【技術實現步驟摘要】
本技術屬于電芯卷繞結構設計，涉及一種防止正極入片處短路的芯部結構及包括其的電池。
技術介紹
1、鋰電池在使用時，由于長久使用，鋰電池內部負極及正極會發生膨脹收縮變形，且隨著高能量密度材料的發展，現有18650電池負極添加含硅材料，卷芯膨脹率增加，會增加使用過程中由于膨脹受力導致內部短路點的風險，進而導致電池失效，造成電池無法長久使用，縮短鋰電池使用時間，造成資源損失，由于短路導致電池使用失效，其并沒有發揮鋰電池自身的使用壽命。
2、現有技術方案公開了一種電池卷芯，包括具有中空內孔的卷芯本體，卷芯本體包括依次層疊卷繞的第一隔膜、負極片、第二隔膜和正極片，正極片包括正極金屬基片、正極耳和涂覆于正極金屬基片上的正極涂層，負極片包括負極金屬基片、負極耳和涂覆于負極金屬基片上的負極涂層，正極耳和負極耳都設有至少兩個，且各正極耳沿卷芯本體的徑向位于中空內孔的同一側，各負極耳沿卷芯本體的徑向位于中空內孔的同一側，各正極耳都與正極金屬基片一體成型，各負極耳都與負極金屬基片一體成型。
3、現有技術方案還公開了一種卷芯的成型方法，卷芯包括隔膜、正極片和負極片，成型方法包括以下步驟，將正極片和負極片通過疊片組件疊放于隔膜上，再通過折疊組件對疊放有正極片和負極片的隔膜進行折疊以形成卷芯，最后將四個卷芯組裝成四卷芯的鋰電池。
4、現有技術方案還公開了一種電池卷芯的制作方法及電池卷芯。電池卷芯的制作方法包括以下步驟：提供負極集流體、正極集流體和至少兩個隔膜，對負極集流體涂覆負極漿料，并使負極漿料在負極集流體至少一個側面上
5、但是，目前制備18650圓柱電池時，芯部結構為單層隔膜，在循環過程中，或者受力擠壓時，芯部正極入片處發生變形，刺破隔膜，正負極接觸，發生短路，輕則存在壓降；嚴重時，起火爆炸。因此，亟需設計開發一種防止正極入片處短路的芯部結構，克服現有技術缺陷，以滿足實際應用需求。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的不足，本技術的目的在于提供一種防止正極入片處短路的芯部結構及包括其的電池，在本技術中，通過對正極入片的芯部結構的具體設計，解決18650圓柱電池使用過程中，卷芯正極入片處變形擠壓隔膜導致短路的問題；解決其組成pack包時，電芯使用過程中存在低壓的問題，可以高效防止正極入片處短路現象的發生，解決電池非材料損失而導致使用失效的問題，結構簡單，適合推廣。
2、為達此目的，本技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本技術提供了一種防止正極入片處短路的芯部結構，所述芯部結構包括由內向外依次層疊設置的負極片、第一隔膜、正極片、第二隔膜和卷繞第二圈的所述負極片；
4、所述第一隔膜的入片端超出所述負極片的入片端，且超出部分反折至所述正極片的一側；
5、所述第二隔膜的入片端超出卷繞第二圈的所述負極片的卷繞端，且超出部分反折至所述正極片的另一側；
6、所述第一隔膜的反折點和所述第二隔膜的反折點分別超出所述負極片的入片端和卷繞第二圈的所述負極片的卷繞端；
7、所述正極片的入片端與所述第一隔膜的反折點和所述第二隔膜的反折點均為錯位設置。
8、在本技術中，通過對正極入片的芯部結構的具體設計，解決18650圓柱電池使用過程中，卷芯正極入片處變形擠壓隔膜導致短路的問題；解決其組成pack包時，電芯使用過程中存在低壓的問題，可以高效防止正極入片處短路現象的發生，解決電池非材料損失而導致使用失效的問題，結構簡單，適合推廣。
9、需要說明的是，本技術中對正極片和負極片的具體厚度、材質等不做特殊限定，本領域技術人員可以根據實際情況進行適應性調整，其中，正極片可以是由正極主材ncm811、導電劑及黏結劑組成，負極片是由主材石墨+硅碳、導電劑及黏結劑組成。且正極片的兩側由于隔膜的反折，使得正極片兩側均為雙層隔膜，在此處增加隔膜的厚度，在卷芯芯部受力時，可以增大正極入片處兩側隔膜的抗刺穿性，有效防護在使用過程中，入片處變形擠壓隔膜，導致隔膜破損的現象。
10、需要說明的是，本技術中對第一隔膜和第二隔膜的反折方向不做特殊限定，二者的反折方向可以相同，也可以不同，本領域技術人員可以根據實際情況進行適應性調整。
11、需要說明的是，本技術中的“入片端”指的是各個部件在入卷芯的初始位置，卷繞端指的是朝向卷繞一側的起始端。
12、需要說明的是，本技術中的芯部結構指的是正極片、負極片和隔膜入卷處的結構，且芯部結構的具體卷繞方式包括：
13、正常18650卷芯卷繞時，第一隔膜和第二隔膜對齊隨卷針一起卷繞后，負極片插入卷繞機，最后正極片插入，第一隔膜和第二隔膜對其預卷時隔膜會有反折，反折的兩層隔膜隨機分布，且與正極入片無接觸；但是本技術中對第一隔膜和第二隔膜的反折位置和反折長度進行調整，將第二隔膜反折到卷繞第二圈的負極片和正極片之間，將第一隔膜反折到負極片和正極片之間，將兩層隔膜分布在正極兩側；調整第一隔膜和第二隔膜預卷反折的長度，可以是10mm，此時正極片兩側均有雙層隔膜。
14、作為本技術一種優選的技術方案，第一隔膜的反折長度為7～8mm，例如可以是7mm、7.1mm、7.2mm、7.3mm、7.4mm、7.5mm、7.6mm、7.7mm、7.8mm、7.9mm、8mm等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
15、優選地，所述第二隔膜的反折長度為10～11mm，例如可以是10mm、10.1mm、10.2mm、10.3mm、10.4mm、10.5mm、10.6mm、10.7mm、10.8mm、10.9mm、11mm等，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
16、本技術中第一隔膜的反折長度為7～8mm以及第二隔膜的反折長度為10～11mm，是因為在此尺寸范圍內使得第一隔膜和第二隔膜反折的長度可以超出正極入片的位置，若不在此限定范圍內，會導致正極入片位置無法達到每側都存在兩層隔膜的現象，無法實現該技術要求。
17、作為本技術一種優選的技術方案，所述負極片為石墨碳硅負極片。
18、作為本技術一種優選的技術方案，所述第一隔膜和所述第二隔膜相同。
19、需要說明的是，本技術中第一隔膜和第二隔膜相同，指的是第一隔膜的材質、大小等相關參數和第二隔膜完全相同。
20、作為本技術一種優選的技術方案，所述第一隔膜為聚乙烯隔膜。
21、作為本技術一種優選的技術方案，所述第一隔膜的厚度為16～20μm，例如可以是16μm、16.5μm、17μm、17.5μ本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種防止正極入片處短路的芯部結構，其特征在于，所述芯部結構包括由內向外依次層疊設置的負極片、第一隔膜、正極片、第二隔膜和卷繞第二圈的所述負極片；
2.根據權利要求1所述的防止正極入片處短路的芯部結構，其特征在于，所述第一隔膜的反折長度為7～8mm；
3.根據權利要求2所述的防止正極入片處短路的芯部結構，其特征在于，所述負極片為石墨碳硅負極片。
4.根據權利要求1所述的防止正極入片處短路的芯部結構，其特征在于，所述第一隔膜和所述第二隔膜相同。
5.根據權利要求4所述的防止正極入片處短路的芯部結構，其特征在于，所述第一隔膜為聚乙烯隔膜。
6.根據權利要求4或5所述的防止正極入片處短路的芯部結構，其特征在于，所述第一隔膜的厚度為16～20μm。
7.根據權利要求1所述的防止正極入片處短路的芯部結構，其特征在于，所述第一隔膜的反折點超出所述負極片的入片端的長度為7～8mm。
8.根據權利要求1所述的防止正極入片處短路的芯部結構，其特征在于，所述第二隔膜的反折點超出所述負極片的入片端的長度為10～11m
9.根據權利要求1所述的防止正極入片處短路的芯部結構，其特征在于，所述正極片的入片端和所述第一隔膜的反折點之間的距離為5～6mm。
10.一種電池，其特征在于，所述電池包括權利要求1-9任一項所述的芯部結構。
...【技術特征摘要】
1.一種防止正極入片處短路的芯部結構，其特征在于，所述芯部結構包括由內向外依次層疊設置的負極片、第一隔膜、正極片、第二隔膜和卷繞第二圈的所述負極片；
2.根據權利要求1所述的防止正極入片處短路的芯部結構，其特征在于，所述第一隔膜的反折長度為7～8mm；
3.根據權利要求2所述的防止正極入片處短路的芯部結構，其特征在于，所述負極片為石墨碳硅負極片。
4.根據權利要求1所述的防止正極入片處短路的芯部結構，其特征在于，所述第一隔膜和所述第二隔膜相同。
5.根據權利要求4所述的防止正極入片處短路的芯部結構，其特征在于，所述第一隔膜為聚乙烯隔膜。
6.根據權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：崔苗苗，章勇，周武，
申請(專利權)人：惠州億緯鋰能股份有限公司，
類型：新型
國別省市：
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