电芯及采用该电芯的电池的制作方法

1.本技术涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种电芯及采用该电芯的电池。


背景技术：

2.现有的电芯结构中，尤其是对于厚度较大，层数较多或者厚度膨胀率较大的卷绕电芯结构来说，因其在循环过程中厚度逐渐增大，电芯收尾固定后，没有进一步的收缩空间，从而导致极片张力过大。在极片较为薄弱的单面活性物质层与双面活性物质层的交界区以及单面活性物质层与空箔交界区容易出现极片断裂的现象。


技术实现要素：

3.有鉴于此，有必要提供一种电芯及采用该电芯的电池，旨在解决电芯无收缩空间，极片出现断裂的情况。
4.本技术的实施例提供一种电芯，包括电极组件、收容所述电极组件的壳体和粘接件，所述电极组件包括第一极片、第二极片和设于所述第一极片和所述第二极片之间的隔离膜，所述第一极片和所述第二极片卷绕形成所述电极组件。所述第一极片包括位于卷绕收尾端的第一端部和与所述第一端部连接的第一区域，沿卷绕方向，所述第一端部和所述第一区域存在重合的部分。所述粘接件粘接于所述第一端部的表面及靠近所述第一端部的第一区域的表面。所述粘接件包括基材层和粘胶层，所述粘胶层设于所述基材层并包括间隔设置的第一部和第二部，所述第一部粘接所述基材层和所述第一区域之间，所述第二部粘接所述基材层和所述第一端部之间，所述第一端部靠近所述第一部的部分为自由端，所述自由端在所述电芯膨胀时能够朝远离所述第一部的方向移动。
5.通过将粘胶层的第一部粘接基材层和第一极片位于卷绕收尾端的第一端部，第二部粘接基材层和第一区域，且第一部和第二部之间间隔设置。其中，第一极片的卷绕收尾端指沿卷绕方向第一极片的尾端位置处，而第一区域则为第一极片中和第一端部相连接的部分，沿卷绕方向，第一端部和第一区域存在重合的部分。将第一端部的自由端设于第一部和第二部的间隔之间，使得自由端没有被束缚。当电芯循环发生膨胀时，自由端能够移动，使得电芯具有一定的空间能够发生膨胀，极片所受的张力减小，改善极片较薄弱的位置发生断裂的情况。
6.一种可能实现的方式中，所述基材层靠近所述电极组件的表面与所述第一部的第一侧面和所述第二部的第二侧面形成凹槽。
7.基材层与第一部和第二部之间形成凹槽，当电芯发生膨胀时，凹槽位置所对应的基材层能够发生形变，从而减少电芯发生膨胀的过程中，极片所受到的张力，改善极片的薄弱位置处发生断裂的情况。
8.一种可能实现的方式中，所述自由端延伸至所述基材层和所述第一区域之间，且位于所述凹槽处。
9.将自由端设于凹槽处，当凹槽所对应的基材层发生形变时，自由端也可发生移动，
从而减少第一极片和第二极片所受到的张力。
10.一种可能实现的方式中，所述自由端延伸至与所述第二侧面平齐。
11.自由端与第二侧面平齐，当基材层发生形变，第二部移动的过程中可带动自由端移动。
12.一种可能实现的方式中，所述自由端未延伸至所述凹槽，且与所述第二侧面的距离范围为0.5mm至2mm。
13.自由端与第二侧面之间存在预设距离，该预设距离不会影响第二部带动自由端移动，同时减少自由端延伸的距离，降低电芯生产制造中的成本。
14.一种可能实现的方式中，所述第一侧面和所述第二侧面之间的距离范围为4mm至8mm。
15.将第一侧面和第二侧面之间的距离控制在4mm至8mm，即可确保在电芯发生膨胀的过程中，电芯有一定的膨胀空间。
16.一种可能实现的方式中，所述基材层的弹性模量范围为0.2n/mm2至3n/mm2。
17.将基材层的弹性模量设置在一定的范围内，可确保电芯在发生膨胀的过程中，基材层能够发生形变，但也要保证其形变量存在上限，从而确保卷绕结构电芯的稳定性。
18.一种可能实现的方式中，所述第一端部包括第一平直段和与所述第一平直段连接的第一弯曲段，所述第一区域包括第二平直段和与所述第二平直段连接的第二弯曲段，所述第一平直段与所述第二平直段相对应，且所述第一平直段显露出所述第二平直段，所述第一弯曲段与所述第二弯曲段相对应，所述粘接件设于所述第一平直段和所述第二平直段。
19.第一平直段和第二平直段为沿卷绕方向中的水平部分，第一弯曲段和第二弯曲段为沿卷绕方向中的弧形弯曲部分，水平部分的极片相较于弯曲部分的极片所受到的张力较小，将粘接件设于第一平直段和第二平直段更容易通过微小的形变便可改善电芯因膨胀而使极片断裂的风险。
20.一种可能实现的方式中，所述第一端部包括第一平直段和与所述第一平直段连接的第一弯曲段，所述第一区域包括第二平直段和与所述第二平直段连接的第二弯曲段，所述第一平直段与所述第二平直段相对应，所述第一弯曲段与所述第二弯曲段相对应，且所述第一弯曲段显露出所述第二弯曲段，所述粘接件设于所述第一弯曲段和所述第二弯曲段。
21.将粘接件设于第一弯曲段和第二弯曲段位置处，当电芯发生膨胀时，基材层也可发生形变，使得极片受到的张力减小，改善极片出现断裂的情况。
22.本技术的实施例还提供了一种电池，包括外壳和上述任一电芯，所述外壳收容所述电芯。
23.本技术实施例提供的电芯及采用该电芯的电池，通过设置粘接件，粘接件的第一部粘接基材层和第一区域，第二部粘接基材层和第一端部，且第一部和第二部间隔设置，第一端部的自由端能够发生移动，从而使得电池有膨胀空间，改善极片断裂问题。
附图说明
24.图1为本技术实施例中电芯的立体结构示意图。
25.图2为图1所示的电芯中电极组件的立体结构示意图。
26.图3为图2所示的电极组件的俯视示意图。
27.图4为图2所示的电极组件沿a
‑
a方向的剖视示意图。
28.图5为本技术另一实施例中电极组件的剖视示意图。
29.图6为本技术又一实施例中电极组件的剖视示意图。
30.主要元件符号说明
31.电芯
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100
32.壳体
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10
33.电极组件
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20
34.第一极片
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21
35.第一端部
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211
36.第一平直段
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2111
37.第一弯曲段
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2112
38.自由端
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2113
39.第一区域
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212
40.第二平直段
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2121
41.第二弯曲段
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2122
42.第二极片
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22
43.隔离膜
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23
44.粘接件
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30
45.基材层
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31
46.粘胶层
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32
47.第一部
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321
48.第一侧面
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3211
49.第二部
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322
50.第二侧面
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3221
51.凹槽
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33
具体实施方式
52.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
53.需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“顶”、“底”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、以及类似的表述只是为了说明的目的。
54.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
55.本技术的实施例提供一种电芯，包括电极组件、收容所述电极组件的壳体和粘接
件，所述电极组件包括第一极片、第二极片和设于所述第一极片和所述第二极片之间的隔离膜，所述第一极片和所述第二极片卷绕形成所述电极组件。所述第一极片包括位于卷绕收尾端的第一端部和与所述第一端部连接的第一区域，沿卷绕方向，所述第一端部和所述第一区域存在重合的部分。所述粘接件粘接于所述第一端部的表面及靠近所述第一端部的第一区域的表面。所述粘接件包括基材层和粘胶层，所述粘胶层设于所述基材层并包括间隔设置的第一部和第二部，所述第一部粘接所述基材层和所述第一区域之间，所述第二部粘接所述基材层和所述第一端部之间，所述第一端部靠近所述第一部的部分为自由端，所述自由端在所述电芯膨胀时能够朝远离所述第一部的方向移动。
56.通过将粘胶层的第一部粘接基材层和第一极片位于卷绕收尾端的第一端部，第二部粘接基材层和第一区域，且第一部和第二部之间间隔设置。其中，第一极片的卷绕收尾端指沿卷绕方向第一极片的尾端位置处，而第一区域则为第一极片中和第一端部相连接的部分，沿卷绕方向，第一端部和第一区域存在重合的部分。将第一端部的自由端设于第一部和第二部的间隔之间，使得自由端没有被束缚。当电芯循环发生膨胀时，自由端能够移动，使得电芯具有一定的空间能够发生膨胀，极片所受的张力减小，改善极片较薄弱的位置发生断裂的情况。
57.下面将附图对一些实施例做出说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
58.请参阅图1、图2和图3，本技术提供的电芯100包括壳体10、电极组件20和粘接件30，所述粘接件30粘接于所述电极组件20的表面，且位于所述电极组件20的收尾端位置处。所述电极组件20收容于所述壳体10内，通过所述壳体10对所述电极组件20进行保护。
59.所述壳体10采用铝塑膜制成，在所述壳体10上形成凹坑(图未示)，将所述电极组件20设于该凹坑内，再对所述壳体10的边缘位置进行封装，从而形成所述电芯100。所述壳体10收容所述电极组件20的制程及壳体10所采用的材料在电池制造领域中较为常见，在此，不再进行赘述。
60.可以理解的是，所述壳体10所采用的材料不限于上述的铝塑膜，还可采用其他材料制成所述壳体10。
61.请参阅图2和图4，所述电极组件20包括第一极片21、第二极片22和隔离膜23，所述隔离膜23设于所述第一极片21和所述第二极片22之间，用以将所述第一极片21和所述第二极片22间隔开，避免所述第一极片21和所述第二极片22接触，造成所述电芯100短路的风险。
62.所述第一极片21为阳极极片，所述第二极片22为阴极极片。可以理解的是，在其他实施例中，所述第一极片21和所述第二极片22的极性可以进行替换。
63.所述第一极片21、所述隔离膜23和所述第二极片22层叠设置后卷绕形成所述电极组件20。该种呈卷绕结构的电极组件20在电池制造领域中较为常见，在此，不再进行赘述。
64.请参阅图4，所述第一极片21包括位于卷绕收尾端的第一端部211和与所述第一端部211连接的第一区域212，沿卷绕方向，所述第一端部211和所述第一区域212存在重合的部分。
65.具体的，所述第一端部211包括第一平直段2111和与所述第一平直段2111连接的第一弯曲段2112。所述第一平直段2111和所述第一弯曲段2112为呈卷绕结构的第一极片21
最外层的第一平直段2111和第一弯曲段2112。例如，所述第一弯曲段2112为第一极片21最后一个弧形弯曲部分，所述第一平直段2111为所述第一弯曲段2112沿卷绕方向连接的最后一个平直部分。
66.其中，所述第一平直段2111远离所述第一弯曲段2112的端部为自由端2113。所述自由端2113未被粘接件30束缚，当所述电芯100发生膨胀时，所述第一极片21受到张力，所述自由端2113能够根据张力的方向发生移动，从而改善所述第一极片21发生断裂的情况。
67.所述第一区域212包括第二平直段2121和与所述第二平直段2121连接的第二弯曲段2122。所述第二平直段2121和所述第二弯曲段2122为呈卷绕结构的第一极片21次外层的第二平直段2121和第二弯曲段2122。所述第二平直段2121和所述第一平直段2111相对应，所述第二弯曲段2122和所述第一弯曲段2112相对应，沿卷绕方向x，所述第二平直段2121和所述第二弯曲端较所述第一平直段2111和所述第一弯曲段2112更靠近所述电芯100的中心位置。沿所述电芯100的厚度方向z，所述第一平直段2111和所述第二平直段2121存在重合的部分，且所述第一平直段2111显露出所述第二平直段2121。
68.在一实施例中，所述第一平直段2111和所述第一弯曲段2112为所述第一极片21未涂覆有活性物质层的部分，所述第二平直段2121和所述第二弯曲段2122为所述第一极片21涂覆有单面活性物质层的部分。可以理解的是，在其他实施例中不限于此，所述第一平直段2111和所述第一弯曲段2112还可为所述第一极片21涂覆有单面活性物质层的部分，所述第二平直段2121和所述第二弯曲段2122为所述第一极片21涂覆有双面活性物质层的部分。
69.优选的，所述粘接件30设于所述第一平直段2111和所述第二平直段2121。具体的，部分所述粘接件30粘接于所述第一平直段2111表面，另一部分所述粘接件30粘接于所述第二平直段2121表面。水平部分的极片相较于弯曲部分的极片所受到的张力较小，将粘接件30设于第一平直段2111和第二平直段2121更容易通过微小的形变便可改善电芯100因膨胀而使极片断裂的风险。
70.可以理解的是，在其他实施例中，当所述第一极片21的卷绕收尾端位于第一弯曲段2112和第二弯曲段2122时，和所述粘接件30也可设于所述第一弯曲段2112和所述第二弯曲段2122。具体的，部分所述粘接件30粘接于所述第一弯曲段2112，另一部分所述粘接件30粘接于所述第二弯曲段2122。当所述电芯100发生膨胀时，所述粘接件30也能够发生形变，使得极片受到的张力减小，改善极片出现断裂的情况。
71.请参阅图3和图4，所述粘接件30设于所述第一极片21的收尾端，可充当收尾胶的作用。所述粘接件30包括基材层31和粘胶层32，所述粘接层设于所述基材层31靠近所述第一极片21的一侧，且所述粘接件30通过所述粘接层粘接于所述第一极片21上。
72.所述基材层31采用弹性材料制成，例如，所述基材层31可由涤纶树脂(pet)或者高弹性涤纶树脂(pet)制成。可以理解的是，所述基材层31还可使用其他弹性高分子材料，例如，橡胶、聚乙烯等。所述基材层31可通过工艺调整，控制基材层31的弹性模量范围在0.2n/mm2至3n/mm2。例如，当所述基材层31采用涤纶树脂(pet)制成时，其弹性模量约为2n/mm2。
73.可以理解的是，当所述基材层31采用其他材料制成时，其弹性模量可进行变化。
74.将所述基材层31采用弹性材料制成，当所述电芯100发生膨胀时，所述粘接件30的基材层31能够发生形变，使得所述粘接件30能够适用于膨胀的电芯100，改善所述电芯100中极片所受张力的情况。同时，所述基材层31发生形变，不易出现粘接件30发生断裂的情
况，保证所述电芯100结构的稳定性。
75.所述粘接层包括第一部321和第二部322，所述第一部321和所述第二部322间隔设于所述基材层31靠近所述电芯100的一侧。所述第一部321和所述第二部322具有粘性，从而使得所述粘接件30通过所述粘接层粘接所述第一极片21。所述第一部321粘接所述基材层31和所述第一区域212之间，所述第二部322粘接所述基材层31和所述第一端部211之间。例如，当所述粘接件30设于所述第一平直段2111和所述第二平直段2121位置处时，所述第一部321粘接所述第二平直段2121，所述第二部322粘接所述第一平直段2111，所述第一平直段2111的自由端2113在所述电芯100膨胀时能够朝远离所述第一部321的方向移动。
76.具体的，所述第一部321包括第一侧面3211，所述第一侧面3211为所述第一部321朝向所述第二部322的端面。所述第二部322包括第二侧面3221，所述第二侧面3221为所述第二部322朝向所述第一部321的端面。所述基材层31靠近所述电极组件20的表面与所述第一侧面3211和所述第二侧面3221共同形成凹槽33。
77.优选的，所述第一侧面3211和所述第二侧面3221之间的距离范围为4mm至8mm。具体的，所述第一侧面3211和所述第二侧面3221之间的距离为4mm。可以理解的是，在其他实施例中，所述第一侧面3211和所述第二侧面3221之间的距离还可为5mm、6mm、7mm、8mm。
78.将所述第一侧面3211和所述第二侧面3221之间的距离控制在4mm至8mm，即可确保在所述电芯100发生膨胀的过程中，所述电芯100有一定的膨胀空间。
79.请参阅图4，优选的，所述第一平直段2111的自由端2113延伸至所述基材层31和所述第一区域212之间，进一步地，所述自由端2113延伸至所述基材层31和所述第二平直段2121之间，且位于所述凹槽33处。
80.所述基材层31与所述粘接层之间形成凹槽33，且将所述自由端2113设于所述凹槽33处，当所述电芯100发生膨胀时，极片受到张力，所述基材层31发生形变，带动所述第二部322移动，从而带动所述自由端2113可以向远离所述第一部321的方向发生移动，凹槽33位置所对应的基材层31能够发生形变，从而减少所述电极组件20中极片受到的张力，改善极片的薄弱位置处发生断裂的情况。
81.请参阅图5，另一实施例中，所述自由端2113延伸至所述第二部322和所述第一区域212之间。进一步地，所述自由端2113延伸至所述第二部322和所述第二平直段2121之间，且所述自由端2113与所述第二侧面3221平齐。
82.将所述自由端2113设为与所述第二侧面3221平齐，当所述基材层31发生形变时，所述基材层31带动所述第二部322移动的过程中，同时可带动所述自由端2113移动。
83.请参阅图6，又一实施例中，所述自由端2113未延伸至所述凹槽33处，且位于所述第二部322和所述第一区域212之间。进一步地，所述自由端2113延伸至所述第二部322和所述第二平直段2121之间，且所述自由端2113与所述第二侧面3221的距离范围为0.5mm至2mm。
84.所述自由端2113与所述第二侧面3221之几件存在预设距离，该预设距离不会影响所述第二部322带动所述自由端2113移动，同时减少所述自由端2113延伸的距离，降低所述电芯100生产制造中的成本。
85.即确保但所述电芯100发生膨胀时，第一极片21受到张力，所述粘接件30的基材层31发生形变的过程中，能够带动所述自由端2113移动，使得所述自由端2113的位置发生变
化，从而减小所述第一极片21受到的张力，改善极片的薄弱位置处发生断裂的情况。
86.本技术另一实施例还提供了一种电池(图未示)，所述电池包括外壳和上述实施例中任一所述的电芯100，所述外壳收容所述电芯100。所述电池包括上述实施例中任一所述的电芯100，因而具有该电芯100的一切有益效果，在此，不再进行赘述。
87.优选的，所述电池可为锂离子软包电池。可以理解的是，在其他实施例中，所述电池的种类不限于此，还可为其他类型的电池结构。
88.综上所述，本技术实施例中提供电芯100及采用该电芯100的电池，通过将设于电极组件20尾端位置处的粘接件30设置为包括具有弹性模量的基材层31，使得所述电芯100发生膨胀时，所述基材层31能够发生形变。设于所述基材层31上的粘接层，所述粘接层包括间隔设置的第一部321和第二部322，所述第一极片21的自由端2113位于所述第一部321和第二部322之间，使得所述自由端2113在所述电池发生膨胀时，能够发生移动，从而减少所述第一极片21所受的张力，改善极片薄弱位置处容易出现断裂的情况。同时，能够保证呈卷绕结构的电极组件20的稳定性，延长了所述电芯100的使用寿命，提高所述电芯100的安全性能。
89.另外，本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本技术，而并非用作为对本技术的限定，只要在本技术的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本技术公开的范围之内。