[发明专利]防止负极片析锂短路的多极耳结构设计方法及卷芯

说明书

本发明公开一种防止负极片析锂短路的多极耳结构设计方法，包括：获取预设的每个负极耳在负极片的位置；根据卷针直径、隔膜厚度、正极片的厚度及负极片的厚度分别计算出正极片与负极片在卷绕时每一圈的长度；根据负极耳的位置，计算出每个负极耳在卷芯中对应的圈数和位置；根据圈数和位置依次确定每个负极耳在正极片对应的两个N区位置；每个N区位置自正极片裁切出贴片；在每个贴片上均贴上绝缘胶纸。本发明通过在正极片靠近负极耳的一侧确定N区位置并在每个N区位置裁切出贴片，从而使得每一个负极耳对应两个贴片，从而共同将负极耳的两侧进行包覆，避免析锂刺破隔膜导致短路，提升了多极耳结构电池的安全性。

【技术领域】

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种防止负极片析锂短路的多极耳结构设计方法及卷芯。

【背景技术】

锂电池因为能量密度高、安全性好、循环寿命长等优势，广泛应用于手机、电动汽车、军工、3C产品等领域当中。随着科技迅速发展，市场对锂电池的要求越来越高，在动力电池这块要求能够支持大电流充放电并且散热性能好，因此，出现了能够满足上述要求的多极耳结构电池。但是，此技术的瓶颈受限于负极耳位析锂带来的安全问题，即负极耳侧电流密度高于极片本体，导致脱嵌锂速率更快，充电倍率更高从而很容易导致析锂，进而使得负极耳有刺破隔膜造成短路的风险。

鉴于此，实有必要提供一种防止负极片析锂短路的多极耳结构设计方法及卷芯以克服上述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种防止负极片析锂短路的多极耳结构设计方法及卷芯，旨在改善多极耳结构电池因负极耳容易析锂有刺破隔膜造成短路风险的问题，提高多极耳结构电池的安全性。

为了实现上述目的，本发明提供一种防止负极片析锂短路的多极耳结构设计方法，包括以下步骤：

步骤1：获取预设的每个负极耳在负极片的位置；

步骤2：根据卷针直径、隔膜厚度、正极片的厚度及负极片的厚度分别计算出所述正极片与所述负极片在卷绕时每一圈的长度；

步骤3：根据所述负极耳的位置，计算出每个所述负极耳在卷芯中对应的圈数和位置；

步骤4：根据圈数和位置依次确定每个所述负极耳在所述正极片对应的两个N区位置；其中，所述N区位置设于所述正极片靠近所述负极耳的一侧，且每个所述N区位置自所述正极片裁切出贴片；两个所述N区位置的所述贴片分别贴附于对应的所述负极耳的两侧；

步骤5：在每个所述贴片上均贴上绝缘胶纸。

在一个优选实施方式中，所述负极耳的数量为四个，相间隔设置并分布于所述负极片的同一侧；所述N区位置的数量则为八个，且对应的所述贴片分布于所述正极片的同一侧。

在一个优选实施方式中，在步骤2中：

定义卷针直径为a、隔膜厚度为b、正极片的厚度为c、负极片的厚度为d，且卷绕时隔膜预卷2圈，负极片预卷1.2圈，则：

R₁＝a+4*b+1.2*d，Rn＝R₁+(n-1)(2*b+d+c)；

C₁＝2πR₁，Cn＝2πRn；

R`<sub>1</sub>＝a+4*b，R`n＝R`₁+(n-1)(2*b+d+c)；

C`<sub>1</sub>＝2πR<sub>1</sub>，C`n＝2πRn；