锂离子电池卷芯结构及锂离子电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及锂离子电池卷芯结构及锂离子电池。


背景技术：

2.锂离子电池作为一种新型绿色能源，具有安全性高，电压高，比能量大等优点，应用越来越广泛。锂离子电池是一种充电电池，放电时，锂离子从负极脱嵌进入正极，充电时，锂离子从正极嵌入负极。锂电池的极片是电池的核心组成部分，其结构在很大程度上影响电池的容量和电池的安全性能。
3.现有技术中，在进行制备极片时，通常要先在极片上设置涂料层，然后在涂料层清洗预留出极耳槽位，经过冷压工艺，将极耳连接于极片上的极耳槽位，再卷绕形成中置极耳结构的电池。但是，正极极片上的涂料层清洗较为困难，工艺十分复杂，且生产良率较低。同时，由于正极片端部涂料层需要退料，导致该区域厚度较小，造成电池厚度一致性较差，造成电池正极片退料位置粘接不良，电池循环后期出现析锂问题。
4.因此，亟需提出锂离子电池卷芯结构及锂离子电池来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的在于提供锂离子电池卷芯结构，该锂离子电池卷芯结构工艺简单，生产效率高；不易发生析锂问题，电池安全性能高；充电速度快。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.锂离子电池卷芯结构，包括：
8.正极片，所述正极片设置有正极涂料区，所述正极片的第一端设置有第一正极空箔区；
9.正极耳，所述正极耳设置在所述第一正极空箔区；
10.负极片，所述负极片设置有负极涂料区，所述负极片和所述正极片层叠卷绕设置；
11.负极耳，所述负极涂料区上留有负极耳槽位，所述负极耳设置在所述负极耳槽位上。
12.可选地，所述第一正极空箔区位于所述卷芯结构的中部，所述正极片的第二端位于所述卷芯结构的外圈。
13.可选地，所述正极片的第二端设置有第二正极空箔区。
14.可选地，所述正极片具有正极片a面和正极片b面，所述正极片b面的所述第二正极空箔区长度大于所述正极片a面的所述第二正极空箔区长度，所述正极片b面的所述第二正极空箔区朝向所述卷芯结构的外侧。
15.可选地，所述负极片的第一端设置有负极空箔区，所述负极空箔区位于所述卷芯结构的中部，所述负极片的第二端位于所述卷芯结构的外圈。
16.可选地，所述负极片具有负极片a面和负极片b面，所述负极片b面的所述负极空箔区长度大于所述负极片a面的所述负极空箔区长度，所述负极片a面的所述负极空箔区朝向
所述卷芯结构的外侧。
17.可选地，所述锂离子电池卷芯结构还包括隔膜，所述正极片和所述负极片通过所述隔膜隔开。
18.可选地，所述正极耳和所述正极片焊接连接。
19.可选地，所述负极耳和所述负极片焊接连接。
20.本实用新型的另一个目的在于提供锂离子电池，该锂离子电池安全性能高，使用寿命长，内阻大大降低，充电速度明显提升。
21.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
22.锂离子电池，所述锂离子电池包括壳体和上述的锂离子电池卷芯结构，所述锂离子电池卷芯结构设置在所述壳体内。
23.有益效果：
24.本实用新型提供的锂离子电池卷芯结构中的正极片在进行制备时，在正极片的第一端预留出第一正极空箔区，将正极耳设置在第一正极空箔区，负极涂料区上预留负极耳槽位，以实现负极耳和负极片的连接，最终进行正极片和负极片的卷绕。由于正极耳和正极片的连接无需进行清洗正极涂料区形成槽位的工作，极大程度上简化了工艺流程，提高了生产制造效率。另外，由于正极片的端部留有第一正极空箔区，因此，无需进行端部退料的工作，减少因退料引起的电池厚度一致性较差、退料位置粘接不良、电池循环后期发生析锂等问题，因而，制备完成的卷芯结构具有较高的安全性能和较长的使用寿命，并且，电池内阻大大降低，充电速度得到明显提升。
25.该锂离子电池包括壳体和上述的锂离子卷芯结构，锂离子电池卷芯结构设置在壳体的内部，壳体能够对卷芯结构起到保护的作用。该锂离子电池的制备过程中，正极耳设置在正极片第一端的第一空箔区上，正极片无需进行清洗槽位和端部退料的工作，极大程度上简化了工艺流程，提高锂离子电池的生产制备效率。同时，不会导致因退料不均产生的析锂问题。而对于负极片而言，负极涂料区清洗槽位的工艺较为简单，因此，负极耳设置在负极涂料区的负极耳槽位上。制备完成的锂离子电池安全性能高，使用寿命长，内阻大大降低，充电速度明显提升。
附图说明
26.图1是本实用新型提供的锂离子电池卷芯结构的结构示意图；
27.图2是本实用新型提供的正极片a面的结构示意图；
28.图3是本实用新型提供的正极片b面的结构示意图；
29.图4是本实用新型提供的负极片a面的结构示意图；
30.图5是本实用新型提供的负极片b面的结构示意图。
31.图中：
32.100、正极耳；110、正极片a面；111、a面正极涂料区；120、正极片b面；121、b面正极涂料区；130、第一正极空箔区；140、第二正极空箔区；
33.200、负极耳；210、负极片a面；211、a面负极涂料区；220、负极片b面；221、b面负极涂料区；230、负极空箔区；240、负极耳槽位；
34.300、隔膜。
具体实施方式
35.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
39.参见图1，本实施例提供一种锂离子电池卷芯结构，包括正极片、正极耳100、负极片和负极耳200。正极片设置有正极涂料区，正极片的第一端设置有第一正极空箔区130，正极耳100设置在第一正极空箔区130。负极片设置有负极涂料区，负极片和正极片层叠卷绕设置，负极涂料区上留有负极耳槽位240，负极耳200设置在负极耳槽位240上。
40.上述锂离子电池卷芯结构中的正极片在进行制备时，在正极片的第一端预留出第一正极空箔区130，将正极耳100设置在第一正极空箔区130，负极涂料区上预留负极耳槽位240，以实现负极耳200和负极片的连接，最终进行正极片和负极片的卷绕。由于正极耳100和正极片的连接无需进行清洗正极涂料区形成槽位的工作，极大程度上简化了工艺流程，提高了生产制造效率。另外，由于正极片的端部留有第一正极空箔区130，因此，无需进行端部退料的工作，减少因退料引起的电池厚度一致性较差、退料位置粘接不良、电池循环后期发生析锂等问题，因而，制备完成的卷芯结构具有较高的安全性能和较长的使用寿命，并且，电池内阻大大降低，充电速度得到明显提升。
41.进一步地，参见图1，锂离子电池卷芯结构还包括隔膜，正极片和负极片通过隔膜隔开。隔膜的设置为本领域常用的现有技术，在此不再进行赘述。可选地，正极耳100和正极片可采用焊接的方式进行连接，负极耳200和负极片也可以采用焊接的方式进行连接。其中，负极耳200不一定居于负极涂料区的正中间，只需要保证负极耳200两端均存在涂料即可。
42.参见图1至图3，在卷绕成型的卷芯结构中，第一正极空箔区130位于卷芯结构的中部，即，正极耳100位于卷芯结构的中部，而正极片的第二端位于卷芯结构的外圈。可选地，在正极片的第二端设置第二正极空箔区140。第二正极空箔区140的设置能够方便卷绕，保证卷芯厚度的一致性。在其他实施例中，也可以只在正极片的一端设置正极空箔区，并将正极耳100设置在正极空箔区上。
43.进一步地，正极片具有正极片a面110和正极片b面120，正极片b面120的第二正极空箔区140长度大于正极片a面110的第二正极空箔区140长度，正极片b面120朝向卷芯结构的外侧，即正极片b面120的第二正极空箔区140朝向卷芯结构的外侧，避免第二正极空箔区140和负极涂料区接触，避免析锂问题的发生。可选地，正极片a面110的第一正极空箔区130和正极片b面120的第一正极空箔区130长度相等。因此，在本实施例中，a面正极涂料区111长度小于b面正极涂料区121长度，并且，正极片第一端的a面正极涂料区111和b面正极涂料区121相平齐，正极片第二端的a面正极涂料区111超出b面正极涂料区121设置。在其他实施例中，a面正极涂料区111和b面正极涂料区121的长度可以相等也可以不等，其位置根据使用需要进行设置即可。
44.进一步地，参见图4和图5，负极片的第一端设置有负极空箔区230，负极空箔区230位于卷芯结构的中部，负极片的第二端位于卷芯结构的外圈。由于负极空箔区230上不设置涂料，因此，容易卷绕成型。
45.负极片具有负极片a面210和负极片b面220，可选地，负极片b面220的负极空箔区230长度大于负极片a面210的负极空箔区230长度，负极片a面210的负极空箔区230朝向卷芯结构的外侧。因此，负极片第一端的a面负极涂料区211超出b面负极涂料区221设置，负极片第二端的a面负极涂料区211和b面负极涂料区221相平齐。采用上述结构，能够减少负极片a面210的涂料用量，保证卷芯厚度的一致性，并且负极片a面210的负极空箔区230朝向卷芯结构的外侧，和正极片a面110相对设置，负极片b面220的负极空箔区230卷绕于卷芯结构的中心，避免负极片b面220的负极空箔区230和正极涂料区之间产生析锂问题。在其他实施例中，负极片a面210和负极片b面220的负极空箔区230长度可以相同也可以不同，保证卷绕后负极空箔区230不与正极涂料区发生析锂问题即可。
46.本实施例还提供一种锂离子电池，该锂离子电池包括壳体和上述的锂离子卷芯结构，锂离子电池卷芯结构设置在壳体的内部，壳体能够对卷芯结构起到保护的作用。该锂离子电池的制备过程中，正极耳100设置在正极片第一端的第一正极空箔区130上，正极片无需进行清洗槽位和端部退料的工作，极大程度上简化了工艺流程，提高锂离子电池的生产制备效率。同时，不会导致因退料不均产生的析锂问题。而对于负极片而言，负极涂料区清洗槽位的工艺较为简单，因此，负极耳200设置在负极涂料区的负极耳槽位240上。制备完成的锂离子电池安全性能高，使用寿命长，内阻大大降低，充电速度明显提升。
47.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。