动力电池对大电流高倍率放电性能有很大的需求，从而对极片的涂布厚度进一步压缩，使得极片越来越薄。但极片厚度很薄时，卷绕出来的电芯的内圈容易发生皱褶，皱褶会造成正、负极片间形成间隙，充放电过程中析出的锂枝晶会刺穿隔膜，导致正、负极片接触短路，严重时会引发电池热失控、起火、爆炸等安全事故。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种可以防止电芯内圈发生皱褶的电芯。
4.一种电芯，包括第一极片、第二极片及隔膜，所述第一极片和所述第二极片上分别设置有极耳，所述第一极片、所述第二极片及所述隔膜按照第一极片、隔膜、第二极片、隔膜的顺序叠放卷绕成电芯，所述第二极片位于所述第一极片的外侧；在所述第一极片的第一卷绕弯折处和第二卷绕弯折处设置有胶纸。
5.如上所述的电芯，进一步的，所述胶纸的厚度为6μm～40μm。
6.如上所述的电芯，进一步的，所述第一极片的厚度小于或等于85μm。
7.如上所述的电芯，进一步的，所述第一极片的厚度在40um～85um之间。
8.如上所述的电芯，进一步的，设置于所述第一卷绕弯折处的所述贴纸的第一侧边和所述第一极片的首极耳的第一侧边之间的距离为(w-h)
±
(5～10)mm，其中，w为电芯的宽度，h为电芯的厚度；设置于所述第二卷绕弯折处的所述贴纸的第一侧边和所述第一极片的首极耳的第一侧边之间的距离为2
×
(w-h)
±
(5～10)mm。
9.如上所述的电芯，进一步的，所述第一卷绕弯折处和所述第二卷绕弯折处之间设置有连续延伸的胶纸。
10.如上所述的电芯，进一步的，所述胶纸的起始端位于所述第一卷绕弯折处之前。
11.如上所述的电芯，进一步的，所述胶纸的第一侧边和所述第一极片的卷绕首端之间的距离为2mm～10mm，所述胶纸的第二侧边和所述第一极片的卷绕首端之间的距离为2
×
(w-h)+(5～10)mm。
12.如上所述的电芯，进一步的，所述第一极片上设置有至少两个极耳；和/或，所述第二极片上设置有至少两个极耳。
13.如上所述的电芯，进一步的，所述胶纸位于所述第一极片的内侧表面。
14.由以上技术方案可知，本实用新型在位于电芯内层的极片的第一卷绕弯折处和第二卷绕弯折处设置胶纸，以增加对应位置处极片的总厚度，来防止卷绕后电芯压扁过程中极片在弯折处发生褶皱，保持极片的平整，这样就可以避免正、负极片间形成间隙，充放电过程中析出的锂枝晶会刺穿隔膜导致正、负极片接触短路，达到了提高产品良率，降低电池
安全隐患的目的，而且胶纸的设置位置不会影响电池的容量和充放电情况。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型实施例1电芯的结构示意图；
17.图2为本实用新型实施例1负极片的展开示意图；
18.图3为沿图2中空心箭头所示方向看的示意图；
19.图4为本实用新型实施例2电芯的结构示意图；
20.图5为本实用新型实施例2负极片的展开示意图；
21.图6为沿图5中空心箭头所示方向看的示意图。
22.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。
具体实施方式
23.下面结合附图对本实用新型进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的附图会不依一般比例做局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。需要说明的是，附图采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；术语“正”、“反”、“底”、“上”、“下”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。
24.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“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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。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。
25.电芯一般包括第一极片、第二极片和隔膜，第一极片可以是正极片或负极片，第二极片则对应是负极片或正极片，下面是以负极片是第一极片，正极片是第二极片为例进行说明。隔膜设置于正极片和负极片之间，用于将正、负极片隔开，实现正、负极片的绝缘。正、负极片上分别设置有正极耳和负极耳。卷绕时，将正极片和负极片、隔膜叠放在一起，卷成电芯。
26.实施例1
27.如图1所示，本实施例的电芯包括正极片1、负极片2及隔膜3，为了便于区分，图1中用虚线表示隔膜，用实线表示极片的集流体，用点线表示涂覆在集流体表面的活性物质层。本实施例的隔膜有两片，将隔膜和正、负极片按负极片2、隔膜3(第一隔膜)、正极片1、隔膜3
(第二隔膜)的顺序叠放后，卷绕制成电芯，负极片2为电芯的内层极片，即正极片1位于负极片2的外侧，隔膜3位于负极片2和正极片1之间。内侧是指靠近电芯中心的一侧，外侧则是相对远离电芯中心的一侧。
28.在负极片2的第一卷绕弯折处2a和负极片2的第二卷绕弯折处2b的内侧表面贴有胶纸4，胶纸4的厚度为6μm～40μm，在极片的前两个卷绕弯折处贴上胶纸，可以增加该位置处极片的总厚度(总厚度＝极片的厚度+胶纸的厚度)，从而能够防止极片在弯折处产生皱褶。本实用新型的极片的第一卷绕弯折处是指极片沿着卷绕方向第一次弯折的位置，以此类推，第二卷绕弯折处就是指极片沿着卷绕方向第二次弯折的位置，极片的内侧表面就是极片朝向电芯的中心的一侧表面。卷绕首端是指卷绕起始的一端，卷绕首端位于电芯的内侧。
29.如图2和图3所示，本实施例的负极片2包括负极集流体2-1和涂覆在负极集流体2-1两侧表面的负极活性物质层2-2，负极片2上设置有和负极集流体2-1相连的负极耳5。本实施例的负极集流体2-1为铜箔，负极集流体2-1的厚度为4.5um～10um，负极片2的厚度t≤85um，优选的，40um≤t≤85um。和常规的负极片相比，通过降低负极片的厚度，使离子的通过速度加快，电芯发热量降低，从而实现大功率快速充放电。同时，通过在位于最内圈的极片的第一卷绕弯折处和第二卷绕弯折处的内侧(靠近电芯内部的一侧)贴上胶纸，使该位置处的极片的总厚度从40um～85um再增加6um～40um，通过提高极片的总厚度，防止电芯压扁时电芯内圈的极片发生皱褶，避免因极片皱褶使得极片间形成间隙，充放电过程中析出的锂枝晶刺穿隔膜导致正、负极片接触短路的情况发生。而且，极片的第一卷绕弯折处和第二卷绕弯折处之间的区域不和另一极片相对，该区域不参与电芯容量循环，因此贴上胶纸也不会影响电池容量。
30.本实施例的电芯为多极耳电芯，在极片上设置有至少两个极耳，例如，每一圈极片设置有1个或两个极耳。作为本实用新型一种可选的实施方式，如图2所示，贴在第一卷绕弯折处的贴纸的第一侧边和极片的首极耳(距离极片的卷绕首端最近的极耳为首极耳)的第一侧边之间的距离d1＝(w-h)
±
(5～10)mm，其中，w为电芯的宽度，h为电芯的厚度。贴在第二卷绕弯折处的贴纸的第一侧边和极片的首极耳的第一侧边之间的距离d2＝2
×
(w-h)
±
(5～10)mm。本实用新型将胶纸的靠近极片的卷绕首端的侧边定义为第一侧边，胶纸的远离极片的卷绕首端的侧边定义为第二侧边；同样的，极耳的靠近极片的卷绕首端的侧边定义为第一侧边，极耳的远离极片的卷绕首端的侧边定义为第二侧边。
31.本实施例电芯的制备过程如下：
32.制备正极片和负极片，正、负极片上分别设置正极耳和负极耳，负极片的厚度t≤85um；
33.将正、负极片和隔膜按照负极片、第一隔膜、正极片、第二隔膜的顺序叠放后，进行卷绕；
34.检测负极片的首极耳的位置，并根据首极耳的位置确定要贴在负极片上的胶纸的位置；
35.在距离负极片的首极耳d1和d2位置处，也就是负极片的第一卷绕弯折处和第二卷绕弯折处贴上胶纸，以增加该位置处负极片的整体厚度；
36.继续按照正常流程卷绕，将正、负极片及隔膜卷绕制成电芯，电芯正常压扁后，胶
纸正好在负极片的最内两侧的圆弧区，从而可以防止该位置处的极片发生皱褶。
37.实施例2
38.参照图4、图5及图6，本实施例和实施例1不同的地方在于：本实施例在负极片2的第一卷绕弯折处2a和第二卷绕弯折处2b之间贴有连续延伸的胶纸4。胶纸4的起始端位于第一卷绕弯折处2a之前，即相当于负极片2的第一圈的内侧面均贴有胶纸4，胶纸4至少连续覆盖负极片2的第一卷绕弯折处2a和第二卷绕弯折处之间2b的区域。胶纸4的第一侧边和负极片2的卷绕首端之间的距离d3为2mm～10mm，胶纸4的第二侧边和负极片2的卷绕首端之间的距离d4为2
×
(w-h)+(5～10)mm。胶纸4的起始端就是胶纸的靠近负极片2的卷绕首端的一端。
39.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。