[實用新型]卷繞式電芯及軟包裝鋰離子電池

有效

• 申請號: 201320797081.3
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN203574067U
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 孫占宇;徐細勇;李白清;李海波;陳一平
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M2/26;H01M10/0525
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨;劉春成

技術領域

本實用新型涉及電化學儲能器件，尤其涉及一種卷繞式電芯及軟包裝鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池負極材料在充放電過程中會發生嵌鋰和脫鋰化學反應行為，伴隨負極材料的晶格參數發生增大和減少，導致負極極片厚度發生膨脹和收縮，導致電池厚度增加，其產生的應力會誘發鋰離子軟包裝電池發生變形，如圖1所示，致使電池循環性能惡化、電芯內部短路甚至燃燒等不良后果。尤其對于采用硅材料作為陽極的電芯，充放電過程中硅材料的體積變化過大，將導致更嚴重的變形。如何降低和解決電芯變形，已成為各大鋰電生產廠商共同面臨和亟需解決的難題。

圖1和圖2示出了現有技術中的卷繞式電芯及鋰離子電池的結構示意圖及剖面圖。如圖所示，在鋰離子電池中，卷繞式電芯1'封裝在包裝袋2'中。卷繞式電芯1'包括：第一極片11'；第一極耳12'，電連接于第一極片11'；第二極片13'，與第一極片11'極性相反；第二極耳14'，電連接于第二極片13'；隔離膜15'，設置于第一極片11'和第二極片13'之間；以及聚合物膜16'，插入到卷繞式電芯1'的中間層。

在現有技術中，通過插入聚合物膜16'以支撐電芯1'，從而防止電池的結構變形。由于聚合物膜16'的剛度（彈性模量）較軟，所以需將聚合物膜16'的厚度制成很厚（800μm～1000μm），方可起到防止變形的作用，而這部分聚合物膜16'沒有任何活性物質，因此會造成電池體積能量密度的極大浪費。此外，由于在現有技術中，第一極耳12'和第二極耳14'均較窄，第一極耳12'焊接于第一極片上11'以及第二極耳14'焊接于第二極片13'時，經常會出現虛焊，導致極耳與極片接觸不良，從而增加導電內阻，降低了電芯的導電性能。

實用新型內容

鑒于背景技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種卷繞式電芯及軟包裝鋰離子電池，其可以在不增加卷繞式電芯厚度的基礎上有效抵抗和降低電池變形，提高軟包裝鋰離子電池的體積能量密度和卷繞式電芯厚度的一致性。

本實用新型的另一目的在于提供一種卷繞式電芯及軟包裝鋰離子電池，其能提高導電性能。

本實用新型的再一目的在于提供一種卷繞式電芯及軟包裝鋰離子電池，其能減少極耳虛焊的風險，提高極耳與極片電連接的可靠性。

為了實現上述目的，在第一方面，本實用新型提供了一種卷繞式電芯，其包括：第一極片；第一極耳，電連接于第一極片；第二極片，與第一極片極性相反；第二極耳，電連接于第二極片；隔離膜，設置于第一極片和第二極片之間；以及至少一個第一金屬支撐部和/或至少一個第二金屬支撐部，受隔離膜隔離保護且整個平鋪布滿卷繞式電芯的中間層；其中，所述至少一個第一金屬支撐部設置在位于卷繞式電芯的卷繞起始端處的且位于卷繞式電芯的中間層處的第一極片的表面上，且所述至少一個第一金屬支撐部中至少有一個第一金屬支撐部與第一極耳電連接；所述至少一個第二金屬支撐部設置在位于卷繞式電芯的卷繞起始端處的且位于卷繞式電芯的中間層處的第二極片的表面上，且所述至少一個第二金屬支撐部中至少有一個第二金屬支撐部與第二極耳電連接。

為了實現上述目的，在第二方面，本實用新型提供了一種軟包裝鋰離子電池，其包括：根據本實用新型第一方面所述的卷繞式電芯；電解液；以及包裝袋，封裝卷繞式電芯并容納電解液以使電解液浸潤卷繞式電芯的第一極片和第二極片。

本實用新型的有益效果如下：

相對于現有技術中插入整個聚合物膜的方式，本實用新型的卷繞式電芯通過采用金屬支撐部，可以提高電芯厚度的一致性，減少了占用卷繞式電芯的厚度，減少變形空間，進而增加了電池的體積能量密度；

與極耳電連接的金屬支撐部再與極片電連接，使得導電的接觸面積增大，可以提高導電性能，對于大容量電芯的作用更明顯；

與極耳相連的金屬支撐部再與極片焊接，使得焊接所可采用的面積增大，可以減少虛焊的風險，提高極耳與極片電連接的可靠性。

附圖說明

圖1為現有技術的卷繞式電芯及軟包裝鋰離子電池的結構示意圖；

圖2為圖1的沿線C-C作出的剖面圖，其中為了清楚體現尺寸相對關系，僅示出金屬支撐部、極耳和包裝袋；

圖3為根據本實用新型一實施例的卷繞式電芯及軟包裝鋰離子電池的結構的示意圖；

圖4為圖3的沿線A-A作出的剖面圖，其中為了清楚體現尺寸相對關系，僅示出金屬支撐部、極耳和包裝袋；

圖5為根據本實用新型一實施例的卷繞式電芯及軟包裝鋰離子電池的結構的示意圖；