圆柱电芯和圆柱电池制造技术

本实用新型专利技术涉及圆柱电芯和圆柱电池。该圆柱电芯包括：正极片，沿着正极片的一个长边形成有彼此间隔的多个正极耳；负极片，沿着负极片的一个长边形成有彼此间隔的多个负极耳；和隔膜，隔膜布置在正极片和负极片之间，圆柱电芯是由正极片、隔膜、和负极片卷绕形成的，并且多个正极耳和多个负极耳在圆柱电芯的同一个端面上分别形成扇形的正极耳群和扇形的负极耳群。通过采用该圆柱电芯，本实用新型专利技术圆柱电池可以确保正极耳群和扇形的负极耳群之间间隔出足够的间距，以防止正负极耳搭接而产生短路，使其具有良好的安全性能。使其具有良好的安全性能。使其具有良好的安全性能。

【技术实现步骤摘要】
圆柱电芯和圆柱电池


[0001]本技术涉及电池
，具体地涉及圆柱电芯和圆柱电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池(俗称“锂电池”)是一种以锂离子嵌入化合物为正极材料的二次电池，它具有体积小、容量大、使用寿命长、自放电率低、无记忆效应、绿色环保等诸多优点。因此，锂电池的应用越来越广泛。
[0003]根据外形的不同，可以将锂电池大致分为方形电池、圆柱电池、软包电池和纽扣电池等多种类型。其中，圆柱电池包括大致圆柱形的壳体和布置在壳体内的卷芯。卷芯由正极片、负极片和布置在正极片和负极片之间的隔膜通过卷绕而成。正极片上设有正极耳，负极片上设有负极耳。正负极耳通过连接片分别与位于圆柱电池两端的正负极柱相连。
[0004]现有技术中的圆柱电池通常将正负极耳布置在卷芯的两端，并将正负极柱布置在圆柱电池的两端，导致整个圆柱电池的空间利用率较低。为了解决该技术问题，现有技术中已经发展出一种将正负极耳布置在卷芯同一侧的圆柱电池。例如，中国专利技术专利申请CN112542641A公开了一种圆柱电池及其制造方法。该圆柱电池包括有正极片、负极片卷绕形成的卷芯和内置卷芯的壳体，正极片的若干个正极耳与负极片的若干个负极耳均位于同一端面且均呈半圆形。该圆柱电池通过将正负极耳设置在卷芯的同一端面上，在一定程度上降低了卷芯的高度，同时可以仅在壳体的一端进行开口和封口，也相应地降低了圆柱电池的整体重量。但是，该圆柱电池中正负极耳呈半圆形分布，正负极耳之间的间距较小，在卷绕时容易产生正负极耳搭接而引起电芯内部短路，安全性较差。
>
技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中正负极耳位于同一端面的圆柱电芯的安全性较差的技术问题，本技术提供一种圆柱电芯。该圆柱电芯包括：正极片，沿着所述正极片的一个长边形成有彼此间隔的多个正极耳；负极片，沿着所述负极片的一个长边形成有彼此间隔的多个负极耳；和隔膜，所述隔膜布置在所述正极片和所述负极片之间，其中，所述圆柱电芯是由所述正极片、所述隔膜、和所述负极片卷绕形成的，并且所述多个正极耳和所述多个负极耳在所述圆柱电芯的同一个端面上分别形成扇形的正极耳群和扇形的负极耳群。
[0006]本技术圆柱电芯由正极片、负极片和布置在正极片和负极片之间的隔膜通过卷绕形成大致圆柱形的电芯。沿着正极片的一个长边形成有彼此间隔的多个正极耳，即多个正极耳沿正极片的长度方向彼此间隔开。相应地，沿着负极片的一个长边形成有彼此间隔的多个负极耳，即多个负极耳也沿负极片的长度方向彼此间隔开。相较于单极耳结构，通过在正极片和负极片的长度方向上分别设置多个正极耳和多个负极耳，可以显著减小电流从正极片和负极片导出时流过的路径，从而降低电芯的内阻和发热量。进一步地，多个正极耳和多个负极耳布置在圆柱电芯的同一端面上，可以有效提高整个圆柱电芯的空间利用率。更进一步地，卷绕后的正极耳和负极耳分别形成扇形的正极耳群和扇形的负极耳群，使
得正极耳群和负极耳群之间的间隔也呈扇形分布，因此正极耳群和负极耳群之间的周向间距沿端面的径向向外逐渐增大，使得正负极耳搭接的几率减小，从而提升了本技术圆柱电芯的安全性。
[0007]在上述圆柱电芯的优选技术方案中，所述正极耳群和所述负极耳群相对于所述端面的圆心中心对称，并在所述正极耳群和所述负极耳群之间间隔出具有相同预定角度的第一间隔和第二间隔。通过上述的设置，一方面，可以使该圆柱电芯的结构更加对称和规整，便于加工；另一方面，也可使正极耳群和负极耳群之间具有相同角度的第一间隔和第二间隔，提高空间利用效率。
[0008]在上述圆柱电芯的优选技术方案中，所述预定角度的范围为大于等于30
°
且小于180
°
。通过上述的设置，可以使第一间隔和第二间隔具有适中的角度。
[0009]在上述圆柱电芯的优选技术方案中，所述正极耳群和所述负极耳群之间间隔出不同角度的第一间隔和第二间隔。通过上述的设置，可以丰富产品的类型，满足用户多样化需求。
[0010]在上述圆柱电芯的优选技术方案中，所述正极耳群和所述负极耳群具有不同的扇形夹角。通过上述的设置，可以进一步丰富产品的类型。
[0011]在上述圆柱电芯的优选技术方案中，所述多个正极耳沿卷绕方向形成彼此间隔的多个正极耳组，沿所述卷绕方向所述正极耳组的长度和相邻两个所述正极耳组之间的间距均逐渐增大；并且所述多个负极耳沿卷绕方向形成彼此间隔的多个负极耳组，沿所述卷绕方向所述负极耳组的长度和相邻两个所述负极耳组之间的间距均逐渐增大，其中，所述负极耳组与相邻所述正极耳组之间的间距沿所述卷绕方向也逐渐增大。通过上述的设置，可以使卷绕后正极耳组和负极耳组的长度均沿圆柱电芯端面的径向向外逐渐增大，以获得大致扇形的正极耳群和负极耳群、以及大致扇形的第一间隔和第二间隔。
[0012]在上述圆柱电芯的优选技术方案中，所有所述正极耳均为尺寸相同的第一矩形凸耳，沿所述卷绕方向所述正极耳组的所述第一矩形凸耳的数量逐渐增加，在所述第一矩形凸耳的数量大于等于2的所有所述正极耳组内相邻两个所述第一矩形凸耳之间的间距都相同；并且所有所述负极耳均为尺寸相同的第二矩形凸耳，沿所述卷绕方向所述负极耳组的所述第二矩形凸耳的数量逐渐增加，在所述第二矩形凸耳的数量大于等于2的所有所述负极耳组内相邻两个所述第二矩形凸耳之间的间距都相同。通过上述的设置，可以使每个正极耳具有大致相同的结构，并且每个负极耳也具有大致相同的结构，使得在对正极耳和负极耳进行揉平处理时各个正负极耳的受力更加均匀，以获得更好的揉平效果。
[0013]在上述圆柱电芯的优选技术方案中，每个所述正极耳组为连续的第一片状结构，沿所述卷绕方向所述第一片状结构的长度逐渐增加；并且每个所述负极耳组为连续的第二片状结构，沿所述卷绕方向所述第二片状结构的长度逐渐增加。通过上述的设置，可以简化正极耳和负极耳的结构，从而降低加工成本。
[0014]在上述圆柱电芯的优选技术方案中，在所述端面上形成有与所述端面位于同一圆心且具有预定直径的中心孔。通过上述的设置，可以使正极耳群和负极耳群在靠近端面的圆心处也间隔出适当的间距，进一步防止正负极耳搭接而产生短路。
[0015]为了解决现有技术中正负极耳位于同一端面的圆柱电芯的安全性较差的技术问题，本技术还提供一种圆柱电池。该圆柱电池包括根据上面任一项所述的圆柱电芯；壳
体，所述壳体具有可容纳所述圆柱电芯的圆柱腔体、以及靠近所述圆柱电芯的所述正极耳群和所述负极耳群的开口；和盖板，所述盖板固定在所述壳体上以封闭所述开口，在所述盖板上设有相对的正极柱和负极柱，所述正极柱通过正极连接片与所述正极耳群连接，并且所述负极柱通过负极连接片与所述负极耳群连接。通过采用上面任一项所述的圆柱电芯，本技术圆柱电池可以确保扇形的正极耳群和扇形的负极耳群之间间隔出足够的间距，以防止正负极耳搭接而产生短路，使该圆柱电池具有良好的安全性能。
[0016]在上述圆柱电池的优选技术方案中，在所述盖板上还设有与所述圆柱腔体相连通的注液口，以便向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆柱电芯，其特征在于，所述圆柱电芯包括：正极片，沿着所述正极片的一个长边形成有彼此间隔的多个正极耳；负极片，沿着所述负极片的一个长边形成有彼此间隔的多个负极耳；和隔膜，所述隔膜布置在所述正极片和所述负极片之间，其中，所述圆柱电芯是由所述正极片、所述隔膜、和所述负极片卷绕形成的，并且所述多个正极耳和所述多个负极耳在所述圆柱电芯的同一个端面上分别形成扇形的正极耳群和扇形的负极耳群。2.根据权利要求1所述的圆柱电芯，其特征在于，所述正极耳群和所述负极耳群相对于所述端面的圆心中心对称，并在所述正极耳群和所述负极耳群之间间隔出具有相同预定角度的第一间隔和第二间隔。3.根据权利要求2所述的圆柱电芯，其特征在于，所述预定角度的范围为大于等于30
°
且小于180
°
。4.根据权利要求1所述的圆柱电芯，其特征在于，所述正极耳群和所述负极耳群之间间隔出不同角度的第一间隔和第二间隔。5.根据权利要求1或4所述的圆柱电芯，其特征在于，所述正极耳群和所述负极耳群具有不同的扇形夹角。6.根据权利要求1所述的圆柱电芯，其特征在于，所述多个正极耳沿卷绕方向形成彼此间隔的多个正极耳组，沿所述卷绕方向所述正极耳组的长度和相邻两个所述正极耳组之间的间距均逐渐增大；并且所述多个负极耳沿卷绕方向形成彼此间隔的多个负极耳组，沿所述卷绕方向所述负极耳组的长度和相邻两个所述负极耳组之间的间距均逐渐增大，其中，所述负极耳组与相邻所述正极耳组之间的间距沿所述卷绕方向也逐渐增大。7.根据权利要求6所述的圆柱电芯，其特征在于，所有所述正极耳均为尺寸相同的第一矩形凸耳，沿所述卷...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾士哲，
申请(专利权)人：蔚来汽车科技安徽有限公司，
类型：新型
国别省市：