一种电池及电子产品

文档序号:1833798 发布日期:2021-11-12 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 一种电池及电子产品 (Battery and electronic product ) 是由 张雨 单亚平 邹浒 于 2021-09-23 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种电池及电子产品,所述电池包括第一极片、第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的第一隔膜,第一极片和第二极片的极性相反,第一极片和第二极片上分别设置有第一极耳和第二极耳,第二极片包括第二隔膜、第二活性物质层和第二引流片;第二活性物质层连续设置在第一隔膜和第二隔膜之间,第二引流片的至少一端与第二活性物质层接触,且第二引流片的至少一侧表面未设置第二活性物质层,第二极耳设置在第二引流片未设置第二活性物质层的一侧表面。本发明通过在隔膜之间设置正极活性物质涂层和/或负极活性物质涂层,有利于降低卷芯单元的厚度,提升电池的能量密度。(The invention provides a battery and an electronic product, wherein the battery comprises a first pole piece, a second pole piece and a first diaphragm arranged between the first pole piece and the second pole piece, the polarities of the first pole piece and the second pole piece are opposite, a first tab and a second tab are respectively arranged on the first pole piece and the second pole piece, and the second pole piece comprises a second diaphragm, a second active substance layer and a second drainage piece; the second active material layer is continuously arranged between the first diaphragm and the second diaphragm, at least one end of the second drainage sheet is in contact with the second active material layer, the second active material layer is not arranged on at least one side surface of the second drainage sheet, and the second pole lug is arranged on one side surface of the second drainage sheet, on which the second active material layer is not arranged. According to the invention, the positive active material coating and/or the negative active material coating are/is arranged between the diaphragms, so that the thickness of the winding core unit is favorably reduced, and the energy density of the battery is improved.)

一种电池及电子产品

技术领域

本发明涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种电池及电子产品。

背景技术

随着科学技术的发展,电子产品越来越多的进入到人们生活的方方面面,而电子产品的正常使用离不开电池,其中,锂离子电池因其具有能量、环境友好等优点,在各领域的电子产品中得到了广泛的应用。

传统的正极片包括正极集流体以及涂覆在正极集流体表面的正极涂层,传统的负极片包括负极集流体以及涂覆在负极集流体表面的负极涂层。目前,卷绕式的锂离子电池在制造时,将极片按照隔膜、负极片、隔膜以及正极片的次序叠放在一起后,以负极片的头部为中心,从头部向尾部卷绕形成卷芯。然而,现有的锂离子电池的卷芯的厚度仍然比较大,而能量密度比较小。随着电子产品的轻薄化发展,如何减小锂离子电池的厚度并提升锂离子电池的能量密度,对锂离子电池的发展具有至关重要的作用。

发明内容

本发明旨在解决现有的锂离子电池的卷芯厚度较大且能量密度较小的问题。

为解决上述问题,本发明第一方面提供了一种电池,包括第一极片、第二极片以及设置在所述第一极片和所述第二极片之间的第一隔膜,所述第一极片和所述第二极片的极性相反,所述第一极片和所述第二极片上分别设置有第一极耳和第二极耳,其特征在于,所述第二极片包括第二隔膜、第二活性物质层和第二引流片;

其中,所述第二活性物质层连续设置在所述第一隔膜和所述第二隔膜之间,所述第二引流片的至少一端与所述第二活性物质层接触,且所述第二引流片的至少一侧表面未设置所述第二活性物质层,所述第二极耳设置在所述第二引流片未设置所述第二活性物质层的一侧表面。

进一步地,所述第一极片包括集流体和设置于所述集流体至少一侧表面的第一活性物质层,所述第一极片和所述第二极片叠置卷绕形成所述电池,且所述第一极片和所述第二极片由所述第一隔膜或所述第二隔膜隔开。

进一步地,所述第二隔膜复合在所述第二活性物质层的一侧表面;和/或,所述第一隔膜复合在所述第二活性物质层的另一侧表面。

进一步地,所述第二极片包括一个所述第二引流片,所述第二引流片一端嵌设在所述第二活性物质层中,所述第二引流片另一端的双侧表面均未设置所述第二活性物质层,所述第二极耳设置在所述第二引流片的双侧表面均未设置所述第二活性物质层的一端上。

进一步地,所述第二极片包括多个所述第二引流片;其中,至少一个所述第二引流片的一端嵌设在所述第二活性物质层中,所述第二引流片的另一端的双侧表面均未设置所述第二活性物质层;和/或,至少一个所述第二引流片的两端分别与两个所述第二活性物质层接触,且所述第二引流片的双侧表面均未设置所述第二活性物质层;至少一个所述第二极耳设置在所述第二引流片上。

进一步地,所述第一极片包括第一活性物质层,所述第一活性物质层连续设置在所述第一隔膜和所述第二隔膜之间,所述第一极片和所述第二极片叠置卷绕形成所述电池,且所述第一极片和所述第二极片由所述第一隔膜或所述第二隔膜隔开。

进一步地,所述第一极片还包括第一引流片,所述第一引流片的至少一端与所述第一活性物质层接触,且所述第一引流片的至少一侧表面未设置所述第一活性物质层,所述第一极耳设置在所述第一引流片未设置所述第一活性物质层的一侧表面。

进一步地,所述第一引流片包括一个所述第一引流片,所述第一引流片一端嵌设在所述第一活性物质层中,所述第一引流片另一端的双侧表面均未设置所述第一活性物质层,所述第一极耳设置在所述第一引流片的双侧表面均未设置所述第一活性物质层的一端上;

所述第二引流片包括一个所述第二引流片,所述第二引流片一端嵌设在所述第二活性物质层中,所述第二引流片另一端的双侧表面均未设置所述第二活性物质层,所述第二极耳设置在所述第二引流片的双侧表面均未设置所述第二活性物质层的一端上。

进一步地,所述第一引流片包括多个所述第一引流片,其中,至少一个所述第一引流片的一端嵌设在所述第一活性物质层中,所述第一引流片的另一端的双侧表面均未设置所述第一活性物质层;和/或,至少一个所述第一引流片的两端分别与两个所述第一活性物质层接触,且所述第一引流片的双侧表面均未设置所述第一活性物质层;至少一个所述第一极耳设置在所述第一引流片上;

所述第二引流片包括多个所述第二引流片,其中,至少一个所述第二引流片的一端嵌设在所述第二活性物质层中,所述第二引流片的另一端的双侧表面均未设置所述第二活性物质层;和/或,至少一个所述第二引流片的两端分别与两个所述第二活性物质层接触,且所述第二引流片的双侧表面均未设置所述第二活性物质层;至少一个所述第二极耳设置在所述第二引流片上。

本发明所述的电池通过在隔膜之间设置连续的正极活性物质涂层和/或负极活性物质层,隔膜既能充当负载正极活性物质层和负极活性物质层的载体,又能起到分隔正极片、负极片的作用,防止正负极接触而导致电池短路,采用该新型结构的电池,能减少金属集流体在卷芯内部的占比,也减少了卷芯内部单层隔膜的量,一方面能降低卷芯单元的厚度,提升电池的能量密度,另一方面能减少正极活性物质层和负极活性物质层中分切的毛刺和金属碎屑,改善K值,提升K值良率,并能减少金属材料的使用,节省成本;本发明通过采用该新型结构的电池,且正极片和负极片叠加卷绕形成卷芯,能使卷芯的体积更加微小化,能大大提升电池的能量密度。

本发明第二方面提供了一种电子产品,包括电池,所述电池为如上任一项所述的电池。

本发明所述的电子产品的有益效果与所述电池的有益效果相同,此处不再赘述。

附图说明

图1为本发明实施例1中第一结构的卷芯未卷绕的结构示意图;

图2为图1中的卷芯卷绕后的结构示意图;

图3为本发明实施例4中第四结构的卷芯未卷绕的结构示意图;

图4为图3中的卷芯卷绕后的结构示意图;

图5为本发明实施例5中第五结构的卷芯未卷绕的结构示意图;

图6为图5中的卷芯卷绕后的结构示意图;

图7为本发明实施例6中第六结构的卷芯未卷绕的结构示意图;

图8为图7中的卷芯卷绕后的结构示意图。

附图标记说明:

1-第一引流片;2-正极活性物质层;3-第一隔膜;4-第二隔膜;5-负极活性物质层;6-正极耳;7-负极耳;8-第二引流片;

11-第一引流片I;12-第一引流片II;81-第二引流片I;82-第二引流片II。

具体实施方式

传统的正极片包括正极集流体以及涂覆在正极集流体表面的正极涂层,传统的负极片包括负极集流体以及涂覆在负极集流体表面的负极涂层。目前,卷绕式的锂离子电池在制造时,将极片按照隔膜、负极片、隔膜以及正极片的次序叠放在一起后,以负极片的头部为中心,从头部向尾部卷绕形成卷芯。然而,现有的锂离子电池的卷芯的厚度仍然比较大,而能量密度比较小。随着电子产品的轻薄化发展,如何减小锂离子电池的厚度并提升锂离子电池的能量密度,对锂离子电池的发展具有至关重要的作用。

为解决上述技术问题,本发明的实施例提供了一种电池及电子产品,通过在隔膜之间设置连续的正极活性物质层和/或负极活性物质层,能减少金属集流体在卷芯内部的占比,并减少卷芯内部单层隔膜的量,有利于降低卷芯的厚度,提升卷芯的能量密度。

下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、详尽地描述。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“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发明和简化描述,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发明的限制。此外,在本发明的描述中,“至少一个”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例的描述中,术语“一些优选实施例中”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个优选实施例或优选示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本发明提供一种电池,该电池包括第一极片和第二极片,第一极片和第二极片之间由隔膜隔开,第一机票和第二极片上分别设置有第一极耳和第二极耳,第一极片、第二极片和隔膜叠置卷绕形成卷芯。第一极片和第二极片的极性相反,第一极片可以是正极片也可以是负极片,第一极耳可以是正极耳也可以是负极耳;对应的,第二极片则是负极片或正极片,第二极耳则是负极耳或正极耳。第一极片和第二极片中的至少一个为新型极片。本发明所述的新型极片包括第二隔膜和连续设置在第一隔膜和第二隔膜之间的活性物质层,其中,连续设置是指第一隔膜和第二隔膜之间的活性物质层是连续的,没有承载活性物质层的集流体,而传统极片的第一隔膜和第二隔膜之间的活性物质层是不连续的,传统极片需要在集流体的上下表面涂敷活性物质层,活性物质层也必须负载于集流体上。

为了对本发明进行进一步详细说明,下面将结合具体实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1

结合图1所示,本实施例提供了第一结构的电池,该电池包括正极片、负极片以及位于正极片与负极片之间的第一隔膜3;其中,正极片为传统极片,负极片为新型极片,也即正极片包括作为正极集流体的第一引流片1,以及设置于第一引流片两侧表面上的正极活性物质层2。负极片包括第二隔膜4以及连续设置在第一隔膜3和第二隔膜4之间的负极活性物质层5,本实施例的第二隔膜4复合在负极活性物质层5的一侧表面。但第一隔膜3和第二隔膜4是相对的,第一隔膜3和第二隔膜4都位于正、负极片之间,均用于将正极片和负极片隔开,设置了活性物质层的隔膜就为第二隔膜4,相应地,另一个隔膜就为第一隔膜3。即本实施例的负极活性物质层5的一侧表面可以复合第二隔膜4,但也可以复合第一隔膜3。

结合图2所示,负极片、第一隔膜3和正极片叠放在一起并从首端向尾端卷绕,负极片和正极片的首端位于卷芯的内部,经过卷绕后的卷芯,每一正极片和每一负极片之间均设置有第一隔膜3或第二隔膜4,由此能够防止两极接触而导致电池短路。

其中,首端是指在卷芯的过程中正极片和负极片卷绕开始的一端,尾端是指在卷芯的过程中正极片和负极片卷绕收尾的一端。

结合图1-图2所示,该电池还包括正极耳6,第一引流片1向两端延伸,并沿卷绕方向在第一引流片1的首端形成第一双侧空箔区,在第一引流片1的尾端依次形成单侧涂覆区和第二双侧空箔区,正极耳6设置在第一双侧空箔区内,且卷绕后正极耳6位于卷芯的最内层。更具体地,第一引流片1沿卷绕方向依次形成第一双侧空箔区、双侧涂覆区、单侧涂覆区和第二双侧空箔区。由此,能够使卷芯的外层仅是两面均未覆盖正极活性物质层2的第一引流片1,以减少卷芯的最外层的两层正极活性物质层2需要占用的厚度,且靠近外层的卷芯仅是单侧覆盖正极活性物质层2的第一引流片1,以使卷芯减少一层正极活性物质层2需要占用的厚度,从而能够提升正极活性物质层2的利用率,进而有利于提升卷芯的能量密度。

结合图1-图2所示,该电池还包括负极耳7,负极片的卷绕首端设置有第二引流片8,第二引流片8嵌设在第二隔膜4和负极活性物质层5之间,且第二引流片8向两端延伸,并沿卷绕方向在第二引流片8的首端形成双侧空箔区,第二引流片8的尾端设置在负极活性物质层5中,与负极活性物质层5接触,形成双侧涂覆区,负极耳7设置在双侧空箔区内,且负极耳7设置在第二隔膜4和第二引流片8之间,卷绕后负极耳7位于卷芯的最内层。更具体地,第二引流片8沿卷绕方向依次形成双侧空箔区、单侧涂覆区和双侧涂覆区。由此,能够使卷芯的内层仅是两面均未覆盖负极活性物质层5的第二引流片8,以使卷芯减少两层负极活性物质层5需要占用的厚度,且靠近内层的卷芯仅是单侧覆盖负极活性物质层5的第二引流片8,以使卷芯减少一层负极活性物质层5需要占用的厚度,从而能够提升负极活性物质层5的利用率,进而有利于提升卷芯的能量密度。

其中,第一双侧空箔区、第二双侧空箔区和双侧空箔区是指第一引流片1或第二引流片8的相对两面均未覆盖正极活性物质层2的区域,第一双侧空箔区、第二双侧空箔区和双侧空箔区的两个表面可以未覆盖任何物质,但也可以仅覆盖隔膜,只要两个表面均未覆盖正极活性物质层2的就可以称之为第一双侧空箔区、第二双侧空箔区或双侧空箔区;第一双侧涂敷区、第二双侧涂敷区和双侧涂覆区是指第一引流片1或第二引流片8的相对两面均覆盖有正极活性物质层2的区域;单侧涂覆区是指第一引流片1或第二引流片8的相对两面中其中一面覆盖有正极活性物质层2,另一面未覆盖任何物质或仅覆盖隔膜。以下结构的电池关于第一双侧空箔区、第二双侧空箔区、双侧空箔区、双侧涂覆区和单侧涂覆区的定义与此处的释义相同,后续不再赘述。

第一结构的电池除了图1-图2所示的方式外,正极片和负极片的结构也可以互换,负极片为传统极片,正极片为新型极片,即负极活性物质层5设置在第一引流片1上,正极活性物质层2连续设置在第一隔膜3和第二隔膜4之间,且正极耳6和负极耳7的位置也进行对换,其余的设置均与图1-图2所示的第一结构的电池相同,本实施例对其具体结构不再赘述。

实施例2

本实施例提供了第二结构的电池(说明书附图未展示),该电池包括正极片和负极片;其中,正极片为传统极片,负极片为新型极片,也即正极片包括第一引流片和设置于第一引流片两侧表面上的正极活性物质层,负极片包括第一隔膜、第二隔膜以及连续设置在第一隔膜和第二隔膜之间的负极活性物质层,第二隔膜复合在负极活性物质层的一侧表面,第一隔膜复合在负极活性物质层的另一侧表面。正极片和负极片叠加卷绕时,第一隔膜和第二隔膜将相邻的正、负极片分隔开。

负极片和正极片叠放在一起并从首端向尾端卷绕,负极片和正极片的首端位于卷芯的内层,经过卷绕后的卷芯,每一正极片和每一负极片之间均设置有第一隔膜或第二隔膜,由此能够防止两极接触而导致电池短路。

该电池还包括正极耳,第一引流片向两端延伸,并沿卷绕方向在第一引流片的首端形成第一双侧空箔区,在第一引流片的尾端依次形成单侧空箔区和第二双侧空箔区,正极耳设置在第一双侧空箔区内,且卷绕后正极耳位于卷芯的最内层。更具体地,第一引流片沿卷绕方向依次形成第一双侧空箔区、双侧涂覆区、单侧涂覆区和第二双侧空箔区。由此,能够使卷芯的外层仅是两面均未覆盖正极活性物质层的第一引流片,以减少卷芯的最外层的两层正极活性物质层需要占用的厚度,且靠近外层的卷芯仅是单侧覆盖正极活性物质层的第一引流片,以使卷芯减少一层正极活性物质层需要占用的厚度,从而能够提升正极活性物质层的利用率,进而有利于提升卷芯的能量密度。

该电池还包括负极耳,负极片的卷绕首端设置有第二引流片,第二引流片嵌设在第二隔膜和负极活性物质层之间,且第二引流片向两端延伸,并沿卷绕方向在第二引流片的首端形成双侧空箔区,第二引流片的尾端设置在负极活性物质层中,与负极活性物质层接触,形成双侧涂覆区,负极耳设置在双侧空箔区内,且负极耳设置在第二隔膜和第二引流片之间,卷绕后负极耳位于卷芯的最内层。更具体地,第二引流片沿卷绕方向依次形成双侧空箔区、单侧涂覆区和双侧涂覆区。由此,能够使卷芯的内层仅是两面均未覆盖负极活性物质层的第二引流片,以使卷芯减少两层负极活性物质层需要占用的厚度,且靠近内层的卷芯仅是单侧覆盖负极活性物质层的第二引流片,以使卷芯减少一层负极活性物质层需要占用的厚度,从而能够提升负极活性物质层的利用率,进而有利于提升卷芯的能量密度。

第二结构的电池除了如上所示的方式外,还可以将正极片和负极片的结构也可以互换,负极片为传统极片,正极片为新型极片,即负极活性物质层设置在第一引流片上,正极活性物质层连续设置在第一隔膜3和第二隔膜4之间,且正极耳和负极耳的位置也进行对换,其余的设置均与如上所示的第二结构的电池相同,本实施例对其具体结构不再赘述。

实施例3

本实施例提供了第三结构的电池(说明书附图未展示),该电池包括正极片和负极片;其中,正极片和负极片均为新型极片,也即正极片包括正极活性物质层,正极活性物质层连续设置在第一隔膜和第二隔膜之间,负极片包括第二隔膜和连续设置在第一隔膜和第二隔膜之间的负极活性物质层;具体地,第一隔膜复合在正极活性物质层一侧表面,第二隔膜复合在负极活性物质层一侧表面。正极片和负极片叠加卷绕时,第一隔膜和第二隔膜将相邻的正、负极片分隔开。

负极片和正极片叠放在一起并从首端向尾端卷绕,负极片和正极片的首端位于卷芯的内层,经过卷绕后的卷芯,每一正极片和每一负极片之间均设置有第一隔膜或第二隔膜,由此能够防止两极接触而导致电池短路。

该电池还包括正极耳,正极片上还设置有第一引流片,第一引流片包括设置在正极片的卷绕首端的第一引流片I,第一引流片I一端设置在正极活性物质层中、另一端向正极片的卷绕首端延伸形成第一双侧空箔区,正极耳设置在第一双侧空箔区内,且卷绕后正极耳位于卷芯的最内层。第一引流片还包括设置在正极片的卷绕尾端的第一引流片II,第一隔膜和第一引流片II之间设置有正极活性物质层,且第一引流片II向两端延伸,使第一引流片II的首端设置在正极活性物质层中,并与正极活性物质层接触,形成双侧涂覆区,第一引流片II的尾端形成第二双侧空箔区;更具体地,第一引流片II沿卷绕方向依次形成双侧涂覆区、单侧涂覆区和第二双侧空箔区。由此,卷芯的外层仅为两面均未覆盖正极活性物质层的第一引流片II,靠近外层的卷芯仅是单侧覆盖正极活性物质层的第一引流片II,以减少卷芯的外层的正极活性物质层需要占用的厚度,从而能够提升正极活性物质层的利用率,进而有利于提升卷芯的能量密度。

该电池还包括负极耳,负极片的卷绕首端设置有第二引流片,第二引流片嵌设在第二隔膜和负极活性物质层之间,且第二引流片向两端延伸,并依次沿卷绕方向在第二引流片的首端形成双侧空箔区,第二引流片的尾端设置在负极活性物质层中,与负极活性物质层接触,形成双侧涂覆区,负极耳设置在双侧空箔区内,且负极耳设置在第二隔膜和第二引流片之间,卷绕后负极耳位于卷芯的最内层。更具体地,第二引流片沿卷绕方向依次形成双侧空箔区、单侧涂覆区和双侧涂覆区。由此,能够使卷芯的内层仅是两面均未覆盖负极活性物质层的第二引流片,以使卷芯减少两层负极活性物质层需要占用的厚度,且靠近内层的卷芯仅是单侧覆盖负极活性物质层的第二引流片,以使卷芯减少一层负极活性物质层需要占用的厚度,从而能够提升负极活性物质层的利用率,进而有利于提升卷芯的能量密度。

第三结构的电池除了如上所示的方式外,还可以将正极片和负极片的结构也可以互换,即正极片包括正极活性物质层,正极活性物质层连续设置在第一隔膜和第二隔膜之间,负极片包括第一隔膜和连续设置在第一隔膜和第二隔膜之间的负极活性物质层;具体地,第一隔膜复合在负极活性物质层一侧表面,第二隔膜复合在正极活性物质层一侧表面,其余的设置均与如上所示的第三结构的电池相同,本实施例对其具体结构不再赘述。

实施例4

结合图3所示,本实施例提供了第四结构的电池,该电池包括正极片、负极片以及位于正极片与负极片之间的第一隔膜3;其中,正极片为传统极片,负极片为新型极片,也即正极片包括作为正极集流体的第一引流片1,以及设置于第一引流片1两侧表面上的正极活性物质层2。负极片包括第二隔膜4以及连续设置在第一隔膜3和第二隔膜4之间的负极活性物质层5,本实施例的第二隔膜4复合在负极活性物质层5的一侧表面。但第一隔膜3和第二隔膜4是相对的,第一隔膜3和第二隔膜4都位于正、负极片之间,均用于将正极片和负极片隔开,设置了活性物质层的隔膜就为第二隔膜4,相应地,另一个隔膜就为第一隔膜3。即本实施例的负极活性物质层5的一侧表面可以复合第二隔膜4,但也可以复合第一隔膜3。

结合图4所示,负极片、第一隔膜3和正极片叠放在一起并从首端向尾端卷绕,负极片和正极片的首端位于卷芯的内层,经过卷绕后的卷芯,每一正极片和每一负极片活性物质层之间均设置有第一隔膜3或第二隔膜4,由此能够防止两极接触而导致电池短路。

结合图3-图4所示,该电池还包括正极耳6,设置在第一引流片1两侧表面的正极活性物质层2在卷绕方向上是非连续的,第一引流片1的中间位置有双侧表面均未设置正极活性物质层2的第一双侧空箔区,且第一引流片1向卷绕方向的尾端延伸依次形成单侧涂覆区和第二双侧空箔区,即第一引流片1沿卷绕方向依次形成第一双侧涂覆区、第一双侧空箔区、第二双侧涂覆区、单侧涂覆区和第二双侧空箔区,正极耳6设置在第一双侧空箔区内,且卷绕后正极耳6位于卷芯的中间层,设置在第一引流片1首端的第一双侧涂覆区位于卷芯的内层,设置在第一引流片1尾端的第二双侧空箔区位于卷芯的最外层。由此,在卷芯的中间位置设置正极耳6,且正极耳6的两端均通过第一引流片1与两层正极活性物质层2相接触,有利于缩短活性离子的传播路径,减小卷芯的阻值,增加电池的容量,且卷芯的最外层仅是两面均未覆盖正极活性物质层2的第一引流片1,以减少卷芯的最外层的两层正极活性物质层2需要占用的厚度,且靠近外层的卷芯仅是单侧覆盖正极活性物质层2的第一引流片1,以使卷芯减少一层正极活性物质层2需要占用的厚度,从而能够提升正极活性物质层的利用率,进而有利于提升卷芯的能量密度。

结合图3-图4所示,该电池还包括负极耳7,负极片上设置有第二引流片8,第二引流片8包括设置在负极片的卷绕中部的第二引流片II 82,第二引流片II 82的双侧表面均未涂敷负极活性物质层5,负极耳7设置在卷绕中部的第二引流片II 82内,负极耳7设置在第二引流片II 82的一侧表面,其可以设置在第二隔膜4和第二引流片II 82之间,也可以设置在第二引流片II 82远离第二隔膜4的一侧,且卷绕中部的第二引流片II 82的两端均设置在负极活性物质层5中,并与负极活性物质层5接触,由此,在卷芯的中间位置设置负极耳7,且负极耳7的两端均通过第二引流片II 82与负极活性物质层5相接触,有利于缩短活性离子的传播路径,减小卷芯的阻值,增加电池的容量。第二引流片8还包括设置在负极片的卷绕首端的第二引流片I 81,第二引流片I 81设置在第二隔膜4和负极活性物质层5之间,且第二引流片I 81向两端延伸,并依次沿卷绕方向在第二引流片I 81的首端形成双侧空箔区,第二引流片I 81的尾端设置在负极活性物质层5中,与负极活性物质层5接触,形成双侧涂覆区,更具体地,第二引流片I 81沿卷绕方向依次形成双侧空箔区、单侧涂覆区和双侧涂覆区。由此,卷芯的内层仅为覆盖第二隔膜4的第二引流片I 81,便于负极片的首端起卷,也能减少卷芯内层负极活性物质层5需要占用的厚度,从而能够提升负极活性物质层5的利用率,进而有利于提升卷芯的能量密度。

第四结构的电池除了图3-图4所示的方式外,还可以将正极片和负极片的结构也可以互换,负极片为传统极片,正极片为新型极片,即负极活性物质层5设置在第一引流片1上,正极活性物质层2连续设置在第一隔膜3和第二隔膜4之间,且正极耳6和负极耳7的位置也进行对换,其余的设置均与图3-图4所示的第四结构的电池相同,本实施例对其具体结构不再赘述。

实施例5

结合图5所示,本实施例提供了第五结构的电池,该电池包括正极片和负极片;其中,正极片为传统极片,负极片为新型极片,也即正极片包括第一引流片1和设置于第一引流片1两侧表面上的正极活性物质层2,负极片包括第一隔膜3、第二隔膜4以及连续设置在第一隔膜3和第二隔膜4之间的负极活性物质层5,第二隔膜4复合在负极活性物质层的一侧表面,第一隔膜3复合在负极活性物质层的另一侧表面。正极片和负极片叠加卷绕时,第一隔膜3和第二隔膜4将相邻的正、负极片分隔开。

结合图6所示,负极片和正极片叠放在一起并从首端向尾端卷绕,负极片和正极片的首端位于卷芯的内层,经过卷绕后的卷芯,每一正极片和每一负极片之间均设置有第一隔膜3或第二隔膜4,由此能够防止两极接触而导致电池短路。

结合图5-图6所示,该电池还包括正极耳6,设置在第一引流片1两侧表面的正极活性物质层2在卷绕方向上是非连续的,第一引流片1的中间位置有双侧表面均未设置正极活性物质层2的第一双侧空箔区,且第一引流片1向卷绕方向的尾端延伸依次形成单侧涂覆区和第二双侧空箔区,即第一引流片1沿卷绕方向依次形成第一双侧涂覆区、第一双侧空箔区、第二双侧涂覆区、单侧涂覆区和第二双侧空箔区,正极耳6设置在第一双侧涂覆区和第二双侧涂覆区之间的第一双侧空箔区内,且卷绕后正极耳6位于卷芯的中间层,设置在第一引流片1首端的第一双侧涂覆区位于卷芯的内层,设置在第一引流片1尾端的第二双侧空箔区位于卷芯的最外层。由此,在卷芯的中间位置设置正极耳6,且正极耳6的两端均通过第一引流片1与两层正极活性物质层2相接触,有利于缩短活性离子的传播路径,减小卷芯的阻值,增加电池的容量,且卷芯的最外层仅是两面均未覆盖正极活性物质层2的第一引流片1,以减少卷芯的最外层的两层正极活性物质层2需要占用的厚度,且靠近外层的卷芯仅是单侧覆盖正极活性物质层2的第一引流片1,以使卷芯减少一层正极活性物质层2需要占用的厚度,从而能够提升正极活性物质层2的利用率,进而有利于提升卷芯的能量密度。

结合图5-图6所示,该电池还包括负极耳7,负极片上设置有第二引流片8,第二引流片8包括设置在负极片的卷绕中部的第二引流片II 82,第二引流片II 82的双侧表面均未涂敷负极活性物质层5,负极耳7设置在卷绕中部的第二引流片II 82内,且负极耳7设置在第二引流片II 82的一侧表面,其可以设置在第二隔膜4和第二引流片II 82之间,也可以设置在第二引流片II 82远离第二隔膜4的一侧,且卷绕中部的第二引流片II 82的两端均设置在负极活性物质层5中,并与负极活性物质层5接触,由此,在卷芯的中间位置设置负极耳7,且负极耳7的两端均通过第二引流片II 82与负极活性物质层5相接触,有利于缩短活性离子的传播路径,减小卷芯的阻值,增加电池的容量。第二引流片8还包括设置在负极片的卷绕首端的第二引流片I 81,且第二引流片I 81向两端延伸,并依次沿卷绕方向在第二引流片I 81的首端形成双侧空箔区,第二引流片I 81的尾端设置在负极活性物质层5中,与负极活性物质层5接触,形成双侧涂覆区,更具体地,第二引流片I 81沿卷绕方向依次形成双侧空箔区、单侧涂覆区和双侧涂覆区。由此,卷芯的内层仅为覆盖第二隔膜4的第二引流片I 81,便于负极片的首端起卷,也能减少卷芯内层负极活性物质层5需要占用的厚度,从而能够提升负极活性物质层5的利用率,进而有利于提升卷芯的能量密度。

第五结构的电池除了图5-图6所示的方式外,还可以将正极片和负极片的结构也可以互换,负极片为传统极片,正极片为新型极片,即负极活性物质层5设置在第一引流片1上,正极活性物质层2连续设置在第一隔膜3和第二隔膜4之间,且正极耳6和负极耳7的位置也进行对换,其余的设置均与图5-图6所示的第五结构的电池相同,本实施例对其具体结构不再赘述。

实施例6

结合图7所示,本实施例提供了第六结构的电池,该电池包括正极片和负极片;其中,正极片和负极片均为新型极片,也即正极片包括正极活性物质层2,正极活性物质层2连续设置在第一隔膜3和第二隔膜4之间,负极片包括第二隔膜4和连续设置在第一隔膜3和第二隔膜4之间的负极活性物质层5;具体地,第一隔膜3复合在正极活性物质层2一侧表面,第二隔膜4复合在负极活性物质层5一侧表面。正极片和负极片叠加卷绕时,第一隔膜3和第二隔膜4将相邻的正、负极片分隔开。

结合图8所示,负极片和正极片叠放在一起并从首端向尾端卷绕,负极片和正极片的首端位于卷芯的内层,经过卷绕后的卷芯,每一正极片和每一负极片之间均设置有第一隔膜3或第二隔膜4,由此能够防止两极接触而导致电池短路。

结合图7-图8所示,该电池还包括正极耳6,正极片上还设置有第一引流片1,第一引流片1包括设置在正极片的卷绕中部的第一引流片I 11,第一引流片I 11的双侧表面均未涂敷正极活性物质层2,正极耳6设置在第一引流片I 11内,且正极耳6设置在第一引流片I 11的一侧表面,其可以设置在第一隔膜3和第一引流片I 11之间,也可以设置在第一引流片I 11远离第一隔膜3的一侧,且卷绕中部的第一引流片I 11的两端均设置在正极活性物质层2中,并与正极活性物质层2接触,由此,在卷芯的中间位置设置正极耳6,且正极耳6的两端均通过第一引流片I 11与正极活性物质层2相接触,有利于缩短活性离子的传播路径,减小卷芯的阻值,增加电池的容量。第一引流片1还包括设置在正极片的卷绕尾端的第一引流片II 12,第一隔膜3和第一引流片II 12之间设置有正极活性物质层2,且第一引流片II12向两端延伸,使第一引流片II 12的首端设置在正极活性物质层2中,与正极活性物质层2接触,形成双侧涂覆的区域,第一引流片II 12的尾端形成双侧空箔区;更具体地,第一引流片II 12沿卷绕方向依次形成双侧涂覆区、单侧涂覆区和双侧空箔区。由此,卷芯的外层仅为两面均未覆盖正极活性物质层2的第一引流片II 12,靠近外层的卷芯仅是单侧覆盖正极活性物质层2的第一引流片II 12,以减少卷芯的外层的正极活性物质层2需要占用的厚度,从而能够提升正极活性物质层2的利用率,进而有利于提升卷芯的能量密度。

结合图7-图8所示,该卷芯还包括负极耳7,负极片上设置有第二引流片8,第二引流片8包括设置在负极片的卷绕中部的第二引流片II 82,第二引流片II 82的双侧表面均未涂敷负极活性物质层5,负极耳7设置在卷绕中部的第二引流片II 82内,且负极耳7设置在第二引流片II 82的一侧表面,其可以设置在第二隔膜4和第二引流片II 82之间,也可以设置在第二引流片II 82远离第二隔膜4的一侧,且卷绕中部的第二引流片II 82的两端均设置在负极活性物质层5中,并与负极活性物质层5接触,由此,在卷芯的中间位置设置负极耳7,且负极耳7的两端均通过第二引流片II 82与负极活性物质层5相接触,有利于缩短活性离子的传播路径,减小卷芯的阻值,增加电池的容量。第二引流片8还包括设置在负极片的卷绕首端的第二引流片I 81,且第二引流片I 81向两端延伸,并依次沿卷绕方向在第二引流片I 81的首端形成双侧空箔区,第二引流片I 81的尾端设置在负极活性物质层5中,与负极活性物质层5接触,形成双侧涂覆区,更具体地,第二引流片I 81沿卷绕方向依次形成双侧空箔区、单侧涂覆区和双侧涂覆区。由此,卷芯的内层仅为覆盖第二隔膜4的第二引流片I 81,便于负极片的首端起卷,也能减少卷芯内层负极活性物质层5需要占用的厚度,从而能够提升负极活性物质层5的利用率,进而有利于提升卷芯的能量密度。

第六结构的电池除了图7-图8所示的方式外,还可以将正极片和负极片的结构也可以互换,即正极片包括正极活性物质层,正极活性物质层连续设置在第一隔膜和第二隔膜之间,负极片包括第一隔膜和连续设置在第一隔膜和第二隔膜之间的负极活性物质层;具体地,第一隔膜复合在负极活性物质层一侧表面,第二隔膜复合在正极活性物质层一侧表面,其余的设置均与图7-图8所示的第六结构的电池相同,本实施例对其具体结构不再赘述。

在上述实施例中,无论是哪种结构的电芯,作为第一引流片1和第二引流片8为铝箔、铜箔、镍箔、金箔或铂箔等金属箔中的一种或几种,优选地,第一引流片1为铝箔,第二引流片8为铜箔,且正极耳6的材质也为铝箔或铜箔,对应地,负极耳7的材质为铜箔或铝箔。

在上述实施例中,极耳(包括正极耳和负极耳)可以焊接或粘接在引流片(包括第一引流片和第二引流片)上,极耳也可以与引流片一体连接,例如:当引流片为T形或L形时,极耳和引流片一体连接。

在上述实施例中,电池中只有一个正极耳6和一个负极耳7,相应地,设置在正极片上的第一引流片1的数量不超过两个,以及设置在负极片上的第二引流片8的数量也不超过两个,但申请的实施例中也包括多极耳的电池,即电池中有两个及以上的正极耳6和两个及以上的负极耳7,本领域的技术人员可以根据正极耳6和负极耳7的数量设置位于正极片和负极片上的第一引流片1和第二引流片8的数量;每个正极耳6均设置在一个第一引流片1上,每个负极耳7均设置在一个第二引流片8上,且正极耳6和负极耳7可以设置在卷绕方向的首段、中部和尾端。

在上述实施例中,第一隔膜3和第二隔膜4可以相同或不同,且第一隔膜3和第二隔膜4均为抗拉伸强度和机械强度较佳的膜材料,例如:第一隔膜3和第二隔膜4为PET膜或PE-陶瓷复合膜,本申请对此不做进一步的限定,本领域的技术人员可以根据实际情况选择,只要第一隔膜3和第二隔膜4具有较佳的拉伸强度和机械强度能承载正极活性物质涂层或负极活性物质涂层即可。

本实施例中,该电池还包括壳体,壳体用于封装以上几种结构的电芯。本实施例中对壳体不作进一步地限定,本领域的技术人员可以根据实际情况选择,例如壳体为铝塑膜壳体。

本实施例还提供了一种电子产品,该电子产品包括如上所述的电池,该电子产品可以为手机、电脑、相机等各种电子产品。

本发明提供的电池通过在隔膜之间设置连续的正极活性物质涂层和/或负极活性物质层,隔膜既能充当负载正极活性物质层和负极活性物质层的载体,又能起到分隔正负极片的作用,防止正负极接触而导致电池短路,采用该新型结构的电池,能减少金属集流体在卷芯内部的占比,也减少了卷芯内部单层隔膜的量,一方面能降低卷芯单元的厚度,提升电池的能量密度,另一方面能减少正极活性物质层和负极活性物质层中分切的毛刺和金属碎屑,改善K值,提升K值良率,并能减少金属材料的使用,节省成本;本发明通过采用该新型结构的电池,且正极片和负极片叠加卷绕形成卷芯,能使卷芯的体积更加微小化,能大大提升电池的能量密度。此外,该结构的卷芯既包括了常规的卷绕方式(即正极耳和负极耳卷绕在卷芯的内部),也包括了极耳中置的卷绕方式(即正极耳和负极耳设置在卷芯的中间层),极耳中置的卷芯能进一步减小卷芯的阻值,增加电池的容量。

虽然本公开披露如上,但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

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