[发明专利]一种卷绕型裸电芯热压后宽度的计算方法

说明书

本发明公开了一种卷绕型裸电芯热压后宽度的计算方法，属于动力电池技术领域。所述卷绕型裸电芯热压后宽度的计算方法，裸电芯包括阴极片、阳极片以及设置在阴极片和阳极片之间的隔膜，包括：热压过程中，用于卷绕裸电芯的卷针设置于裸电芯内；对裸电芯建立简化模型，包括假定：热压前的裸电芯和热压后的裸电芯的周长相等，热压前的裸电芯和热压后的裸电芯的横截面均呈跑道形；确定A、B、C、t1、t2、t3、L、α、β和γ的数值；计算热压后的裸电芯的宽度：W＝L+1/2(π×T1‑π×T2)+T2。本发明的卷绕型裸电芯热压后宽度的计算方法，提高了热压后的裸电芯的宽度计算精度，进而提高了电池的能量密度和电池的使用安全性。

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种卷绕型裸电芯热压后宽度的计算方法。

背景技术

目前方形电池多采用卷绕型裸电芯，其多采用厚度可压缩的隔膜和极片，卷绕前，进行极片的压平以提升极片在寿命周期内的平整性以及提升电芯的使用寿命；卷绕后，阴极片和阳极片会有转角曲率效应，为了减小不良效应以及便于后期装入电池壳体，裸电芯需要做进一步热压整形。热压过程中，隔膜和极片的厚度受到压缩，裸电芯在热压完成后会在宽度方向有一定的增量；具体地，其在宽度方向的增量与隔膜和极片的层数、厚度以及可压缩系数均有关。

现有技术中，热压前的裸电芯的宽度可以通过计算得到，而热压后的裸电芯的宽度需要设计人员根据经验估计，没有理论计算依据，估计值准确性难以把控，如果估计值偏大，则会导致电池壳体内部空间浪费，降低了电池的能量密度；如果估计值偏小，则会导致裸电芯与电池壳体内部结构产生干涉，降低了电池的使用安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卷绕型裸电芯热压后宽度的计算方法，提高热压后的裸电芯的宽度计算精度，进而提高电池的能量密度和电池的使用安全性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种卷绕型裸电芯热压后宽度的计算方法，裸电芯包括阴极片、阳极片以及设置在所述阴极片和所述阳极片之间的隔膜，包括：

热压过程中，用于卷绕所述裸电芯的卷针设置于所述裸电芯内；

对热压前的裸电芯和热压后的裸电芯分别建立简化模型，包括假定：热压前的所述裸电芯和热压后的所述裸电芯的周长相等，热压前的所述裸电芯和热压后的所述裸电芯的横截面均呈跑道形；

确定A、B、C、t1、t2、t3、L、α、β和γ的数值；

计算热压后的所述裸电芯的宽度：W＝L+1/2(π×T1-π×T2)+T2；其中，A、B和C分别为所述阴极片、所述阳极片和所述隔膜的层数；

t1、t2和t3分别为所述阴极片、所述阳极片和所述隔膜的初始厚度；

L为卷针的宽度；

α、β和γ分别为所述阴极片、所述阳极片和所述隔膜的可压缩系数；

T1为热压前的所述裸电芯的厚度，T1＝A×t1+B×t2+C×t3；

T2为热压后的所述裸电芯的厚度，T2＝A×t1×(1-α)+B×t2×(1-β)+C×t3×(1-γ)。

可选地，所述阴极片包括阴极片本体和设置在所述阴极片本体上的第一涂胶层，所述第一涂胶层为可压缩层；和/或

所述阳极片包括阳极片本体和设置在所述阳极片本体上的第二涂胶层，所述第二涂胶层为可压缩层；和/或

所述隔膜包括隔膜本体和设置在所述隔膜本体上的第三涂胶层，所述第三涂胶层为可压缩层。

可选地，当同时设置有所述第一涂胶层、所述第二涂胶层和所述第三涂胶层时，所述第二涂胶层的厚度≤所述第一涂胶层的厚度≤所述第三涂胶层的厚度。