卷绕电芯及锂离子电池的制作方法

本技术涉及电池制造，尤其涉及一种卷绕电芯及锂离子电池。

背景技术：

1、随着新能源技术的不断发展，锂离子电池受到人们不断地青睐。锂离子电池的发展越发迅速，在民用、军用领域大放异彩，锂离子电池的装配生产工艺分为卷绕工艺和叠片工艺，以卷绕方式装配组成的电芯称为卷绕电芯。目前，由于卷绕电芯的最内层极片弯折处的弯折弧度过小，很容易发生断裂，引发析锂、内部短路等失效问题。这样不仅会造成卷绕电芯的电性能和循环寿命大幅下降，还有可能引发燃烧、爆炸等安全问题。

2、因此，亟需设计一种卷绕电芯及锂离子电池，来解决以上技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的第一目的在于提出一种卷绕电芯，能够提高卷绕电芯的电性能和安全性能，延长使用寿命。

2、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、本实用新型提供一种卷绕电芯，包括第一极片、第一隔膜、第二极片和第二隔膜，所述第一极片、所述第一隔膜、所述第二极片和所述第二隔膜依次叠层设置并卷绕若干圈形成电芯本体；所述卷绕电芯还包括绝缘层；所述电芯本体沿卷绕方向由内向外的第一个折弯段设置有所述绝缘层，所述绝缘层包括第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一绝缘层位于所述第一极片和所述第一隔膜之间，所述第二绝缘层位于所述第二极片和所述第一隔膜之间。

4、作为一种卷绕电芯的可选技术方案，所述第一绝缘层呈弧形，所述第一绝缘层的两端分别与所述电芯本体沿卷绕方向由内向外的第一个折弯段的两端平齐；所述第二绝缘层呈弧形，所述第二绝缘层的两端分别与所述电芯本体沿卷绕方向由内向外的第一个折弯段的两端平齐。

5、作为一种卷绕电芯的可选技术方案，在所述电芯本体中，所述第一极片位于最内层，所述第一极片沿卷绕方向由内向外的第一个折弯段与所述第一隔膜沿卷绕方向由内向外的第一个折弯段之间设置有所述第一绝缘层，且所述第二极片沿卷绕方向由内向外的第一个折弯段与所述第一隔膜沿卷绕方向由内向外的第一个折弯段之间设置有所述第二绝缘层。

6、作为一种卷绕电芯的可选技术方案，所述第一绝缘层包括第一绝缘涂层，所述第一绝缘涂层涂覆在所述第一极片上；所述第二绝缘层包括第二绝缘涂层，所述第二绝缘涂层涂覆在所述第二极片的一侧面上。

7、作为一种卷绕电芯的可选技术方案，所述第一绝缘层还包括第一绝缘胶布，所述第一绝缘胶布粘贴在所述第一绝缘涂层与所述第一隔膜之间；所述第二绝缘层还包括第二绝缘胶布，所述第二绝缘胶布粘贴在所述第二绝缘涂层与所述第一隔膜之间。

8、作为一种卷绕电芯的可选技术方案，所述第一绝缘涂层和所述第一绝缘胶布均为聚四氟乙烯件；所述第二绝缘涂层和所述第二绝缘胶布均为聚四氟乙烯件。

9、作为一种卷绕电芯的可选技术方案，所述第二极片上设置有多个第二极耳，所述第一极片上设置有多个第一极耳；在所述电芯本体中，每一圈所述第二极片上设置有至少四个所述第二极耳，每一圈所述第一极片上设置有至少四个所述第一极耳。

10、作为一种卷绕电芯的可选技术方案，当n为奇数时，沿卷绕方向由内向外的第n个所述第一极耳和第n+1个所述第一极耳之间的间距相同；当n为偶数时，沿卷绕方向由内向外的第n个所述第一极耳和第n+1个所述第一极耳的位置相对应；

11、所述第二极耳与所述第一极耳的位置相错开；当n为奇数时，沿卷绕方向由内向外的第n个所述第二极耳和第n+1个所述第二极耳之间的间距相同；当n为偶数时，沿卷绕方向由内向外的第n个所述第二极耳和第n+1个所述第二极耳的位置相对应。

12、作为一种卷绕电芯的可选技术方案，所述第二极耳的一侧面和所述第一极耳的一侧面均设置有第三绝缘层，所述第三绝缘层为陶瓷件。

13、本实用新型的第二目的在于提出一种锂离子电池，包括上述任一项卷绕电芯。该锂离子电池能够提高其自身的安全性能，减少或避免发生析锂、内部短路的失效风险，延长使用寿命，从而达到节约成本的目的。

14、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

15、本实用新型提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括壳体和以上所述的卷绕电芯，所述卷绕电芯设置在所述壳体内。

16、本实用新型的有益效果至少包括：

17、本实用新型提供一种卷绕电芯，该卷绕电芯包括第一极片、第一隔膜、第二极片和第二隔膜，第一极片、第一隔膜、第二极片和第二隔膜依次叠层设置并卷绕若干圈形成电芯本体；卷绕电芯还包括绝缘层；电芯本体沿卷绕方向由内向外的第一个折弯段设置有绝缘层，绝缘层包括第一绝缘层和第二绝缘层，第一绝缘层位于第一极片和第一隔膜之间，第二绝缘层位于第二极片和第一隔膜之间。通过第一绝缘层和第二绝缘层的设置能够阻隔第二极片和第一极片之间的锂离子流动，这样使得即使电芯本体中的最内层的折弯段即第一个折弯段发生断裂，也能够避免发生析锂、内部短路的失效风险，从而提高该卷绕电芯的电性能和安全性能，延长使用寿命，节约成本。

18、本实用新型还提供一种锂离子电池，该锂离子电池能够提高其自身的安全性能，减少或避免发生析锂、内部短路的失效风险，延长使用寿命，达到节约成本的目的。

技术特征：

1.卷绕电芯，包括第一极片(100)、第一隔膜(200)、第二极片(300)和第二隔膜(700)，所述第一极片(100)、所述第一隔膜(200)、所述第二极片(300)和所述第二隔膜(700)依次叠层设置并卷绕若干圈形成电芯本体；其特征在于，所述卷绕电芯还包括绝缘层；所述电芯本体沿卷绕方向由内向外的第一个折弯段(600)设置有所述绝缘层，所述绝缘层包括第一绝缘层(400)和第二绝缘层(500)，所述第一绝缘层(400)位于所述第一极片(100)和所述第一隔膜(200)之间，所述第二绝缘层(500)位于所述第二极片(300)和所述第一隔膜(200)之间。

2.根据权利要求1所述的卷绕电芯，其特征在于，所述第一绝缘层(400)呈弧形，所述第一绝缘层(400)的两端分别与所述电芯本体沿卷绕方向由内向外的第一个折弯段(600)的两端平齐；所述第二绝缘层(500)呈弧形，所述第二绝缘层(500)的两端分别与所述电芯本体沿卷绕方向由内向外的第一个折弯段(600)的两端平齐。

3.根据权利要求1所述的卷绕电芯，其特征在于，在所述电芯本体中，所述第一极片(100)位于最内层，所述第一极片(100)沿卷绕方向由内向外的第一个折弯段(600)与所述第一隔膜(200)沿卷绕方向由内向外的第一个折弯段(600)之间设置有所述第一绝缘层(400)，且所述第二极片(300)沿卷绕方向由内向外的第一个折弯段(600)与所述第一隔膜(200)沿卷绕方向由内向外的第一个折弯段(600)之间设置有所述第二绝缘层(500)。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的卷绕电芯，其特征在于，所述第一绝缘层(400)包括第一绝缘涂层(410)，所述第一绝缘涂层(410)涂覆在所述第一极片(100)上；所述第二绝缘层(500)包括第二绝缘涂层，所述第二绝缘涂层涂覆在所述第二极片(300)的一侧面上。

5.根据权利要求4所述的卷绕电芯，其特征在于，所述第一绝缘层(400)还包括第一绝缘胶布(420)，所述第一绝缘胶布(420)粘贴在所述第一绝缘涂层(410)与所述第一隔膜(200)之间；所述第二绝缘层(500)还包括第二绝缘胶布，所述第二绝缘胶布粘贴在所述第二绝缘涂层与所述第一隔膜(200)之间。

6.根据权利要求5所述的卷绕电芯，其特征在于，所述第一绝缘涂层(410)和所述第一绝缘胶布(420)均为聚四氟乙烯件；所述第二绝缘涂层和所述第二绝缘胶布均为聚四氟乙烯件。

7.根据权利要求1所述的卷绕电芯，其特征在于，所述第二极片(300)上设置有多个第二极耳(310)，所述第一极片(100)上设置有多个第一极耳(110)；在所述电芯本体中，每一圈所述第二极片(300)上设置有至少四个所述第二极耳(310)，每一圈所述第一极片(100)上设置有至少四个所述第一极耳(110)。

8.根据权利要求7所述的卷绕电芯，其特征在于，当n为奇数时，沿卷绕方向由内向外的第n个所述第一极耳(110)和第n+1个所述第一极耳(110)之间的间距相同；当n为偶数时，沿卷绕方向由内向外的第n个所述第一极耳(110)和第n+1个所述第一极耳(110)的位置相对应；

9.根据权利要求7或8所述的卷绕电芯，其特征在于，所述第二极耳(310)的一侧面和所述第一极耳(110)的一侧面均设置有第三绝缘层，所述第三绝缘层为陶瓷件。

10.锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括壳体和权利要求1～9中任一项所述的卷绕电芯，所述卷绕电芯设置在所述壳体内。

技术总结
本技术涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种卷绕电芯及锂离子电池。该卷绕电芯包括第一极片、第一隔膜、第二极片和第二隔膜，第一极片、第一隔膜、第二极片和第二隔膜依次叠层设置并卷绕若干圈形成电芯本体；卷绕电芯还包括绝缘层；电芯本体沿卷绕方向由内向外的第一个折弯段设置有绝缘层，绝缘层包括第一绝缘层和第二绝缘层，第一绝缘层位于第一极片和第一隔膜之间，第二绝缘层位于第二极片和第一隔膜之间。通过第一绝缘层和第二绝缘层的设置能够阻隔第二极片和第一极片之间的锂离子流动，这样使得即使电芯本体中的最内层的折弯段即第一个折弯段发生断裂，也能避免发生析锂、内部短路的风险，提高卷绕电芯的电性能和安全性能。

技术研发人员：贺鹏程,韩冰,李海军,王安琳
受保护的技术使用者：中能瑞新（深圳）能源科技有限公司
技术研发日：20231215
技术公布日：2024/8/20