[发明专利]一种卷绕式极组及其电芯

说明书

一种卷绕式极组及其电芯，极组包括卷绕的至少一个负极层、至少一个正极层以及位于相邻的负极层与正极层之间的隔膜，至少一个所述正极层的弧形卷绕区的至少一个表面具有消薄区。极组卷绕侧面区的正极片覆料被单面或双面消薄以抵消正负极片充放电后在该区域的膨胀，从而抑制极组内部在充放电后由于极片膨胀挤压造成的波浪形变。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种卷绕式极组及其电芯。

背景技术

现有方形电芯的极组一般采用的是极片卷绕模式或叠片模式来制造，叠片模式存在模切毛刺难控制、叠片时极片边缘打卷损伤及生产效率低等问题，所以目前该方式通常只应用于超长电芯如刀片电池上。卷绕模式具有生产效率高及毛刺控制简单等优势，但存在极组较厚时，极组在充放电膨胀后在大平面易出现波浪褶皱导致性能下降及安全隐患的问题，目前，为克服这一影响的普遍做法是在隔膜上涂胶，热压后与正极片粘连以抑制极片波浪变形及采用多极组内并的方式以降低单极组厚度来改善极组内部波浪变形的问题，但该方式会大大增加极组的制造难度并增加制造成本，且电芯越厚，需要并联的极组数量会越多，制造难度会越大，因而，在面对储能市场的强大成本竞争压力下，寻求一种新的改善极组内部褶皱变形的结构是技术人员急需解决的问题。

发明内容

根据第一方面，在一实施例中，提供一种卷绕式极组，包括卷绕的至少一个负极层、至少一个正极层以及位于相邻的负极层与正极层之间的隔膜，至少一个所述正极层的弧形卷绕区的至少一个表面具有消薄区。

在一实施例中，所述消薄区的弧度为30°～180°。

在一实施例中，至少一个所述正极层的弧形卷绕区的两个表面均具有消薄区。

在一实施例中，消薄厚度太大，会损失电芯容量太多，消薄厚度太少，不能有效减轻正负极片膨胀造成的对极组内部挤压所形成的极组变形，所以消薄区的厚度m满足：2(a+b)m0.5(a+b)为宜，a为正极层单面覆料的满电膨胀厚度值，b为负极层单面覆料的满电膨胀厚度值。

在一实施例中，包括从内向外依次卷绕的第一隔膜、负极层、第二隔膜、正极层。

在一实施例中，所述负极层的覆料(即活性物质)为石墨、中间相炭微球、硅氧、硅碳中的至少一种。

在一实施例中，所述正极层的覆料(即活性物质)为钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍锰酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸铁锰锂中的至少一种。

根据第二方面，在一实施例中，提供一种电芯，其特征在于，包括第一方面任意一项所述的卷绕式极组。

依据上述实施例的卷绕式极组及其电芯，极组卷绕侧面区的正极片覆料被单面或双面消薄以抵消正负极片充放电后在该区域的膨胀，从而抑制极组内部在充放电后由于极片膨胀挤压造成的波浪形变。

附图说明

图1为一种实施例中卷绕式极组的结构示意图；

图2为一种实施例中单面消薄的正极层结构示意图；

图3为一种实施例中双面消薄的正极层结构示意图；

图4为一种实施例中单面消薄的正极层结构示意图；

图5为一种实施例中双面消薄的正极层结构示意图。

标号说明：

1、第一隔膜；

2、负极层；

3、第二隔膜；

4、正极层；

5、消薄区；

6、基底；

7、覆料。

具体实施方式