CN218351674U - 一种圆柱电池极耳、圆柱电池极片及圆柱电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱电池极耳、圆柱电池极片及圆柱电池，其中，圆柱电池极耳包括极耳本体，极耳本体由集流体的空箔区通过切割形成，且涂覆有极耳涂层。本实用新型提供的一种圆柱电池极耳、圆柱电池极片及圆柱电池，通过在由集流体的空箔区切割形成的极耳本体上涂覆极耳涂层，不仅可以起到一定的支撑作用，减少极耳的下弯幅度，从而降低极耳出现倒插现象的可能性，而且极耳涂层的绝缘能力使得即使极耳出现了倒插现象也不至于引发短路风险，另外，极耳涂层起到的隔热作用可以防止在焊接时隔膜受热过高而出现收缩，提高了电芯的安全性能。

Description

一种圆柱电池极耳、圆柱电池极片及圆柱电池

技术领域

本实用新型涉及极耳技术领域，尤其涉及一种圆柱电池极耳、圆柱电池极片及圆柱电池。

背景技术

传统的圆柱电池的正、负极耳数目少，且正、负极耳为外部极耳分别与正、负极片焊接引出，极片本身是没有极耳的。4680圆柱电池作为一种新型的圆柱电池，采用了全极耳的工艺设计，即直接从正、负极片上分别剪出多个正、负极耳，通过提高极耳的接触面积，进而提高了圆柱电池的功率。但是由于圆柱电池所用的箔材厚度较薄，质地偏软，因此在进行极耳收集时，从正、负极片剪出的正、负极耳没有支撑，容易向下弯曲而出现倒插现象，进而导致正、负极耳有可能与电芯接触，存在短路的风险，而且正、负极片剪出的正、负极耳在与集流盘或壳体进行焊接时，焊接的温度较高，容易使隔膜受热收缩，从而容易造成圆柱电池内部的正极与负极接触，导致圆柱电池短路，引发风险。

因此，需要对圆柱电池的极耳进行改进，以解决现有技术存在的上述问题，进而增加其应用性。

以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

实用新型内容

本实用新型提供一种圆柱电池极耳、圆柱电池极片及圆柱电池，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供一种圆柱电池极耳，包括极耳本体1，所述极耳本体1由集流体2的空箔区通过切割形成，所述极耳本体1上涂覆有极耳涂层3。

进一步地，所述圆柱电池极耳中，所述极耳涂层3由氧化铝、粘结剂和绝缘胶混合而成。

进一步地，所述圆柱电池极耳中，所述极耳涂层3位于所述极耳本体1的一个表面上。

进一步地，所述圆柱电池极耳中，所述极耳涂层(3)位于所述极耳本体(1)的两个表面上；

所述极耳本体(1)远离电芯的一个表面留有空白区。

进一步地，所述圆柱电池极耳中，所述空白区的宽度为3-5mm。

第二方面，本实用新型实施例提供一种圆柱电池极片，包括集流体2、极性材料涂层4以及如上述第一方面所述的圆柱电池极耳；

所述极性材料涂层4涂覆在所述集流体2的表面上；

所述集流体2的宽度方向的一端留有未涂覆所述极性材料涂层4的空箔区；

所述空箔区通过切割形成有所述圆柱电池极耳。

进一步地，所述圆柱电池极片中，所述极性材料涂层4涂覆在所述集流体2的两个表面和/或所述集流体2的两个表面中的其中一个表面上。

第三方面，本实用新型实施例提供一种圆柱电池，包括电芯，所述电芯包括正极片、负极片以及间隔所述正极片和所述负极片的隔膜；其中，

所述正极片和所述负极片为如上述第二方面所述的圆柱电池极片。

进一步地，所述圆柱电池中，位于所述电芯最外的若干圈的所述极耳本体(1)上不涂覆所述极耳涂层(3)。

进一步地，所述圆柱电池中，位于所述电芯最外的1-5圈的所述极耳本体(1)上不涂覆所述极耳涂层(3)。

本实用新型实施例提供的一种圆柱电池极耳、圆柱电池极片及圆柱电池，通过在由集流体的空箔区切割形成的极耳本体上涂覆极耳涂层，不仅可以起到一定的支撑作用，减少极耳的下弯幅度，从而降低极耳出现倒插现象的可能性，而且极耳涂层的绝缘能力使得即使极耳出现了倒插现象也不至于引发短路风险，另外，极耳涂层起到的隔热作用可以防止在焊接时隔膜受热过高而出现收缩，提高了电芯的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的一种圆柱电池极耳的结构正视示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的一种圆柱电池极耳的结构侧视示意图；

图3是本实用新型实施例二提供的一种圆柱电池极片(未涂覆极性材料涂层)的结构正视示意图；

图4是本实用新型实施例二提供的一种圆柱电池极片(未涂覆极性材料涂层)的结构侧视示意图；

图5是本实用新型实施例二提供的一种圆柱电池极片(涂覆极性材料涂层)的结构正视示意图；

图6是本实用新型实施例二提供的一种圆柱电池极片(涂覆极性材料涂层)的结构侧视示意图。

附图标记：

极耳本体1，集流体2，极耳涂层3，极性材料涂层4。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”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设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本实用新型的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

有鉴于上述现有的圆柱电池的全极耳结构存在的缺陷，本申请人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种具有新型全极耳结构的圆柱电池，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

请参考图1-2，本实用新型实施例提供一种圆柱电池极耳，包括极耳本体1，所述极耳本体1由集流体2的空箔区通过切割形成，所述极耳本体1上涂覆有极耳涂层3；

所述极耳涂层3由氧化铝、粘结剂和绝缘胶混合而成。

需要说明的是，集流体2的材料可以根据实际需要进行设置，在此不作进一步的限定。例如，正极片中的集流体2可以为铝箔，负极片中的集流体2可以为铜箔。

本实施例中的圆柱电池为4680圆柱电池，采用了全极耳的工艺设计，即极耳本体1是由集流体2的空箔区通过切割的方式形成，由于是使用集流体2本身来实现电流收集，这样电池内部的电流分布更加均匀，成倍地增大了电流的传导面积、缩短了电流的传导距离，从而大幅降低了电池的内阻，减少了发热量，延长了电池的寿命，并提高了充放电峰值功率，但如背景技术中提及的，现有的4680圆柱电池的全极耳结构存在极耳倒插以及在极耳与集流盘或壳体焊接过程中隔膜受热收缩的问题，因此本实施例从极耳本体1的生产工艺方面进行改进，在极耳本体1上涂覆由氧化铝、粘结剂和绝缘胶混合而成的极耳涂层3，该极耳涂层3的存在可对极耳本体1起到一定的制成作用，减少极耳的下弯幅度，从而降低极耳出现倒插现象的可能性。在极耳涂层3中，氧化铝作为一种常用的耐火材料，若涂覆在极耳本体1上，则可以起到一定的隔热作用，这样在极耳本体1与集流盘或壳体焊接过程中，氧化铝便可防止隔膜因受热过高而出现收缩的现象，从而防止发生电芯短路，提高电芯的安全性能；而绝缘胶涂覆在极耳本体1上，则可以起到一定的绝缘作用，这样即使极耳本体1出现了倒插现象，也可隔绝极耳本体1与电芯的接触，从而不至于引发短路风险，进一步地提高了电芯的安全性能。

在本实施例中，对于所述极耳涂层3的涂覆实施方式可以有很多种，也不局限于某一种，但出于能够更好地理解本实施例的目的，现以其中的两种进行详细介绍。

在第一种实施方式中，所述极耳涂层3位于所述极耳本体1的一个表面上。

需要说明的是，涂覆有极耳涂层3的表面为极耳本体1面向或者说靠近电芯的一面。因为目前4680圆柱电池在收集极耳时，极耳本体1的其中一个表面是面向电芯的，另一个表面则是面向集流盘或壳体的，因此极耳本体1上只有面向电芯的那个表面才有与电芯接触的风险，也就只有面向电芯的那个表面才需要涂覆极耳涂层3，而面向集流盘或壳体的那个表面不需要涂覆极耳涂层3。示例性地，本实施例以该种实施方式进行图示。

在第二种实施方式中，所述极耳涂层3位于所述极耳本体1的两个表面上；

所述极耳本体1远离电芯的一个表面留有空白区。

需要说明的是，相比于第一种实施方式而言，本实施方式中无论是极耳本体1上靠近电芯的一面，还是远离电芯的一面都统一涂覆有极耳涂层3，以此来进一步提高极耳本体1的使用安全性能，但由于极耳本体1上远离电芯的一面(即面向集流盘或壳体的一面)是需要与集流盘或壳体焊接的，因此需要留出用于与集流盘或壳体焊接的空白区。

优选地，所述空白区的宽度为3-5mm。当然，还可根据具体需求调整所述空白区的宽度设定值。

尽管本文中较多的使用了诸如极耳本体，集流体，极耳涂层，极性材料涂层等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

本实用新型实施例提供的一种圆柱电池极耳，通过在由集流体的空箔区切割形成的极耳本体上涂覆由氧化铝、粘结剂和绝缘胶混合而成的极耳涂层，不仅可以起到一定的支撑作用，减少极耳的下弯幅度，从而降低极耳出现倒插现象的可能性，而且绝缘胶的绝缘能力使得即使极耳出现了倒插现象也不至于引发短路风险，另外，氧化铝起到的隔热作用可以防止在焊接时隔膜受热过高而出现收缩，提高了电芯的安全性能。

实施例二

请参考图3-6，本实用新型实施例提供一种圆柱电池极片，包括集流体2、极性材料涂层4以及如上述实施例一所述的圆柱电池极耳；

所述极性材料涂层4涂覆在所述集流体2的表面上；

所述集流体2的宽度方向的一端留有未涂覆所述极性材料涂层4的空箔区；

所述空箔区通过切割形成有所述圆柱电池极耳。

需要说明的是，负极片和正极片中的极性材料涂层4中活性物质的种类和比例也是可以根据实际需要进行设置的，在此不作进一步的限定。例如，负极片中的极性材料涂层4中的活性物质可以包括石墨、硬碳、硅、氧化亚硅等材料，正极片中的极性材料涂层4中的活性物质可以包括钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂等材料。

由于4680圆柱电池的极耳是直接从集流体2上切割形成的，因此需要在集流体2上留出可切割出极耳的空箔区，该空箔区不需要涂覆极性材料涂层4，且具体的，该空箔区位于集流体2的宽度方向的一端。

在本实施例中，所述极性材料涂层4涂覆在所述集流体2的两个表面和/或所述集流体2的两个表面中的其中一个表面上。

本实用新型实施例提供的一种圆柱电池极片，通过在由集流体的空箔区切割形成的极耳本体上涂覆由氧化铝、粘结剂和绝缘胶混合而成的极耳涂层，不仅可以起到一定的支撑作用，减少极耳的下弯幅度，从而降低极耳出现倒插现象的可能性，而且绝缘胶的绝缘能力使得即使极耳出现了倒插现象也不至于引发短路风险，另外，氧化铝起到的隔热作用可以防止在焊接时隔膜受热过高而出现收缩，提高了电芯的安全性能。

实施例三

本实用新型实施例提供一种圆柱电池，包括电芯，所述电芯包括正极片、负极片以及间隔所述正极片和所述负极片的隔膜；其中，

所述正极片和所述负极片为如上述实施例二所述的圆柱电池极片。

需要说明的是，所述圆柱电池还包括封装壳体，所述电芯容纳在所述封装壳体内，并且在所述封装壳体内填充有电解液，鉴于该些设计在现有技术中已多有实现，也不是本方案设计的重点，在此不做深入的阐述。

在本实施例中，位于所述电芯最外的若干圈的所述极耳本体(1)上不涂覆所述极耳涂层(3)。

需要说明的是，考虑到位于所述电芯最外的几圈实际上在进行极耳收集时发生与电芯接触风险的可能性较低，本实施例限定位于所述电芯最外的若干圈的所述极耳本体(1)上不涂覆所述极耳涂层(3)。

优选地，位于所述电芯最外的1-5圈的所述极耳本体(1)上不涂覆所述极耳涂层(3)。当然，还可根据具体需求调整最外若干圈的具体设定值。

本实用新型实施例提供的一种圆柱电池，通过在由集流体的空箔区切割形成的极耳本体上涂覆由氧化铝、粘结剂和绝缘胶混合而成的极耳涂层，不仅可以起到一定的支撑作用，减少极耳的下弯幅度，从而降低极耳出现倒插现象的可能性，而且绝缘胶的绝缘能力使得即使极耳出现了倒插现象也不至于引发短路风险，另外，氧化铝起到的隔热作用可以防止在焊接时隔膜受热过高而出现收缩，提高了电芯的安全性能。

至此，以说明和描述的目的提供上述实施例的描述。不意指穷举或者限制本公开。特定的实施例的单独元件或者特征通常不受到特定的实施例的限制，但是在适用时，即使没有具体地示出或者描述，其可以互换和用于选定的实施例。在许多方面，相同的元件或者特征也可以改变。这种变化不被认为是偏离本公开，并且所有的这种修改意指为包括在本公开的范围内。

提供示例实施例，从而本公开将变得透彻，并且将会完全地将该范围传达至本领域内技术人员。为了透彻理解本公开的实施例，阐明了众多细节，诸如特定零件、装置和方法的示例。显然，对于本领域内技术人员，不需要使用特定的细节，示例实施例可以以许多不同的形式实施，而且两者都不应当解释为限制本公开的范围。在某些示例实施例中，不对公知的工序、公知的装置结构和公知的技术进行详细地描述。

在此，仅为了描述特定的示例实施例的目的使用专业词汇，并且不是意指为限制的目的。除非上下文清楚地作出相反的表示，在此使用的单数形式“一个”和“该”可以意指为也包括复数形式。术语“包括”和“具有”是包括在内的意思，并且因此指定存在所声明的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或额外地具有一个或以上的其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。除非明确地指示了执行的次序，在此描述的该方法步骤、处理和操作不解释为一定需要按照所论述和示出的特定的次序执行。还应当理解的是，可以采用附加的或者可选择的步骤。

当元件或者层称为是“在……上”、“与……接合”、“连接到”或者“联接到”另一个元件或层，其可以是直接在另一个元件或者层上、与另一个元件或层接合、连接到或者联接到另一个元件或层，也可以存在介于其间的元件或者层。与此相反，当元件或层称为是“直接在……上”、“与……直接接合”、“直接连接到”或者“直接联接到”另一个元件或层，则可能不存在介于其间的元件或者层。其他用于描述元件关系的词应当以类似的方式解释(例如，“在……之间”和“直接在……之间”、“相邻”和“直接相邻”等)。在此使用的术语“和/或”包括该相关联的所罗列的项目的一个或以上的任一和所有的组合。虽然此处可能使用了术语第一、第二、第三等以描述各种的元件、组件、区域、层和/或部分，这些元件、组件、区域、层和/或部分不受到这些术语的限制。这些术语可以只用于将一个元件、组件、区域或部分与另一个元件、组件、区域或部分区分。除非由上下文清楚地表示，在此使用诸如术语“第一”、“第二”及其他数值的术语不意味序列或者次序。因此，在下方论述的第一元件、组件、区域、层或者部分可以采用第二元件、组件、区域、层或者部分的术语而不脱离该示例实施例的教导。

空间的相对术语，诸如“内”、“外”、“在下面”、“在……的下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，在此可出于便于描述的目的使用，以描述如图中所示的一个元件或者特征和另外一个或多个元件或者特征之间的关系。空间的相对术语可以意指包含除该图描绘的取向之外该装置的不同的取向。例如如果翻转该图中的装置，则描述为“在其他元件或者特征的下方”或者“在元件或者特征的下面”的元件将取向为“在其他元件或者特征的上方”。因此，示例术语“在……的下方”可以包含朝上和朝下的两种取向。该装置可以以其他方式取向(旋转90度或者其他取向)并且以此处的空间的相对描述解释。

Claims (9)

1.一种圆柱电池极耳，包括极耳本体(1)，所述极耳本体(1)由集流体(2)的空箔区通过切割形成，其特征在于，所述极耳本体(1)上涂覆有极耳涂层(3)。

2.根据权利要求1所述的圆柱电池极耳，其特征在于，所述极耳涂层(3)位于所述极耳本体(1)的一个表面上。

3.根据权利要求1所述的圆柱电池极耳，其特征在于，所述极耳涂层(3)位于所述极耳本体(1)的两个表面上；

所述极耳本体(1)远离电芯的一个表面留有空白区。

4.根据权利要求3所述的圆柱电池极耳，其特征在于，所述空白区的宽度为3-5mm。

5.一种圆柱电池极片，其特征在于，包括集流体(2)、极性材料涂层(4)以及如权利要求1-4中任一项所述的圆柱电池极耳；

所述极性材料涂层(4)涂覆在所述集流体(2)的表面上；

所述集流体(2)的宽度方向的一端留有未涂覆所述极性材料涂层(4)的空箔区；

所述空箔区通过切割形成有所述圆柱电池极耳。

6.根据权利要求5所述的圆柱电池极片，其特征在于，所述极性材料涂层(4)涂覆在所述集流体(2)的两个表面和/或所述集流体(2)的两个表面中的其中一个表面上。

7.一种圆柱电池，包括电芯，其特征在于，所述电芯包括正极片、负极片以及间隔所述正极片和所述负极片的隔膜；其中，

所述正极片和所述负极片为如权利要求5-6中任一项所述的圆柱电池极片。

8.根据权利要求7所述的圆柱电池，其特征在于，位于所述电芯最外的若干圈的所述极耳本体(1)上不涂覆所述极耳涂层(3)。

9.根据权利要求8所述的圆柱电池，其特征在于，位于所述电芯最外的1-5圈的所述极耳本体(1)上不涂覆所述极耳涂层(3)。

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