本發(fā)明涉及電池領域，尤其涉及一種卷繞式電芯及卷針。

背景技術：

隨著鋰離子電芯商業(yè)化的發(fā)展，市場對其能量密度的要求越來越高。參照圖1，常規(guī)的卷繞式電芯的頭部的空白正極集流體111(alfoil，鋁箔)短于負極集流體211(cufoil，銅箔)，并且卷繞式電芯的內(nèi)部需要空卷一層隔離膜，不但造成隔離膜的浪費，而且增加電芯厚度從而降低電芯的能量密度。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于背景技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種卷繞式電芯及卷針，其能減少隔離膜的使用量，并降低卷繞式電芯的厚度，提高卷繞式電芯的能量密度。

為了實現(xiàn)上述目的，在第一方面，本發(fā)明提供了一種卷繞式電芯，其包括：第一極片，具有第一集流體和涂覆在第一集流體表面上的第一活性物質(zhì)層，第一極片在第一卷繞起始端具有未涂覆第一活性物質(zhì)層的空白第一集流體；第二極片，具有第二集流體和涂覆在第二集流體表面上的第二活性物質(zhì)層，第二極片在第二卷繞起始端具有未涂覆第二活性物質(zhì)層的空白第二集流體，且空白第二集流體處于空白第一集流體沿厚度方向的內(nèi)側(cè)；隔離膜，設置于第一極片和第二極片之間，以將第一極片和第二極片隔離開；第一極耳，與空白第一集流體電連接；第二極耳，與空白第二集流體電連接。

其中，在長度方向上，空白第一集流體的第一端部超出空白第二集流體的第二端部，且第一極耳的位置超出空白第二集流體的第二端部，至少一部分的隔離膜的第三卷繞起始端向厚度方向的內(nèi)側(cè)回折，并且在長度方向上，向厚度方向的內(nèi)側(cè)回折的第三卷繞起始端位于第一極耳和第二極耳之間。

為了實現(xiàn)上述目的，在第二方面，本發(fā)明提供了一種卷針，用于卷繞本發(fā)明第一方面所述的卷繞式電芯，所述卷針包括在長度方向上依次放置的第一卷針和第二卷針，第一卷針的第一端面和第二卷針的第二端面相向設置并構(gòu)成夾槽；第一端面靠近空白第二集流體的一端在長度方向上超出第一端面遠離空白第二集流體的一端；第二端面遠離空白第二集流體的一端在長度方向上超出第二端面靠近空白第二集流體的一端。

本發(fā)明的有益效果如下：

在根據(jù)本發(fā)明的卷繞式電芯及卷針中，由于縮短了空白第二集流體的長度，所以隔離膜的第三卷繞起始端無需像現(xiàn)有技術那樣大長度的空卷，從而減少隔離膜的使用量，降低成本。另外，由于隔離膜的第三卷繞起始端在長度方向上位于第一極耳和第二極耳之間，所以所述隔離膜的第三卷繞起始端的厚度不再與第一極耳和第二極耳的厚度疊加，從而降低卷繞式電芯的厚度，提高卷繞式電芯的能量密度。同時，本發(fā)明的卷繞式電芯可以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術的卷繞式電芯及卷針的示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的卷繞式電芯及卷針的示意圖，其中第一卷繞起始端、第二卷繞起始端、第三卷繞起始端均用虛框指示出；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的卷繞式電芯的示意圖，其中第一卷繞起始端、第二卷繞起始端、第三卷繞起始端均用虛框指示出。

其中，附圖標記說明如下：

1第一極片e1第一卷繞起始端

11第一集流體e2第二卷繞起始端

111空白第一集流體e3第三卷繞起始端

111e第一端部c弧形部分

12第一活性物質(zhì)層s1第一卷針

2第二極片s11第一端面

21第二集流體s12第一側(cè)面

211空白第二集流體s2第二卷針

211e第二端部s21第二端面

22第二活性物質(zhì)層s22第二側(cè)面

3隔離膜g夾槽

4第一極耳l長度方向

5第二極耳t厚度方向

具體實施方式

下面參照附圖來詳細說明本發(fā)明的卷繞式電芯及卷針。

首先說明根據(jù)本發(fā)明第一方面的卷繞式電芯。

參照圖2和圖3，根據(jù)本發(fā)明的卷繞式電芯包括：第一極片1，具有第一集流體11和涂覆在第一集流體11表面上的第一活性物質(zhì)層12，第一極片1在第一卷繞起始端e1具有未涂覆第一活性物質(zhì)層12的空白第一集流體111；第二極片2，具有第二集流體21和涂覆在第二集流體21表面上的第二活性物質(zhì)層22，第二極片2在第二卷繞起始端e2具有未涂覆第二活性物質(zhì)層22的空白第二集流體211，且空白第二集流體211處于空白第一集流體111沿厚度方向的內(nèi)側(cè)；隔離膜3，設置于第一極片1和第二極片2之間，以將第一極片1和第二極片2隔離開；第一極耳4，與空白第一集流體111電連接；第二極耳5，與空白第二集流體211電連接。

其中，在長度方向l上，空白第一集流體111的第一端部111e超出空白第二集流體211的第二端部211e，且第一極耳4的位置超出空白第二集流體211的第二端部211e，至少一部分的隔離膜3的第三卷繞起始端e3向厚度方向t的內(nèi)側(cè)回折，并且在長度方向l上，向厚度方向t的內(nèi)側(cè)回折的第三卷繞起始端e3位于第一極耳4和第二極耳5之間。

在根據(jù)本發(fā)明的卷繞式電芯中，由于縮短了空白第二集流體211的長度，所以隔離膜3的第三卷繞起始端e3無需像現(xiàn)有技術那樣大長度的空卷，從而減少隔離膜3的使用量，降低成本。另外，由于向厚度方向t的內(nèi)側(cè)回折的第三卷繞起始端e3在長度方向l上位于第一極耳4和第二極耳5之間，所以所述隔離膜3的第三卷繞起始端e3的厚度不再如圖1中的電芯那樣與第一極耳4和第二極耳5的厚度疊加，從而降低卷繞式電芯的厚度，提高卷繞式電芯的能量密度。同時，本發(fā)明的卷繞式電芯可以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

在根據(jù)本發(fā)明的卷繞式電芯的一實施例中，參照圖3，沿厚度方向t，隔離膜3的第三卷繞起始端e3由兩層隔離膜組成。第三卷繞起始端e3為夾持在下述的卷針的夾槽g內(nèi)的部分隔離膜，在形成的卷繞式電芯內(nèi)，第三卷繞起始端e3為兩層隔離膜，優(yōu)選地，此兩層隔離膜貼合在一起。

在根據(jù)本發(fā)明的卷繞式電芯的一實施例中，第一極片1可以為正極極片或者負極極片，對應地，第二極片2為負極極片或者正極極片。優(yōu)選地，第一極片1為正極極片，第二極片2為負極極片，對應地，第一活性物質(zhì)層12為正極活性物質(zhì)層，具體可以為鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰中的至少一種。第二活性22物質(zhì)層為負極活性物質(zhì)層，具體可以為碳和硅中的至少一種。

在根據(jù)本發(fā)明的卷繞式電芯的一實施例中，第一集流體11為鋁箔，第二集流體21為銅箔。

在根據(jù)本發(fā)明的卷繞式電芯的一實施例中，第一極耳4通過焊接方式固定到空白第一集流體111。

在根據(jù)本發(fā)明的卷繞式電芯的一實施例中，第二極耳5通過焊接方式固定到空白第二集流體211。

在根據(jù)本發(fā)明的卷繞式電芯的一實施例中，所述焊接為激光焊、超聲波焊接或電阻焊。

在根據(jù)本發(fā)明的卷繞式電芯的一實施例中，第一極耳4的厚度大于第一集流體11的厚度。這樣能夠保證第一極耳4的連接強度和過流截面積。

在根據(jù)本發(fā)明的卷繞式電芯的一實施例中，第二極耳5的厚度大于第二集流體21的厚度。這樣能夠保證第二極耳5的連接強度和過流截面積。

在根據(jù)本發(fā)明的卷繞式電芯的一實施例中，參照圖2和圖3，第二集流體21的與空白第一集流體111直接相對的一側(cè)未涂覆第二活性物質(zhì)層22。由于空白第一集流體111上未涂覆第一活性物質(zhì)層12，與空白第一集流體111直接相對的第二集流體21上如果涂覆上第二活性物質(zhì)層22，不但對容量沒有幫助(在空白第一集流體111和與空白第一集流體111直接相對的第二集流體21之間，鋰離子無法實現(xiàn)往返嵌入和脫嵌)，反而增加電芯厚度從而減小電芯能量密度，所以第二集流體21的與空白第一集流體111直接相對的一側(cè)的第二活性物質(zhì)層22可以省去，避免材料的浪費，并且提高電芯能量密度。

在根據(jù)本發(fā)明的卷繞式電芯的一實施例中，參照圖2和圖3，第一集流體11的與空白第二集流體211直接相對的一側(cè)未涂覆第一活性物質(zhì)層12。由于空白第二集流體211上未涂覆第二活性物質(zhì)層22，與空白第二集流體211直接相對的第一集流體11上如果涂覆上第一活性物質(zhì)層12，不但對容量沒有幫助(在空白第二集流體211和與空白第二集流體211直接相對的第一集流體11之間，鋰離子無法實現(xiàn)往返嵌入和脫嵌)，反而增加電芯厚度從而減小電芯能量密度，所以第一集流體11的與空白第二集流體211直接相對的一側(cè)的第一活性物質(zhì)層12可以省去，避免材料的浪費，并且提高電芯能量密度。

在根據(jù)本發(fā)明的卷繞式電芯的一實施例中，參照圖2和圖3，第二集流體21的與空白第一集流體111的第一端部111e直接相對的弧形部分c的內(nèi)側(cè)未涂覆第二活性物質(zhì)層22。由于第二集流體21的與空白第一集流體111的第一端部111e直接相對的弧形部分c的內(nèi)側(cè)沒有涂覆第一活性物質(zhì)層12的第一集流體11，如果在弧形部分c的內(nèi)側(cè)涂覆上第二活性物質(zhì)層22，不但對容量沒有幫助(在弧形部分c的內(nèi)側(cè)，鋰離子無法實現(xiàn)往返嵌入和脫嵌)，反而增加電芯厚度從而減小電芯能量密度，所以該弧形部分c的內(nèi)側(cè)的第二活性物質(zhì)層22可以省去，避免材料的浪費，并且提高電芯能量密度。

其次說明根據(jù)本發(fā)明第二方面的卷針。

參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的卷針用于卷繞本發(fā)明第一方面所述的卷繞式電芯，所述卷針包括在長度方向l上依次放置的第一卷針s1和第二卷針s2，第一卷針s1的第一端面s11和第二卷針s2的第二端面s21相向設置并構(gòu)成夾槽g；第一端面s11靠近空白第二集流體211的一端在長度方向l上超出第一端面s11遠離空白第二集流體211的一端；對應地，第二端面s21遠離空白第二集流體211的一端在長度方向l上超出第二端面s21靠近空白第二集流體211的一端。

在根據(jù)本發(fā)明的卷針的一實施例中，參照圖2，第一端面s11平行于第二端面s21。

在根據(jù)本發(fā)明的卷針的一實施例中，參照圖2，第一端面s11相對第一卷針s1靠近空白第二集流體211的第一側(cè)面s12的夾角為20°～70°；對應地，第二端面s21相對第二卷針s2靠近空白第二集流體211的第二側(cè)面s22的夾角為160°～110°。