[实用新型]一种倒卷结构电芯以及包括其的锂离子电池

说明书

本实用新型提供了一种倒卷结构电芯以及包括其的锂离子电池，所述的倒卷结构电芯包括呈卷绕体结构的方形卷芯，方形卷芯包括依次层叠设置的第一隔膜、负极片、第二隔膜和正极片，正极片包括正极集流体，正极集流体沿长度方向分为正极活性区和正极空箔区，正极活性区设置有正极活性物质层，负极集流体沿长度方向分为负极活性区和负极空箔区，负极活性区设置有负极活性物质层；倒卷后，正极空箔区和负极空箔区重合形成方形卷芯的平整侧面为极耳焊接侧，位于极耳焊接侧，正极空箔区设置有正极极耳，负极空箔区设置有负极极耳。本实用新型解决了极耳中心距和侧边距不好控制以及不良率高的问题，具有生产效率高、良品率高和结构简单等特点。

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，涉及倒卷结构电芯，尤其涉及一种倒卷结构电芯以及包括其的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池以工作电压高、能量密度高、循环寿命长和存储时间长等优势，在消费电子、储能和动力汽车等领域的应用越来越广泛，其中动力汽车对锂离子电池的安全性能的要求最严格。其中，电芯制作方式可以分为叠片式和卷绕式两种。叠片式是将正负极极片、隔膜裁成规定尺寸的大小，随后将正极极片、隔膜、负极极片叠合成小电芯单体，然后将小电芯单体叠放并联起来组成一个大电芯；卷绕式是将分条后的极片固定在卷针上随着卷针转动将正极极片、负极极片以及隔膜卷成电芯的工艺方式。

锂离子电池卷绕结构分为正卷结构和倒卷结构，在卷芯宽度较小时，由于极耳在头部摆放不下，需要采用倒卷结构来解决该尺寸限制的问题，倒卷结构虽然可以解决正卷结构无法满足的要求，但是倒卷结构亦有其不足，由于极耳点焊位置在极片的尾端，导致极耳点焊的位置极其不易控制，容易造成极耳中心距和偏心距不良等问题。

CN210897524U公开了一种多极耳卷绕电芯，包括正极片、负极片以及设置在所述正极片和所述负极片之间的隔膜，所述正极片设置有若干第一凸片，所述负极片设置有若干第二凸片，所述第一凸片与所述第二凸片分别设置在所述电芯相对的两侧，所述第一凸片焊接有正极耳，所述第二凸片焊接有与所述正极耳一一对应的负极耳；卷绕后若干所述正极耳相互叠合且所述正极耳外露部分的端部连接在一起，卷绕后若干所述负极耳相互叠合且所述负极耳外露部分的端部连接在一起。该实用新型在多个凸片上焊接极耳的设置实现了单个卷绕电芯即有并联的效果，达到了减少内阻、降低发热温度的效果，但是其存在极片制备困难和结构复杂等问题。

CN206574796U公开一种电池极耳中心距卡位夹具，包括夹具底板、一体式设置于该夹具底板的左侧限位块、右侧限位块，该右侧限位块上设有用于容置电池之正极耳的第一卡槽，以及设有用于容置电池之负极耳的第二卡槽，该第一卡槽和第二卡槽之间形成正极耳和负极耳的中心距卡位凸起。这样，电池电芯卷绕时，正极耳卡入第一卡槽，负极耳卡入第二卡槽中，卡位凸起的长度决定了正负极耳的中心距，使正负极耳定位更为精确。其通过增加卡位夹具对正极耳和负极耳进行位置限定，存在操作复杂的问题。

CN201081817Y公开了一种卷绕式锂电池电芯的极片，所述极片包括集流体、集流体上涂敷的极性材料层以及集流体上设置的极耳，所述的极耳设置在集流体长向侧面上并向外凸出。所述的极耳是通过对集流体冲切制成的，极耳与集流体为一整体结构。集流体上长向侧面上可以延伸出一个或多个极耳。该实用新型所提供的极片，极耳设置在极片集流体的侧面，由加工集流体时一体冲切而成，充分提升了集流体上正、负极活性物质的利用空间，可减少正、负极耳铝条及镍条在卷芯里面的厚度，提高了电池的电芯容量，同时卷绕之后极片的正负极耳在卷芯外面，其定位准确可使电池电芯的极耳中心距一致。依然存在卷绕后偏心距不良的问题。

现有卷绕电芯均存在极耳中心距和偏心距不良等问题，因此，如何在保证卷绕电芯具有结构简单的情况下，同时还能够保证极耳中心距和偏心距，减少卷绕电芯的不良率，成为目前迫切需要解决的问题。

实用新型内容