本申請涉及二次電池領域，具體講，涉及一種卷繞式電芯。

背景技術：

隨著電池續(xù)航能力的需求不斷提高，對聚合物鋰離子電池的能量密度也在不斷提出新的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)方法提高電池能量密度的途徑主要針對電池組件(如采用更薄的集流體、隔離膜、軟包膜等)和生產(chǎn)工藝(如提高正負極活性材料的壓實密度以提高單位容量等)，但譬如集流體、隔離膜厚度的進一步減小反而增加了電池發(fā)生短路的風險，同時也對材料生產(chǎn)與制備工藝提出了更高的要求?，F(xiàn)有卷繞結構中最內(nèi)層空白基材區(qū)的面積較大，降低了活性物質的比重，對提高電池的能量密度不利。

針對現(xiàn)有技術的缺陷，特提出本申請。

技術實現(xiàn)要素：

本申請的發(fā)明目的在于提出一種卷繞式電芯。

為了完成本申請的目的，采用的技術方案為：

本申請涉及一種卷繞式電芯，所述卷繞式電芯包括由第一極片、第一隔膜、第二極片、第二隔膜的起始端疊置并卷繞而成的扁平狀電芯，所述第一極片上連接有第一極耳，所述第二極片上連接有第二極耳；

所述第一極片包括第一集流體和設置于所述第一集流體相對兩表面的第一外層膜片和第一內(nèi)層膜片，所述第一外層膜片設置于背離電芯中心的面上，所述第一內(nèi)層膜片設置于朝向電芯中心的面上；所述第一極片第一次發(fā)生彎折的位點為第一彎折處；所述第二極片第一次發(fā)生彎折的位點為第二彎折處；

所述第一外層膜片和所述第一內(nèi)層膜片的起始端均位于所述第一極片的起始端到所述第一彎折處之間的所述第一集流體上。

優(yōu)選的，所述第二極片包括第二集流體和設置于所述第二集流體相對兩表面的第二外層膜片和第二內(nèi)層膜片，所述第二外層膜片設置于背離電芯中心的面上，所述第二內(nèi)層膜片設置于朝向電芯中心的面上；

所述第二集流體僅與所述第一內(nèi)層膜片直接相對的表面上設置有所述第二外層膜片。

優(yōu)選的，所述第一極片起始端到所述第一彎折處為第一極片頭部，所述第一極耳設置于所述第一極片頭部，所述第一極耳遠離所述第一彎折處的一側為第二極耳外側；

所述第一外層膜片和所述第一內(nèi)層膜片的起始端位于所述第一極耳外側至所述第一彎折處之間的所述第一集流體上，且所述第一外層膜片和/或所述第一內(nèi)層膜片中設有露出空白集流體的第一凹槽，所述第一極耳位于所述第一凹槽中。

優(yōu)選的，所述第二極片起始端到所述第二彎折處為第二極片頭部，所述第二極耳設置于所述第二極片頭部；所述第一極耳到第一彎折處之間的距離小于所述第二極耳到第二彎折處之間的距離；

在所述第二極片頭部內(nèi)，所述第二外層膜片和/或所述第二內(nèi)層膜片中設置有露出空白集流體的第三凹槽，在所述卷繞式電芯的厚度方向上，所述第三凹槽與所述第一極耳的位置相對應。

優(yōu)選的，所述第二外層膜片的起始端位于所述第一極片的起始端到所述第二彎折處之間的所述第二集流體上，所述第二外層膜片中設有露出空白集流體的第二凹槽，所述第二極耳位于所述第二凹槽中。

優(yōu)選的，所述扁平狀電芯厚度方向上，所述第一極耳和/或所述第二極耳的對應位置的電芯最內(nèi)側連續(xù)重疊的所述第一隔膜和所述第二隔膜之和不超過兩層。

優(yōu)選的，所述第一極片的起始端在所述扁平狀電芯內(nèi)部回折形成第一回折段，所述第一回折段的回折位點為第一回折位點；和/或，所述第二極片的起始端在所述扁平狀電芯內(nèi)部回折形成第二回折段，所述第二回折段的回折位點為第二回折位點。

優(yōu)選的，所述卷繞式電芯末端設置有一段僅由所述第一隔膜和/或所述第二隔膜構成的隔膜收尾段。

優(yōu)選的，所述第二極片最外圈包括第二空集流體區(qū)，所述第一極片上與所述第二空集流體區(qū)朝向電芯中心的面相對的部分包括第一空集流體區(qū)。

優(yōu)選的，所述第二極片的最外圈包括第二空箔區(qū)，所述第一極片上與所述第二空箔區(qū)背離電芯中心的面相對的部分包括第一空箔區(qū)，所述第一極片上與所述第二空箔區(qū)朝向電芯中心的面相對的部分包括第一空集流體區(qū)。

優(yōu)選的，所述第一極耳與第一集流體的焊接后最大厚度小于或等于所述第一極耳和所述第一集流體的厚度之和的1.5倍，和/或，所述第二極耳與第二集流體的焊接后最大厚度小于或等于所述第二極耳和所述第二集流體的厚度之和的1.5倍。

本申請的技術方案至少具有以下有益的效果：

本申請的技術方案充分的利用了電芯內(nèi)部的空間，增加了活性物質涂覆的面積，提高了電芯的能量密度。

附圖說明

圖1為本申請某一具體實施方式中的卷繞式電芯結構示意圖；

圖2為本申請某一具體實施方式中的卷繞式電芯結構示意圖；

圖3為本申請某一具體實施方式中的卷繞式電芯結構示意圖；

圖4為本申請某一具體實施方式中的卷繞式電芯結構示意圖；

圖5為本申請某一具體實施方式中的卷繞式電芯結構示意圖；

圖6為本申請某一具體實施方式中的卷繞式電芯結構示意圖；

圖7為本申請某一具體實施方式中的卷繞式電芯結構示意圖；

圖8為本申請某一具體實施方式中的卷繞式電芯結構示意圖；

圖9為本申請某一具體實施方式中的卷繞式電芯結構示意圖；

圖10為本申請某一具體實施方式中的卷繞式電芯結構示意圖；

其中：

1-卷繞式電芯；

10-第一極片；

101-第一集流體；

102-第一內(nèi)層膜片；

103-第一外層膜片；

104-第一回折段；

105-第一空箔區(qū)；

106-第一空集流體區(qū)；

107-第一凹槽；

108-第四凹槽；

20-第二極片；

201-第二集流體；

202-第二內(nèi)層膜片；

203-第二外層膜片；

204-第二回折段；

205-第二空箔區(qū)；

206-第二空集流體區(qū)；

207-第二凹槽；

208-第三凹槽；

30-第一隔膜；

40-第二隔膜；

50-第一極耳；

60-第二極耳；

70-隔膜收尾段。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本申請。應理解，這些實施例僅用于說明本申請而不用于限制本申請的范圍。

本申請具體實施方式涉及一種卷繞式電芯1，如圖1所示，包括由第一極片10、第一隔膜30、第二極片20、第二隔膜40的起始端疊置并卷繞而成的扁平狀電芯，第一極片10上連接有第一極耳50，第二極片20上連接有第二極耳60；

第一極片10第一次發(fā)生彎折的位點為第一彎折處，第二極片20第一次發(fā)生彎折的位點為第二彎折處；當?shù)谝粡澱厶幒偷诙澱厶幬挥诒馄綘铍娦镜囊粋葧r，電芯為同向卷繞式電芯；

第一極片10包括第一集流體101和設置于第一集流體101相對兩表面的第一外層膜片103和第一內(nèi)層膜片102，第一外層膜片103設置于背離電芯中心的面上，第一內(nèi)層膜片102設置于朝向電芯中心的面上；

第二極片20包括第二集流體201和設置于第二集流體201相對兩表面的第二外層膜片203和第二內(nèi)層膜片202，第二外層膜片203設置于背離電芯中心的面上，第二內(nèi)層膜片202設置于朝向電芯中心的面上。

在現(xiàn)有卷繞結構中最內(nèi)層一般為面積較大空白基材區(qū)，在本申請實施例中，第一外層膜片103和第一內(nèi)層膜片102的起始端均位于第一極片10的起始端到第一彎折處之間的第一集流體101上；從而更加充分的利用了電芯內(nèi)部的空間，增加了活性物質涂覆的面積，提高了電芯的能量密度。

并且，在第二極片上，第二集流體201僅與第一內(nèi)層膜片102直接相對的表面上設置有第二外層膜片203，從而更加充分的利用了電芯內(nèi)部的空間，增加了活性物質涂覆的面積，并且當?shù)诙O片20為陰極極片時，陰極膜片完全被陽極膜片所覆蓋，從而可最大限度降低析鋰的風險。

在本申請實施例中，如圖2所示，第一極片10起始端到第一彎折處為第一極片頭部，第一極耳50設置于第一極片頭部，第一極耳50遠離第一彎折處的一側為第二極耳外側；第一外層膜片103和第一內(nèi)層膜片102的起始端位于第一極耳外側至第一彎折處之間的第一集流體101上，且第一外層膜片103和/或第一內(nèi)層膜片102中設有露出空白集流體的第一凹槽107，第一極耳50位于第一凹槽107中，從而更加充分的利用了電芯內(nèi)部的空間，提高了電芯的能量密度。

進一步優(yōu)選的，如圖2中所示，第二極片起始端到第二彎折處為第二極片頭部，第二極耳60位于第二極耳頭部；第一極耳50到第一彎折處之間的距離小于第二極耳60到第二彎折處之間的距離；第二外層膜片203和/或第二內(nèi)層膜片202中設置有露出空白集流體的第三凹槽208，在卷繞式電芯的厚度方向上，第三凹槽208與第一極耳50的位置相對應。凹槽的設計可進一步節(jié)省原材料。

在本申請實施例中，如圖3所示，第一極耳50到第一彎折處之間的距離小于第二極耳60到第二彎折處之間的距離；為了減少電芯厚度，在扁平狀電芯厚度方向上，第一極耳50或第二極耳60的對應位置的電芯最內(nèi)側連續(xù)重疊的第一隔膜30和第二隔膜40之和不超過兩層，從而不僅可提升能量密度，還可節(jié)省原材料，降低電池的生產(chǎn)成本。

如圖4所示，第一極耳50到第一彎折處之間的距離大于第二極耳60到第二彎折處之間的距離；為了減少電芯厚度，在扁平狀電芯厚度方向上，第一極耳50或第二極耳60的對應位置的電芯最內(nèi)側連續(xù)重疊的第一隔膜30和第二隔膜40之和不超過兩層，從而不僅可提升能量密度，還可節(jié)省原材料，降低電池的生產(chǎn)成本。

在本申請實施例中，如圖5所示，為了制備的便利性，第二極片20的起始端在扁平狀電芯內(nèi)部回折形成第二回折段204，第二回折段204的回折位點為第二回折位點。

或者，如圖6所示，第一極片10的起始端在扁平狀電芯內(nèi)部回折形成第一回折段104，第一回折段104的回折位點為第一回折位點。

在本申請實施例中，如圖7所示，第二外層膜片203的起始端位于第一極片10的起始端到第二彎折處之間的第二集流體201上，第二外層膜片203中設有露出空白集流體的第二凹槽207，第二極耳60位于第二凹槽207中。

并且，當?shù)谝粯O耳50到第一彎折處之間的距離大于第二極耳60到第二彎折處之間的距離時，在第一極片頭部內(nèi)，第一極片內(nèi)層膜片上還設置有第四凹槽108，在卷繞式電芯的厚度方向上，第四凹槽108與第二極耳60的位置相對應。凹槽的設計可進一步節(jié)省原材料。

在本申請實施例中，凹槽可設計成三面封閉、一面開口的短凹槽，也可設計成貫穿極片寬度方向的長凹槽，即兩面封閉、兩面開口。

本申請實施例中，如圖8所示，為了提高裸電芯和包裝袋之間的粘接，改善抗跌落性能，卷繞式電芯1末端設置有一段僅由第一隔膜30和第二隔膜40構成的隔膜收尾段70，從而增加裸電芯外側面和包裝袋之間的摩擦力，有利于改善電池的抗跌性能。也可在卷繞式電芯1末端設置有一段僅由第一隔膜30或第二隔膜40構成的隔膜收尾段70。

本申請實施例中，如圖9所示，第二極片20最外圈包括第二空集流體區(qū)206，第一極片10上與第二空集流體區(qū)206朝向電芯中心的面相對的部分包括第一空集流體區(qū)106；從而在電芯的外側面上形成馬甲區(qū)，使電芯在面臨針刺或者撞擊等濫用狀況時，形成對電芯的保護，提高了電芯的安全性能。

本申請實施例中，如圖10所示，第二極片20的最外圈包括第二空箔區(qū)205，第一極片10上與第二空箔區(qū)205背離電芯中心的面相對的部分包括第一空箔區(qū)105，第一極片10上與第二空箔區(qū)205朝向電芯中心的面相對的部分包括第一空集流體區(qū)106。從而在電芯的外側面上形成馬甲區(qū)，使電芯在面臨針刺或者撞擊等濫用狀況時，形成對電芯的保護，提高了電芯的安全性能。

進一步優(yōu)選的，在本申請實施例中，極耳可與集流體一體形成，例如，極耳直接由集流體切割而成?；颍瑯O耳單獨形成并固定于對應的空白集流體，或者極耳固定于極片的凹槽處的空白集流體上。優(yōu)選的，第一極耳50與第一集流體101的焊接后最大厚度小于或等于第一極耳50和第一集流體101的厚度之和的1.5倍，和/或，第二極耳60與第二集流體201的焊接后最大厚度小于或等于第二極耳60和第二集流體201的厚度之和的1.5倍。從而使得極耳結構的厚度適宜，避免因極耳結構的厚度過大而造成的焊接電阻過大的缺陷，提高電芯的內(nèi)部對稱性，增加了極耳結構的可靠性，從而避免變形，提升了電池的整體性能。

本申請雖然以較佳實施例公開如上，但并不是用來限定權利要求，任何本領域技術人員在不脫離本申請構思的前提下，都可以做出若干可能的變動和修改，因此本申請的保護范圍應當以本申請權利要求所界定的范圍為準。