[实用新型]卷绕式电芯及电化学装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及储能器件领域，尤其涉及一种卷绕式电芯及电化学装置。

背景技术

目前，锂离子电池已经成为消费类便携式电子产品的首选甚至是唯一的电源。伴随着手机、笔记本电脑在内的移动通信设备、多媒体设备的快速发展，人们对应用在这些设备上的锂离子二次电池的性能提出了越来越高的要求，特别是锂离子二次电池的能量密度。

由于各种移动设备功能越来越复杂，使用过程中耗电量也越来越高，同时设备体积越来越小，供锂离子电池利用的空间越来越少。这就要求锂离子电池要具有更高的能量密度，在尽可能小的空间内提供最大的能量。

目前传统方形锂离子电池制造工艺都是将条状极耳焊接在电池极片上伸出电芯外部，作为电流在电池内部和外部传输的通道。受制于空间有限，条状极耳宽度较窄，一般为3mm-10mm（根据电池尺寸决定），其宽度相当于电池宽度的十分之一至十五分之一。导致电池内部焊接有极耳的位置比其他没有焊接极耳的位置厚度偏大，使电池沿宽度方向不能保持平整，而是呈轻微波浪起伏状，造成电池内部受力分布不均匀。在使用过程中极片会随着电池的充放电不断膨胀、收缩，进一步加剧受力的不均匀。在应力的作用下，电池发生更严重地波浪型变形，最终失效无法使用。

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电化学装置，其能有效抑制电芯变形并提高电芯的性能。

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，包括第一集流体以及设置在第一集流体的表面上的含有第一活性材料的第一膜片；第一极耳，设置并电连接于第一极片的第一集流体；第二极片，与第一极片极性相反，包括第二集流体以及设置在第二集流体的表面上的含有第二活性材料的第二膜片；第二极耳，设置并电连接于第二极片的第二集流体；以及隔离膜，设置于第一极片和第二极片之间；其中，第一极片、隔离膜和第二极片依序卷绕形成卷绕式电芯；在卷绕式电芯的卷绕起始处和卷绕收尾处，第一极片的第一集流体未设置有第一膜片，第二极片的第二集流体未设置有第二膜片。其中，第一极耳设置于第一极片的第一集流体的位置和第二极耳设置于第二极片的第二集流体的位置处于卷绕式电芯的卷绕起始处或处于卷绕式电芯的卷绕收尾处。第一极耳具有与第一集流体接触的第一接触部及露出第一集流体的第一导出部，第一接触部的长度为卷绕式电芯的长度的2/3～1，第一接触部的宽度为卷绕式电芯的宽度的1/3～1/2。第二极耳具有与第二集流体接触的第二接触部及露出第二集流体的第二导出部，第二接触部的长度为卷绕式电芯的长度的2/3～1，第二接触部的宽度为卷绕式电芯的宽度的1/3～1/2。其中，第一极耳的第一接触部和第二极耳的第二接触部相互错位，以保证在卷绕形成电芯后第一极耳的第一接触部和第二极耳的第二接触部在电芯宽度方向上相互不重叠。

为了实现上述目的，在第二方面，本实用新型提供了一种电化学装置，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：

第一极耳和第二极耳分别与第一集流体和第二集流体的接触面积增大，第一接触部和第二接触部的宽度相加接近或者等于卷绕式电芯的宽度，从而电芯在平面上厚度分布更均匀、电芯受力更均匀，由此抑制电芯局部变形；同时由于极耳与极片集流体的接触面积增大，由此整体上增加了电芯的抗变形能力、有效抑制电芯变形；接触面积增加可优化接触电阻，提高电芯高倍率放电的容量保持率，从而提高电芯的性能。

宽度增加的第一极耳和第二极耳相互不重叠，不增加电芯的额外厚度，从而不影响电芯的能量密度。

附图说明

图1为根据本实用新型的卷绕式电芯的第一极片的一实施例的正视图；

图2为根据本实用新型的卷绕式电芯的第一极片的另一实施例的正视图；

图3为根据本实用新型的卷绕式电芯的一实施例的平面示意图；

图4为根据本实用新型的卷绕式电芯的正面剖视图；

图5为根据本实用新型的卷绕式电芯的一实施例的平面示意图；

图6为根据本实用新型的卷绕式电芯的一对比例的平面示意图；

图7为一现有的卷绕式电芯的平面示意图；

图8为一现有的卷绕式电芯的平面示意图；

图9为一现有的卷绕式电芯的平面示意图。

其中，附图标记说明如下：

1卷绕式电芯14第二极耳