CN105702906B - 电化学储能装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电化学储能装置，其包括：外包装壳、设置有第一电极引出端子和第二电极引出端子的顶盖、电芯、电解液。电芯包括：第一电极极片，包括第一电极集流体；多个第一电极极耳，各设置于第一电极集流体；第二电极极片，包括第二电极集流体；多个第二电极极耳，各设置于第二电极集流体；以及隔离膜。第一电极极片、隔离膜和第二电极极片依次卷绕形成电芯。多个第一电极极耳重叠组成至少一组第一电极极耳组，多个第二电极极耳重叠组成至少一组第二电极极耳组；第一电极极耳组及第二电极极耳组均呈U形；呈U形的第一电极极耳组弯折后与顶盖上的第一电极引出端子电连接，呈U形的第二电极极耳组弯折后与顶盖上的第二电极引出端子电连接。
Description
技术领域
本发明涉及储能器件领域，尤其涉及一种电化学储能装置。
背景技术
EV电池要求充放电倍率大，以满足快充要求，以节省充电时间；以及满足快放要求，以提高汽车的动力。电池的快充快放功能，要求电池的内阻要小，同时要求电池的电流密度要均匀，否则会引起电池的局部过热，存在安全隐患。电池业界通常通过增加电极极耳数量以增加电极极耳组横截面积的方式减小电池的内阻。但是电极极耳数量增加，会引起电极极耳制造加工困难，如制造效率降低，刀模成本增加；以及焊接电极极耳组时制造加工困难，焊接虚焊、过焊。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电化学储能装置，其能提高电化学储能装置的快充、快放能力。
本发明的另一目的在于提供一种电化学储能装置，其能提高电化学储能装置的安全性能。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电化学储能装置，其包括：外包装壳，具有开口；顶盖，设置有第一电极引出端子和第二电极引出端子并用于密封外包装壳的开口；电芯；以及电解液，注入在外包装壳与顶盖所形成的空腔内并浸渍电芯。电芯置于外包装壳与顶盖所形成的空腔内，包括：第一电极极片，包括第一电极集流体以及设置在第一电极集流体的表面上的含有第一电极活性材料的第一电极膜片；多个第一电极极耳，各设置于第一电极极片的第一电极集流体的未设置有第一电极膜片的部分；第二电极极片，包括第二电极集流体以及设置在第二电极集流体的表面上的含有第二电极活性材料的第二电极膜片；多个第二电极极耳，各设置于第二电极极片的第二电极集流体的未设置有第二电极膜片的部分；以及隔离膜，位于第一电极极片和第二电极极片之间；其中，第一电极极片、隔离膜和第二电极极片依次卷绕形成电芯。其中，在卷绕形成电芯后，多个第一电极极耳重叠组成至少一组第一电极极耳组，多个第二电极极耳重叠组成至少一组第二电极极耳组；第一电极极耳组及第二电极极耳组均呈U形；呈U形的第一电极极耳组弯折后与顶盖上的第一电极引出端子电连接，呈U形的第二电极极耳组弯折后与顶盖上的第二电极引出端子电连接。
本发明的有益效果如下：
多个第一电极极耳重叠组成呈U形的第一电极极耳组、多个第二电极极耳重叠组成第二电极极耳组，增加了第一电极极耳和第二电极极耳的宽度及过流面积，从而减小电芯的内阻，进而减小电化学储能装置的电阻、提高电化学储能装置的充放电倍率、提高电化学储能装置的快充、快放能力。呈U形的第一电极极耳组和第二电极极耳组使第一电极极片和第二电极极片与第一电极极耳和第二电极极耳之间电流传输的距离变短、电流密度更均匀，同时其能增加极耳截面积，进而解决极耳过流过程中局部过热的问题，提高电化学储能装置的安全性能。
附图说明
图1为根据本发明的电化学储能装置的第一电极极片的示意图；
图2为根据本发明的电化学储能装置的第二电极极片的示意图；
图3为采用图1的第一电极极片和图2的第二电极极片卷绕形成电芯的过程的示意图；
图4为图3的电芯卷绕完毕后的示意图；
图5为图4的电芯的第一电极极耳组和第二电极极耳组弯折后的示意图；
图6为图4的另一角度示意图；
图7为图5的另一角度示意图；
图8为根据本发明的电化学储能装置的顶盖的俯视示意图；
图9为图8的顶盖设置有第一电极引出端子和第二电极引出端子的仰视示意图；
图10为根据本发明的电化学储能装置的外包装壳示意图；
图11为图8的顶盖和图10的外包装壳组装在一起后的示意图；
图12示出根据本发明的图5所示的电化学储能装置的一实施例，为清楚起见，省略外包装壳和顶盖，其中(a)为第一电极转接片的示意图，(b)为第二电极转接片的示意图，(c)为第一电极转接片和第二电极转接片和电芯的组装的示意图，其以虚线示出第一电极转接片和第二电极转接片；
图13示出根据本发明的图5所示的电化学储能装置的一实施例，为清楚起见，省略外包装壳和顶盖，其中(a)为第一电极转接片的示意图，(b)为第二电极转接片的示意图，(c)为第一电极转接片和第二电极转接片和电芯的组装的示意图，其以虚线示出第一电极转接片和第二电极转接片；
图14示出根据本发明的电化学储能装置的一实施例，其中未设置有第一电极转接片和第二电极转接片，且为清楚起见，省略外包装壳和顶盖；
图15示出根据本发明的图14所示的电化学储能装置的一实施例，为清楚起见，省略外包装壳和顶盖，其中(a)为第一电极转接片的示意图，(b)为第二电极转接片的示意图，(c)为第一电极转接片和第二电极转接片和电芯的组装的示意图，其以虚线示出第一电极转接片和第二电极转接片；
图16示出根据本发明的图14所示的电化学储能装置的一实施例，为清楚起见，省略外包装壳和顶盖，其中(a)为第一电极转接片的示意图，(b)为第二电极转接片的示意图，(c)为第一电极转接片和第二电极转接片和电芯的组装的示意图，其以虚线示出第一电极转接片和第二电极转接片。
图17示出根据本发明的图14所示的电化学储能装置的一实施例，为清楚起见，省略外包装壳和顶盖，其中(a)为第一电极转接片的示意图，(b)为第二电极转接片的示意图，(c)为第一电极转接片和第二电极转接片和电芯的组装的示意图，其以虚线示出第一电极转接片和第二电极转接片；
图18为根据本发明的对应图14-17所示的电化学储能装置的外包装壳示意图；
图19为根据本发明的对应图14-17所示的电化学储能装置的顶盖的俯视示意图；
图20为图19的顶盖设置有第一电极引出端子和第二电极引出端子的仰视示意图；
图21为图19的顶盖和图18的外包装壳组装在一起后的示意图。
其中，附图标记说明如下：
1外包装壳 445电连接段
2顶盖 5第二电极转接片
21第一电极引出端子 51第二上片体
22第二电极引出端子 511第二上片体覆盖部
3电芯 512第二上片体连接部
31第一电极极片 513第二上片体缓冲部
32第一电极极耳 52第二下片体
33第二电极极片 521第二下片体覆盖部
34第二电极极耳 522第二下片体连接部
4第一电极转接片 523第二下片体缓冲部
41第一上片体 53单用电极转接片
411第一上片体覆盖部 531上覆盖部
412第一上片体连接部 532上弯折缓冲部
413第一上片体缓冲部 533下覆盖部
42第一下片体 534下弯折缓冲部
421第一下片体覆盖部 535电连接部
422第一下片体连接部 54复用电极转接片
423第一下片体缓冲部 541上覆盖段
43单用电极转接片 542上弯折缓冲段
431上覆盖部 543下覆盖段
432上弯折缓冲部 544下弯折缓冲段
433下覆盖部 545电连接段
434下弯折缓冲部 6第一电极极耳组
435电连接部 61第一焊接部
44复用电极转接片 62第一缓冲部
441上覆盖段 7第二电极极耳组
442上弯折缓冲段 71第二焊接部
443下覆盖段 72第二缓冲部
444下弯折缓冲段
具体实施方式
下面参照附图来详细说明根据本发明的电化学储能装置。
参照图1至图21，根据本发明的电化学储能装置包括：外包装壳1(参照图10和图18)，具有开口(未标出)；顶盖2(参照图8-9以及图19-20)，设置有第一电极引出端子21和第二电极引出端子22(参照图9以及图20)并用于密封外包装壳1的开口(参照图10和图18)；电芯3；以及电解液(未示出)，注入在外包装壳1与顶盖2所形成的空腔内并浸渍电芯3。电芯3置于外包装壳1与顶盖2所形成的空腔内(参照图11和图21)，包括：第一电极极片31，包括第一电极集流体(未示出)以及设置在第一电极集流体的表面上的含有第一电极活性材料的第一电极膜片(未示出)；多个第一电极极耳32，各设置于第一电极极片31的第一电极集流体的未设置有第一电极膜片的部分；第二电极极片33，包括第二电极集流体(未示出)以及设置在第二电极集流体的表面上的含有第二电极活性材料的第二电极膜片(未示出)；多个第二电极极耳34，各设置于第二电极极片33的第二电极集流体的未设置有第二电极膜片的部分；以及隔离膜(未示出)，位于第一电极极片31和第二电极极片33之间；其中，第一电极极片31、隔离膜和第二电极极片33依次卷绕形成电芯3。其中，在卷绕形成电芯3后，多个第一电极极耳32重叠组成至少一组第一电极极耳组6，多个第二电极极耳34重叠组成至少一组第二电极极耳组7；第一电极极耳组6及第二电极极耳组7均呈U形；呈U形的第一电极极耳组6弯折后与顶盖2上的第一电极引出端子21电连接，呈U形的第二电极极耳组7弯折后与顶盖2上的第二电极引出端子22电连接。
多个第一电极极耳32重叠组成呈U形的第一电极极耳组6、多个第二电极极耳34重叠组成第二电极极耳组7，增加了第一电极极耳32和第二电极极耳34的宽度及过流面积，从而减小电芯的内阻，进而减小电化学储能装置的电阻、提高电化学储能装置的充放电倍率、提高电化学储能装置的快充、快放能力。呈U形的第一电极极耳组6和第二电极极耳组7使第一电极极片31和第二电极极片33与第一电极极耳32和第二电极极耳34之间电流传输的距离变短、电流密度更均匀，同时其能增加极耳截面积，进而解决极耳过流过程中局部过热的问题，提高电化学储能装置的安全性能。
如图1和图2所示，利用冲切设备或激光切割设备分别将第一电极极片31和第二电极极片33加工形成多个第一电极极耳32和多个第二电极极耳34。
如图3所示，依次将第一电极极片31、隔离膜、第二电极极片32、隔离膜(图中省略)卷绕形成电芯3，并且多个第一电极极耳32形成第一电极极耳组6，多个第二电极极耳34形成第二电极极耳组7。
如图4所示，通过设计第一电极极耳32和第二电极极耳34的宽度分别可以形成不同截面积的呈U形的第一电极极耳组6及第二电极极耳组7。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，呈U形的各第一电极极耳组6的U形的开口的两端在弯折前可平齐(参照图4)或不平齐。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，呈U形的各第二电极极耳组7的U形的开口的两端在弯折前可平齐(参照图4)或不平齐。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图5和图7、图12至图16并结合图9，各第一电极极耳组6可形成有：第一焊接部61，用于使该第一电极极耳组6焊接于顶盖2上的第一电极引出端子21。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图5和图7、图12至图13并结合图9、以及参照图14至图17并结合图20，各第二电极极耳组7可形成有：第二焊接部71，用于使该第二电极极耳组7焊接于顶盖2上的第二电极引出端子22。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图5和图7、图12至图16并结合图9、以及参照图14至图17并结合图20，各第一电极极耳组6中和/或各第二电极极耳组7中的至少一个形成有缓冲部，形成于第一电极极耳组6上的缓冲部为第一缓冲部62，形成于第二电极极耳组7上的缓冲部为第二缓冲部72。第一缓冲部62位于第一焊接部61与第一集流体之间且包含该第一电极极耳组6的弯折部分，用于在第一焊接部61焊接于第一电极引出端子21之后使得该第一电极极耳组6处于非完全拉紧状态，以在所述电化学储能装置受到外部震动时缓解所述外部震动所产生的拉力对该第一电极极耳组6的拉伸破坏。第二缓冲部72位于第二焊接部71与第二集流体之间且包含该第一电极极耳组6的弯折部分，用于在第二焊接部71焊接于第二电极引出端子22之后使得该第二电极极耳组7处于非完全拉紧状态，以在所述电化学储能装置受到外部震动时缓解所述外部震动所产生的拉力对该第二电极极耳组7的拉伸破坏。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图12、图13、图15、图16以及图17，所述电化学储能装置还可包括：第一电极转接片4，用于将第一电极极耳组6与顶盖2上的第一电极引出端子21电连接。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图12、图13、图15、图16以及图17，所述电化学储能装置还可包括：第二电极转接片5，用于将第二电极极耳组7与顶盖2上的第二电极引出端子22电连接。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图12、图13、图15、图16以及图17，所述电化学储能装置还可包括：第一电极转接片4，用于将第一电极极耳组6与顶盖2上的第一电极引出端子21电连接；以及第二电极转接片5，用于将第二电极极耳组7与顶盖2上的第二电极引出端子22电连接。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图12和图13，第一电极极耳组6可为一组，位于电芯3的顶侧的一端；第二电极极耳组7可为一组，位于电芯3的顶侧的另一端。第一电极极耳组6和第二电极极耳组7分别位于电芯3的顶侧的两端，可避免第一电极极耳32和第二电极极耳34之间短路的风险。在此需要说明的是，顶侧和底侧均是相对第一电极极耳组6和第二电极极耳组7设置在电芯3的部位而言。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图12和图13，第一电极转接片4可覆盖弯折后的第一电极极耳组6的上表面和下表面。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图12，第一电极转接片4可包括：第一上片体41，覆盖并电连接相应的弯折后的第一电极极耳组6的上表面；以及第一下片体42，覆盖并电连接(直接或间接电连接)相应的弯折后的第一电极极耳组6的下表面，且电连接(直接或间接电连接)于顶盖2上的第一电极引出端子21。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图13，第一上片体41的下表面可覆盖并电连接相应的弯折后的第一电极极耳组6的上表面，而第一上片体41的上表面电连接(例如，焊接)于顶盖2上的第一电极引出端子21。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图13，第一下片体42的上表面可覆盖并电连接相应的弯折后的第一电极极耳组6的下表面。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图12，第一上片体41可包括：第一上片体覆盖部411，覆盖并电连接相应的弯折后的第一电极极耳组6的上表面；第一上片体连接部412，电连接于顶盖2上的第一电极引出端子21；以及第一上片体缓冲部413，连接在第一上片体覆盖部411和第一上片体连接部412之间，用于在所述电化学储能装置受到外部震动时缓解所述外部震动所产生的拉力对第一上片体覆盖部411、第一上片体连接部412以及该第一电极极耳组6的拉伸破坏。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图12，第一下片体42可包括：第一下片体覆盖部421，覆盖并电连接相应的弯折后的第一电极极耳组6的下表面；第一下片体连接部422，电连接于顶盖2上的第一电极引出端子21；以及第一下片体缓冲部423，连接在第一下片体覆盖部421和第一下片体连接部422之间，用于在所述电化学储能装置受到外部震动时缓解所述外部震动所产生的拉力对第一下片体覆盖部421、第一下片体连接部422以及该第一电极极耳组6的拉伸破坏。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，第一上片体41和第一下片体42由同一片材弯折形成且弯折部分可作为缓冲部，或者第一上片体41和第一下片体42各由一片个片材形成(参照图12以及图13)。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图12和图13，第二电极转接片5可覆盖弯折后的第二电极极耳组7的上下两表面。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图12，第二电极转接片5可包括：第二上片体51，覆盖并电连接相应的弯折后的第二电极极耳组7的上表面；以及第二下片体52，覆盖并电连接(直接或间接电连接)弯折后的第二电极极耳组7的下表面，且电连接(直接或间接电连接)于顶盖2上的第二电极引出端子22。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图13，第二上片体51的下表面可覆盖并电连接相应的弯折后的第二电极极耳组7的上表面，而第二上片体51的上表面可电连接(例如，焊接)于顶盖2上的第二电极引出端子22。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图13，第二下片体52的上表面可覆盖并电连接相应的弯折后的第二电极极耳组7的下表面。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图12，第二上片体51可包括：第二上片体覆盖部511，覆盖并电连接相应的弯折后的第二电极极耳组7的上表面；第二上片体连接部512，电连接于顶盖2上的第二电极引出端子22；以及第二上片体缓冲部513，连接在第二上片体覆盖部511和第二上片体连接部512之间，用于在所述电化学储能装置受到外部震动时缓解所述外部震动所产生的拉力对第二上片体覆盖部511、第二上片体连接部512以及该第二电极极耳组7的拉伸破坏。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图12，第二下片体52可包括：第二下片体覆盖部521，覆盖并电连接相应的弯折后的第二电极极耳组7的下表面；第二下片体连接部522，电连接于顶盖2上的第二电极引出端子22；以及第二下片体缓冲部523，连接在第二下片体覆盖部521和第二下片体连接部522之间，用于在所述电化学储能装置受到外部震动时缓解所述外部震动所产生的拉力对第二下片体覆盖部521、第二下片体连接部522以及该第二电极极耳组7的拉伸破坏。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，第二上片体51和第二下片体52由同一片材弯折形成(图13)且弯折部分可作为缓冲部，或者第二上片体51和第二下片体52各由一片个片材形成(参照图12)。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图15至图17并结合图14以及图18-21，第一电极极耳组6可为两组，分别位于电芯3的顶侧和底侧的一端；第二电极极耳组7可为两组，分别位于电芯3的顶侧和底侧的另一端。在此需要说明的是，顶侧和底侧均是相对第一电极极耳组6和第二电极极耳组7设置在电芯3的部位而言。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图17，第一电极转接片4可包括：两个单用电极转接片43，分别对应两个第一电极极耳组6。各单用电极转接片43可包括：上覆盖部431，覆盖并电连接对应一个第一电极极耳组6的上表面；上弯折缓冲部432，一侧连接于上覆盖部431；下覆盖部433，覆盖并电连接该对应一个第一电极极耳组6的下表面；下弯折缓冲部434，一侧连接于下覆盖部433；以及电连接部435，两侧分别连接于上弯折缓冲部432的另一侧和下弯折缓冲部434的另一侧且电连接于顶盖2上的第一电极引出端子21。在一实施例中，两个单用电极转接片43的电连接部435可电连接在一起或可不电连接在一起。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图15，第一电极转接片4可包括：一个单用电极转接片43，对应一个第一电极极耳组6；以及一个复用电极转接片44。单用电极转接片43可包括：上覆盖部431，覆盖并电连接对应一个第一电极极耳组6的上表面；上弯折缓冲部432，一侧连接于上覆盖部431；下覆盖部433，覆盖并电连接该对应一个第一电极极耳组6的下表面；下弯折缓冲部434，一侧连接于下覆盖部433；以及电连接部435，两侧分别连接于上弯折缓冲部432的另一侧和下弯折缓冲部434的另一侧且电连接于顶盖2上的第一电极引出端子21。复用电极转接片44可包括：上覆盖段441，覆盖并电连接处于顶侧的第一电极极耳组6的上表面；上弯折缓冲段442，一侧连接于上覆盖段441；下覆盖段443，覆盖并电连接处于底侧的第一电极极耳组6的下表面；下弯折缓冲段444，一侧连接于下覆盖段443；以及电连接段445，两侧分别连接于上弯折缓冲段442的另一侧和下弯折缓冲段444的另一侧且电连接于顶盖2上的第一电极引出端子21。其中，当单用电极转接片43设置于处于顶侧的第一电极极耳组6时(参见图15)，复用电极转接片44的上覆盖段441覆盖并电连接单用电极转接片43的上覆盖部431；当单用电极转接片43设置于处于底侧的第一电极极耳组6时(图未示出)，复用电极转接片44的下覆盖段443覆盖并电连接单用电极转接片43的下覆盖部433。在一实施例中，单用电极转接片43的电连接部435可电连接于或可不电连接于复用电极转接片44的电连接段445。在此需要说明的是，当一个单用电极转接片43设置有上弯折缓冲部432和下弯折缓冲部434时，复用电极转接片44可以设置也可以不设置上弯折缓冲段442和/或下弯折缓冲段444，只要复用电极转接片44具有足够的长度即可。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图16，第一电极转接片4可包括一个复用电极转接片44。复用电极转接片44可包括：上覆盖段441，覆盖并电连接处于顶侧的第一电极极耳组6的上表面(图16)或下表面；上弯折缓冲段442，一侧连接于上覆盖段441；下覆盖段443，覆盖并电连接处于底侧的第一电极极耳组6的下表面(图16)或上表面；下弯折缓冲段444，一侧连接于下覆盖段443；以及电连接段445，两侧分别连接于上弯折缓冲段442的另一侧和下弯折缓冲段444的另一侧且电连接于顶盖2上的第一电极引出端子21。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图15，第二电极转接片5可包括：两个单用电极转接片53，分别对应两个第二电极极耳组7。各单用电极转接片53可包括：上覆盖部531，覆盖并电连接对应一个第二电极极耳组7的上表面；上弯折缓冲部532，一侧连接于上覆盖部531；下覆盖部533，覆盖并电连接该对应一个第二电极极耳组7的下表面；下弯折缓冲部534，一侧连接于下覆盖部533；以及电连接部535，两侧分别连接于上弯折缓冲部532的另一侧和下弯折缓冲部534的另一侧且电连接于顶盖2上的第二电极引出端子22。在一实施例中，两个单用电极转接片53的电连接部535可电连接在一起或可不电连接在一起，换句话说，两个单用电极转接片53可以先连接在一起之后再电连接于顶盖2上的第二电极引出端子22，或者两个单用电极转接片53各自电连接于顶盖2上的第二电极引出端子22。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图16，第二电极转接片5可包括：一个单用电极转接片53，对应一个第二电极极耳组7；以及一个复用电极转接片54。单用电极转接片53可包括：上覆盖部531，覆盖并电连接对应一个第二电极极耳组7的上表面；上弯折缓冲部532，一侧连接于上覆盖部531；下覆盖部533，覆盖并电连接该对应一个第二电极极耳组7的下表面；下弯折缓冲部534，一侧连接于下覆盖部533；以及电连接部535，两侧分别连接于上弯折缓冲部532的另一侧和下弯折缓冲部534的另一侧且电连接于顶盖2上的第二电极引出端子22。复用电极转接片54可包括：上覆盖段541，覆盖并电连接处于顶侧的第二电极极耳组7的上表面；上弯折缓冲段542，一侧连接于上覆盖段541；下覆盖段543，覆盖并电连接处于底侧的第二电极极耳组7的下表面；下弯折缓冲段544，一侧连接于下覆盖段543；以及电连接段545，两侧分别连接于上弯折缓冲段542的另一侧和下弯折缓冲段544的另一侧且电连接于顶盖2上的第二电极引出端子22。其中，当单用电极转接片53设置于处于顶侧的第二电极极耳组7时(参见图16)，复用电极转接片54的上覆盖段541覆盖并电连接单用电极转接片53的上覆盖部531；当单用电极转接片53设置于处于底侧的第二电极极耳组7时(图未示出)，复用电极转接片54的下覆盖段543覆盖并电连接单用电极转接片53的下覆盖部533。在一实施例中，单用电极转接片53的电连接部535可电连接于或可不电连接于复用电极转接片54的电连接段545。在此需要说明的是，当一个单用电极转接片53设置有上弯折缓冲部532和下弯折缓冲部534时，复用电极转接片54可以设置也可以不设置上弯折缓冲段542和/或下弯折缓冲段544，只要复用电极转接片54具有足够的长度即可。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，参照图17，第二电极转接片5可包括一个复用电极转接片54。复用电极转接片54可包括：上覆盖段541，覆盖并电连接处于顶侧的第二电极极耳组7的上表面(图17)或下表面；上弯折缓冲段542，一侧连接于上覆盖段541；下覆盖段543，覆盖并电连接处于底侧的第二电极极耳组7的下表面(图17)或上表面；下弯折缓冲段544，一侧连接于下覆盖段543；以及电连接段545，两侧分别连接于上弯折缓冲段542的另一侧和下弯折缓冲段544的另一侧且电连接于顶盖2上的第二电极引出端子22。
在根据本发明的电化学储能装置的一实施例中，所述电化学储能装置可为锂离子电池或电容器。在一实施例中，第一电极极片31可为正极极片或负极极片，相应地，第二电极极片33可为负极极片或正极极片。
最后补充说明的是，在所示出的实施例中，例如上、下、左、右、前和后、顶、底等方向指示是用于相对地解释本申请中不同部件的结构和位置关系。当部件处于图中所示的位置时，这些指示是恰当的。但是，如果部件位置的说明发生变化，那么这些方向指示也将会相应地发生变化。
Claims (10)
1.一种电化学储能装置，包括：
外包装壳(1)，具有开口；
顶盖(2)，设置有第一电极引出端子(21)和第二电极引出端子(22)并用于密封外包装壳(1)的开口；
电芯(3)，置于外包装壳(1)与顶盖(2)所形成的空腔内，包括：
第一电极极片(31)，包括第一电极集流体以及设置在第一电极集流体的表面上的含有第一电极活性材料的第一电极膜片；
多个第一电极极耳(32)，各设置于第一电极极片(31)的第一电极集流体的未设置有第一电极膜片的部分；
第二电极极片(33)，包括第二电极集流体以及设置在第二电极集流体的表面上的含有第二电极活性材料的第二电极膜片；
多个第二电极极耳(34)，各设置于第二电极极片(33)的第二电极集流体的未设置有第二电极膜片的部分；以及
隔离膜，位于第一电极极片(31)和第二电极极片(33)之间；
其中，第一电极极片(31)、隔离膜和第二电极极片(33)依次卷绕形成电芯(3)；以及
电解液，注入在外包装壳(1)与顶盖(2)所形成的空腔内并浸渍电芯(3)；
其特征在于，
在卷绕形成电芯(3)后，多个第一电极极耳(32)重叠组成至少一组第一电极极耳组(6)，多个第二电极极耳(34)重叠组成至少一组第二电极极耳组(7)；
第一电极极耳组(6)及第二电极极耳组(7)均呈U形；
呈U形的第一电极极耳组(6)弯折后与顶盖(2)上的第一电极引出端子(21)电连接，呈U形的第二电极极耳组(7)弯折后与顶盖(2)上的第二电极引出端子(22)电连接；
各第一电极极耳组(6)中和/或各第二电极极耳组(7)中的至少一个形成有缓冲部，形成于第一电极极耳组(6)上的缓冲部为第一缓冲部(62)且第一缓冲部(62)包含该第一电极极耳组(6)的弯折部分，形成于第二电极极耳组(7)上的缓冲部为第二缓冲部(72)且第二缓冲部(72)包含该第一电极极耳组(6)的弯折部分。
2.根据权利要求1所述的电化学储能装置，其特征在于，
各第一电极极耳组(6)形成有：
第一焊接部(61)，用于使该第一电极极耳组(6)焊接于顶盖(2)上的第一电极引出端子(21)；
各第二电极极耳组(7)形成有：
第二焊接部(71)，用于使该第二电极极耳组(7)焊接于顶盖(2)上的第二电极引出端子(22)；并且
第一缓冲部(62)位于第一焊接部(61)与第一集流体之间，用于在第一焊接部(61)焊接于第一电极引出端子(21)之后使得该第一电极极耳组(6)处于非完全拉紧状态，以在所述电化学储能装置受到外部震动时缓解所述外部震动所产生的拉力对该第一电极极耳组(6)的拉伸破坏；
第二缓冲部(72)位于第二焊接部(71)与第二集流体之间，用于在第二焊接部(71)焊接于第二电极引出端子(22)之后使得该第二电极极耳组(7)处于非完全拉紧状态，以在所述电化学储能装置受到外部震动时缓解所述外部震动所产生的拉力对该第二电极极耳组(7)的拉伸破坏。
3.根据权利要求1所述的电化学储能装置，其特征在于，所述电化学储能装置还包括：
第一电极转接片(4)，用于将第一电极极耳组(6)与顶盖(2)上的第一电极引出端子(21)电连接；和/或
第二电极转接片(5)，用于将第二电极极耳组(7)与顶盖(2)上的第二电极引出端子(22)电连接。
4.根据权利要求3所述的电化学储能装置，其特征在于，
第一电极极耳组(6)为一组，位于电芯(3)的顶侧的一端；
第二电极极耳组(7)为一组，位于电芯(3)的顶侧的另一端。
5.根据权利要求3所述的电化学储能装置，其特征在于，
第一电极极耳组(6)为两组，分别位于电芯(3)的顶侧和底侧的一端；
第二电极极耳组(7)为两组，分别位于电芯(3)的顶侧和底侧的另一端；
全部第一电极极耳组(6)由同一第一电极转接片(4)或由不同的第一电极转接片(4)进行覆盖；
全部第二电极极耳组(7)由同一第二电极转接片(5)或不同的第二电极转接片(5)进行覆盖。
6.根据权利要求4所述的电化学储能装置，其特征在于，
第一电极转接片(4)包括：
第一上片体(41)，覆盖并电连接相应的弯折后的第一电极极耳组(6)的上表面；以及
第一下片体(42)，覆盖并电连接相应的弯折后的第一电极极耳组(6)的下表面，且电连接于顶盖(2)上的第一电极引出端子(21)；
第二电极转接片(5)包括：
第二上片体(51)，覆盖并电连接相应的弯折后的第二电极极耳组(7)的上表面；以及
第二下片体(52)，覆盖并电连接弯折后的第二电极极耳组(7)的下表面，且电连接于顶盖(2)上的第二电极引出端子(22)。
7.根据权利要求6所述的电化学储能装置，其特征在于，
第一上片体(41)包括：
第一上片体覆盖部(411)，覆盖并电连接相应的弯折后的第一电极极耳组(6)的上表面；
第一上片体连接部(412)，电连接于顶盖(2)上的第一电极引出端子(21)；以及
第一上片体缓冲部(413)，连接在第一上片体覆盖部(411)和第一上片体连接部(412)之间，用于在所述电化学储能装置受到外部震动时缓解所述外部震动所产生的拉力对第一上片体覆盖部(411)、第一上片体连接部(412)以及该第一电极极耳组(6)的拉伸破坏；
第一下片体(42)包括：
第一下片体覆盖部(421)，覆盖并电连接相应的弯折后的第一电极极耳组(6)的下表面；
第一下片体连接部(422)，电连接于顶盖(2)上的第一电极引出端子(21)；以及
第一下片体缓冲部(423)，连接在第一下片体覆盖部(421)和第一下片体连接部(422)之间，用于在所述电化学储能装置受到外部震动时缓解所述外部震动所产生的拉力对第一下片体覆盖部(421)、第一下片体连接部(422)以及该第一电极极耳组(6)的拉伸破坏；
第二上片体(51)包括：
第二上片体覆盖部(511)，覆盖并电连接相应的弯折后的第二电极极耳组(7)的上表面；
第二上片体连接部(512)，电连接于顶盖(2)上的第二电极引出端子(22)；以及
第二上片体缓冲部(513)，连接在第二上片体覆盖部(511)和第二上片体连接部(512)之间，用于在所述电化学储能装置受到外部震动时缓解所述外部震动所产生的拉力对第二上片体覆盖部(511)、第二上片体连接部(512)以及该第二电极极耳组(7)的拉伸破坏；
第二下片体(52)包括：
第二下片体覆盖部(521)，覆盖并电连接相应的弯折后的第二电极极耳组(7)的下表面；
第二下片体连接部(522)，电连接于顶盖(2)上的第二电极引出端子(22)；以及
第二下片体缓冲部(523)，连接在第二下片体覆盖部(521)和第二下片体连接部(522)之间，用于在所述电化学储能装置受到外部震动时缓解所述外部震动所产生的拉力对第二下片体覆盖部(521)、第二下片体连接部(522)以及该第二电极极耳组(7)的拉伸破坏。
8.根据权利要求5所述的电化学储能装置，其特征在于，第一电极转接片(4)包括：
两个单用电极转接片(43)，分别对应两个第一电极极耳组(6)；
各单用电极转接片(43)包括：
上覆盖部(431)，覆盖并电连接对应一个第一电极极耳组(6)的上表面；
上弯折缓冲部(432)，一侧连接于上覆盖部(431)；
下覆盖部(433)，覆盖并电连接该对应一个第一电极极耳组(6)的下表面；
下弯折缓冲部(434)，一侧连接于下覆盖部(433)；以及
电连接部(435)，两侧分别连接于上弯折缓冲部(432)的另一侧和下弯折缓冲部(434)的另一侧且电连接于顶盖(2)上的第一电极引出端子(21)；
第二电极转接片(5)包括：
两个单用电极转接片(53)，分别对应两个第二电极极耳组(7)；
各单用电极转接片(53)包括：
上覆盖部(531)，覆盖并电连接对应一个第二电极极耳组(7)的上表面；
上弯折缓冲部(532)，一侧连接于上覆盖部(531)；
下覆盖部(533)，覆盖并电连接该对应一个第二电极极耳组(7)的下表面；
下弯折缓冲部(534)，一侧连接于下覆盖部(533)；以及
电连接部(535)，两侧分别连接于上弯折缓冲部(532)的另一侧和下弯折缓冲部(534)的另一侧且电连接于顶盖(2)上的第二电极引出端子(22)。
9.根据权利要求5所述的电化学储能装置，其特征在于，
第一电极转接片(4)包括：
一个单用电极转接片(43)，对应一个第一电极极耳组(6)，单用电极转接片(43)包括：
上覆盖部(431)，覆盖并电连接对应一个第一电极极耳组(6)的上表面；
上弯折缓冲部(432)，一侧连接于上覆盖部(431)；
下覆盖部(433)，覆盖并电连接该对应一个第一电极极耳组(6)的下表面；
下弯折缓冲部(434)，一侧连接于下覆盖部(433)；以及
电连接部(435)，两侧分别连接于上弯折缓冲部(432)的另一侧和下弯折缓冲部(434)的另一侧且电连接于顶盖(2)上的第一电极引出端子(21)；以及
一个复用电极转接片(44)，包括：
上覆盖段(441)，覆盖并电连接处于顶侧的第一电极极耳组(6)的上表面；
上弯折缓冲段(442)，一侧连接于上覆盖段(441)；
下覆盖段(443)，覆盖并电连接处于底侧的第一电极极耳组(6)的下表面；
下弯折缓冲段(444)，一侧连接于下覆盖段(443)；以及
电连接段(445)，两侧分别连接于上弯折缓冲段(442)的另一侧和下弯折缓冲段(444)的另一侧且电连接于顶盖(2)上的第一电极引出端子(21)；
其中，
当单用电极转接片(43)设置于处于顶侧的第一电极极耳组(6)时，复用电极转接片(44)的上覆盖段(441)覆盖并电连接单用电极转接片(43)的上覆盖部(431)；
当单用电极转接片(43)设置于处于底侧的第一电极极耳组(6)时，复用电极转接片(44)的下覆盖段(443)覆盖并电连接单用电极转接片(43)的下覆盖部(433)；
第二电极转接片(5)包括：
一个单用电极转接片(53)，对应一个第二电极极耳组(7)，单用电极转接片(53)包括：
上覆盖部(531)，覆盖并电连接对应一个第二电极极耳组(7)的上表面；
上弯折缓冲部(532)，一侧连接于上覆盖部(531)；
下覆盖部(533)，覆盖并电连接该对应一个第二电极极耳组(7)的下表面；
下弯折缓冲部(534)，一侧连接于下覆盖部(533)；以及
电连接部(535)，两侧分别连接于上弯折缓冲部(532)的另一侧和下弯折缓冲部(534)的另一侧且电连接于顶盖(2)上的第二电极引出端子(22)；以及
一个复用电极转接片(54)，包括：
上覆盖段(541)，覆盖并电连接处于顶侧的第二电极极耳组(7)的上表面；
上弯折缓冲段(542)，一侧连接于上覆盖段(541)；
下覆盖段(543)，覆盖并电连接处于底侧的第二电极极耳组(7)的下表面；
下弯折缓冲段(544)，一侧连接于下覆盖段(543)；以及
电连接段(545)，两侧分别连接于上弯折缓冲段(542)的另一侧和下弯折缓冲段(544)的另一侧且电连接于顶盖(2)上的第二电极引出端子(22)；
其中，
当单用电极转接片(53)设置于处于顶侧的第二电极极耳组(7)时，复用电极转接片(54)的上覆盖段(541)覆盖并电连接单用电极转接片(53)的上覆盖部(531)；
当单用电极转接片(53)设置于处于底侧的第二电极极耳组(7)时，复用电极转接片(54)的下覆盖段(543)覆盖并电连接单用电极转接片(53)的下覆盖部(533)。
10.根据权利要求5所述的电化学储能装置，其特征在于，
第一电极转接片(4)包括：
一个复用电极转接片(44)，包括：
上覆盖段(441)，覆盖并电连接处于顶侧的第一电极极耳组(6)的上表面或下表面；
上弯折缓冲段(442)，一侧连接于上覆盖段(441)；
下覆盖段(443)，覆盖并电连接处于底侧的第一电极极耳组(6)的下表面或上表面；
下弯折缓冲段(444)，一侧连接于下覆盖段(443)；以及
电连接段(445)，两侧分别连接于上弯折缓冲段(442)的另一侧和下弯折缓冲段(444)的另一侧且电连接于顶盖(2)上的第一电极引出端子(21)；
第二电极转接片(5)包括：
一个复用电极转接片(54)，包括：
上覆盖段(541)，覆盖并电连接处于顶侧的第二电极极耳组(7)的上表面或下表面；
上弯折缓冲段(542)，一侧连接于上覆盖段(541)；
下覆盖段(543)，覆盖并电连接处于底侧的第二电极极耳组(7)的下表面或上表面；
下弯折缓冲段(544)，一侧连接于下覆盖段(543)；以及
电连接段(545)，两侧分别连接于上弯折缓冲段(542)的另一侧和下弯折缓冲段(544)的另一侧且电连接于顶盖(2)上的第二电极引出端子(22)。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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