[实用新型]一种安全锂离子电池卷芯及锂离子电池

说明书

本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种安全锂离子电池卷芯，由正极片、第一隔膜、负极片和第二隔膜卷绕而成，正极片包括正极尾部绝缘区，正极尾部绝缘区包括集流体以及设置在集流体至少一表面的绝缘层，负极片包括负极单面涂覆区，卷芯卷绕的末端由外而内按照正极尾部绝缘区、第一隔膜、负极单面涂覆区和第二隔膜依次排列，负极单面涂覆区的空箔面朝向卷芯外侧。本实用新型的卷芯被锐物刺破铝塑膜后，最外层的正极尾部绝缘区破损后穿透第一隔膜与负极单面涂覆区的空箔面接触，使得正极尾部绝缘区和负极单面涂覆区的空箔面优先短路，释放电池能量，而且造成的短路点在电芯外层，有利于电池向外释放热量，提升了电池的安全性能。

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种安全锂离子电池卷芯及锂离子电池。

背景技术

如今，各国都在大力发展绿色、高效二次电池。锂离子电池作为一种新型二次电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。

锂离子电池内部的短路主要分为四种：正极集流体和负极膜片短路、负极集流体和正极膜片短路、正极膜片和负极膜片短路、正极集流体和负极集流体短路。其中正极集流体和负极膜片的短路方式是四种短路方式中最危险的短路方式。软包电池在组装和使用过程中，被锐物刺破铝塑膜，容易触发内短路，造成电池起火燃烧。

现有软包电池裸卷芯外层一般是正极单面膜片区的空集流体面，当受到锐物挤压或刺破时，外侧正极集流体容易产生毛刺，造成正极集流体和负极膜片接触，触发电池失控。如果改用负极单面膜片区的空集流体面收尾，锐物刺破时虽可避免正极集流体和负极膜片的接触，但负极集流体收尾，若铝塑膜壳体内层保护层存在局部破损会造成电池外壳带负电，加速电池外壳的腐蚀，造成电池漏液。

为了提高针刺或内短路的测试通过率，现有解决方案通常是常规结构延长正负集流体，裸电芯外圈形成正集流体和负集流体通过隔膜相对的卷绕结构，被锐物刺破铝塑膜时，通过触发外层正极集流体和负极集流体的短路，释放电池内部能量，但该方法需额外增加2层正极集流体，2层负极集流体及4层隔膜，直接增加电芯的厚度，影响电芯的能量密度，而且在实际使用过程中过长的光滑的正、负集流体在隔离膜间容易滑动，增加了电池短路的风险。

鉴于此，确有必要提供一种技术方案以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种安全锂离子电池卷芯，能够提高卷芯的安全性能。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种安全锂离子电池卷芯，由正极片、第一隔膜、负极片和第二隔膜卷绕而成，所述正极片包括正极尾部绝缘区，所述正极尾部绝缘区包括集流体以及设置在所述集流体至少一表面的绝缘层，所述负极片包括负极单面涂覆区，所述卷芯卷绕的末端由外而内按照所述正极尾部绝缘区、所述第一隔膜、所述负极单面涂覆区和所述第二隔膜依次排列，所述负极单面涂覆区的空箔面朝向所述卷芯外侧。

作为本实用新型所述的安全锂离子电池卷芯的一种改进，所述正极尾部绝缘区围绕所述卷芯至少1圈，所述负极单面涂覆区围绕所述卷芯至少1圈。正极尾部绝缘区和负极单面涂覆区均围绕卷芯至少1卷，使得卷芯无论哪个部分为锐物刺破，均能够使得正极尾部绝缘区和负极单面涂覆区的空箔面优选短路，释放电池能量。

作为本实用新型所述的安全锂离子电池卷芯的一种改进，所述正极尾部绝缘区围绕所述卷芯1～3圈。正极尾部绝缘区的圈数不能过多，过多会增加卷芯的厚度，进而减小电池的能量密度。

作为本实用新型所述的安全锂离子电池卷芯的一种改进，所述正极片包括依次设置的正极头部空箔区、正极单面涂覆区、正极双面涂覆区和所述正极尾部绝缘区。