CN221009019U - 多极耳电芯及锂电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多极耳电芯，包括：电芯本体，呈卷绕设置；电芯本体包括相互层叠卷绕设置的正极片和负极片，正极片的集流体延伸设置多个第一假极耳，位于电芯本体相邻层的第一假极耳在电芯本体的宽度方向上错开布置且互不接触，位于电芯本体间隔层的第一假极耳在电芯本体的厚度方向上重叠布置且相互连接，负极片的集流体延伸设置多个第二假极耳，位于电芯本体相邻的第二假极耳在电芯本体的宽度方向上错开布置且互不接触，位于电芯本体间隔层的第二假极耳在电芯本体的厚度方向上重叠布置且相互连接；电芯本体还包括与第一假极耳连接的第一真极耳，以及与第二假极耳连接的第二真极耳。本多极耳电芯提高电芯的能量密度，降低大倍率充电析锂风险。

Description

多极耳电芯及锂电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种多极耳电芯及锂电池。

背景技术

锂电池是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池，近年来，锂电池因其循环寿命长、安全性能好、可快速充放电等众多优点，而被广泛应用于数码产品等领域。

多极耳卷芯是锂电池的电芯结构之一，其含有多个极耳。现有常规的多极耳电芯，由于其结构设计问题，在电芯卷绕之后，相同极性的多个极耳会全部堆叠在一起，然后进行焊接。然而，相同极性的极耳全部堆叠会占用较大的空间，影响电芯厚度，导致电芯能量密度降低；而且，这种结构的极耳的充电效率仅能保持在85％以下，存在明显的资源浪费，同时在大电流下充电时容易出现析锂问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种多极耳电芯，旨在解决目前电芯相同极性极耳全部堆叠贴合厚度较大导致电芯容量小、能量密度低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种多极耳电芯，该多极耳电芯包括：

电芯本体，呈卷绕设置；

所述电芯本体包括相互层叠卷绕设置的正极片和负极片，所述正极片的集流体延伸设置多个第一假极耳，位于所述电芯本体相邻层的所述第一假极耳在所述电芯本体的宽度方向上错开布置且互不接触，位于所述电芯本体间隔层的所述第一假极耳在所述电芯本体的厚度方向上重叠布置且相互连接，所述负极片的集流体延伸设置多个第二假极耳，位于所述电芯本体相邻的所述第二假极耳在所述电芯本体的宽度方向上错开布置且互不接触，位于所述电芯本体间隔层的所述第二假极耳在所述电芯本体的厚度方向上重叠布置且相互连接；

所述电芯本体还包括与所述第一假极耳连接的第一真极耳，以及与所述第二假极耳连接的第二真极耳。

在一些实施例中，所述第一真极耳包括第一连接部和与所述第一连接部连接的第一接触部，所述第一接触部垂直于所述第一连接部且平行于所述第一假极耳；

所述第一连接部的一端与相邻所述第一假极耳中的一者焊接，另一端与相邻所述第一假极耳中的另一者焊接。

在一些实施例中，所述第一连接部的至少一端还设置有用于与所述第一假极耳焊接的第一加固部。

在一些实施例中，所述第一加固部自所述第一连接部相对两侧的至少其中一侧沿所述第一假极耳的长度方向延伸。

在一些实施例中，所述第一加固部的宽度小于所述第一假极耳的宽度。

在一些实施例中，所述第二真极耳包括第二连接部和与所述第二连接部连接的第二触部，所述第二接触部垂直于所述第二连接部且平行于所述第二假极耳；

所述第二连接部的一端与相邻所述第二假极耳中的一者焊接，另一端与相邻所述第二假极耳中的另一者焊接。

在一些实施例中，所述第二连接部的至少一端还设置有用于与所述第二假极耳焊接的第二加固部。

在一些实施例中，所述第二加固部自所述第二连接部相对两侧的至少其中一侧沿所述第二假极耳的长度方向延伸。

在一些实施例中，所述第二加固部的宽度小于所述第二假极耳的宽度。

本实用新型还提出一种锂电池，该锂电池包括外壳和如前述记载的多极耳电芯，所述多极耳电芯封装于所述外壳中。

本实用新型多极耳电芯中，电芯本体呈卷绕设置，电芯本体包括相互层叠卷绕设置的正极片和负极片，正极片的集流体延伸设置多个第一假极耳，位于电芯本体相邻层的第一假极耳在电芯本体的宽度方向上错开布置且互不接触，而位于电芯本体间隔层的第一假极耳在电芯本体的厚度方向上重叠布置且相互连接；负极片的集流体延伸设置多个第二假极耳，位于电芯本体相邻的第二假极耳在电芯本体的宽度方向上错开布置且互不接触，而位于电芯本体间隔层的第二假极耳在电芯本体的厚度方向上重叠布置且相互连接。即相同极性的多个假极耳非全部堆叠在一起，仅位于电芯本体间隔层的假极耳在电芯本体的厚度方向上重叠布置，而位于电芯本体相邻层的相同极性假极耳在电芯本体的宽度方向上错开布置且互不接触，互用厚度空间，无堆叠，从而减小极耳结构部分的整体厚度，使其厚度变薄，减小了多极耳堆叠后占用的空间，进而提高了电芯的能量密度，改善了电芯循环性能；并且，第一假极耳连接有第一真极耳，第二假极耳连接有第二真极耳，即相同极性的相邻假极耳之间连接有真极耳，在大倍率电流情况下，大倍率电流从真极耳通过以被分流至相邻的假极耳，减小电流密度，降低了大倍率充电的析锂风险，可增大充电效率并降低阻抗。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中多极耳电芯未焊接极耳时的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例中多极耳电芯焊接极耳时的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中相邻第一假极耳与第一真极耳连接的结构示意图；

图4为本实用新型另一实施例中相邻第一假极耳与第一真极耳连接的结构示意图；

图5为本实用新型又一实施例中相邻第一假极耳与第一真极耳连接的结构示意图；

图6为本实用新型一实施例中相邻第二假极耳与第二真极耳连接的结构示意图；

图7为本实用新型另一实施例中相邻第二假极耳与第二真极耳连接的结构示意图；

图8为本实用新型又一实施例中相邻第二假极耳与第二真极耳连接的结构示意图；

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种多极耳电芯，参照图1和图2，该多极耳电芯包括：

电芯本体100，呈卷绕设置；

电芯本体100包括相互层叠卷绕设置的正极片和负极片，正极片的集流体延伸设置多个第一假极耳111，位于电芯本体100相邻层的第一假极耳111在电芯本体100的宽度方向上错开布置且互不接触，位于电芯本体100间隔层的第一假极耳111在电芯本体100的厚度方向上重叠布置且相互连接，负极片的集流体延伸设置多个第二假极耳112，位于电芯本体100相邻的第二假极耳112在电芯本体100的宽度方向上错开布置且互不接触，位于电芯本体100间隔层的第二假极耳112在电芯本体100的厚度方向上重叠布置且相互连接；

电芯本体还包括与第一假极耳111连接的第一真极耳121，以及与第二假极耳112连接的第二真极耳122。

本实施例所涉及的多极耳电芯包括电芯本体100，电芯本体100包括正极片和负极片，正极片与负极片相互层叠并进行卷绕设置，卷绕之后对应使得电芯本体100具有相邻层和间隔层。正极片的集流体延伸设置多个第一假极耳111，负极片的集流体延伸设置多个第二假极耳112。其中，电芯本体100所相互层叠的正极片和负极片在卷绕之前呈平铺状态，在平铺状态下，电芯本体100呈长条状，多个第一假极耳111和多个第二假极耳112位于电芯本体100的一侧，沿电芯本体100的长度方向依次设置，多个第一假极耳111和多个第二假极耳112的设置间距根据实际情况预先设定，对此不作限制。

其中，第一假极耳111和第二假极耳112呈长条形，也可以称之为呈直线形等，第一假极耳111和第二假极耳112的长度根据实际情况设置。第一假极耳111自电芯本体100的正极片的集流体延伸而出，可选地，第一假极耳111通过激光模切电芯本体100的正极片的集流体而形成。第二假极耳112自电芯本体100的负极片的集流体延伸而出，可选地，第二假极耳112通过激光模切电芯本体100的负极片的集流体而形成。

其中，位于电芯本体100相邻层的第一假极耳111在电芯本体100的宽度方向上错开布置且互不接触，而位于电芯本体100间隔层的第一假极耳111在电芯本体100的厚度方向上重叠布置；以及，位于电芯本体100相邻层的第二假极耳112在电芯本体100的宽度方向上错开布置且互不接触，而位于电芯本体100间隔层的第二假极耳112在电芯本体100的厚度方向上重叠布置且相互连接。即在本实施例中，相同极性的多个假极耳非全部堆叠在一起，仅位于电芯本体100间隔层的假极耳在电芯本体100的厚度方向上重叠布置且相互连接，而位于电芯本体100相邻层的相同极性假极耳在电芯本体100的宽度方向上错开布置且互不接触，互用厚度空间，无堆叠，从而减小极耳结构部分的整体厚度，使其厚度变薄，减小了多极耳堆叠后占用的空间，进而提高了电芯的能量密度，改善了电芯循环性能。

进一步地，第一假极耳111连接有第一真极耳121，第二假极耳112连接有第二真极耳122。即相同极性的多个假极耳连接真极耳，以通过真极耳导电过流。焊接时采用真极耳与多个假极耳相连，增大了电芯的可塑性。如图3所示，对于相同极性的第一假极耳111，第一真极耳121设置一个并与第一假极耳111连接，对于相同极性的第二假极耳112，第二真极耳122设置一个并与第二假极耳112连接。其中，第一真极耳121和第二真极耳122的外形形状可以为异形形状，比如，第一真极耳121和第二真极耳122为倒T形，包括但不仅限于此，根据实际情况设置。在大倍率电流情况下，大倍率电流从真极耳通过以被分流至相邻的假极耳，减小电流密度，降低了大倍率充电的析锂风险，可增大充电效率并降低阻抗。

在一些实施例中，参照图3，第一真极耳121包括第一连接部121a和与第一连接部121a连接的第一接触部121b，第一接触部121b垂直于第一连接部121a且平行于第一假极耳111；

第一连接部121a的一端与相邻第一假极耳111中的一者焊接，另一端与相邻第一假极耳111中的另一者焊接。

其中，第一真极耳121呈倒T形，其第一接触部121b垂直于第一连接部121a，第一连接部121a的相对两端分别与相邻第一假极耳111连接，连接方式可以为焊接。第一真极耳121通过大倍率电流时，电流经过第一接触部121b再通过第一连接部121a进行分流，以分流至相邻的第一假极耳111。可选地，如图4所示，可以是第一连接部121a的两端位于相邻第一假极耳111的相同一侧，且分别对应与相邻第一假极耳111焊接。除此以外，也还可以是第一连接部121a的两端分别位于相邻第一假极耳111的相反两侧，且分别对应与相邻第一假极耳111焊接。可选地，第一真极耳121为一体式极耳，即第一连接部121a与第一接触部121b一体成型。

在一些实施例中，参照图4和图5，第一连接部121a的至少一端还设置有用于与第一假极耳111焊接的第一加固部121c。

其中，第一加固部121c可在第一连接部121a的端部与第一连接部121a一体成型，第一加固部121c焊接于第一假极耳111。其中，可以是第一连接部121a相对两端的其中一端设置有第一加固部121c，也可以是第一连接部121a的相对两端均设置有第一加固部121c。第一真极耳121通过所设第一加固部121c与第一假极耳111焊接，可增大与对应的第一假极耳111的连接面积，第一真极耳121与该第一假极耳111的连接更加稳定，并且还增大了过流面积，提升了过流能力。

在一些实施例中，参照图4和图5，第一加固部121c自第一连接部121a相对两侧的至少其中一侧沿第一假极耳111的长度方向延伸。

可选地，参照图4，第一加固部121c自第一连接部121a相对两侧的其中一侧沿第一假极耳111的长度方向延伸；或者，参照图5，第一加固部121c自第一连接部121a相对两侧沿第一假极耳111的长度方向延伸。

在一些实施例中，参照图4和图5，第一加固部121c的宽度小于第一假极耳111的宽度。如此，第一加固部121c不超出第一假极耳111的宽度空间，可防止第一加固部121c超出设置而占用电芯空间，进而不对电芯容量造成影响，保证电芯的能量密度。

在一些实施例中，参照图6，第二真极耳122包括第二连接部122a和与第二连接部122a连接的第二接触部122b，第二接触部122b垂直于第二连接部122a且平行于第二假极耳112；

第二连接部122a的一端与相邻第二假极耳112中的一者焊接，另一端与相邻第二假极耳112中的另一者焊接。

其中，第二真极耳122呈倒T形，其第二接触部122b垂直于第二连接部122a，第二连接部122a的相对两端分别与相邻第二假极耳112连接，连接方式可以为焊接。第二真极耳122通过大倍率电流时，电流经过第二接触部122b再通过第二连接部122a进行分流，以分流至相邻的第二假极耳112。可选地，如图4所示，可以是第二连接部122a的两端位于相邻第二假极耳112的相同一侧，且分别对应与相邻第二假极耳112焊接。除此以外，也还可以是第二连接部122a的两端分别位于相邻第二假极耳112的相反两侧，且分别对应与相邻第二假极耳112焊接。可选地，第二真极耳122为一体式极耳，即第二连接部122a与第二接触部122b一体成型。

在一些实施例中，参照图7和图8，第二连接部122a的至少一端还设置有用于与第二假极耳112焊接的第二加固部122c。

其中，第二加固部122c可在第二连接部122a的端部与第二连接部122a一体成型，第二加固部122c焊接于第二假极耳112。其中，可以是第二连接部122a相对两端的其中一端设置有第二加固部122c，也可以是第二连接部122a的相对两端均设置有第二加固部122c。第二真极耳122通过所设第二加固部122c与第二假极耳112焊接，可增大与对应的第二假极耳112的连接面积，第二真极耳122与该第二假极耳112的连接更加稳定，并且还增大了过流面积，提升了过流能力。

在一些实施例中，参照图7和图8，第二加固部122c自第二连接部122a相对两侧的至少其中一侧沿第二假极耳112的长度方向延伸。

可选地，参照图7，第二加固部122c自第二连接部122a相对两侧的其中一侧沿第二假极耳112的长度方向延伸；或者，参照图8，第二加固部122c自第二连接部122a相对两侧沿第二假极耳112的长度方向延伸。

在一些实施例中，参照图7和图8，第二加固部122c的宽度小于第二假极耳112的宽度。如此，第二加固部122c不超出第二假极耳112的宽度空间，可防止第二加固部122c超出设置而占用电芯空间，进而不对电芯容量造成影响，保证电芯的能量密度。

本实用新型还提出一种锂电池，该锂电池包括外壳和如前述实施例记载的多极耳电芯，多极耳电芯封装于外壳中。该多极耳电芯的具体结构参照上述实施例，由于本锂电池采用了上述所有实施例的所有技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的全部技术效果，在此不再一一赘述。

以上所述的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。

Claims (10)

1.一种多极耳电芯，其特征在于，包括：

电芯本体，呈卷绕设置；

所述电芯本体包括相互层叠卷绕设置的正极片和负极片，所述正极片的集流体延伸设置多个第一假极耳，位于所述电芯本体相邻层的所述第一假极耳在所述电芯本体的宽度方向上错开布置且互不接触，位于所述电芯本体间隔层的所述第一假极耳在所述电芯本体的厚度方向上重叠布置且相互连接，所述负极片的集流体延伸设置多个第二假极耳，位于所述电芯本体相邻的所述第二假极耳在所述电芯本体的宽度方向上错开布置且互不接触，位于所述电芯本体间隔层的所述第二假极耳在所述电芯本体的厚度方向上重叠布置且相互连接；

所述电芯本体还包括与所述第一假极耳连接的第一真极耳，以及与所述第二假极耳连接的第二真极耳。

2.根据权利要求1所述的多极耳电芯，其特征在于，

所述第一真极耳包括第一连接部和与所述第一连接部连接的第一接触部，所述第一接触部垂直于所述第一连接部且平行于所述第一假极耳；

所述第一连接部的一端与相邻所述第一假极耳中的一者焊接，另一端与相邻所述第一假极耳中的另一者焊接。

3.根据权利要求2所述的多极耳电芯，其特征在于，

所述第一连接部的至少一端还设置有用于与所述第一假极耳焊接的第一加固部。

4.根据权利要求3所述的多极耳电芯，其特征在于，

所述第一加固部自所述第一连接部相对两侧的至少其中一侧沿所述第一假极耳的长度方向延伸。

5.根据权利要求4所述的多极耳电芯，其特征在于，

所述第一加固部的宽度小于所述第一假极耳的宽度。

6.根据权利要求1所述的多极耳电芯，其特征在于，

所述第二真极耳包括第二连接部和与所述第二连接部连接的第二接触部，所述第二接触部垂直于所述第二连接部且平行于所述第二假极耳；

所述第二连接部的一端与相邻所述第二假极耳中的一者焊接，另一端与相邻所述第二假极耳中的另一者焊接。

7.根据权利要求6所述的多极耳电芯，其特征在于，

所述第二连接部的至少一端还设置有用于与所述第二假极耳焊接的第二加固部。

8.根据权利要求7所述的多极耳电芯，其特征在于，

所述第二加固部自所述第二连接部相对两侧的至少其中一侧沿所述第二假极耳的长度方向延伸。

9.根据权利要求8所述的多极耳电芯，其特征在于，

所述第二加固部的宽度小于所述第二假极耳的宽度。

10.一种锂电池，其特征在于，包括外壳和如权利要求1-9任一项所述的多极耳电芯，所述多极耳电芯封装于所述外壳中。