[实用新型]圆柱动力锂离子电池中间极耳卷芯结构及卷芯制作方法

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂电池制作领域，具体涉及一种圆柱电力锂离子电池中间极耳卷芯结构及卷芯制作方法。

背景技术

圆柱动力锂离子电池作为一种能量密度高，环境友好的绿色新能源，吸引了世界各国的广泛关注。欧美、日韩等一流锂电生产商早年便开始了动力电池相关技术的研发及产业化工作。近年来国内企业也对动力电池的寿命、安全、稳定可靠性和电芯一致性方面开展了大量的分析和研究工作。

目前，为减小动力电池循环使用过程中因电池发热造成的副反应和不可逆容量损失恶化循环寿命，主要通过降低动力电池内阻来实现，即采用中间极耳卷绕结构代替边极耳结构，中间极耳卷绕结构比普通边极耳结构内阻值降低达7mΩ,约15%内阻降幅。且采集不同倍率放电下的电池温升数据发现，中间极耳结构较边极耳设计电池表面温升明显偏低，发热量明显减少。

但随着循环工作的逐步开展，发现中间极耳卷芯结构存在一定设计缺陷，即正极耳两边的箔材容易产生透光甚至断裂现象。如图1所示，中间极耳正极片1结构中，正极耳11厚度为100um,宽度为3mm,焊接在11mm空白段的铝箔13上，铝箔13其它区域全涂覆料层形成正极材料层12，单层料的厚度约65um；如图2所示，负极片5结构中，负极耳51焊接在铝箔53的一端上，其他区别均涂覆负极材料形成负极材料层52；上述结构的中间极耳正极片1和负极片5外加隔膜3卷绕后形成的中间极耳卷芯结构，在充电过程中因负极石墨发生嵌锂反应，材料结构发生膨胀，此时负极材料层52对存在厚度差异的正极耳11和正极材料层12造成的施压有明显差别，此时负极材料层52与正极材料层12在正极耳11附近具有一定间隙，此段贴合处只有正极耳11与负极材料层52接触，显而易见，最厚处的正极耳11位置受挤严重，且与正极耳11交接处的铝箔延展率有限，因而反复的循环使用伴随着的正极片11膨胀和收缩，极易造成正极耳11两边的箔材发生透光和断裂。

发明内容

本实用新型提供一种循环使用寿命长的、不易挤压受损的圆柱电力锂离子电池中间极耳卷芯结构及卷芯制作方法。

根据本实用新型的第一方面，本实用新型提供一种圆柱电力锂离子电池中间极耳卷芯结构, 包括中间极耳正极片、负极片和隔膜，中间极耳正极片包括正极耳和正极材料层，正极材料层中间具有空白段，正极耳固定在空白段处，负极片包括负极材料层，中间极耳正极片、负极片和隔膜螺旋卷绕贴合在一起，负极片的负极材料层通过隔膜与中间极耳正极片的正极材料层无间隙卷绕贴合。

在一种实施例中，中间极耳正极片的正极耳凸出于正极材料层，负极片的负极材料层面对正极耳的面上设有相对应的凹槽，正极耳凸出正极材料层的部分容置于负极材料层的凹槽内。

在其他实施例中，中间极耳正极片的正极耳厚度不高于正极材料层的厚度。

进一步地，中间极耳正极片的正极耳厚度与正极材料层的厚度相等。

进一步地，凹槽的宽度值在11～15mm范围内。

进一步地，凹槽的宽度值为12mm。

根据本实用新型的第二方面，本实用新型提供一种圆柱电力锂离子电池中间极耳卷芯结构的卷芯制作方法，包括如下步骤：

中间极耳正极片与负极片卷绕的两个面分别贴合隔膜；

将负极片隔着隔膜贴合到中间极耳正极片具有正极耳的面上，负极片的负极材料层通过隔膜分别与中间极耳正极片的正极材料层无间隙贴合；

将中间极耳正极片、负极片和隔膜卷绕成型，此时，隔膜将中间极耳正极片和负极片分隔开，且负极片处于外层包裹住中间正极片。

进一步地，中间极耳正极片的正极耳凸出于正极材料层，负极片的负极材料层面对正极耳的面上设有相对应的凹槽，正极耳凸出正极材料层的部分容置于负极材料层的凹槽内。

进一步地，凹槽的宽度值在11～15mm范围内。

进一步地，凹槽的宽度值为12mm。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用负极片的负极材料层通过隔膜与中间极耳正极片的正极材料层无间隙卷绕贴合，即正极耳与负极材料层避让开，不存在正极耳凸出单独与负极材料层接触受力，避免了随着的极片膨胀和收缩造成的正极耳两边的箔材发生透光和断裂，提高了动力电池的循环使用寿命。

附图说明

图1为现有技术中间极耳正极片的结构示意图；

图2为现有技术负极片的结构示意图；

图3为本实用新型中间极耳正极片一种实施例的结构示意图；

图4为本实用新型中间极耳贴合结构示意图；