【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電池，特別涉及一種卷繞電芯、電池單體、電池裝置及用電設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、電芯生產(chǎn)過程中，極片卷繞工藝后，通常進(jìn)行電芯的熱壓工序，壓實(shí)電芯以提高電池的能量密度。由于卷繞極片的特性，熱壓后內(nèi)圈拐角應(yīng)力集中，容易在內(nèi)圈拐角區(qū)域出現(xiàn)極片開裂、掉粉等問題，這使得電池性能下降，影響了電池的使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的主要目的是提供一種電池單體，旨在解決電池單體中的極片內(nèi)圈易開裂、掉粉的技術(shù)問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提出的電池單體包括：
3、殼體，所述殼體設(shè)有安裝腔；和
4、卷繞電芯，所述卷繞電芯設(shè)于所述安裝腔內(nèi)，所述卷繞電芯包括由依次層疊的隔膜、極性相反的第一極片和第二極片卷繞形成的扁平狀卷繞體；
5、所述扁平狀卷繞體中的第一極片的起始端和/或第二極片的起始端連接有實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)由所述第一復(fù)合極片和/或第二復(fù)合極片卷繞而成，所述扁平狀卷繞體的橫截面具有間隔的兩個(gè)焦點(diǎn)，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)位于至少一所述焦點(diǎn)所在的位置。
6、本示例中，扁平狀卷繞體也即跑道型電芯，在其內(nèi)圈的至少拐角位置處有空隙，扁平狀卷繞體中的第一極片的起始端和/或第二極片的起始端是指卷繞開始的一端，在此處連接有實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，也即在扁平狀卷繞體的內(nèi)圈中空隙位置設(shè)有實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，利用實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的實(shí)心結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，為扁平狀卷繞體的內(nèi)圈提供支撐和緩沖，減少卷繞電芯在熱壓或膨脹后造成內(nèi)圈斷裂或掉粉的情況。同時(shí)，實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)是由
7、扁平狀卷繞體的焦點(diǎn)位置靠近內(nèi)圈的拐角位置，故將實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)設(shè)于至少一焦點(diǎn)所在的位置，能夠提供更好的支撐，防止扁平狀卷繞體的內(nèi)圈拐角位置發(fā)生斷裂或掉粉。
8、在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的橫截面為圓形。
9、圓形的實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)能夠與扁平狀卷繞體的內(nèi)圈形狀更加配合，進(jìn)一步提升各個(gè)位置的支撐和緩沖，為內(nèi)圈斷裂或活性物質(zhì)脫落提供空間，不易發(fā)生短路。
10、在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的外徑與所述扁平狀卷繞體的拐角處的內(nèi)徑相同，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的外側(cè)貼合于所述扁平狀卷繞體的拐角內(nèi)表面。
11、可以通過完全貼合實(shí)現(xiàn)實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)和扁平狀卷繞體的連續(xù)性，實(shí)現(xiàn)極片脫嵌鋰完全。
12、在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，所述第一復(fù)合極片包括所述第一極片，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)由所述第一極片卷繞而成；
13、或，所述第一復(fù)合極片包括所述第一極片和所述隔膜，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)由所述隔膜、第一極片及隔膜依次層疊卷繞而成。
14、第一復(fù)合極片可以為單獨(dú)的第一極片材料，也可以是第一極片與隔膜組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)單獨(dú)由第一復(fù)合極片卷繞而成，可以進(jìn)一步方便加工，也可以提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
15、在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，所述第二復(fù)合極片包括所述第二極片，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)由所述第二極片卷繞而成；
16、或，所述第二復(fù)合極片包括所述第二極片和所述隔膜，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)由所述隔膜、第二極片及隔膜依次層疊卷繞而成。
17、第二復(fù)合極片可以為單獨(dú)的第二極片材料，也可以是第二極片與隔膜組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)單獨(dú)由第二復(fù)合極片卷繞而成，可以進(jìn)一步方便加工，也可以提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
18、在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，所述第一復(fù)合極片包括所述第一極片和所述隔膜，所述第二復(fù)合極片包括所述第二極片和所述隔膜，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)由所述隔膜、第一極片、隔膜、第二極片及隔膜依次卷繞而成。
19、實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)由第一復(fù)合極片和第二復(fù)合極片卷繞而成，在提供內(nèi)圈支撐的基礎(chǔ)上，還可以提高能量密度。
20、在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，其中一所述焦點(diǎn)設(shè)有所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，并設(shè)定為第一實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，所述第一實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的第一極片和所述扁平狀卷繞體中的第一極片的起始端相連接，所述第一實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的第二極片與所述扁平狀卷繞體的第二極片的起始端相連接。
21、該示例中，直接按照原有的卷繞方式卷繞形成第一實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，再卷繞外側(cè)的扁平狀卷繞體，在提供內(nèi)圈支撐的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化工藝，提升加工效率。
22、在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，于兩所述焦點(diǎn)均設(shè)有所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，并設(shè)定為第二實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，其中一所述第二實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的第一極片與所述扁平狀卷繞體中的第一極片的起始端相連接；另一所述第二實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的第二極片與所述扁平狀卷繞體中的第二極片的起始端相連接。
23、該示例中，兩個(gè)焦點(diǎn)處均設(shè)置第二實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步提升對(duì)扁平狀卷繞體內(nèi)圈的支撐穩(wěn)定性，還可以通過第二實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)增加電池單體的能量密度。
24、在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，于兩所述焦點(diǎn)均設(shè)有所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，并設(shè)定為第三實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，其中一所述第三實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)由所述第一復(fù)合極片卷繞設(shè)置，并與所述扁平狀卷繞體中的第一極片的起始端相連接；
25、另一所述第三實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)由所述第二復(fù)合極片卷繞設(shè)置，并與所述扁平狀卷繞體中的第二極片的起始端相連接。
26、該示例中，兩個(gè)焦點(diǎn)處均設(shè)置第三實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，提升對(duì)扁平狀卷繞體內(nèi)圈的支撐穩(wěn)定性，同時(shí)方便同時(shí)成型兩個(gè)第三實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)。
27、在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的卷繞圈數(shù)m為大于等于3，且小于等于10。
28、實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的卷繞圈數(shù)可以提升支撐穩(wěn)定性，并不影響電池單體的整體體積。
29、在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的卷繞圈數(shù)m與所述扁平狀卷繞體的卷繞圈數(shù)n的比值為大于等于1/10，且小于等于1/4。
30、該結(jié)構(gòu)中，在扁平狀卷繞體的卷繞圈數(shù)基礎(chǔ)上，將實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的圈數(shù)對(duì)應(yīng)進(jìn)行配合，可以在滿足支撐作用的基礎(chǔ)上，減小整體體積。
31、在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的一端設(shè)有第一極耳，所述扁平狀卷繞體設(shè)有第二極耳，所述第一極耳與所述第二極耳連接。
32、該結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步提升整體卷繞電芯的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
33、在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，所述扁平狀卷繞體的最外圈的極片為第一極片，所述第一極片為陽(yáng)極極片。
34、將外圈的極片設(shè)置為陽(yáng)極極片，提升電池單體的使用性能。
35、本專利技術(shù)還提出一種卷繞電芯，所述卷繞電芯包括由依次層疊的隔膜、極性相反的第一極片和第二極片沿虛擬軸線卷繞形成的扁平狀卷繞體；
36、所述扁平狀卷繞體中的第一極片的起始端和/或第二極片的起始端連接有實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)由第一復(fù)合極片和/或第二復(fù)合極片卷繞而成。
37、扁平狀卷繞體也即跑道型電芯，在其內(nèi)圈的至少拐角位置處有空隙，扁平狀卷繞體中的第一極片的起始端和/或第二極片的起始端是指卷繞開始的一端，在此處連接有實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，也即在扁本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種電池單體，其特征在于，所述電池單體包括：
2.如權(quán)利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的橫截面為圓形。
3.如權(quán)利要求2所述的電池單體，其特征在于，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的外徑與所述扁平狀卷繞體的拐角處的內(nèi)徑相同，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的外側(cè)貼合于所述扁平狀卷繞體的拐角內(nèi)表面。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述第一復(fù)合極片包括所述第一極片，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)由所述第一極片卷繞而成；
5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述第二復(fù)合極片包括所述第二極片，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)由所述第二極片卷繞而成；
6.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述第一復(fù)合極片包括所述第一極片和所述隔膜，所述第二復(fù)合極片包括所述第二極片和所述隔膜，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)由所述隔膜、第一極片、隔膜、第二極片及隔膜依次卷繞而成。
7.如權(quán)利要求6所述的電池單體，其特征在于，其中一所述焦點(diǎn)處設(shè)有所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，并設(shè)定為第一實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，所述第一實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的第一極片與所述扁平
8.如權(quán)利要求6所述的電池單體，其特征在于，于兩所述焦點(diǎn)處均設(shè)有所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，并設(shè)定為第二實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，其中一所述第二實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的第一極片與所述扁平狀卷繞體中的第一極片的起始端相連接；
9.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，于兩所述焦點(diǎn)處均設(shè)有所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，并設(shè)定為第三實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，其中一所述第三實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)由所述第一復(fù)合極片卷繞設(shè)置，并與所述扁平狀卷繞體中的第一極片的起始端相連接；
10.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的卷繞圈數(shù)M為大于等于3，且小于等于10。
11.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的卷繞圈數(shù)M與所述扁平狀卷繞體的卷繞圈數(shù)N的比值為大于等于1/10，且小于等于1/4。
12.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的一端設(shè)有第一極耳，所述扁平狀卷繞體設(shè)有第二極耳，所述第一極耳與所述第二極耳連接。
13.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述扁平狀卷繞體的最外圈的極片為第一極片，所述第一極片為陽(yáng)極極片。
14.一種卷繞電芯，其特征在于，所述卷繞電芯包括由依次層疊的隔膜、極性相反的第一極片和第二極片卷繞形成的扁平狀卷繞體；
15.一種電池裝置，其特征在于，所述電池裝置包括如權(quán)利要求1至13中任一所述的電池單體。
16.一種用電設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求15所述的電池裝置。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種電池單體，其特征在于，所述電池單體包括：
2.如權(quán)利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的橫截面為圓形。
3.如權(quán)利要求2所述的電池單體，其特征在于，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的外徑與所述扁平狀卷繞體的拐角處的內(nèi)徑相同，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的外側(cè)貼合于所述扁平狀卷繞體的拐角內(nèi)表面。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述第一復(fù)合極片包括所述第一極片，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)由所述第一極片卷繞而成；
5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述第二復(fù)合極片包括所述第二極片，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)由所述第二極片卷繞而成；
6.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述第一復(fù)合極片包括所述第一極片和所述隔膜，所述第二復(fù)合極片包括所述第二極片和所述隔膜，所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)由所述隔膜、第一極片、隔膜、第二極片及隔膜依次卷繞而成。
7.如權(quán)利要求6所述的電池單體，其特征在于，其中一所述焦點(diǎn)處設(shè)有所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，并設(shè)定為第一實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，所述第一實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的第一極片與所述扁平狀卷繞體中的第一極片的起始端相連接，所述第一實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)的第二極片和所述扁平狀卷繞體中的第二極片的起始端相連接。
8.如權(quán)利要求6所述的電池單體，其特征在于，于兩所述焦點(diǎn)處均設(shè)有所述實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，并設(shè)定為第二實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)，其中一所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：范觀盛，宋晉陽(yáng)，周建華，吳凱，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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