CN218957772U - 电池极片、电池及电动交通工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池极片，包括极片本体和外接集流体，所述极片本体包括主体部和集流体连接部，所述集流体连接部位于所述主体部沿所述极片本体的宽度方向上的一侧；所述外接集流体包括极片连接部以及从所述极片连接部的一端弯折延伸形成的弯折部，所述极片连接部与所述集流体连接部层叠设置并与所述集流体连接部固定连接，所述弯折部位于所述极片连接部远离所述极片本体的一侧，所述弯折部与水平方向呈一定夹角倾斜设置。本实用新型还提供一种电池和电动交通工具。

Description

电池极片、电池及电动交通工具

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池极片、电池及电动交通工具。

背景技术

随着电子技术的发展，锂离子电池具有的比功率高、循环寿命长、安全性能好以及无污染等优点使其得到广泛地应用。传统的卷绕式电池主要为单极耳或多极耳的卷绕式电池，全极耳卷绕式电池由于其内阻低、能量密度高越来越受到认可。

全极耳卷绕式电池的制造方式通常是分别将正负极片的一端涂覆活性材料(该涂覆有活性材料的部分称为涂覆区)，其另一端为空白部分(即未涂覆活性材料，该部分称为空箔区)，在正负极片卷绕过程中(或者是正负极片卷绕完成后)，通过将上述空白部分抚平(揉平)形成全极耳。

在上述空白部分向内折叠的过程中，为了抚平极耳，通常需要在垂直于极片的表面(即卷绕后形成的圆柱电池的两个圆柱形端面)施加较大的压力，这容易导致内部正负极片上的活性材料脱落，甚至引起内部极片的变形，大大降低了卷绕式电池的使用性能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电池极片，其在卷绕时无需对极耳进行揉平，减少了因极耳揉平动作而带来的极片上活性材料脱落、卷绕电芯内极片和隔膜打皱、破损等问题，减少了电芯发生短路的风险。

本实用新型的一种实施例提供一种电池极片，包括极片本体和外接集流体，所述极片本体包括主体部和集流体连接部，所述集流体连接部位于所述主体部沿所述极片本体的宽度方向上的一侧；所述外接集流体包括极片连接部以及从所述极片连接部的一端弯折延伸形成的弯折部，所述极片连接部与所述集流体连接部层叠设置并与所述集流体连接部固定连接，所述弯折部位于所述极片连接部远离所述极片本体的一侧，所述弯折部与水平方向呈一定夹角倾斜设置。

在一种可实现的方式中，所述主体部至少一侧的表面上设置有活性物质，所述集流体连接部的表面未设置活性物质。

在一种可实现的方式中，所述弯折部与水平方向之间形成的夹角为锐角。

在一种可实现的方式中，所述弯折部与水平方向之间形成的夹角为30°～60°。

在一种可实现的方式中，所述弯折部包括至少一个极耳，所述极耳与所述极片连接部相连，所述极耳与水平方向呈一定夹角倾斜设置。

在一种可实现的方式中，所述弯折部还包括中间连接部，所述中间连接部位于所述极耳与所述极片连接部之间，所述极耳通过所述中间连接部与所述极片连接部相连。

在一种可实现的方式中，所述极耳的数量为多个，多个所述极耳沿所述外接集流体的长度方向依次排列设置。

在一种可实现的方式中，多个所述极耳沿所述外接集流体的长度方向彼此紧挨设置；或者，多个所述极耳沿所述外接集流体的长度方向依次间隔设置。

在一种可实现的方式中，多个所述极耳沿所述外接集流体的长度方向依次间隔设置，且各相邻的两个所述极耳之间的间距相等或不相等。

在一种可实现的方式中，所述集流体连接部的宽度为c，所述主体部的宽度为b，所述外接集流体的总宽度为w；

所述电池极片为正极片，则有：c/w＝(0.3～0.5)；和/或，c/b＝(0.01～0.11)；

和/或，所述电池极片为负极片，则有：c/w＝(0.1～0.25)；和/或，c/b＝(0.003～0.03)。

在一种可实现的方式中，所述电池极片为正极片，所述外接集流体的厚度与所述极片本体的厚度之比为0.06～0.11；

和/或，所述电池极片为负极片，所述外接集流体的厚度与所述极片本体的厚度之比为0.03～0.08，或0.03～0.06。

在一种可实现的方式中，所述极片连接部与所述集流体连接部通过焊接固定。

本实用新型的另一种实施例提供一种电池，包括正极片和负极片，所述正极片和/或所述负极片为以上所述的电池极片。

本实用新型的另一种实施例提供一种电动交通工具，包括上述的电池。

本实用新型提供的电池极片，通过在极片本体上设置外接集流体，由于外接集流体的弯折部与水平方向呈一定夹角倾斜设置，故电池极片的弯折部在卷绕过程中会顺着电池极片的卷绕方向自动向孔芯(即卷绕中心)处折叠，从而省去了对极耳进行揉平的环节，减少了因极耳揉平动作而带来的极片上活性材料脱落、卷绕电芯内极片和隔膜打皱、破损等问题，减少了电池发生短路的风险。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例中电池极片的结构示意图。

图2为图1的结构分解示意图。

图3为图1的侧视图。

图4为本实用新型第二实施例中外接集流体的结构示意图。

图5为本实用新型第三实施例中外接集流体的结构示意图。

图6为本实用新型第四实施例中外接集流体的结构示意图。

图7为本实用新型第五实施例中外接集流体的结构示意图。

图8为图7的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本实用新型的说明书和权利要求书中所涉及的上、下、左、右、前、后、顶、底等(如果存在)方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

如图1至图3所示，本实用新型的一种实施例提供的电池极片，包括极片本体1和外接集流体2，极片本体1包括主体部11和集流体连接部12，集流体连接部12位于主体部11沿极片本体1的宽度方向Y上的一侧。外接集流体2包括极片连接部21以及从极片连接部21的一端弯折延伸形成的弯折部22，极片连接部21与集流体连接部12层叠设置并与集流体连接部12固定连接，弯折部22位于极片连接部21远离极片本体1的一侧，弯折部22与水平方向X呈一定夹角倾斜设置。

具体地，本实施例提供的电池极片，通过在极片本体1上设置外接集流体2，由于外接集流体2的弯折部22与水平方向X呈一定夹角倾斜设置，故电池极片的弯折部22在卷绕过程中会顺着电池极片的卷绕方向自动向孔芯(即卷绕中心)处折叠，从而省去了对极耳进行揉平的环节，减少了因极耳揉平动作而带来的极片上活性材料脱落、卷绕电芯内极片和隔膜打皱、破损等问题，减少了电池发生短路的风险。

如图2及图3所示，作为一种实施方式，主体部11至少一侧的表面上设置有活性物质10，集流体连接部12的表面未设置活性物质10。

作为一种实施方式，上述电池极片可以为正极片和/或负极片。

作为一种实施方式，上述电池极片为全极耳极片。

如图3所示，作为一种实施方式，弯折部22与水平方向X之间形成的夹角a为锐角。

如图3所示，作为一种实施方式，弯折部22与水平方向X之间形成的夹角a为30°～60°。优选地，弯折部22与水平方向X之间形成的夹角a为40°～50°。

具体地，当弯折部22与水平方向X之间形成的夹角a在上述角度范围内时，能够更有利于弯折部22在卷绕过程中顺着电池极片的卷绕方向自动向孔芯处折叠。

如图1及图2所示，作为一种实施方式，弯折部22包括至少一个极耳221，极耳221与极片连接部21相连，极耳221与水平方向X呈一定夹角倾斜设置，极耳221在电池极片卷绕过程中会顺着电池极片的卷绕方向自动向孔芯处折叠。

如图1及图2所示，作为一种实施方式，极耳221的数量为多个，多个极耳221沿外接集流体2的长度方向L依次排列设置。

如图1及图2所示，作为一种实施方式，多个极耳221沿外接集流体2的长度方向L彼此紧挨设置(即相邻的极耳221之间未设置间隔)。

如图4所示，作为另一种实施方式，多个极耳221沿外接集流体2的长度方向L依次间隔设置，且各相邻的两个极耳221之间的间距相等(即各个极耳221为等间距设置)。

如图5所示，作为另一种实施方式，多个极耳221沿外接集流体2的长度方向L依次间隔设置，且各相邻的两个极耳221之间的间距不相等；例如，各相邻的两个极耳221之间的间距逐渐增大。

如图1及图2所示，作为一种实施方式，多个极耳221的宽度相等。当然，在其他实施例中，各个极耳221的宽度也可以不相等。

如图1及图2所示，作为一种实施方式，极耳221的形状为梯形。如图6所示，作为另一种实施方式，极耳221的形状为平行四边形。当然，在其他实施例中，极耳221的形状还可以为三角形、抛物线形(即圆弧形)等结构。

如图1及图2所示，作为一种实施方式，极耳221直接与极片连接部21相连(即整个弯折部22均切割形成极耳221，极耳221的底边与弯折部22和极片连接部21的弯折线重合)。

如图7及图8所示，作为另一种实施方式，弯折部22还包括中间连接部222，中间连接部222位于极耳221与极片连接部21之间，中间连接部222与水平方向X呈一定夹角倾斜设置(整个弯折部22为平面结构，中间连接部222与极耳221的倾斜角度相同)，极耳221通过中间连接部222与极片连接部21相连。

如图3所示，作为一种实施方式，极片连接部21的宽度与集流体连接部12的宽度相等，使得极片连接部21在与集流体连接部12叠加时两者的两端能够分别对齐。当然，在其他实施例中，极片连接部21的宽度与集流体连接部12的宽度也可以不相等。

如图1及图2所示，作为一种实施方式，集流体连接部12的宽度为c，主体部11的宽度为b，外接集流体2的总宽度为w(即外接集流体2在未弯折前的宽度，也即极片连接部21的宽度与弯折部22的宽度之和)；

当电池极片为正极片时，则有：c/w＝(0.3～0.5)，或为0.34～0.43，或为0.35～0.38，或为0.36；同时，c/b＝(0.01～0.11)，或为0.038～0.045，或为0.040～0.043，或为0.041。

当电池极片为负极片时，则有：c/w＝(0.1～0.25)，或为0.129～0.207，或为0.138～0.194，或为0.167；同时，c/b＝(0.003～0.03)，或为0.0114～0.0170，或为0.0143。

一般来说，外接集流体2的厚度与极片本体1的厚度取决于实际极片设计的面密度。作为一种实施方式，当电池极片为正极片时，外接集流体2的厚度与极片本体1的厚度(包括活性物质10的厚度)之比为0.06～0.11，或为0.0809～0.0970，或为0.0815～0.0963，或为0.0889。当电池极片为负极片时，外接集流体2的厚度与极片本体1的厚度(包括活性物质10的厚度)之比为0.03～0.08，或为0.0470～0.0556，或为0.0508。

作为一种实施方式，极片连接部21与集流体连接部12通过焊接固定。

作为一种实施方式，极片连接部21与集流体连接部12通过超声滚焊固定。

本实用新型实施例还提供一种电池，尤其是一种圆柱电池，包括正极片和负极片，所述正极片和/或所述负极片为以上的电池极片。

作为一种实施方式，该电池还包括集流盘(图未示)，电池极片在卷绕完成后，该集流盘与电池极片上的极耳221通过焊接固定。

本实用新型实施例还提供一种电动交通工具，包括上述的电池。

本实用新型实施例还提供一种电池的制备方法，包括以下步骤：

S10、制备外接集流体2：在一定宽度的空箔材上通过切割形成极耳221(极耳221的形状可为梯形、三角形、平行四边形、抛物线形等)，并通过按压或辊压等方式将极耳221处理成与水平方向呈一定倾斜角度的状态，方便后续卷绕时极耳221向孔芯处折叠以及后续与集流盘的焊接。

S20、制备电池极片：将上述制备好的外接集流体2的极片连接部21与极片本体1的集流体连接部12叠加后通过滚焊(例如超声焊)的方式进行焊接固定，制得电池极片，该电池极片包括正极片和负极片。

S30、制备电池：将上述制备好的正极片、负极片和隔膜叠加后进行卷绕，卷绕时正极片和负极片上的极耳221自动向孔芯处折叠；然后将正极集流盘按压至正极片的极耳221上并通过激光焊接进行固定，将负极集流盘按压至负极片的极耳221上并通过激光焊接进行固定，得到电芯，再将电芯封装于壳体内得到电池。

使用上述外接集流体2进行焊接，在焊接时不容易出现虚焊，提高了集流盘焊接的良率；同时上述方法省去了对极耳221进行揉平的环节，减少了因极耳221揉平动作而带来的极片上活性材料脱落、卷绕电芯内极片和隔膜打皱、破损等问题，减少了电池发生短路的风险。

本实用新型实施例提供的电池极片，通过在极片本体1上设置外接集流体2，由于外接集流体2的弯折部22与水平方向X呈一定夹角倾斜设置，故电池极片的弯折部22在卷绕过程中会顺着电池极片的卷绕方向自动向孔芯处折叠，从而省去了对极耳221进行揉平的环节，减少了因极耳221揉平动作而带来的极片上活性材料脱落、卷绕电芯内极片和隔膜打皱、破损等问题，减少了电池发生短路的风险。而且，上述结构的电池极片与各种全极耳圆柱电池体系具有良好的兼容性，不会对电池的电性能产生不利的影响。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种电池极片，其特征在于，包括极片本体(1)和外接集流体(2)，所述极片本体(1)包括主体部(11)和集流体连接部(12)，所述集流体连接部(12)位于所述主体部(11)沿所述极片本体(1)的宽度方向(Y)上的一侧；所述外接集流体(2)包括极片连接部(21)以及从所述极片连接部(21)的一端弯折延伸形成的弯折部(22)，所述极片连接部(21)与所述集流体连接部(12)层叠设置并与所述集流体连接部(12)固定连接，所述弯折部(22)位于所述极片连接部(21)远离所述极片本体(1)的一侧，所述弯折部(22)与水平方向(X)呈一定夹角倾斜设置。

2.如权利要求1所述的电池极片，其特征在于，所述主体部(11)至少一侧的表面上设置有活性物质(10)，所述集流体连接部(12)的表面未设置活性物质(10)。

3.如权利要求1所述的电池极片，其特征在于，所述弯折部(22)与水平方向(X)之间形成的夹角(a)为锐角。

4.如权利要求3所述的电池极片，其特征在于，所述弯折部(22)与水平方向(X)之间形成的夹角(a)为30°～60°。

5.如权利要求1所述的电池极片，其特征在于，所述弯折部(22)包括至少一个极耳(221)，所述极耳(221)与所述极片连接部(21)相连，所述极耳(221)与水平方向(X)呈一定夹角倾斜设置。

6.如权利要求5所述的电池极片，其特征在于，所述弯折部(22)还包括中间连接部(222)，所述中间连接部(222)位于所述极耳(221)与所述极片连接部(21)之间，所述极耳(221)通过所述中间连接部(222)与所述极片连接部(21)相连。

7.如权利要求5所述的电池极片，其特征在于，所述极耳(221)的数量为多个，多个所述极耳(221)沿所述外接集流体(2)的长度方向(L)依次排列设置。

8.如权利要求7所述的电池极片，其特征在于，多个所述极耳(221)沿所述外接集流体(2)的长度方向(L)彼此紧挨设置；或者，多个所述极耳(221)沿所述外接集流体(2)的长度方向(L)依次间隔设置。

9.如权利要求8所述的电池极片，其特征在于，多个所述极耳(221)沿所述外接集流体(2)的长度方向(L)依次间隔设置，且各相邻的两个所述极耳(221)之间的间距相等或不相等。

10.如权利要求1所述的电池极片，其特征在于，所述集流体连接部(12)的宽度为c，所述主体部(11)的宽度为b，所述外接集流体(2)的总宽度为w；

所述电池极片为正极片，则有：c/w＝(0.3～0.5)；和/或，c/b＝(0.01～0.11)；

和/或，所述电池极片为负极片，则有：c/w＝(0.1～0.25)；和/或，c/b＝(0.003～0.03)。

11.如权利要求1所述的电池极片，其特征在于，所述电池极片为正极片，所述外接集流体(2)的厚度与所述极片本体(1)的厚度之比为0.06～0.11；

和/或，所述电池极片为负极片，所述外接集流体(2)的厚度与所述极片本体(1)的厚度之比为0.03～0.06。

12.如权利要求1-11中任一项所述的电池极片，其特征在于，所述极片连接部(21)与所述集流体连接部(12)通过焊接固定。

13.一种电池，包括正极片和负极片，其特征在于，所述正极片和/或所述负极片为权利要求1-12中任一项所述的电池极片。

14.一种电动交通工具，其特征在于，包括如权利要求13所述的电池。

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