本申請(qǐng)涉及儲(chǔ)能器件領(lǐng)域，尤其涉及一種極片及繞卷電芯。

背景技術(shù)：

目前，電子技術(shù)飛速發(fā)展，集成化程度越來(lái)越高的工藝技術(shù)使手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)等移動(dòng)電子設(shè)備不斷朝著輕薄化發(fā)展，這些電子設(shè)備越來(lái)越小的內(nèi)部空間使得對(duì)空間利用率的需求不斷提高。尤其在輕薄筆記本電腦方面，以MacBook為代表的超輕薄刀鋒型筆記本外形設(shè)計(jì)使得傳統(tǒng)的規(guī)則四方體電芯設(shè)計(jì)無(wú)法滿足其空間利用率的需求。新的異形電芯如臺(tái)階電芯的出現(xiàn)完美的解決了這個(gè)難題。

在目前的臺(tái)階電芯設(shè)計(jì)方案中，以LG為代表的疊片電芯制造方案有著天然優(yōu)勢(shì)。而卷繞制造工藝中，通常采用大小電芯拼接的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)臺(tái)階型異形電芯。采用這種方式拼接的卷繞臺(tái)階電芯一方面制造工藝比較復(fù)雜，需要拼接不同尺寸的裸電芯，組裝固定和極耳設(shè)計(jì)方面也比較繁瑣；另一方面多個(gè)尺寸的卷繞電芯最外圈和最內(nèi)圈的單面區(qū)也會(huì)降低整體電芯的能量密度。因此，需要開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單易行，并且可以解決多次卷繞能量密度損失難題的卷繞臺(tái)階形電芯的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N極片及繞卷電芯，能夠解決上述問(wèn)題。

本申請(qǐng)實(shí)施例的第一方面提供了一種極片，所述極片存在相互垂直的長(zhǎng)度方向以及寬度方向，且所述極片在所述長(zhǎng)度方向上的一端為起始端，另一端為收尾端，

所述極片由在所述長(zhǎng)度方向上依次連接的多個(gè)極片段組成，相鄰兩個(gè)所述極片段能夠共同構(gòu)成繞卷電芯的一圈，

所述極片段分為多個(gè)種類，每個(gè)種類的所述極片段的數(shù)量均為若干個(gè)，不同種類的所述極片段在所述寬度方向上的尺寸均不同，

所述極片至少存在一部分區(qū)域能夠沿所述長(zhǎng)度方向由所述起始端延伸至所述收尾端。

優(yōu)選地，所述極片段的種類包括第一極片段以及第二極片段，

所述第一極片段在所述寬度方向上的尺寸大于所述第二極片段在所述寬度方向上的尺寸，所述第一極片段與所述第二極片段沿所述長(zhǎng)度方向交替排布。

優(yōu)選地，所述極片段的種類至少包括三種，且不同種類的所述極片段沿所述寬度方向的尺寸依次減小，其中，沿所述寬度方向的尺寸最大的所述極片段為第一極片段，

沿所述起始端至所述收尾端的方向，所述第一極片段沿所述長(zhǎng)度方向依次間隔排布，

相鄰兩個(gè)所述第一極片段之間均存在一個(gè)不同種類的所述極片段，且沿所述起始端至所述收尾端的方向，處于相鄰兩個(gè)所述第一極片段之間的所述極片段中，位于前方的所述極片段沿所述寬度方向的尺寸不小于位于后方的所述極片段沿所述寬度方向的尺寸。

優(yōu)選地，所述極片段的種類包括第一極片段、第二極片段以及第三極片段，

所述第一極片段、所述第二極片段以及所述第三極片段在所述寬度方向上的尺寸依次減小，

沿所述起始端至所述收尾端的方向，所述第一極片段沿所述長(zhǎng)度方向依次間隔排布，

相鄰兩個(gè)所述第一極片段之間均插入一個(gè)所述第二極片段或一個(gè)所述第三極片段，且沿所述起始端至所述收尾端的方向，所述第二極片段位于所述第三極片段的前方。

優(yōu)選地，沿所述起始端至所述收尾端的方向，最后一個(gè)所述第一極片段之后還連接有一個(gè)沿所述寬度方向的尺寸最小的所述極片段。

優(yōu)選地，沿所述起始端至所述收尾端的方向，除所述第一極片段以外的所述極片段，在所述長(zhǎng)度方向上的尺寸依次增大，且增大程度等于該極片段在繞卷電芯內(nèi)所處的一圈和與該圈相鄰且位于內(nèi)側(cè)的另一圈之間的周長(zhǎng)變化量。

優(yōu)選地，不同種類的所述極片段沿所述長(zhǎng)度方向依次排布。

優(yōu)選地，所述極片段的種類包括第一極片段以及第二極片段，所述第一極片段在所述寬度方向上的尺寸大于所述第二極片段在所述寬度方向上的尺寸，

沿所述起始端至所述收尾端的方向，所述第一極片段位于所述第二極片段的前方。

優(yōu)選地，所述極片的寬度由沿所述寬度方向的尺寸最大的所述極片段所界定。

優(yōu)選地，不同種類的所述極片段沿所述寬度方向的其中一端對(duì)齊或不對(duì)齊。

優(yōu)選地，至少一種所述極片段在所述長(zhǎng)度方向上的尺寸一致，至少一種所述極片段在所述長(zhǎng)度方向上的尺寸依次增大，且增大程度等于該極片段在繞卷電芯內(nèi)所處的一圈和與該圈相鄰且位于內(nèi)側(cè)的另一圈之間的周長(zhǎng)變化量。

本申請(qǐng)實(shí)施例的第二方面提供了一種繞卷電芯，包括上述的極片，

所述繞卷電芯中，沿所述繞卷電芯的厚度方向，同一類型的所述極片段均依次對(duì)齊，所述繞卷電芯的每一圈均由相鄰兩個(gè)所述極片段共同構(gòu)成。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以達(dá)到以下有益效果：

本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的繞卷電芯通過(guò)采用包括多種不同寬度尺寸的極片段，能夠直接通過(guò)繞卷方式形成在繞卷電芯的長(zhǎng)度方向上具有多段不同厚度的繞卷電芯，從而提升產(chǎn)品內(nèi)部空間利用率，避免采用相關(guān)技術(shù)中復(fù)雜的拼接工藝，大幅簡(jiǎn)化了制造工藝。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性的，并不能限制本申請(qǐng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本申請(qǐng)第一個(gè)實(shí)施例所提供的其中一種極片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示極片所繞卷形成的繞卷電芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2所示繞卷電芯封裝形成的電芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本申請(qǐng)第一個(gè)實(shí)施例所提供的另一種極片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4所示極片所繞卷形成的繞卷電芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5所示繞卷電芯封裝形成的電芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本申請(qǐng)第二個(gè)實(shí)施例所提供的其中一種極片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖7所示極片所繞卷形成的繞卷電芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為圖8所示繞卷電芯封裝形成的電芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為圖9所示電芯將極耳由較厚的一側(cè)伸出所形成的變形例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為圖9所示電芯將極耳由臺(tái)階面伸出所形成的變形例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本申請(qǐng)第二個(gè)實(shí)施例所提供的另一種極片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為圖12所示極片所繞卷形成的繞卷電芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為圖13所示繞卷電芯封裝形成的電芯的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-極片；

10-起始端；

11-收尾端；

12-第一極片段；

13-第二極片段；

14-第三極片段；

2-極耳；

3-密封膠。

此處的附圖被并入說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，示出了符合本申請(qǐng)的實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本申請(qǐng)的原理。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附圖中的極片或繞卷電芯為參照。

如圖1至14所示，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種極片1，該極片1用于繞卷電芯，因此為長(zhǎng)條狀結(jié)構(gòu)，也就是存在明顯地相互垂直的長(zhǎng)度方向以及寬度方向，在繞卷過(guò)程中會(huì)由極片在長(zhǎng)度方向上的一端開(kāi)始，因此該端為起始端10，另一端便為收尾端11。

極片1由在長(zhǎng)度方向上依次連接的多個(gè)極片段組成，這些極片段分為多個(gè)種類，每個(gè)種類的極片段的數(shù)量不等，根據(jù)所要繞卷成形的電芯的對(duì)應(yīng)區(qū)域所需的厚度而定，一般情況下的數(shù)量都不止一個(gè)。不同種類的極片段在寬度方向上的尺寸均不同，但同時(shí)還要保證極片1上至少存在一部分區(qū)域能夠沿長(zhǎng)度方向由起始端10延伸至收尾端11，也就是說(shuō)，這些極片段的連接部位在極片1的寬度方向上均至少有一部分處于同一個(gè)區(qū)間范圍內(nèi)，在繞卷形成繞卷電芯時(shí)，基本上要保證沿繞卷電芯的厚度方向，同一類型的極片段均依次對(duì)齊，并且，繞卷電芯的每一圈均由相鄰兩個(gè)極片段共同構(gòu)成。

但隨著電芯繞卷的進(jìn)行，繞卷電芯每一圈距繞卷中心的距離均不相同，其周長(zhǎng)也會(huì)越來(lái)越大，這就要求在進(jìn)行極片裁切形成極片段時(shí)要考慮到極片段在繞卷電芯中所處的圈數(shù)，一般而言，圈數(shù)越大，極片段所需要的尺寸就越大，因此，沿起始端10至收尾端11的方向，極片段的尺寸一般是要依次增大的。但這并不絕對(duì)，一般情況下，一個(gè)極片段會(huì)構(gòu)成繞卷電芯的半圈，這樣兩個(gè)極片段共同構(gòu)成繞卷電芯的完整一圈，此時(shí)，電芯的寬度基本上與極片段在長(zhǎng)度方向上的尺寸保持一致。然而，對(duì)于由不同種類的極片段構(gòu)成的繞卷電芯而言，如果能夠保持其中一種極片段的尺寸始終不變，當(dāng)這種極片段與其它種類的極片段共同組成繞卷電芯的一圈時(shí)，使其它種類的極片段的尺寸變化包含一整圈的周長(zhǎng)變化量，依然能夠保證沿繞卷電芯的厚度方向，位于不同圈的同一類型的極片段均依次對(duì)齊。

由于該部分由起始端10至收尾端11始終存在實(shí)體，因此隨著繞卷的進(jìn)行會(huì)持續(xù)地增加厚度，最終形成繞卷電芯上最厚的一部分。

而由于各極片段在寬度方向上的尺寸不同，因此在繞卷電芯中，位于繞卷電芯上最厚的這部分區(qū)域以外的其它區(qū)域的厚度以及位置會(huì)依照各種極片段的數(shù)量以及位置關(guān)系在繞卷電芯的長(zhǎng)度方向上形成不同厚度的部分，最終使繞卷形成的電芯在長(zhǎng)度方向上形成厚度不一類似于臺(tái)階狀的結(jié)構(gòu)。

在本申請(qǐng)中，根據(jù)所需要形成的繞卷電芯的具體結(jié)構(gòu)，極片1上的不同種類的極片段之間可以采用不同的排布方式，下面會(huì)進(jìn)行詳細(xì)介紹。

在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，不同種類的極片段可以沿長(zhǎng)度方向依次排布。具體地，如圖1所示，以包含兩種極片段為例，這兩種極片段分別為第一極片段12以及第二極片段13，第一極片段12在寬度方向上的尺寸大于第二極片段13在寬度方向上的尺寸。沿起始端10至收尾端11的方向，第一極片段12位于第二極片段13的前方。也就是說(shuō)，由起始端10開(kāi)始，首先全部由第一極片段12構(gòu)成，當(dāng)?shù)谝粯O片段12達(dá)到所需數(shù)量或長(zhǎng)度后，再開(kāi)始通過(guò)裁切等方式排布第二極片段13，直至收尾端11。

在該實(shí)施例中，極片1的寬度由第一極片段12所界定，也就是說(shuō)，沿極片1的長(zhǎng)度方向看，第一極片段12上與第二極片段13對(duì)齊的這一部分以及所有的第二極片段13一起構(gòu)成的區(qū)域能夠由起始端10延伸至收尾端11。在某些情形下，幾種不同的極片段之間可能存在部分交錯(cuò)的情形，也就是說(shuō)，沿著極片1的長(zhǎng)度方向看，不同的極片段在寬度方向上均會(huì)部分超出其它極片段。例如，第一極片段12和第二極片段13可以部分交錯(cuò)，此時(shí)，極片1的寬度便不再是第一極片段12的寬度，而是第一極片段12與第二極片段13超出第一極片段12的部分的尺寸之和。并且，極片1的寬度與第一極片段12和第二極片段13的交錯(cuò)程度相關(guān)，用以滿足不同的需求。

下面仍然以極片1的寬度由第一極片段12所界定的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在該實(shí)施例的一個(gè)方案中，第二極片段13在寬度方向上可以有一端與第一極片段12對(duì)齊(參見(jiàn)圖1)，這種結(jié)構(gòu)所形成的繞卷電芯會(huì)在長(zhǎng)度方向上形成厚度不一的a、b兩部分結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)圖2和3)，其中，較厚的a部分由第一極片段12與第二極片段13對(duì)齊的部分以及第二極片段13一起形成，而較薄的b部分則僅由第一極片段12的剩余部分繞卷形成。

除此之外，在該實(shí)施例的另一個(gè)方案中，第二極片段13在寬度方向上的兩端也可以均不與第一極片段12的任何一端對(duì)齊(參見(jiàn)圖4)，這種結(jié)構(gòu)所形成的繞卷電芯會(huì)在長(zhǎng)度方向上形成一個(gè)c部分和兩個(gè)d部分，其中，位于中部c部分為最厚的部分，而在c部分的兩側(cè)則分別形成一個(gè)厚度較薄的d部分(參見(jiàn)圖5和6)，其中，c部分由第一極片段12與第二極片段13對(duì)齊的部分以及第二極片段13一起形成，由于第二極片段13在寬度方向上的兩端均未與第一極片段12的任何一端對(duì)齊，因此第一極片段12相對(duì)于第二極片段13在寬度方向的兩側(cè)均留有剩余部分，而繞卷電芯中的兩個(gè)d部分則由第一極片段12上的這些剩余部分繞卷形成。

形成繞卷電芯后，需要裝配極耳2，一般情況下極耳2會(huì)通過(guò)密封膠3裝配在繞卷電芯的繞卷中心。

本實(shí)施例所提供的方案中，所形成的繞卷電芯在長(zhǎng)度上的各部分厚度均相對(duì)于繞卷電芯的繞卷中心對(duì)稱排布。

為了滿足客戶對(duì)繞卷電芯結(jié)構(gòu)的不同需求，本申請(qǐng)還提供了另一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中，不同種類的極片段可以沿長(zhǎng)度方向交替排布。仍然以包含第一極片段12和第二極片段13這兩種不同的極片段為例，如圖7所示，第一極片段12與第二極片段13沿長(zhǎng)度方向交替排布。在該實(shí)施例中，極片1的寬度仍然由第一極片段12所界定，同時(shí)，第二極片段13在寬度方向上有一端與第一極片段12對(duì)齊。

在繞卷形成電芯后，繞卷電芯會(huì)在長(zhǎng)度方向上形成厚度不一的e、f兩部分(參見(jiàn)圖8)，其中，較厚的e部分由第一極片段12與第二極片段13對(duì)齊的部分以及第二極片段13一起形成，而較薄的f部分則僅由第一極片段12的剩余部分繞卷形成。然而，在這一實(shí)施例中，較薄部分集中分布在繞卷電芯的繞卷中心的一側(cè)，并且呈疊片狀分布。而繞卷電芯整體的一側(cè)表面在長(zhǎng)度方向上齊平，而另一側(cè)則呈臺(tái)階狀結(jié)構(gòu)。

為了便于在繞卷中心位置設(shè)置極耳2，極片1在繞卷中心位置的尺寸在繞卷電芯的長(zhǎng)度方向上應(yīng)當(dāng)最大，因此，在極片1裁切時(shí)，沿起始端10至收尾端11的方向，首先形成的是第一極片段12。

極耳2一般會(huì)由繞卷電芯較薄的一側(cè)伸出(參見(jiàn)圖9)，但某些情形下，也可以由繞卷電芯較厚的一側(cè)伸出(參見(jiàn)圖10)。此外，對(duì)于這種類似于階梯狀的繞卷電芯，由于存在階梯面，因此極耳2也可以由階梯面伸出(參見(jiàn)圖11)。

對(duì)于包含更多種類，例如三種或三種以上極片段的極片，可以采用下列方式進(jìn)行排布：如圖12所示，以包含第一極片段12、第二極片段13和第三極片段14的極片1為例，第一極片段12、第二極片段13和第三極片段14沿寬度方向的尺寸依次減小，沿起始端10至收尾端11的方向，第一極片段12沿長(zhǎng)度方向依次間隔排布，而相鄰兩個(gè)第一極片段12之間均存在一個(gè)不同種類的極片段，可能是第二極片段13，也可能是第三極片段14，具體排布依照下述方式：沿起始端10至收尾端11的方向，處于這些第一極片段12之間的極片段中，位于前方的極片段沿寬度方向的尺寸應(yīng)不小于位于后方的極片段沿寬度方向的尺寸。即首先排布的是沿寬度方向的尺寸僅次于第一極片段12的極片段，也就是第二極片段13，這樣每個(gè)第二極片段13前方被插入的極片段均為第二極片段13，在沿寬度方向的尺寸相等，符合要求。待第二極片段13的數(shù)量滿足需求后，在后續(xù)的兩個(gè)第一極片段之間開(kāi)始排布比第二極片段13在寬度方向上更小一些的極片段，在本實(shí)施例中，由于僅存在三種極片段，因此此時(shí)排布的是第三極片段14，而在其它一些擁有更多種類極片段的實(shí)施例中，將按照各極片段在寬度方向上的尺寸排序依次排布下去，直至收尾端11。需要注意的是，極片1上的各極片段一般是通過(guò)對(duì)極片基材整體裁切形成，而并不通過(guò)各極片段拼接形成。

在該實(shí)施例中，為了第一極片段12在長(zhǎng)度方向上的尺寸始終保持一致，而沿起始端10至收尾端11的方向，第二極片段13和第三極片段14在長(zhǎng)度方向的尺寸則依次增大，以此來(lái)吸收繞卷電芯每圈的變化量，從而保證位于不同圈的第一極片段12沿繞卷電芯的厚度方向依次對(duì)齊。

如圖13和14所示，上述極片1進(jìn)行繞卷后，所形成的繞卷電芯沿長(zhǎng)度方向形成厚度依次遞減的g、h、i三個(gè)部分，其中，最厚的g部分由第一極片段12、第二極片段13以及第三極片段14共同繞卷形成。中間的h部分由第一極片段12和第二極片段13繞卷形成，并且，這一部分存在兩種形式，一種是由第二極片段13和與第二極片段13鄰接的第一極片段12共同形成的繞卷結(jié)構(gòu)，該繞卷結(jié)構(gòu)相對(duì)于繞卷電芯的繞卷中心對(duì)稱，而另一種則是由與第三極片段14鄰接的第一極片段12形成的疊片結(jié)構(gòu)，該疊片結(jié)構(gòu)由繞卷電芯的最外側(cè)直至繞卷結(jié)構(gòu)。最后的i部分則是完全由第一極片段12形成的疊片結(jié)構(gòu)，由繞卷電芯的最外側(cè)直至繞卷電芯的繞卷中心。

此外，為了簡(jiǎn)化收尾結(jié)構(gòu)，在極片1裁切時(shí)，沿起始端10至收尾端11的方向，最后一個(gè)第一極片段12之后還連接有一個(gè)沿寬度方向的尺寸最小的極片段，在本實(shí)施例中為第三極片段14。

在本申請(qǐng)各實(shí)施例所提供的繞卷電芯形成后，通過(guò)封裝形成電芯。

本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)繞卷方式直接形成在長(zhǎng)度方向上具有多段不同厚度的繞卷電芯，從而避免采用相關(guān)技術(shù)中復(fù)雜的拼接工藝，大幅簡(jiǎn)化了制造工藝。

以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化，基于本申請(qǐng)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。