一种卷绕电芯结构和二次电池制造技术

本发明专利技术属于二次电池技术领域，尤其涉及一种卷绕电芯结构，包括第一双极片、隔离膜、第二双极片，所述隔离膜用于分隔第一双极片和第二双极片，所述第一双极片、隔离膜和第二双极片卷绕形成电芯，第一双极片依次包括第一负极片段、第一正极片段，第二双极片依次包括第二正极片段和第二负极片段，第一负极片段与第二正极片段相对设置，第一正极片段与第二负极片段相对设置。本发明专利技术的卷绕电芯结构设置有第一双极片和第二双极片，从而形成多个电连接的正负极对，免去了多个电芯串联的电芯配组问题，而且能够成倍地增加电压，使电流更均匀，增大了倍率性能。倍率性能。倍率性能。

【技术实现步骤摘要】
一种卷绕电芯结构和二次电池


[0001]本专利技术属于二次电池
，尤其涉及一种卷绕电芯结构和二次电池。

技术介绍

[0002]钠离子电池与锂离子电池原理类似，被称作“摇椅式电池”，其电极由负极极片和正极极片组成，溶剂化的离子在面面相对的正极和负极间穿梭。由于锂离子电池正极集流体使用铝箔，负极集流体使用铜箔，无论是叠片还是卷绕工艺的锂电池电芯，都可以视为多层电芯的并联，故单体电芯电压均视材料体系在3V左右，故单体电芯的电压不能满足大部分的电池使用场景，需要多个电芯串联成模组以提高总电压。
[0003]对于小型储能的使用场景通常需要的几十伏充放电使用场景而言，锂电池往往需要多个电池串联成模组，一方向放大了电芯一致性差异带来的品质问题，另一方面串联所用的结构件也占据了更多空间和重量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种卷绕电芯结构，能够成倍地提高电压，免去多个串联导致的电芯配组问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种卷绕电芯结构，包括第一双极片、隔离膜、第二双极片，所述隔离膜用于分隔第一双极片和第二双极片，所述第一双极片、隔离膜、第二双极片卷绕形成电芯，所述第一双极片包括若干个首尾连接的第一单侧极片段，所述第一单侧极片段包括依次连接第一负极片段、第一绝缘层、第一正极片段，所述第一正极片段与下一个第一单侧极片段的第一负极片段电连接，所述第二双极片包括若干个首尾连接的第二单侧极片段，所述第二单侧极片段包括依次连接的第二正极片段和第二负极片段，第二正极片段与第二负极片段电连接，所述第二负极片段与下一个第二单侧极片段的第二正极片段通过第二绝缘层连接，第一负极片段与第二正极片段相对设置，第一正极片段与第二负极片段相对设置。其中，电芯中第一正极片段、第二正极片段的容量一致。
[0007]其中，所述第一双极片中靠近电芯中间位置的第一负极片段设置有负极耳，所述第二双极片中远离电芯中间位置的第二正极片段设置有正极耳。根据不同情况，第一双极片可以设置负极耳或正极耳，同理，第二双极片可以设置负极耳或正极耳。如下设置亦可，电芯中第一双极片中靠近电芯中间位置的第一正极片段设置有正极耳，所述第二双极片中远离电芯中间位置的第二负极片设置有负极耳。
[0008]其中，所述第一双极片包括第一集流体，所述第一集流体为铝箔，所述第二双极片包括第二集流体，所述第二集流体为铝箔。
[0009]其中，所述第一负极片段包括第一集流体和设置于第一集流体至少一表面的第一负极活性涂层；所述第一正极片段包括第一集流体和设置于第一集流体至少一表面的第一正极活性涂层。
[0010]其中，所述第二负极片段包括第二集流体和设置于第二集流体至少一表面的第二负极活性涂层；所述第二正极片段包括第二集流体和设置于第二集流体至少一表面的第二正极活性涂层。
[0011]其中，所述第一绝缘层的材质为聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯中的一种；第二绝缘层的材质为聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯中的一种。
[0012]其中，所述电连接所使用的部件为铝箔。
[0013]本专利技术的目的之二在于：针对现有技术的不足，而提供一种二次电池，具有较高电压，结构简单，安全性好。
[0014]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0015]一种二次电池，包括电解液、壳体和上述的卷绕电芯结构，所述壳体用于将电解液和卷绕电芯结构封装。本专利技术的二次电池可应用于不同活性离子电池，如钠离子电池、钾离子电子、锂离子电池、钙离子电池等，优选地，二次电池更适用于正负极均可以以铝箔为集流体的钠离子电池和钾离子电池。
[0016]其中，所述电解液为凝胶聚合物电解质或固态电解质。
[0017]其中，所述壳体的材质为不锈钢、铝塑膜或铝板中的一种。
[0018]相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供一种卷绕电芯结构，能够成倍地提高电压，免去多个串联导致的电芯配组问题，避免了电芯一致辞性问题，而且连接时不需要引入其他辅助构件，减少了串联需要的外壳、极耳等构件，不采用极耳进行串联，电流更均匀，增大了倍率性能。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的卷绕电芯结构的结构示意图。
[0020]图2是本专利技术的卷绕电芯结构展开的结构示意图之一。
[0021]图3是本专利技术的卷绕电芯结构展开的结构示意图之二。
[0022]图4是本专利技术的二次电池的充放电曲线图。
[0023]其中：1、第一双极片；11、第一负极片段；12、第一正极片段；13、第一绝缘层；2、第二双极片；21、第二正极片段；22、第二负极片段；23、第二绝缘层；3、隔离膜。
具体实施方式
[0024]如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。
[0025]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0027]以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明，但不作为对本专利技术的限定。
[0028]如图1至图3所示，本实施例的一种卷绕电芯结构，包括第一双极片1、隔离膜3、第二双极片2，所述隔离膜3用于分隔第一双极片1和第二双极片2，所述第一双极片1、隔离膜3、第二双极片2卷绕形成电芯，所述第一双极片1包括若干个首尾连接的第一单侧极片段，所述第一单侧极片段包括依次连接第一负极片段11、第一绝缘层13、第一正极片段12，所述第一正极片段12与下一个第一单侧极片段的第一负极片段11电连接，所述第二双极片2包括若干个首尾连接的第二单侧极片段，所述第二单侧极片段包括依次连接的第二正极片段21和第二负极片段22，第二正极片段21与第二负极片段22电连接，所述第二负极片段22与下一个第二单侧极片段的第二正极片段21通过第二绝缘层23连接，第一负极片段11与第二正极片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卷绕电芯结构，其特征在于，包括第一双极片、隔离膜、第二双极片，所述隔离膜用于分隔第一双极片和第二双极片，所述第一双极片、隔离膜、第二双极片卷绕形成电芯，所述第一双极片包括若干个首尾连接的第一单侧极片段，所述第一单侧极片段包括依次连接第一负极片段、第一绝缘层、第一正极片段，所述第一正极片段与下一个第一单侧极片段的第一负极片段电连接，所述第二双极片包括若干个首尾连接的第二单侧极片段，所述第二单侧极片段包括依次连接的第二正极片段和第二负极片段，第二正极片段与第二负极片段电连接，所述第二负极片段与下一个第二单侧极片段的第二正极片段通过第二绝缘层连接，第一负极片段与第二正极片段相对设置，第一正极片段与第二负极片段相对设置。2.根据权利要求1所述的卷绕电芯结构，其特征在于，所述第一双极片中靠近电芯中间位置的第一负极片段设置有负极耳，所述第二双极片中远离电芯中间位置的第二正极片段设置有正极耳。3.根据权利要求1所述的卷绕电芯结构，其特征在于，所述第一双极片包括第一集流体，所述第一集流体为铝箔，所述第二双极片包括第二集流体，所述第二集流体为铝箔。4.根据权利要求3所述的卷绕...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂阳，徐雄文，
申请(专利权)人：湖南钠方新能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：