[实用新型]锂离子电池及其卷芯结构

说明书

本实用新型提供了一种锂离子电池及其卷芯结构，该卷芯结构可以包括：两个电极层带，其中，两个电极层带其中之一为第一多层结构带；另一为第二多层结构带或正极条带；第一多层结构带和第二多层结构带均由正极条带、负极条带以及位于正极条带和负极条带之间的隔膜带叠置而成；两个电极层带以其纵向延伸相对彼此呈直角定向且交错折叠到彼此上形成卷芯；以使正极条带和负极条带能在卷芯内彼此交错地间隔。本实用新型提供了一种锂离子电池及其卷芯结构；其既无需进行切片操作，又能够有效降低隔膜刺穿的风险，大大提高了卷芯生产效率，且其极耳的个数、位置灵活多样，可满足不同需求，可兼容性强。

技术领域

本实用新型涉及一种锂离子电池及其卷芯结构。

背景技术

现有技术中的锂离子电池卷芯结构包括卷绕式、叠片式、卷绕叠片式。具体地，卷绕式卷芯结构是将隔膜放置在条状正极极片和条状负极极片之间的状态下进行卷绕成型。叠片式卷芯结构是按着片状正极极片/片状隔膜/片状负极极片的结构进行连续层叠而成。卷绕叠片式卷芯结构是首先将具有预定尺寸的若干个片状正极极片、片状双侧涂胶粘性隔膜、片状负极极片按着粘性隔膜被放置在正、负极极片之间的状态下进行热压处理，得到单体电极组件；然后将单体电极组件按顺序依次放置在单侧涂胶的带状粘性隔膜上进行卷绕而成。

然而，上述卷芯结构存在如下问题：

卷绕式卷芯结构：由于该卷芯的截面是椭圆形，在电池的充放电期间，电极的膨胀和收缩可能会导致电极之间的间隙不均匀，从而造成电池性能下降；虽然卷绕式卷芯适用于圆柱形电池，但当其运用到方形铝壳电池时，就会出现极片易在弯折处断裂、电极活性材料脱落、空间利用率低等缺陷；该卷芯正面与侧面的张力不一致，会导致内部反应不均匀；同时还有极片较长、电池内阻大，不利于大倍率充放电等缺点。

叠片式卷芯结构：该卷芯的制备过程复杂，需要大量时间和精力来执行顺序堆叠过程，不易实现机械化操作，生产效率低；正、负极片均需要通过冲切得到，产生的边料毛刺易刺穿隔膜，造成电池内部短路，而且冲切后的极片断面、掉料严重，也会影响电池的容量提升等。

卷绕叠片式卷芯结构：从缠绕点开始，单体电极组件之间的间隔沿着卷绕方向逐渐增大，如果单体电极组件在单侧涂胶粘性隔膜上的粘结不牢靠的话，卷绕时就会出现相对滑动，从而造成单体电极组件间的间隔紊乱；而且每个单体电极组件需要按着预定的方向排布以保证极片正确的层叠顺序，如果单体电极组件的间隔或方向设置错误时，都会导致最终的电池性能变差。

因此，有必要提出一种锂离子电池及其卷芯结构以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种锂离子电池及其卷芯结构；其既无需进行切片操作，又能够有效降低隔膜刺穿的风险，大大提高了卷芯生产效率，且其极耳的个数、位置灵活多样，可满足不同需求，可兼容性强。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种锂离子电池卷芯结构，其包括：两个电极层带，其中，两个所述电极层带其中之一为第一多层结构带；另一为第二多层结构带或正极条带；所述第一多层结构带和第二多层结构带均由所述正极条带、负极条带以及位于所述正极条带和所述负极条带之间的隔膜带叠置而成；两个所述电极层带以其纵向延伸相对彼此呈直角定向且交错折叠到彼此上形成卷芯；以使所述正极条带和所述负极条带能在所述卷芯内彼此交错地间隔。

作为一种优选的实施方式，所述第一多层结构带按照所述隔膜带/所述负极条带/所述隔膜带/所述正极条带/所述隔膜带/所述负极条带/所述隔膜带的方式叠置；其中，所述正极条带的条数为n(n为自然数，且n≥0)，则所述负极条带的条数为n+1，所述隔膜带的条数为2*(n+1)。

作为一种优选的实施方式，所述第二多层结构带按照所述正极条带/所述隔膜带/所述负极条带/所述隔膜带/所述正极条带的方式叠置；其中，所述负极条带的条数为m(m为自然数，且m≥0)，所述正极条带的条数为m+1，所述隔膜带的条数为2*m。