一种提高圆柱动力电池内部空间的卷芯结构

技术领域

本发明涉及圆柱动力电池技术领域，特别涉及一种提高圆柱动力电池内部空间的卷芯结构。

背景技术

现有圆柱动力电池通常由盖板、卷芯、壳体三大部分组成；盖板上主要集成了圆柱电池的正极输出端子、绝缘塑胶及盖板本体等，卷芯主要由卷芯本体及卷芯的输出端子-正极极耳、负极极耳组成，其中正极输出极通过激光穿透焊接与卷芯的正极极耳结合到一起，电芯壳体同样通过激光穿透焊接与卷芯的负极极耳结合到一起；最后电芯盖板本体壳体同样通过激光焊接结合在一起，形成密封空间；

目前为满足圆柱动力电池的过大电流的需求，大部分电芯厂选用的卷绕方案均是卷芯的正、负极极耳分别在卷芯本体的两侧，那么这时电芯内部给卷芯本体的空间就需要在高度方向上减掉两个极耳的收拢高度，卷芯本体高度＝电芯内部总高度空间(H)-卷芯正极极耳收拢高度(h1)-卷芯负极极耳收拢高度(h2)；当电芯内部总高度空间一定时，由于h1、h2的必要的空间损失，使得电芯内部的体积利用率难以提高，即使得电芯内部卷芯本体的高度难以加大，进而难以提升电芯产品的能量密度，失去产品竞争力。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种提高圆柱动力电池内部空间的卷芯结构。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种提高圆柱动力电池内部空间的卷芯结构，具体包括正极极片、负极极片、吸液膨胀胶带、隔膜；

所述正极极片使用连续涂布，包括正极涂布区和正极极耳箔材留白区；

所述负极极片使用分段涂布，包括负极涂布区和负极极耳箔材留白区；

其中正极极耳箔材为铝箔，负极极耳箔材为铜箔；

所述隔膜放置在正极极片、负极极片之间，正极极耳箔材留白区与负极极耳箔材留白区互为垂直方向，将正极极片、负极极片卷绕成卷芯；

所述卷芯的外围使用负极极耳箔材卷绕若干圈，所述卷芯的内部卷绕所述吸液膨胀胶带，外围的负极极耳箔材与电池的壳体相连；

所述吸液膨胀胶带的起止与外围的负极极耳箔材起止一致。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种提高圆柱动力电池内部空间的卷芯结构，省去了卷芯负极极耳的收拢高度空间，即使得电芯内部卷芯本体的高度增加h2，提高了电芯内部的体积利用率，进而提升电芯产品的能量密度，提高了产品竞争力。

附图说明

图1是本发明提供具体实施方式的正极极片结构示意图；

图中，1-正极极耳箔材留白区，2-正极涂布区；

图2是本发明提供具体实施方式的负极极片结构示意图；

图中，3-负极涂布区，4-负极极耳箔材留白区；

图3是本发明提供具体实施方式的传统方案的负极极片示意图；

图4是本发明提供具体实施方式的绕卷示意图；

其中，5-隔膜，6-正、负极极片涂布重叠区，7-负极极片涂布超正极极片涂布区域；

图5是本发明提供具体实施方式的传统方案的绕卷示意图；

图6是本发明提供具体实施方式的传统方案与本发明的卷芯对比示意图；

图7是本发明提供具体实施方式的卷芯示意图；

其中，8-吸液膨胀胶带，9-正极极片(含活性物质)，10-负极极片(含活性物质)，11-卷芯外若干圈负极极耳箔材；

图8是本发明提供具体实施方式的卷芯注液后膨胀示意图；

图9是本发明提供具体实施方式的传统方案与本发明的卷芯对比示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

一种提高圆柱动力电池内部空间的卷芯结构，具体包括正极极片、负极极片、吸液膨胀胶带；

所述正极极片使用连续涂布，包括正极涂布区和正极极耳箔材留白区，如图1所示；

所述负极极片使用分段涂布，包括负极涂布区和负极极耳箔材留白区，如图2所示；

其中正极极耳箔材为铝箔，负极极耳箔材为铜箔；

如图3是本发明提供具体实施方式的传统方案的负极极片示意图，传统方案中负极极片与正极极片相同为连续涂布

所述隔膜放置在正极极片、负极极片之间，正极极耳箔材留白区与负极极耳箔材留白区互为垂直方向，将正极极片、负极极片卷绕成卷芯；

如图4所示是绕卷示意图；其中，正极极耳箔材留白区方向轴向，负极极耳箔材留白区方向径向，图5是传统方案的绕卷示意图；传统方案正极极耳箔材留白区与负极极耳箔材留白区互为平行方向，基于如上，可对比分析，如图6：本方案可节省卷芯高度方向的负极极耳收拢的空间h2；

所述卷芯的外围使用负极极耳箔材卷绕若干圈，即使得原始的卷芯外部包裹了一层或更多层铜箔，所述卷芯的内部卷绕所述吸液膨胀胶带，即当电芯注液后，膨胀胶带可带动卷芯最外层的铜箔径向膨胀，最终与壳体接触，外围的负极极耳箔材与电池的壳体相连；

所述吸液膨胀胶带的起止与外围的负极极耳箔材起止一致；

如图7所示是本发明提供具体实施方式的卷芯示意图；如图8所示，箭头所示方向为卷芯膨胀方向，当电芯注液后，膨胀胶带带动卷芯最外层的铜箔径向膨胀，最终与壳体接触，使壳体与卷芯的负极相连；

基于如上，可对比分析，如图9：本文方案可节省卷芯高度方向的负极极耳收拢的空间h2；

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。