一种方形锂离子电池的极芯及其电池，其中，极芯形状为万形，该极芯包括正极、负极以及正极和负极之间的隔膜，正极、负极以及正极和负极之间的隔膜经卷绕折叠为方形极芯。方形极芯的两端呈半圆形状，且方形极芯两端呈半圆形状的位置上正极内圈、外圈、负极内圈、外圈中的至少一个不涂覆活性材料。所以，含有该极芯的方形锂离子电池包括密封盖板、电池壳体、密封在电池壳体和密封盖板内的极芯和非水电解液，所述极芯为本发明专利技术所提供的极芯。该电池具有容量衰减慢，循环性能好，安全性能高的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是涉及一种锂离子电池，具体地说，是涉及一种方形锂离子电池的极芯及其电池。
技术介绍
锂离子二次电池作为各类电子设备的供电能源而被广泛应用，同时人们对电池的性能要求也越来越高，无论是具有较高容量的圆形电池，还是方形电池，人们都要求其具有较长的使用时间和使用寿命。由于锂离子电池的正极材料普遍使用锂钴氧，负极材料使用石墨，而这两种材料的容量都具有一定的局限性，因此，为了提高容量，各个电池生产厂家通常采用的方法是尽量在电池中增加正、负极材料的含量。但是，为了增加容量而增加正、负极材料含量的做法使得原本比较适宜的电池内部空间变得越来越拥挤，从而导致电池极片间无法容纳更多的电解液，使得电池充放电不充分，最终导致电池的容量急剧下降，极大地缩短了电池的使用寿命。在日本专利公开号为平1-294373的专利中提出：非水二次电池内要求每1AH容量设计0.3cc以上的间隙，间隙设置在电池上端部位或者漩涡状电池芯中间部位，大小由加入的电解液量来调节。间隙设置的原因在于使电池在充放电时产生的气体有足够的空间容纳而不被破坏。然而，间隙设置在电池上端部位或者漩涡状电池芯中间部位，极片在膨胀时会将极片间的电解液挤出至为气体准备的间隙中，使得极片间的电解液量无法得到保证，最终无法从根本上解决电池容量衰减快的问题。中国专利公告号为CN2672885Y的专利中提出：极芯在电池壳内沿片的重叠方向上均匀地留有空隙，可以作为为气体准备的间隙，同时也保证了电解液不被挤出。-->在方形电池中，极片经卷绕而成方形极芯，且正极、负极片在卷绕呈方形极芯过程中的两端弯曲形成一半圆形状，在弯曲的半圆形状位置上，正、负极片上的材料很容易因此而脱落，特别是在正极片内圈位置上，因此，电池安全存在一定隐患。本专利技术将极片上的间隙设计在方形极芯极片弯曲的半圆形状位置上，且该位置上的正极内圈与负极外圈不涂覆活性材料，这样就解决了方形电池循环时电解液分布不均和极片在弯曲的半圆形状位置上材料容易脱落的问题，同时也提高了电池循环性能以及电池的安全性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有极芯的方形锂离子电池容量衰减快，循环性能不好的缺点，提供一种新的容量衰减慢，循环性能好的方形锂离子电池极芯；本专利技术的另一个目的是提供一种包括该极芯的方形锂离子电池。本专利技术提供的极芯形状为方形，该极芯包括正极、负极以及正极和负极之间的隔膜，正极、负极以及正极和负极之间的隔膜经卷绕折叠为方形极芯。方形极芯的两端呈半圆形状，且方形极芯两端呈半圆形状的位置上正极内圈、外圈、负极内圈、外圈中的至少一个不涂覆活性材料。本专利技术采用方形极芯两端呈半圆形状的位置上正极内圈、外圈、负极内圈、外圈中的至少一个不涂覆活性材料的极芯，特别是正极内圈与负极外圈不涂覆活性材料的极芯，它解决了方形电池在充放电过程中因极片膨胀而将电解液挤出极芯所造成的电解液分布不均的问题，从而提高了电池的循环性能和安全性能。附图说明图1为本专利技术的方形锂离子电池的一种实施方式剖面示意图；图2为正负极片表面涂覆活性材料方式示意图；-->图3为方形极芯俯视图。图中，1为正极片；2为负极片；3为隔膜纸。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细说明。如图1～2所示，本专利技术所提供的方形锂离子电池包括密封盖板5、电池壳体4、密封在电池壳体4和密封盖板5内的极芯和非水电解液。所述极芯为本专利技术所提供的极芯，该极芯包括正极1、负极2以及正极1和负极2之间的隔膜3，正极1、负极2以及正极1和负极2之间的隔膜3经卷绕折叠为方形极芯，方形极芯的两端呈半圆形状，且方形极芯两端呈半圆形状的位置上正极1内圈、外圈、负极2内圈、外圈中的至少一个不涂覆活性材料。如图3所示，以负极2起始端为奇数圈，以正极1起始端为偶数圈，所述正极1不涂覆活性材料位置的展开宽度满足如下关系式：奇数圈： 偶数圈：lzl=π*dzn/2...lzn=π*dzn/2.lzl′=π*dzl′/2...lzn′=π*dzn′/2]]>其中，lzl为正极1奇数圈第1圈不涂覆活性材料位置的展开宽度；Lzn为正极1奇数圈第n圈不涂覆活性材料位置的展开宽度；lzl’为正极1偶数圈第1圈不涂覆活性材料位置的展开宽度；Lzn’为正极1偶数圈第n圈不涂覆活性材料位置的展开宽度；π为圆周率，π＝3.14；dzl为正极1奇数圈第1圈不涂覆活性材料位置所在半圆的内圈直-->径；dzn为正极1奇数圈第n圈不涂覆活性材料位置所在半圆的内圈直径；dz1’为正极1偶数圈第1圈不涂覆活性材料位置所在半圆的内圈直径；dzn’为正极1偶数圈第n圈不涂覆活性材料位置所在半圆的内圈直径；所述的dz1、dzn、dz1’、dzn’满足如下关系式：奇数圈： 偶数圈：dzl=f+2a+c..dzn=dzl+(n-1)*(2a+b+c)*2]]> dzl′=f+4a+b+2c..dzn′=dzl′+(n-1)*(2a+b+c)*2]]>其中，a为隔膜纸厚度，b为正极片厚度，c为负极片厚度，f为卷针厚度，n为极芯卷绕时转弯的次数，负极2的起始端定为1。例如，如图3所示，负极的起始端的n为1，当卷绕时，第一次转弯时，n为2，再次转弯到达负极的起始端时，n为3，依此类推。正极也是如此。以负极2的起始端位置开始计算，所述正极1各不涂覆活性材料位置的起始位置满足如下关系式：其中，Pzn为正极1起始端到各不涂覆活性材料位置的起始位置展开长度；e为卷针宽度。以负极2起始端为奇数圈，以正极1起始端为偶数圈，所述负极2不涂覆活性材料位置的展开宽度满足如下关系式：-->奇数圈： 偶数圈：lf1=π*df1/2...lfn=π*dfn/2]]> lf1′=π*df1′/2...lfn′=π*dfn′/2]]>其中，lf1为负极2奇数圈第1圈不涂覆活性材料位置的展开宽度；lfn为负极2奇数圈第n圈不涂覆活性材料位置的展开宽度；lf1’为负极2偶数圈第1圈不涂覆活性材料位置的展开宽度；lfn’为负极2偶数圈第n圈不涂覆活性材料位置的展开宽度；df1为负极2奇数圈第1圈不涂覆活性材料位置所在半圆的外圈直径；dfn为负极2奇数圈第n圈不涂覆活性材料位置所在半圆的外圈直径；df1’为负极2偶数圈第1圈不涂覆活性材料位置所在半圆的外圈直径；dfn’为负极2偶数圈第n圈不涂覆活性材料位置所在半圆的外圈直径；所述df1、dfn、df1’、dfn’满足如下关系式：奇数圈： 偶数圈：df1=0df2=f+4*a+3*c+2*b..dfn=df2+(n-2)*(2a+b+c)*2]]> df1′=f+2*a+2*c+b...dfn′=df1′+(n-1)*(2a+b+c)*2]]>-->以负极2的起始端位置开始计算，所述负极2各不涂覆活性材料位置的起始位置满足如下关系式：其中，Pfn为负极本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方形锂离子电池的极芯，该极芯包括正极（１）、负极（２）以及正极（１）和负极（２）之间的隔膜（３），正极（１）、负极（２）以及正极（１）和负极（２）之间的隔膜（３）经卷绕折叠为方形极芯，其特征在于，方形极芯的两端呈半圆形状，且方形极芯两端呈半圆形状的位置上正极（１）内圈、外圈、负极（２）内圈、外圈中的至少一个不涂覆活性材料。
【技术特征摘要】
1、一种方形锂离子电池的极芯，该极芯包括正极(1)、负极(2)以及正极(1)和负极(2)之间的隔膜(3)，正极(1)、负极(2)以及正极(1)和负极(2)之间的隔膜(3)经卷绕折叠为方形极芯，其特征在于，方形极芯的两端呈半圆形状，且方形极芯两端呈半圆形状的位置上正极(1)内圈、外圈、负极(2)内圈、外圈中的至少一个不涂覆活性材料。2、根据权利要求1所述的极芯，其中，正极(1)内圈和负极(2)外圈不涂覆活性材料。3、根据权利要求1或2所述的极芯，其中，以负极(2)起始端为奇数圈，以正极(1)起始端为偶数圈，所述正极(1)不涂覆活性材料位置的展开宽度满足如下关系式：奇数圈： 偶数圈：lz1=π*dz1/2···lzn=π*dzn/2]]>lz1′=π*dz1′/2···lzn′=π*dzn′/2]]>其中，lz1为正极(1)奇数圈第1圈不涂覆活性材料位置的展开宽度；Lzn为正极(1)奇数圈第n圈不涂覆活性材料位置的展开宽度；lz1’为正极(1)偶数圈第1圈不涂覆活性材料位置的展开宽度；lzn’为正极(1)偶数圈第n圈不涂覆活性材料位置的展开宽度；π为圆周率，π＝3.14；dz1为正极(1)奇数圈第1圈不涂覆活性材料位置所在半圆的内圈-->直径；dzn为正极(1)奇数圈第n圈不涂覆活性材料位置所在半圆的内圈直径；dz1’为正极(1)偶数圈第1圈不涂覆活性材料位置所在半圆的内圈直径；dzn’为正极(1)偶数圈第n圈不涂覆活性材料位置所在半圆的内圈直径；所述的dz1、dzn、dz1’、dzn’满足如下关系式：奇数圈： 偶数圈：dz1=f+2a+c··dzn=dz1+(n-1)*(2a+b+c)*2]]>dz1′=f+4a+b+2c··dzn′=dz1′+(n-1)*(2a+b+c)*2]]>其中，a为隔膜纸厚度，b为正极片厚度，c为负极片厚度，f为卷针厚度，n为极芯卷绕时转弯的次数，负极2的起始端定为1。4、根据权利要求3所述的极芯，其中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖峰，孙华军，吴声本，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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