[实用新型]卷绕式电芯及软包装锂离子电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及电化学储能器件，尤其涉及一种卷绕式电芯及软包装锂离子电池。

背景技术

锂离子电池负极材料在充放电过程中会发生嵌锂和脱锂化学反应行为，伴随负极材料的晶格参数发生增大和减少，导致负极极片厚度发生膨胀和收缩，导致电池厚度增加，其产生的应力会诱发锂离子软包装电池发生变形，如图1所示，致使电池循环性能恶化、电芯内部短路甚至燃烧等不良后果。尤其对于采用硅材料作为阳极的电芯，充放电过程中硅材料的体积变化过大，将导致更严重的变形。如何降低和解决电芯变形，已成为各大锂电生产厂商共同面临和亟需解决的难题。

图1和图2示出了现有技术中的卷绕式电芯及锂离子电池的结构示意图及剖面图。如图所示，在锂离子电池中，卷绕式电芯1'封装在包装袋2'中。卷绕式电芯1'包括：第一极片11'；第一极耳12'，电连接于第一极片11'；第二极片13'，与第一极片11'极性相反；第二极耳14'，电连接于第二极片13'；隔离膜15'，设置于第一极片11'和第二极片13'之间；以及聚合物膜16'，插入到卷绕式电芯1'的中间层。

在现有技术中，通过插入聚合物膜16'以支撑电芯1'，从而防止电池的结构变形。由于聚合物膜16'的刚度（弹性模量）较软，所以需将聚合物膜16'的厚度制成很厚（800μm～1000μm），方可起到防止变形的作用，而这部分聚合物膜16'没有任何活性物质，因此会造成电池体积能量密度的极大浪费。此外，由于在现有技术中，第一极耳12'和第二极耳14'均较窄，第一极耳12'焊接于第一极片上11'以及第二极耳14'焊接于第二极片13'时，经常会出现虚焊，导致极耳与极片接触不良，从而增加导电内阻，降低了电芯的导电性能。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种卷绕式电芯及软包装锂离子电池，其可以在不增加卷绕式电芯厚度的基础上有效抵抗和降低电池变形，提高软包装锂离子电池的体积能量密度和卷绕式电芯厚度的一致性。

本实用新型的另一目的在于提供一种卷绕式电芯及软包装锂离子电池，其能提高导电性能。

本实用新型的再一目的在于提供一种卷绕式电芯及软包装锂离子电池，其能减少极耳虚焊的风险，提高极耳与极片电连接的可靠性。

为了实现上述目的，在第一方面，本实用新型提供了一种卷绕式电芯，其包括：第一极片；第一极耳，电连接于第一极片；第二极片，与第一极片极性相反；第二极耳，电连接于第二极片；隔离膜，设置于第一极片和第二极片之间；以及至少一个第一金属支撑部和/或至少一个第二金属支撑部，受隔离膜隔离保护且整个平铺布满卷绕式电芯的中间层；其中，所述至少一个第一金属支撑部设置在位于卷绕式电芯的卷绕起始端处的且位于卷绕式电芯的中间层处的第一极片的表面上，且所述至少一个第一金属支撑部中至少有一个第一金属支撑部与第一极耳电连接；所述至少一个第二金属支撑部设置在位于卷绕式电芯的卷绕起始端处的且位于卷绕式电芯的中间层处的第二极片的表面上，且所述至少一个第二金属支撑部中至少有一个第二金属支撑部与第二极耳电连接。

为了实现上述目的，在第二方面，本实用新型提供了一种软包装锂离子电池，其包括：根据本实用新型第一方面所述的卷绕式电芯；电解液；以及包装袋，封装卷绕式电芯并容纳电解液以使电解液浸润卷绕式电芯的第一极片和第二极片。

本实用新型的有益效果如下：

相对于现有技术中插入整个聚合物膜的方式，本实用新型的卷绕式电芯通过采用金属支撑部，可以提高电芯厚度的一致性，减少了占用卷绕式电芯的厚度，减少变形空间，进而增加了电池的体积能量密度；

与极耳电连接的金属支撑部再与极片电连接，使得导电的接触面积增大，可以提高导电性能，对于大容量电芯的作用更明显；

与极耳相连的金属支撑部再与极片焊接，使得焊接所可采用的面积增大，可以减少虚焊的风险，提高极耳与极片电连接的可靠性。

附图说明

图1为现有技术的卷绕式电芯及软包装锂离子电池的结构示意图；

图2为图1的沿线C-C作出的剖面图，其中为了清楚体现尺寸相对关系，仅示出金属支撑部、极耳和包装袋；

图3为根据本实用新型一实施例的卷绕式电芯及软包装锂离子电池的结构的示意图；

图4为图3的沿线A-A作出的剖面图，其中为了清楚体现尺寸相对关系，仅示出金属支撑部、极耳和包装袋；

图5为根据本实用新型一实施例的卷绕式电芯及软包装锂离子电池的结构的示意图；