卷芯及具有其的电池单体、电池的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池领域，尤其是涉及一种卷芯及具有其的电池单体、电池。


背景技术：

2.随着锂离子电池技术的日益成熟，锂离子电池作为动力电池广泛应用于电动汽车领域中。
3.在现有技术中，电池单体制作卷芯时候需要预留较长的正极耳以及负极耳，卷绕完成后，将多层的极耳通过机械揉平，使多层极耳紧密贴合，揉平后的极耳与集流盘挤压贴合后进行激光焊接相连。
4.由于需要预留的极耳长度较长，揉平后极耳的整体厚度较大，占用了电池空间，降低了电池的容量。同时，集流盘与极耳是局部焊接，过流能力有限，需要较大的焊接面积才能满足电池的快充性能，焊接面积大也降低了电池生产效率。
5.其次，揉平的极耳不能完成被压实，极耳之间存在间隙，揉平的极耳与集流盘激光焊接会产生较多的不良，焊接也会出现金属焊渣等物质，影响电池的性能，存在较大的安全风险。


技术实现要素：

6.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种卷芯及具有其的电池单体、电池，所述卷芯增加了所能容纳电量，提高电流的过流能力，提高了生产效率，以及提高了生产过程的安全性。
7.根据本实用新型实施例的卷芯，包括：卷芯本体、第一集流盘、第二集流盘。所述卷芯本体上设有多个正极耳和多个负极耳，多个所述正极耳弯折且端部保持在同一平面上，多个所述负极耳弯折且端部保持在同一平面上；所述第一集流盘设在多个所述正极耳的端部上；所述第二集流盘设在多个所述负极耳的端部上。
8.根据本实用新型实施例的卷芯，通过缩短正极耳和负极耳伸出卷芯本体的尺寸，大大降低了极耳高度，降低了正极耳和负极耳在卷芯内的空间占有率，进而提高了卷芯的过流能力，同时，通过将正极耳和负极耳沿着卷芯的径向方向弯折，使多个正极耳和负极耳形成环形平面的端部，集流盘安装在多个极耳形成环形平面的端部上，增大了极耳与集流盘之间的接触面积，使得更多的极耳能够与集流盘紧密接触，增强了卷芯的快充性能与导电性能。
9.在本实用新型的一些实施例中，任意相邻的两个所述正极耳之间形成有第一填充腔，任意相邻的两个所述负极耳之间形成有第二填充腔，所述第一填充腔和所述第二填充腔内设有熔融填充物。
10.在本实用新型的一些实施例中，所述熔融填充物为颗粒状或粉末状焊接料。
11.在本实用新型的一些实施例中，所述熔融填充物为液态状胶物质。
12.在本实用新型的一些实施例中，多个所述正极耳向同一方向弯折，多个所述负极
耳沿同一方向弯折。
13.在本实用新型的一些实施例中，所述正极耳和所述负极耳的弯折方向相同或不同。
14.在本实用新型的一些实施例中，所述正极耳和所述负极耳向所述卷芯本体的中心一侧弯折。
15.在本实用新型的一些实施例中，所述正极耳和所述负极耳的高度为0.5mm～5mm。
16.本实用新型的另一个目的在于提出一种电池单体。
17.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
18.一种电池单体，包括上述的卷芯。
19.本实用新型的另一个目的在于提出一种电池。
20.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
21.一种电池，包括上述的电池单体。
22.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
23.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
24.图1是本实用新型的卷芯的主视图；
25.图2是图1的a处局部放大图；
26.图3是本实用新型的卷芯的剖视图；
27.图4是本实用新型的电池单体的爆炸图。
28.附图标记：
29.1000、电池单体；
30.100、卷芯；
31.10、卷芯本体；10a、第一填充腔；
32.101、正极耳；102、负极耳；
33.20、第一集流盘；30、第二集流盘；40、熔融填充物；
34.200、壳体；300、中心管；400、负极盖板；500、正极盖板。
具体实施方式
35.下面详细描述本实用新型的实施例，所述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。
36.下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的卷芯100。
37.如图1所示，根据本实用新型实施例的卷芯100，包括：卷芯本体10、第一集流盘20、第二集流盘30。卷芯本体10上设有多个正极耳101和多个负极耳102，多个正极耳101弯折且端部保持在同一平面上，多个负极耳102弯折且端部保持在同一平面上；第一集流盘20设在
多个正极耳101的端部上；第二集流盘30设在多个负极耳102的端部上。
38.具体地，卷芯本体10一端设有正极极片，卷芯本体10的另一端设有负极极片，其中，正极极片和负极极片伸出卷芯本体10的尺寸较小，当卷芯本体10卷绕完成后，正极极片形成多个环绕的正极耳101，将多个正极耳101沿着卷芯100的径向方向弯折，使多个正极耳101形成环形平面的端部，第一集流盘20安装在多个正极耳101形成环形平面的端部上，进而使正极耳101能够与第一集流盘20具有最大的接触面积，提高正极耳101与第一集流盘20之间的过流能力；其中，负极耳102与第二集流盘30的安装方式与正极耳101的与第一集流盘20的安装方式相同，这里不再重复叙述。
39.根据本实用新型实施例的卷芯100，通过缩短正极耳101和负极耳102伸出卷芯本体10的尺寸，大大降低了极耳高度，降低了正极耳101和负极耳102在卷芯100内的空间占有率，进而提高了卷芯100的过流能力，同时，通过将正极耳101和负极耳102沿着卷芯100的径向方向弯折，使多个正极耳101和负极耳102形成环形平面的端部，集流盘安装在多个极耳形成环形平面的端部上，增大了极耳与集流盘之间的接触面积，使得更多的极耳能够与集流盘紧密接触，增强了卷芯100的快充性能与导电性能。
40.如图2所示，在本实用新型的一些实施例中，任意相邻的两个正极耳101之间形成有第一填充腔10a，任意相邻的两个负极耳102之间形成有第二填充腔(图未示出)，第一填充腔10a和第二填充腔内设有熔融填充物40。通过将熔融填充物40填充在第一填充腔10a内，使多个正极耳101中的相邻的两个正极耳101相互连接，以及将正极耳101与第一集流盘20连接，减少了集流盘与极耳之间的激光焊接工序，降低了生产成本和生产难度的同时，降低了电池的安全风险。
41.进一步地，多个负极耳102中的相邻极耳的连接方式以及负极耳102与第二集流盘30的连接方式与正极耳101的连接方式相同，这里不再重复叙述。
42.如图1、图2所示，在本实用新型的一些实施例中，熔融填充物40为颗粒状或粉末状焊接料。也就是说，颗粒状或粉末状焊接料为体积细小的焊接料，细小的熔融填充物40便于完全布满整个第一填充腔10a和第二填充腔，同时，细小的熔融填充物40还能够在短时间内完全融化，能够进一步减少卷芯100的生产时间，进而提高卷芯100的生产效率。
43.具体地，在第一填充腔10a内和第二填充腔内填充熔融填充物40，第一集流盘20与正极耳101紧密贴合，第二集流盘30与负极耳102紧密贴合，加热集流盘或者加热极耳，使填充在极耳间隙的熔融填充物40融化成液态，液态的熔融填充物40填充在第一填充腔10a、第二填充腔以及极耳与集流盘之间的间隙，待冷却凝固后，熔融填充物40将极耳与集流盘固定。
44.在本实用新型的一些实施例中，熔融填充物40的加热温度为60℃～150℃。具体地，熔融填充物40的加热温度可以设为60℃、65℃、70℃、80℃、100℃、130℃、150℃，熔融填充物40的加热温度可以设为大于60℃小于150℃内的任意温度，熔融填充物40的实际加热温度根据熔融填充物40的材质以及实际的生产需求进行设置，这里不再一一赘述。
45.在本实用新型的一些实施例中，熔融填充物40为液态状胶物质。也就是说，通过将熔融填充物40设为可流动的液态状胶物质，能够使熔融填充物40充分填满第一填充腔10a和第二填充腔，同时减少了集流盘与极耳之间的激光焊接工序，降低了生产成本和生产难度的同时，降低了电池的安全风险。
46.如图1、图3所示，在本实用新型的一些实施例中，多个正极耳101向同一方向弯折，多个负极耳102沿同一方向弯折。通过将多个正极耳101向同一方向弯折，使多个正极耳101形成环形平面的端部，第一集流盘20安装在多个正极耳101形成的端部上增加了正极耳101与第一集流盘20的接触面积，使得更多的正极耳101能够与第一集流盘20紧密接触，能够增强了卷芯100的导电性能；进一步地，多个负极耳102沿同一方向形成环形平面的端部，第二集流盘30安装在多个负极耳102形成的端部上，增加负极耳102与第二集流盘30的接触面积，进一步增加了卷芯100的导电性能。
47.如图1、图3所示，在本实用新型的一些实施例中，正极耳101和负极耳102的弯折方向相同或不同。通过将正极耳101和负极耳102同向弯折，或者将正极耳101和负极耳102不同想弯折，使卷芯100具有不同种形态结构，能够满足不同规格的安装需求，扩大了卷芯100的适用范围。
48.具体地，当多个正极耳101沿着卷芯100的径向靠近轴线的方向弯折时，多个负极耳102可以沿着卷芯100的径向靠近轴线的方向弯折，多个负极耳102还可以沿着卷芯100的径向远离轴线的方向弯折；多个正极耳101沿着卷芯100的径向远离轴线的方向弯折时，多个负极耳102可以沿着卷芯100的径向靠近轴线的方向弯折，多个负极耳102还可以沿着卷芯100的径向远离轴线的方向弯折。
49.如图1、图3所示，在本实用新型的一些实施例中，正极耳101和负极耳102向卷芯本体10的中心一侧弯折。也就是说，通过将正极耳101和负极耳102沿着卷芯100的径向靠近轴线的方向弯折，使多个正极耳101和多个负极耳102形成的环形平面的端部的外径等于卷芯本体10的外径，即，多个正极耳101和多个负极耳102完全贴合在卷芯100的两端面，缩小了卷芯100的体积，降低了极耳的空间占有率，进而提高了卷芯100的导电效率。
50.在本实用新型的一些实施例中，正极耳101和负极耳102的高度为0.5mm～5mm。具体地，正极耳101和负极耳102的高度可以设为0.5mm、0.8mm、1mm、1.5mm、2mm、3mm、4.5mm、5mm，正极耳101和负极耳102的高度还可以设为大于0.5mm且小于5mm范围内的任意数值，正极耳101和负极耳102的实际高度根据实际的生产需求进行设置，这里不再一一赘述。
51.如图4所示，根据本实用新型实施例的电池单体1000，包括：壳体200、中心管300、正极盖板500、负极盖板400以及上述的卷芯100。具体地，中心管300沿着卷芯100内的轴线方向安装在卷芯100内，卷芯100安装在圆筒状的壳体200内部，正极盖板500安装在壳体200的一端部上且靠近正极耳101设置，负极盖板400安装在壳体200的一端部上且靠近负极耳102设置。
52.根据本实用新型实施例的电池单体1000，通过缩短极耳的高度进而减少了极耳占电池单体1000的空间占有率，使同体积的电池单体1000具有更大的容量，进一步地，通过将正极耳101和负极耳102弯折，使更多的极耳能够与集流盘紧密接触，增强了电池单体1000的快充性能与导电性能，同时，通过熔融填充物40连接极耳与集流盘取代激光焊接工艺，提高了电池单体1000的安全性。
53.根据本实用新型实施例的电池，包括上述的电池单体1000。
54.根据本实用新型实施例的电池，通过设置极耳体积占比小的电池单体1000提高了电池的容量，进一步地，极耳体积较小能够使极耳与集流盘接触的更紧密，进而提高电池的快充性能和导电性能，同时，通过熔融填充物40连接极耳和集流盘降低了电池的安全风险，
提高了电池组装的优率。
55.根据本实用新型实施例的电池的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
56.在本实用新型的描述中，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”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
57.在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
58.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
59.在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
60.在本实用新型的描述中，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。
61.在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“可选地”、“进一步地”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。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例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。
62.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种卷芯，其特征在于，包括：卷芯本体（10），所述卷芯本体（10）上设有多个正极耳（101）和多个负极耳（102），多个所述正极耳（101）弯折且端部保持在同一平面上，多个所述负极耳（102）弯折且端部保持在同一平面上，任意相邻的两个所述正极耳（101）之间形成有第一填充腔（10a），任意相邻的两个所述负极耳（102）之间形成有第二填充腔，所述第一填充腔（10a）和所述第二填充腔内设有熔融填充物（40）；第一集流盘（20），所述第一集流盘（20）设在多个所述正极耳（101）的端部上；第二集流盘（30），所述第二集流盘（30）设在多个所述负极耳（102）的端部上。2.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述熔融填充物（40）为颗粒状或粉末状焊接料。3.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述熔融填充物（40）为液态状胶物质。4.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，多个所述正极耳（101）向同一方向弯折，多个所述负极耳（102）沿同一方向弯折。5.根据权利要求4所述的卷芯，其特征在于，所述正极耳（101）和所述负极耳（102）的弯折方向相同或不同。6.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述正极耳（101）和所述负极耳（102）向所述卷芯本体（10）的中心一侧弯折。7.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述正极耳（101）和所述负极耳（102）的高度为0.5mm~5mm。8.一种电池单体，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的卷芯（100）。9.一种电池，其特征在于，包括多个如权利要求8所述的电池单体（1000）。

技术总结
本实用新型公开了一种卷芯及具有其的电池单体、电池，包括：卷芯本体、第一集流盘、第二集流盘。卷芯本体上设有多个正极耳和多个负极耳，多个正极耳弯折且端部保持在同一平面上，多个负极耳弯折且端部保持在同一平面上；第一集流盘设在多个正极耳的端部上；第二集流盘设在多个负极耳的端部上。本实用新型通过缩短正极耳和负极耳伸出卷芯本体的尺寸，降低了正极耳和负极耳在卷芯内的空间占有率，进而提高了卷芯的过流能力，同时，通过将正极耳和负极耳沿着卷芯的径向方向弯折，增大了极耳与集流盘之间的接触面积，使得更多的极耳能够与集流盘紧密接触，增强了卷芯的快充性能与导电性能。增强了卷芯的快充性能与导电性能。增强了卷芯的快充性能与导电性能。


技术研发人员：夏天军 高飞 刘静 何畅
受保护的技术使用者：蜂巢能源科技股份有限公司
技术研发日：2022.12.07
技术公布日：2023/7/23