卷繞式二次電芯制造技術

本實用新型專利技術提供了一種卷繞式二次電芯，其包括陽極極片、陰極極片和隔離膜；在二次電芯的寬度方向上，陽極極片的卷繞起始層和陰極極片的卷繞起始層朝同一方向延伸，陽極極片的卷繞起始端超出陰極極片的卷繞起始端；陽極極片的卷繞起始層和陰極極片的卷繞起始層中彼此相對的一面分別涂覆有第一陽極活性物質層和第一陰極活性物質層，并且第一陽極活性物質層的起始端超出第一陰極活性物質層的起始端；沿著陽極極片的卷繞起始層的延伸方向，陽極極片的卷繞起始端在未達到第一陽極活性物質層起始端的位置處設有空白陽極集流體，陽極極耳固定在空白陽極集流體上。與現有技術相比，本實用新型專利技術卷繞式二次電芯具有能量密度高、無析鋰風險等優點。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于二次電池領域，尤其涉及一種卷繞式二次電芯。
技術介紹
鋰離子二次電池在各類電子產品中均有廣泛地應用。在常規卷繞式二次電芯中，陰極極片、陽極極片的起始端都設有空白集流體，陰極極耳和陽極極耳分別直接焊接在陰極極片、陽極極片上的空白集流體上。但是，由于極耳厚度的累加，使得焊接極耳區域的厚度為電芯的最大厚度，而未焊接極耳區域的厚度則相對較小，厚度不均勻使得電池的部分空間不能被充分利用，導致在一定型號尺寸內，電池的能量密度難以進一步提高。為了解決上述問題，有些二次電池的電芯采用以下方式固定極耳：在極片的活性物質層中設置露出空白集流體的極耳凹槽，并將極耳固定在極耳凹槽中，從而達到提升能量密度的目的。但是，如果將陰陽極極片的極耳全部設置在極耳凹槽中，陽極極片的極耳凹槽處對應的陰極極片所脫出的鋰將會因為沒有陽極極片接收，導致電芯存在析鋰風險。有鑒于此，確有必要提供一種能夠解決上述技術問題的二次電芯。
技術實現思路
本技術的目的在于：提供一種無析鋰風險且具有較高能量密度的卷繞式二次電芯。為了實現上述目的，本技術提供了一種卷繞式二次電芯，包括陽極極片、陰極極片和隔離膜，隔離膜間隔于相鄰的陰極極片和陽極極片之間；所述陽極極片包括陽極集流體、涂覆在陽極集流體至少一個表面上的陽極活性物質層和電連接在陽極集流體上的陽極極耳；所述陰極極片包括陰極集流體、涂覆在陰極集流體至少一個表面上的陰極活性物質層和電連接在陰極集流體上的陰極極耳；在二次電芯的寬度方向上，陽極極片的卷繞起始層和陰極極片的卷繞起始層朝同一方向延伸，陽極極片的卷繞起始層長度大于陰極極片的卷繞起始層長度，使得陽極極片的卷繞起始端超出陰極極片的卷繞起始端；陽極極片的卷繞起始層和陰極極片的卷繞起始層中彼此相對的一面分別涂覆有第一陽極活性物質層和第一陰極活性物質層，并且第一陽極活性物質層的起始端超出第一陰極活性物質層的起始端；沿著陽極極片的卷繞起始層的延伸方向，陽極極片的卷繞起始端在未達到第一陽極活性物質層起始端的位置處設有空白陽極集流體，陽極極耳固定在空白陽極集流體上。作為本技術卷繞式二次電芯的一種改進，在二次電芯的厚度方向上，所述陰極極片的卷繞起始層位于陽極極片的卷繞起始層的外側。作為本技術卷繞式二次電芯的一種改進，所述陰極極片的卷繞起始端的兩面均涂覆有第一陰極活性物質層并且未設空白陰極集流體。作為本技術卷繞式二次電芯的一種改進，所述陰極極耳是直接在陰極極片寬度方向邊緣預留的空白陰極集流體。作為本技術卷繞式二次電芯的一種改進，所述陰極極片的第一陰極活性物質層中設有露出空白陰極集流體的陰極極耳凹槽，陰極極耳固定在陰極極耳凹槽中。作為本技術卷繞式二次電芯的一種改進，所述陰極極耳凹槽為未貫穿陰極極片寬度方向的三面封閉、一面開口的短凹槽。作為本技術卷繞式二次電芯的一種改進，所述陽極極耳焊接在空白陽極集流體上。與現有技術相比，本技術卷繞式二次電芯具有能量密度高、無析鋰風險等優點。附圖說明下面結合附圖和具體實施方式，對本技術卷繞式二次電芯及其有益技術效果進行詳細說明。圖1為本技術卷繞式二次電芯第一實施方式的結構示意圖。圖2為圖1中陽極極片和陰極極片的極耳連接結構示意圖。圖3為本技術卷繞式二次電芯第二實施方式的結構示意圖。圖4為圖3中陽極極片和陰極極片的極耳連接結構示意圖。具體實施方式為了使本技術的目的、技術方案和有益技術效果更加清晰明白，以下結合附圖和具體實施方式，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的具體實施方式僅僅是為了解釋本技術，并不是為了限定本技術。為了便于說明，本技術將陰極極片和陽極極片的較短邊定義為極片寬度方向L1，與其垂直的極片延伸方向定義為極片長度方向L2。很容易理解，由于陰極極片和陽極極片的卷繞都是沿長度方向L2進行的，因此在最終卷繞成的電芯中，陰陽極極片寬度方向L1對應的是電芯長度方向(圖1中垂直于紙面的方向)，也就是說，極片寬度方向L1與電芯寬度方向L并不相同，而是彼此垂直的。同樣地，陰陽極極片的長度方向L2對應的是電芯寬度方向L。請參閱圖1至圖4，本技術卷繞式二次電芯的第一和第二實施方式均包括陽極極片10、陰極極片20和隔離膜30。陽極極片10包括陽極集流體11、涂覆在陽極集流體11至少一個表面上的陽極活性物質層12和電連接在陽極集流體11上的陽極極耳13。陰極極片20包括陰極集流體21、涂覆在陰極集流體21至少一個表面上的陰極活性物質層22和電連接在陰極集流體21上的陰極極耳23。陽極極片10、隔離膜30和陰極極片20層疊后卷繞為卷繞式電芯，隔離膜30間隔于相鄰的陽極極片10和陰極極片20之間。在二次電芯的厚度T方向上，陰極極片20的卷繞起始層25位于陽極極片10的卷繞起始層15的外側。在二次電芯的寬度方向L上，陽極極片10的卷繞起始層15和陰極極片20的卷繞起始層25朝同一方向延伸(以卷繞起始端為起點，極片卷繞時的走向即為其延伸方向)。陽極極片10的卷繞起始層15的長度大于陰極極片20的卷繞起始層25的長度，使得陽極極片10的卷繞起始端150超出陰極極片20的卷繞起始端250。陽極極片10的卷繞起始層15和陰極極片20的卷繞起始層25中彼此相對的一面分別涂覆有第一陽極活性物質層120和第一陰極活性物質層220，并且第一陽極活性物質層120的起始端超出第一陰極活性物質層220的起始端。沿著陽極極片10的卷繞起始層15的延伸方向，陽極極片10的卷繞起始端150在未達到第一陽極活性物質層120起始端的位置處設有空白陽極集流體110，陽極極耳13以焊接方式固定在空白陽極集流體110上，實現與陽極極片10的電連接。陰極極片20的卷繞起始端250兩面均涂覆有第一陰極活性物質層220，未設空白陰極集流體。本技術卷繞式二次電芯的第一和第二實施方式的區別在于陰極極耳23的設置方式，以下進行具體說明。在圖1和圖2所示的第一實施方式中，陰極極片20的第一陰極活性物質層220中設有露出空白陰極集流體的陰極極耳凹槽222，陰極極耳23固定在陰極極耳凹槽222中。陰極極耳凹槽222為略大于陰極極耳23的固定端的短凹槽，其并未貫穿陰極極片20的寬度方向L2，因此三面封閉、一面開口。短凹槽的形成方式有多種，其中一種是先在空白陰極集流體的極耳固定位置粘貼易撕膜或熱膨脹膜，再進行陰極活性物質層的連續涂布，最后去掉易撕膜或熱膨脹膜而形成短凹槽。在圖3和圖4所示的第二實施方式中，陰極極片20采用多極耳設計，也就是在陰極極片20的寬度方向邊緣保留多個未切除的空白陰極集流體作為陰極極耳23。由于陰極極耳23是與陰極極片20一體的空白陰極集流體，因此無需另設陰極極耳凹槽作為連接點。與現有技術相比，本技術卷繞式二次電芯至少具有以下優點：1)陽極極耳13固定在陽極極片10的卷繞起始端150位置的空白陽極集流體110上，陽極極片10的卷繞起始端150又超出陰極極片20的卷繞起始端250，因此，陽極極耳13并未與陰極極片20直接對應，這確保了陽極極耳13的存在既不會導致二次電芯的厚度增大，又避免了與陽極極耳13對應位置的陰極極片20出現析鋰；2)陰極極片20采用一面開口的陰極極耳凹本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種卷繞式二次電芯，包括陽極極片、陰極極片和隔離膜，隔離膜間隔于相鄰的陰極極片和陽極極片之間；所述陽極極片包括陽極集流體、涂覆在陽極集流體至少一個表面上的陽極活性物質層和電連接在陽極集流體上的陽極極耳；所述陰極極片包括陰極集流體、涂覆在陰極集流體至少一個表面上的陰極活性物質層和電連接在陰極集流體上的陰極極耳；其特征在于：在二次電芯的寬度方向上，陽極極片的卷繞起始層和陰極極片的卷繞起始層朝同一方向延伸，陽極極片的卷繞起始層長度大于陰極極片的卷繞起始層長度，使得陽極極片的卷繞起始端超出陰極極片的卷繞起始端；陽極極片的卷繞起始層和陰極極片的卷繞起始層中彼此相對的一面分別涂覆有第一陽極活性物質層和第一陰極活性物質層，并且第一陽極活性物質層的起始端超出第一陰極活性物質層的起始端；沿著陽極極片的卷繞起始層的延伸方向，陽極極片的卷繞起始端在未達到第一陽極活性物質層起始端的位置處設有空白陽極集流體，陽極極耳固定在空白陽極集流體上。

【技術特征摘要】
1.一種卷繞式二次電芯，包括陽極極片、陰極極片和隔離膜，隔離膜間隔于相鄰的陰極極片和陽極極片之間；所述陽極極片包括陽極集流體、涂覆在陽極集流體至少一個表面上的陽極活性物質層和電連接在陽極集流體上的陽極極耳；所述陰極極片包括陰極集流體、涂覆在陰極集流體至少一個表面上的陰極活性物質層和電連接在陰極集流體上的陰極極耳；其特征在于：在二次電芯的寬度方向上，陽極極片的卷繞起始層和陰極極片的卷繞起始層朝同一方向延伸，陽極極片的卷繞起始層長度大于陰極極片的卷繞起始層長度，使得陽極極片的卷繞起始端超出陰極極片的卷繞起始端；陽極極片的卷繞起始層和陰極極片的卷繞起始層中彼此相對的一面分別涂覆有第一陽極活性物質層和第一陰極活性物質層，并且第一陽極活性物質層的起始端超出第一陰極活性物質層的起始端；沿著陽極極片的卷繞起始層的延伸方向，陽極極片的卷繞起始端在未達到第一陽極活性物質層起始端的位置處設有空白...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曾巧，王可飛，
申請(專利權)人：寧德新能源科技有限公司，
類型：新型
國別省市：福建;35