一種卷繞電芯及動力電池的製作方法
2023-05-04 00:06:56 1
一種卷繞電芯及動力電池的製作方法
【專利摘要】為克服現有技術中動力電池的保護片易損傷卷繞電芯過渡區的問題，本實用新型提供一種卷繞電芯，包括卷繞極耳及卷繞極芯；卷繞極耳包括壓合區、圓弧部及過渡區；卷繞電芯還包括保護片；保護片包括貼合部，貼合部貼合於壓合區內；貼合部的朝向過渡區的邊緣設置有彎曲部，彎曲部包括第一彎曲部、第二彎曲部和第三彎曲部，第一彎曲部和第二彎曲部設置在貼合部的朝向圓弧部的邊緣，第三彎曲部設置在貼合部的朝向卷繞極芯的邊緣，第一彎曲部、第二彎曲部和第三彎曲部間均圓弧過渡連接。同時，本實用新型提供採用上述卷繞電芯的動力電池。本實用新型提供的卷繞電芯中，保護片邊緣為圓滑的彎曲部，可有效避免割傷過渡區，保證卷繞電芯的安全、可靠。
【專利說明】一種卷繞電芯及動力電池
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於電池【技術領域】，尤其涉及一種卷繞電芯以及採用該卷繞電芯的動力電池。
【背景技術】
[0002]在石油等不可再生資源日漸枯竭，環境汙染越發嚴重的背景下，人們對新能源汽車所寄予很大的期望。而動力電池則是新能源汽車的心臟，由於汽車具有較高的機動性，其在使用過程中會經常發生振動、撞擊等現象，這就對動力電池的安全性和可靠性提出了極高的要求，同時，電池一般作為移動能源供應設備，對其體積和重量也有較高的要求。
[0003]作為動力電池的核心部件，其電芯通常為卷繞電芯，其結構如圖1和圖2所示，通過將正極極片和負極極片在長度方向上以一邊為基準對齊放置，在寬度方向上錯開放置，露出正極極片和負極極片上不含電極材料的極耳區，並且在正極極片和負極極片中間含有隔膜，負極極片上含有電極材料部分完全覆蓋正極極片上含有電極材料部分的情況下進行卷繞製得上述電芯。通過將不含電極材料的極耳區即分別卷繞形成在電芯一端的未敷料正極片和電芯另一端的未敷料的負極片中間部分壓合，形成正極和負極極耳，由於極耳為卷繞極耳，為防止卷繞極耳端部折損，同時降低壓合對卷繞極耳的圓弧邊緣的影響，一般優選仍保留卷繞極耳兩端部的圓弧部，此時，卷繞極耳包括中間的壓合區12及位於壓合區12邊緣，並與極片卷繞極芯10和卷繞極耳兩端部的圓弧端連接的呈弧狀的過渡區11。
[0004]並且，當上述卷繞極耳與連接片在焊接時，需要對極耳上用於焊接的區域進行保護，以防止將極耳焊穿。通常，在卷繞極耳的壓合區12設置保護片20。但由於焊接能力、重量、空間結構等限制，保護片20往往較薄，其厚度通常在0.1mm到0.5_範圍內，此時，保護片20的相鄰兩側邊的拐角處形成的尖角在與卷繞極耳的過渡區11長期摩擦和相對運動後，會劃傷和割破上述過渡區11，對過渡區11造成傷害，從而導致卷繞電芯掉料、短路等一系列的安全隱患。
【發明內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術中動力電池的保護片容易劃傷和割破卷繞電芯過渡區的問題，提供一種動力電池。
[0006]本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案如下:
[0007]提供一種卷繞電芯，包括卷繞極芯和連接在卷繞極芯端部的卷繞極耳；所述卷繞極耳包括壓合區、位於壓合區兩側的圓弧部、以及連接壓合區與圓弧部和連接壓合區與卷繞極芯的過渡區；其中，所述卷繞電芯還包括保護片；所述保護片包括貼合部，所述貼合部貼合於壓合區內；所述貼合部的朝向過渡區的邊緣設置有彎曲部，所述彎曲部包括第一彎曲部、第二彎曲部和第三彎曲部，所述第一彎曲部和第二彎曲部設置在所述貼合部的朝向圓弧部的邊緣，所述第三彎曲部設置在所述貼合部的朝向卷繞極芯的邊緣，所述第一彎曲部、第二彎曲部和第三彎曲部間均圓弧過渡連接。
[0008]進一步的，所述第一彎曲部、第二彎曲部和第三彎曲部均包括與貼合部連接的第一彎角和與第一彎角連接的第二彎角；所述第二彎角的一端連接至所述第一彎角的端部，另一端朝遠離圓弧部或卷繞極芯的方向延伸。
[0009]進一步的，所述第二彎角通過平直的延伸部連接至所述第一彎角。
[0010]進一步的，所述平直的延伸部與壓合區垂直。
[0011]進一步的，所述保護片為兩面開口的矩形盒。
[0012]進一步的，所述第二彎角通過圓滑的延伸部連接至所述第一彎角。
[0013]進一步的，所述圓滑的延伸部為橫截面為半圓的弧面。
[0014]進一步的，所述保護片還包括與貼合部平行的連接部；所述第二彎角朝遠離圓弧部或卷繞極芯方向延伸的端部與所述連接部朝向所述過渡區的邊緣連接。
[0015]進一步的，所述連接部貼合於所述貼合部上。
[0016]進一步的，所述保護片為一面開口的矩形盒的相互平行的兩寬面間壓合形成的壓入t1-1=I / I ο
[0017]進一步的，所述第一彎角的彎曲半徑為所述貼合部厚度的2-100倍，所述第二彎角的彎曲半徑為所述貼合部厚度的2-100倍。
[0018]同時，本實用新型還提供了一種動力電池，包括如前所述的卷繞電芯。
[0019]本實用新型的卷繞電芯中，保護片朝向過渡區的邊緣為包括第一彎角和第二彎角的圓滑彎曲部，可有效避免保護片的邊緣割傷卷繞電芯的過渡區。即使在劇烈振動且保護片與過渡區之間存在長時間相對位移時，保護片也不會對卷繞電芯的過渡區帶來負面傷害，保證了卷繞電芯的安全、可靠。解決了現有技術中動力電池的保護片容易劃傷和割破多層箔材的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是現有技術中卷繞電芯的立體圖；
[0021]圖2是現有技術中卷繞電芯的側面示意圖；
[0022]圖3是本實用新型第一實施方式提供的卷繞電芯的立體圖；
[0023]圖4是本實用新型第一種實施方式提供的卷繞電芯的側面示意圖；
[0024]圖5是本實用新型第一種實施方式提供的卷繞電芯中的保護片的立體圖；
[0025]圖6是本實用新型第二種實施方式提供的卷繞電芯中的保護片的立體圖；
[0026]圖7是本實用新型第三種實施方式提供的卷繞電芯中的保護片的立體圖；
[0027]圖8是本實用新型第四種實施方式提供的卷繞電芯中的保護片的立體圖。說明書中的附圖標記如下:
[0028]10、卷繞極芯；11、過渡區；12、壓合區；
[0029]20、保護片；21、貼合部；22、彎曲部；221、第一彎角；222、第二彎角；223、延伸部；
23、連接部。
【具體實施方式】
[0030]為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0031]在本實用新型的描述中，需要理解的是，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。術語「安裝」、「設置」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0032]本實用新型提供的卷繞電芯包括卷繞極芯和連接在卷繞極芯端部的卷繞極耳；所述卷繞極耳包括壓合區、位於壓合區兩側的圓弧部、以及連接壓合區與圓弧部和連接壓合區與卷繞極芯的過渡區；其中，所述卷繞電芯還包括保護片；所述保護片包括貼合部，所述貼合部貼合於所述壓合區內；所述貼合部的朝向過渡區的邊緣設置有彎曲部，所述彎曲部包括第一彎曲部、第二彎曲部和第三彎曲部，所述第一彎曲部和第二彎曲部設置在所述貼合部的朝向圓弧部的邊緣，所述第三彎曲部設置在所述貼合部的朝向卷繞極芯的邊緣，所述第一彎曲部、第二彎曲部和第三彎曲部間均圓弧過渡連接。
[0033]本實用新型中，如本領域所公知的，上述卷繞電芯通過將正極片和負極片的敷料區正對並卷繞形成。即，在敷料區內，正極片、隔膜、負極片依次層疊，形成卷繞極芯。原本正極片和負極片上未敷料的區域外露，經過壓合後形成相應的電極極耳，即卷繞極耳。
[0034]根據本實用新型，首先，為避免焊接過程中極耳被損傷，保護片貼合於卷繞極耳的壓合區內。
[0035]具體的，所述保護片包括貼合部和彎曲部。貼合部貼合於所述壓合區內，實現保護片與卷繞極耳的相互固定。
[0036]對於上述彎曲部，具體包括與貼合部連接的第一彎角和與第一彎角連接的第二彎角；所述第二彎角的一端連接至所述第一彎角的端部，另一端朝遠離圓弧部或卷繞極芯的方向延伸；即第一彎曲部、第二彎曲部和第三彎曲部均包括與貼合部連接的第一彎角和與第一彎角連接的第二彎角；第二彎角的一端連接至第一彎角的端部，第一彎曲部和第二彎曲部的第二彎角的另一端朝遠離圓弧部的方向延伸，第三彎曲部的第二彎角的另一端朝遠離卷繞極芯的方向延伸。
[0037]同時，所述第二彎角的一端圓滑連接至所述第一彎角遠離所述壓合區邊緣的端部。此時，第一彎角和第二彎角實現圓滑過渡。並且，所述第二彎角的另一端朝遠離圓弧部或卷繞極芯的方向延伸。具體可以為第二彎角的另一端朝遠離該第二彎角所相鄰的過渡區的方向延伸。通過上述第一彎角和第二彎角的配合，形成圓滑的大弧面結構。即使該圓滑的大弧面彎曲部與過渡區發生刮蹭也不會對卷繞極耳產生損傷。
[0038]根據本實用新型，上述第一彎角和第二彎角的彎曲程度可在較大範圍內變動，本實用新型中，優選情況下，所述第一彎角的彎曲半徑為所述貼合部厚度的2-100倍，所述第二彎角的彎曲半徑為所述貼合部厚度的2-100倍。
[0039]對於上述彎曲部，其中，第一彎角和於第二彎角直接連接，也可通過其他結構過渡連接。例如，所述第二彎角與所述第一彎角直接連接，形成橫截面為半圓的弧面。或者，所述第二彎角通過平直的延伸部連接至所述第一彎角。所述平直的延伸部與壓合區垂直。或者，所述第二彎角通過圓滑的延伸部連接至所述第一彎角。所述圓滑的延伸部為橫截面為半圓的弧面。
[0040]根據本實用新型，上述保護片可呈邊緣彎曲成上述彎曲部的片狀，此時，貼合部正對的區域為空。為便於加工，優選情況下，上述保護片為兩面開口的矩形盒，優選，矩形盒的稜角處基本為圓角。也可以優選，所述卷繞電芯還包括相對所述貼合部平行設置的連接部。所述第二彎角朝遠離圓弧部或卷繞極芯方向延伸的端部與所述連接部朝向所述過渡區的邊緣連接。
[0041 ] 為便於後續焊接連接片，優選情況下，所述連接部貼合於所述貼合部上。即，在前述盒狀保護片的基礎上，對上述連接部施壓，使其貼合於貼合部上即可。即保護片為一面開口的矩形盒的相互平行的兩寬面間壓合形成的壓合片。
[0042]通常，卷繞極耳上，壓合區大體呈矩形，其一邊朝外，其餘三邊外側均設有過渡區。根據本實用新型，為更好的避免卷繞極耳的過渡區被刮傷，優選情況下，所述貼合部所有朝向所述過渡區的邊緣均形成有所述彎曲部。
[0043]對於上述保護片，可以採用各種常用的形狀。根據保護片不同的形狀，位於貼合部邊緣的彎曲部的形狀也不同。當貼合部邊緣具有多個拐角時，沿所述貼合部邊緣，所述彎曲部包括多個通過圓弧過渡連接的子彎曲部。例如，本實用新型中，保護片優選採用矩形。此時，保護片有一邊朝外，另三邊朝向卷繞極芯不同部位的過渡區。沿所述貼合部邊緣，彎曲部包括三個子彎曲部，三個子彎曲部通過圓弧過渡連接。即，所述彎曲部包括第一彎曲部、第二彎曲部和第三彎曲部，所述第一彎曲部和第二彎曲部位於貼合部的朝向圓弧部的邊緣，所述第三彎曲部位於貼合部的朝向卷繞極芯的邊緣，所述第一彎曲部、第二彎曲部和第三彎曲部間均圓弧過渡連接。
[0044]在上述結構下，在保護片邊緣具有拐角時，拐角處的彎曲部呈圓滑弧形，可以有效避免對相應拐角處的過渡區產生損傷。
[0045]同時，本實用新型還提供了一種動力電池，包括如前所述的卷繞電芯。
[0046]下面結合圖3-圖8對本實用新型提供的卷繞電芯進行進一步說明。
[0047]圖3-圖5示出了本實用新型第一種實施方式提供的卷繞電芯的結構。具體的，該卷繞電芯包括卷繞極芯10和位於卷繞極芯10相對兩側的卷繞極耳。卷繞極耳包括壓合區12、位於兩端部的圓弧部和位於壓合區12三個邊緣並連接壓合區12和卷繞極芯10及圓弧部的過渡區11。
[0048]上述過渡區11為弧面。
[0049]在上述過渡區11內貼合有保護片20。
[0050]該保護片20大體呈矩形，具體包括片狀貼合部21、彎曲部22和片狀連接部23。連接部23通過彎曲部22與貼合部21平行設置連接，並且所述連接部23貼合於上述貼合部21表面。彎曲部22形成於貼合部21朝向過渡區11的三個邊緣。彎曲部22具體包括三個子彎曲部，依次為第一彎曲部、第二彎曲部和第三彎曲部。所述第一彎曲部和第二彎曲部位於貼合部21的朝向圓弧部的邊緣，所述第三彎曲部位於貼合部21的朝向卷繞極芯10的邊緣，所述第一彎曲部、第二彎曲部和第三彎曲部間均圓弧過渡連接。
[0051]其中，彎曲部22包括相互連接的第一彎角221和第二彎角222。第一彎角221 —端圓滑連接至貼合部21，另一端沿遠離貼合部21所在平面的方向延伸。第二彎角222的一端與第一彎角221端部圓滑連接，另一端朝貼合部21延伸。此時，彎曲部22橫截面近似於圓形。
[0052]圖6示出了本實用新型第二種實施方式提供的卷繞電芯中的保護片20的結構。本實施方式中，卷繞電芯結構與第一種實施方式中的結構基本相同。區別僅在於保護片20結構不同，大致可描述為第一種實施方式中保護片20在壓合前，連接部23於貼合部21處於分離狀態下的結構。
[0053]具體的，該保護片20大體呈矩形盒狀。其兩個平行側面中，一個為貼合部21，另一個為連接部23。貼合部21和連接部23通過彎曲部22圓滑連接。彎曲部22橫截面為半圓形。彎曲部22具體包括從貼合部21邊緣延伸的第一彎角221和從第一彎角221延伸至連接部23的第二彎角222。
[0054]上述彎曲部22同樣包括三個子彎曲部。三個子彎曲部之間通過圓滑的弧面過渡連接。
[0055]圖7示出了本實用新型第三種實施方式提供的卷繞電芯中的保護片20的結構。
[0056]具體的，該保護片20大體呈三邊形成有彎曲部22的片狀。片狀貼合部21大體呈矩形。貼合部21三個邊緣形成有彎曲部22。分別位於貼合部21三個邊緣的三個子彎曲部通過圓滑的弧面過渡連接。
[0057]彎曲部22具體包括從貼合部21邊緣延伸的第一彎角221、從第一彎角221平直延伸的延伸部223和從延伸部223向貼合部21延伸的第二彎角222。
[0058]圖8示出了本實用新型第四種實施方式提供的卷繞電芯中的保護片20的結構。
[0059]具體的，該保護片20大體呈矩形盒狀。其兩個平行側面中，一個為貼合部21，另一個為連接部23。貼合部21和連接部23通過彎曲部22圓滑連接。
[0060]貼合部21三個邊緣形成有彎曲部22。分別位於貼合部21三個邊緣的三個子彎曲部通過圓滑的弧面過渡連接。
[0061]彎曲部22具體包括從貼合部21邊緣延伸的第一彎角221、從第一彎角221平直延伸的延伸部223和從延伸部223延伸至連接部23的第二彎角222。
[0062]上述保護片20均通過將朝向過渡區11的邊緣形成為大圓角，同時將保護片20邊緣拐角處形成為圓滑的弧面，可有效避免保護片20對過渡區11的損傷，大大提高了卷繞電芯的使用安全性和可靠性。
[0063]此外，彎曲部22可以由貼合部21向上翻邊形成，在工藝上，可以向上翻邊，形成三個彎曲部，並且在相鄰的兩個彎曲部之間通過圓弧過渡連接；以實現本使用新型提供的具體技術方案。
[0064]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種卷繞電芯,包括卷繞極芯和連接在卷繞極芯端部的卷繞極耳； 所述卷繞極耳包括壓合區、位於壓合區兩側的圓弧部、以及連接壓合區與圓弧部和連接壓合區與卷繞極芯的過渡區； 其特徵在於，所述卷繞電芯還包括保護片； 所述保護片包括貼合部，所述貼合部貼合於所述壓合區內； 所述貼合部的朝向過渡區的邊緣設置有彎曲部，所述彎曲部包括第一彎曲部、第二彎曲部和第三彎曲部，所述第一彎曲部和第二彎曲部設置在所述貼合部的朝向圓弧部的邊緣，所述第三彎曲部設置在所述貼合部的朝向卷繞極芯的邊緣，所述第一彎曲部、第二彎曲部和第三彎曲部間均圓弧過渡連接。
2.根據權利要求1所述的卷繞電芯，其特徵在於，所述第一彎曲部、第二彎曲部和第三彎曲部均包括與貼合部連接的第一彎角和與第一彎角連接的第二彎角；所述第二彎角的一端連接至所述第一彎角的端部，另一端朝遠離圓弧部或卷繞極芯的方向延伸。
3.根據權利要求2所述的卷繞電芯，其特徵在於，所述第二彎角通過平直的延伸部連接至所述第一彎角。
4.根據權利要求3所述的卷繞電芯，其特徵在於，所述平直的延伸部與壓合區垂直。
5.根據權利要求4所述的卷繞電芯，其特徵在於，所述保護片為兩面開口的矩形盒。
6.根據權利要求2所述的卷繞電芯，其特徵在於，所述第二彎角通過圓滑的延伸部連接至所述第一彎角。
7.根據權利要求6所述的卷繞電芯，其特徵在於，所述圓滑的延伸部為橫截面為半圓的弧面。
8.根據權利要求2-7中任意一項所述的卷繞電芯，其特徵在於，所述保護片還包括與貼合部平行的連接部； 所述第二彎角朝遠離圓弧部或卷繞極芯方向延伸的端部與所述連接部朝向所述過渡區的邊緣連接。
9.根據權利要求8所述的卷繞電芯，其特徵在於，所述連接部貼合於所述貼合部上。
10.根據權利要求9所述的卷繞電芯，其特徵在於，所述保護片為一面開口的矩形盒的相互平行的兩寬面間壓合形成的壓合片。
11.根據權利要求2所述的卷繞電芯，其特徵在於，所述第一彎角的彎曲半徑為所述貼合部厚度的2-100倍，所述第二彎角的彎曲半徑為所述貼合部厚度的2-100倍。
12.一種動力電池，其特徵在於，包括如權利要求1-11中任意一項所述的卷繞電芯。
【文檔編號】H01M10/04GK204144388SQ201420491231
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年8月29日 優先權日:2014年8月29日
【發明者】蔣露霞, 楊珂利, 胡世超, 朱建華, 沈晞 申請人:上海比亞迪有限公司