[发明专利]卷绕式电芯

说明书

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种卷绕式电芯。

背景技术

现有技术中，锂离子电池正负极片卷绕成电芯，由于正负极片均由敷料区收尾，在进行穿钉测试时，钢针刺入满充的电池后，带敷料的正、负极片瞬间短路，立即放出大量的热，极易起火燃烧。为了改善电池的穿钉性能，现有技术采用在正极片尾部设置一段加长空铝箔，在负极片尾部设置一段加长空铜箔，并对隔膜进行延长，且按照空铝箔-隔膜-空铜箔-隔膜由外到内排布的顺序围绕电芯外圈一周，该结构称之为马甲(MJ)结构，从而当外部锋利导体刺穿电池时，空铝箔和空铜箔能迅速发生短路，并将空铝箔和阳极片(Al-Anode)，阳极片和阴极片(Anode-Cathode)的短路电流分流，使电芯内部的电量放出，以防止电池起火，从而提高电池的安全性。

但是现有技术仍然存在一些问题：首先，降低了电芯的能量密度，因为MJ结构不包含活性物质，围绕层数越多，能量密度越低，对于表面积较大，特别是电芯较薄的情况下能量损失更大。其次，增加了成本，因为该结构包括一层空铜箔，一层空铝箔，两层隔膜，使用面积大。再次，特殊情况下无改善作用，由于空铝箔的熔点较低，当电芯容量过大，或者电芯尺寸变化时，会使空铝箔熔断导致MJ结构的分流作用消失，这种情况下对于MJ结构来说只能增加它的圈数来提高作用效果，从而造成先前的成本提高和能量密度减小的问题。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种卷绕式电芯，其提高了电芯使用的安全性，增加了电芯的能量密度，降低了成本，且当用于穿钉测试时穿钉效果好。

为了实现上述目的，本发明提供了一种卷绕式电芯，其具有两个大面和两个侧面，包括第一极片、第二极片和隔离膜。

第一极片包括：第一集流体：以及第一活性物质层，涂覆在第一集流体的表面上。第二极片与第一极片电极性相反，包括：第二集流体；以及第二活性物质层，涂覆在第二集流体的表面上。隔离膜设置于第二极片和第一极片之间。

在卷绕式电芯的卷绕收尾处，第一集流体的正反两个表面上均未涂覆第一活性物质层且定义为第一空白集流体，第二集流体的正反两个表面上均未涂覆第二活性物质层且定义为第二空白集流体。

其中，第二空白集流体的起始段处于第一空白集流体的起始段内侧，第二空白集流体的长度大于第一空白集流体的长度，且第二空白集流体的超出第一空白集流体的部分形成第二空白集流体的折叠部，折叠部包裹卷绕式电芯的两个大面和两个侧面中的至少一个。

本发明的有益效果如下：

在根据本发明的卷绕式电芯中，第二空白集流体的起始段处于第一空白集流体的起始段内侧，由于第二空白集流体比第一空白集流体长，且第二空白集流体的超出第一空白集流体的部分包裹卷绕式电芯的两个大面和两个侧面中的至少一个，以至于第二空白集流体在该至少一个面上比第一空白集流体多包裹至少一层，进而在进行穿钉测试时，第二空白集流体与第一空白集流体能够迅速发生短路，穿钉效果好，提高了电芯使用的安全性。此外，在本发明的卷绕式电芯的卷绕收尾处，无需将第一极片、第二极片和隔离膜同时卷绕多圈即可实现良好的穿钉效果，从而增加了电芯的能量密度，降低了成本。

附图说明

图1是根据本发明的卷绕式电芯在一实施例中的卷绕示意图；

图2是根据本发明的卷绕式电芯在另一实施例中的卷绕示意图；

图3是图2的变形图；

图4是图1的变形图；

图5是图1的又一变形图。

其中，附图标记说明如下：

1 第一极片S21 第二空白集流体的起始段

11 第一集流体 S22 折叠部

12 第一活性物质层 S221 折痕

S1 第一空白集流体 3 隔离膜

S11 第一空白集流体的起始段31 第一条隔离膜

2 第二极片B1 第一条隔离膜的收尾末端

21 第二集流体 32 第二条隔离膜

22 第二活性物质层 B2 第二条隔离膜的收尾末端

S2 第二空白集流体 4 固定胶

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本发明的卷绕式电芯。

参照图1至图5，根据本发明的卷绕式电芯具有两个大面和两个侧面，其包括第一极片1、第二极片2和隔离膜3。