【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及圆柱电池，具体而言，涉及一种圆柱形电池、其制备方法及用电装置。
技术介绍
1、46系大圆柱电池凭借高能量密度、高安全性被广泛应用于动力电池领域。关于圆柱电池目前主要有全极耳技术或多极耳技术：
2、(1)全极耳技术
3、目前动力大圆柱电池多采用全极耳设计(或称为无极耳设计)，全部极耳被切割、弯曲并相互交错的堆叠着，再与集流盘或电池壳体电连接。把极耳全部切割、弯曲、堆叠不可避免的影响了生产效率，并且致密堆积的极耳还阻碍电池内部电解液的流动，影响极片在电解液中的浸润效果。
4、(2)多极耳技术
5、为了降低成本、提高生产效率，常采用从极片上引出若干个极耳与集流盘或电池壳体电连接的方式。常规的多极耳技术，极耳通常从极片箔材上焊接引出，极耳数量在10个以内。受极耳引出方式和数量限制，电池的过流能力有限、内阻较大，限制了大圆柱电池的应用范围。
6、因此，目前亟需改进极耳的引出方式，解决全极耳技术和多极耳技术所存在的问题，拓宽大圆柱电池应用场景。
7、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种圆柱形电池、其制备方法及用电装置，旨在解决全极耳技术和/或多极耳技术所存在的问题，提高电池的电化学性能。
2、本专利技术是这样实现的：
3、第一方面，本专利技术提供一种圆柱形电池，包括卷芯，卷芯包括正极极片和负极极片，正极极片包括正极活性材料区和连接于正极活性材料区一
4、卷芯具有第一端和与第一端相对的第二端，多个正极极耳均位于卷芯的第一端，多个负极极耳均位于卷芯的第二端；
5、在卷芯的第一端设置有a组第一极耳区，每组第一极耳区上均具有沿卷芯的径向排列的多个正极极耳；
6、在卷芯的第二端设置有b组第二极耳区，每组第二极耳区上均具有沿卷芯的径向排列的多个负极极耳。
7、在可选的实施方式中，a和b满足：1≤a≤20，1≤b≤20；
8、优选地，3≤a≤8，3≤b≤8。
9、在可选的实施方式中，卷芯由正极极片、负极极片和2层隔膜卷绕形成，正极极耳的总数为m个；
10、定义：正极极片上的第一个正极极耳的卷绕角度为θm(1)，正极极片上的第a+1个正极极耳的卷绕角度为θm(a+1)，正极极片上的第m个正极极耳的卷绕角度为θm(m)；第一个正极极耳和第a+1个正极极耳的卷绕角度满足：θm(a+1)-θm(1)＝360°；
11、在正极极片上，任意两个相邻的极耳x、x+1在极片上的距离δl1满足：
12、
13、式中，dascs为正极极片、负极极片和2层隔膜厚度之和。
14、在可选的实施方式中，卷芯由正极极片、负极极片和2层隔膜卷绕形成，负极极耳的总数为n个；
15、定义：负极极片上的第一个负极极耳的卷绕角度为θn(1)，负极极片上的第b+1个负极极耳的卷绕角度为θn(b+1)，负极极片上的第n个负极极耳的卷绕角度为θn(n)；第一个负极极耳和第b+1个负极极耳的卷绕角度满足：
16、θn(b+1)-θn(1)＝360°；
17、在负极极片上，任意两个相邻的极耳y、y+1在极片上的距离δl2满足：
18、
19、式中，dascs为正极极片、负极极片和2层隔膜厚度之和。
20、在可选的实施方式中，多个正极极耳和多个负极极耳均形成弯折；
21、优选地，所述多个正极极耳和多个负极极耳均向卷芯的中心方向弯折。
22、在可选的实施方式中，还包括第一集流盘和第二集流盘，正极极耳与第一集流盘电连接，负极极耳与第二集流盘电连接。
23、在可选的实施方式中，第一集流盘具有a个第一连接凸起，每个第一连接凸起均对应一个第一极耳区；
24、第二集流盘具有b个第二连接凸起，每个第二连接凸起均对应一个第二极耳区。
25、在可选的实施方式中，还包括壳体和盖板，卷芯、第一集流盘和第二集流盘均安装于壳体内，第一集流盘与盖板上的极柱电连接，第二集流盘与壳体或极柱电连接。
26、第二方面，本专利技术提供一种前述实施方式中任一项圆柱形电池的制备方法，包括：提供具有多个正极极耳的正极极片、具有多个负极极耳的负极极片；
27、经卷绕后形成卷芯，通过调控相邻的两个正极极耳的间距以及相邻的两个负极极耳的间距，在卷芯的第一端形成a组第一极耳区，每组第一极耳区上均具有沿卷芯的径向排列的多个正极极耳；在卷芯的第二端形成b组第二极耳区，每组第二极耳区上均具有沿卷芯的径向排列的多个负极极耳；
28、优选地，正极极片上的第一个正极极耳的卷绕角度为θm(1)，正极极片上的第a+1个正极极耳的卷绕角度为θm(a+1)，正极极片上的第m个正极极耳的卷绕角度为θm(m)；第一个正极极耳和第a+1个正极极耳的卷绕角度满足：θm(a+1)-θm(1)＝360°；
29、负极极片上的第一个负极极耳的卷绕角度为θn(1)，负极极片上的第b+1个负极极耳的卷绕角度为θn(b+1)，负极极片上的第n个负极极耳的卷绕角度为θn(n)；第一个负极极耳和第b+1个负极极耳的卷绕角度满足：θn(b+1)-θn(1)＝360°；
30、在正极极片上，任意两个相邻的极耳x、x+1在极片上的距离δl1满足：
31、
32、在负极极片上，任意两个相邻的极耳y、y+1在极片上的距离δl2满足：
33、
34、式中，dascs为正极极片、负极极片和2层隔膜厚度之和。
35、第三方面，本专利技术提供一种用电装置，包括前述实施方式中任一项圆柱形电池或前述实施方式制备方法制备得到的圆柱形电池。
36、本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过在卷芯的第一端形成a组第一极耳区，每组第一极耳区上均具有沿卷芯的径向排列的多个正极极耳；在卷芯的第二端形成b组第二极耳区，每组第二极耳区上均具有沿卷芯的径向排列的多个负极极耳。卷芯两端沿径向排列的连续极耳便于进行电连接，能够显著减少电连接的工序次数，提高生产效率。
37、需要说明的是，相比于现有的圆柱电池全极耳技术，可以大幅减少极耳的数量，减少极耳模切数量，优化工序，提高生产效率；还可以增大了卷芯与集流盘之间的空隙，有利于电解液流通，能够提高极片电解液的浸润效果。
38、相较于常规的多极耳技术，能有效的增加极片上极耳的数量，使得极耳分散在整个极片上，有利于电池充放电过程中电子的传输，提高电池的过流能力、降低电池过流温升，也能降低电池的内阻。
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1.一种圆柱形电池，其特征在于，包括卷芯，所述卷芯包括正极极片和负极极片，所述正极极片包括正极活性材料区和连接于所述正极活性材料区一侧且间隔设置的多个正极极耳，所述负极极片包括负极活性材料区和连接于所述负极活性材料区一侧且间隔设置的多个负极极耳；
2.根据权利要求1所述的圆柱形电池，其特征在于，a和b满足：1≤a≤20，1≤b≤20；
3.根据权利要求1或2所述的圆柱形电池，其特征在于，所述卷芯由正极极片、负极极片和2层隔膜卷绕形成，所述正极极耳的总数为m个；
4.根据权利要求1或2所述的圆柱形电池，其特征在于，所述卷芯由正极极片、负极极片和2层隔膜卷绕形成，所述负极极耳的总数为n个；
5.根据权利要求1所述的圆柱形电池，其特征在于，多个所述正极极耳和多个所述负极极耳均形成弯折；
6.根据权利要求1所述的圆柱形电池，其特征在于，还包括第一集流盘和第二集流盘，所述正极极耳与所述第一集流盘电连接，所述负极极耳与所述第二集流盘电连接。
7.根据权利要求6所述的圆柱形电池，其特征在于，所述第一集流盘具有a个第一连接凸
8.根据权利要求6所述的圆柱形电池，其特征在于，还包括壳体和盖板，所述卷芯、所述第一集流盘和所述第二集流盘均安装于所述壳体内，所述第一集流盘与所述盖板上的极柱电连接，所述第二集流盘与所述壳体或极柱电连接。
9.一种权利要求1-8中任一项所述圆柱形电池的制备方法，其特征在于，包括：提供具有多个正极极耳的正极极片、具有多个负极极耳的负极极片；
10.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述圆柱形电池或权利要求9所述制备方法制备得到的圆柱形电池。
...【技术特征摘要】
1.一种圆柱形电池，其特征在于，包括卷芯，所述卷芯包括正极极片和负极极片，所述正极极片包括正极活性材料区和连接于所述正极活性材料区一侧且间隔设置的多个正极极耳，所述负极极片包括负极活性材料区和连接于所述负极活性材料区一侧且间隔设置的多个负极极耳；
2.根据权利要求1所述的圆柱形电池，其特征在于，a和b满足：1≤a≤20，1≤b≤20；
3.根据权利要求1或2所述的圆柱形电池，其特征在于，所述卷芯由正极极片、负极极片和2层隔膜卷绕形成，所述正极极耳的总数为m个；
4.根据权利要求1或2所述的圆柱形电池，其特征在于，所述卷芯由正极极片、负极极片和2层隔膜卷绕形成，所述负极极耳的总数为n个；
5.根据权利要求1所述的圆柱形电池，其特征在于，多个所述正极极耳和多个所述负极极耳均形成弯折；
6.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤建建，
申请(专利权)人：兰钧新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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