易于拆卷的电芯结构的制作方法

本技术涉及动力电池回收，尤其涉及一种易于拆卷的电芯结构。

背景技术：

1、随着新能源汽车的热销，作为新能源汽车动力来源的动力电池需求量越来越大。而动力电池的使用寿命有限，每年有越来越多的动力电池面临着退役回收。动力电池内含有镍、钴、锰、磷、锂等重金属元素，若退役动力电池不能合理回收，不仅会污染环境，还会造成金属资源的浪费。

2、动力电池的制备过程是将正极片、负极片、隔膜通过叠片或者卷绕的方式形成裸电芯，再灌注电解液并封装形成电芯，最后将电芯放入包装膜或电池壳内经过封装完成。通过叠片方式形成层叠结构的工艺复杂、效率低且安全隐患较多，而通过卷绕方式形成卷绕结构的工艺相对简单、生产效率高且安全性好，成为目前的主流形式。

3、目前，动力电池的回收方式是先将电池壳拆开取出电芯，然后将电芯整体破碎成粉末，再进行酸浸、萃取、提纯回收。该方法将电芯正极片、负极片和隔膜整体破碎，对于负极片及隔膜的回收效果较差，且电芯在破碎过程中仍残存有一定的电荷，有燃烧爆炸的风险。因此，若能够将电芯卷绕体重新拆卷，将正负极片彻底分离后再回收，可以大大提升正负极材料、隔膜的回收效率，还可以将电芯彻底断路，防止其燃烧爆炸。

4、对于主流的卷绕结构的电芯，其在反卷(即拆卷)过程中需要拉扯极片尾端进行反卷拆解，在反卷过程中容易因内圈受到压力较大而产生较大的阻力，不仅会导致反卷时断带，影响电芯反卷过程的连续性；而且，较大的阻力不利于反卷操作的进行。

5、有鉴于此，有必要设计一种改进的易于拆卷的电芯结构，通过特殊卷绕结构的设置，能够实现在反卷过程中双向拉动极片，提供相反方向的拉力来减弱反卷时的阻力，减少反卷断带发生的几率，使得反卷操作更容易进行，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种易于拆卷的电芯结构，通过在裸电芯前体的中部设置起始位置，以该起始位置为卷绕结构的卷绕起点进行卷绕，形成裸电芯前体的两端位于卷绕结构的外侧，同时裸电芯前体的中部位于卷绕结构的内部的呈卷绕结构的裸电芯；如此设置，能够实现在反卷过程中双向拉动极片，提供反方向的拉力来减弱反卷时的阻力，减少反卷断带发生的几率，同时使反卷操作更容易进行，反卷效率高。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了一种易于拆卷的电芯结构，包括电解液和浸泡于所述电解液中的呈卷绕结构设置的裸电芯；所述裸电芯由直线型的裸电芯前体卷绕而成；所述裸电芯前体由正极片、负极片和设置于所述正极片和所述负极片之间的隔膜层叠而成，所述正极片和所述负极片上分别设有极耳；所述裸电芯前体的两端均位于所述卷绕结构的外侧，所述裸电芯前体的中部位于所述卷绕结构的内部。

3、作为本实用新型的进一步改进，所述裸电芯前体的中部设有用于卷绕的起始位置，所述起始位置位于所述卷绕结构的中心层。

4、作为本实用新型的进一步改进，所述起始位置的设置位置范围为0.5l±w，其中，l是指所述裸电芯前体的长度，0.5l是指所述裸电芯前体在长度方向上的中心位置，w是指所述裸电芯的宽度。

5、作为本实用新型的进一步改进，所述起始位置为所述裸电芯前体在长度方向上的中心位置。

6、作为本实用新型的进一步改进，所述裸电芯的两端均通过胶带粘连在所述卷绕结构的外侧。

7、作为本实用新型的进一步改进，所述正极片上设有若干个正极耳，所述负极片上设有若干个负极耳。

8、作为本实用新型的进一步改进，所述正极耳和所述负极耳位于所述裸电芯的同一侧。

9、作为本实用新型的进一步改进，所述正极片为铝箔，所述负极片为铜箔或铝箔中的一种。

10、作为本实用新型的进一步改进，所述隔膜为聚乙烯、聚丙烯中的一种。

11、作为本实用新型的进一步改进，所述电解液为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯或碳酸二乙酯的一种。

12、本实用新型的有益效果是：

13、(1)本实用新型通过在裸电芯前体的中部设置起始位置，以该起始位置为卷绕结构的卷绕起点进行卷绕，形成裸电芯前体的两端位于卷绕结构的外侧，同时裸电芯前体的中部位于卷绕结构的内部的呈卷绕结构的裸电芯，在对裸电芯进行反卷(拆卷)操作时，相比于传统结构的卷绕结构，首先，可以通过同时向相反的方向拉动裸电芯前体的两端，使反卷操作更容易进行，且两端所用的拉力均不必太大(传统卷绕结构施加的拉力必须大于极片受到的阻力)，不仅省力，而且防止反卷断带发生的几率；其次，本实用新型通过提供反方向的拉力减弱了反卷操作时的阻力，减少了反卷断带发生的几率，当两端受到的拉力相同时，此时阻力基本不存在，不仅减少了反卷断带发生的几率，而且更容易进行反卷，反卷效率高，可以将正负极片彻底分离后再回收，大大提升正负极材料、隔膜的回收效率，还可以将电芯彻底断路，防止其回收过程中燃烧爆炸。

14、(2)本实用新型的电芯在生产过程中，不需要加入额外结构，从而不需要占用额外的空间，不会降低电池的能量密度。

技术特征：

1.一种易于拆卷的电芯结构，包括电解液和浸泡于所述电解液中的呈卷绕结构设置的裸电芯；其特征在于，所述裸电芯由直线型的裸电芯前体卷绕而成；所述裸电芯前体由正极片、负极片以及设置于所述正极片和所述负极片之间的隔膜层叠而成，所述正极片和所述负极片上分别设有极耳；所述裸电芯前体的两端均位于所述卷绕结构的外侧，所述裸电芯前体的中部位于所述卷绕结构的内部。

2.根据权利要求1所述的易于拆卷的电芯结构，其特征在于，所述裸电芯前体的中部设有用于卷绕的起始位置，所述起始位置位于所述卷绕结构的中心层。

3.根据权利要求2所述的易于拆卷的电芯结构，其特征在于，所述起始位置的设置位置范围为0.5l±w，其中，l是指所述裸电芯前体的长度，0.5l是指所述裸电芯前体在长度方向上的中心位置，w是指所述裸电芯的宽度。

4.根据权利要求3所述的易于拆卷的电芯结构，其特征在于，所述起始位置为所述裸电芯前体在长度方向上的中心位置。

5.根据权利要求1所述的易于拆卷的电芯结构，其特征在于，所述裸电芯的两端均通过胶带粘连在所述卷绕结构的外侧。

6.根据权利要求1所述的易于拆卷的电芯结构，其特征在于，所述正极片上设有若干个正极耳，所述负极片上设有若干个负极耳。

7.根据权利要求6所述的易于拆卷的电芯结构，其特征在于，所述正极耳和所述负极耳位于所述裸电芯的同一侧。

8.根据权利要求1所述的易于拆卷的电芯结构，其特征在于，所述正极片为铝箔，所述负极片为铜箔或铝箔中的一种。

9.根据权利要求1所述的易于拆卷的电芯结构，其特征在于，所述隔膜为聚乙烯、聚丙烯中的一种。

10.根据权利要求1所述的易于拆卷的电芯结构，其特征在于，所述电解液为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯或碳酸二乙酯的一种。

技术总结
本技术提供了一种易于拆卷的电芯结构，该易于拆卷的电芯结构包括电解液和浸泡于电解液中的呈卷绕结构的裸电芯；裸电芯由直线型的裸电芯前体卷绕而成；裸电芯前体由正极片、负极片和设置于正极片和负极片之间的隔膜层叠而成，正极片和负极片上分别设有极耳；裸电芯前体的两端均位于卷绕结构的外侧，裸电芯前体的中部位于卷绕结构的内部。本技术通过以裸电芯前体的中部为卷绕结构的起始位置进行卷绕，形成裸电芯前体的两端位于卷绕结构的外侧，同时裸电芯前体的中部位于卷绕结构的内部的呈卷绕结构的裸电芯，能够实现在反卷过程中双向拉动极片，提供反方向的拉力来减弱反卷时的阻力，减少反卷断带发生的几率，同时使反卷操作更容易进行。

技术研发人员：郜洪泽,关小云
受保护的技术使用者：武汉蔚能电池资产有限公司
技术研发日：20220926
技术公布日：2024/1/12