CN221176588U - 电芯及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯及电池，电芯包括第一极片和隔膜：第一极片包括第一主体部与第一极耳，第一极耳设置于第一主体部的宽度方向的一侧；隔膜贴合于第一极片；隔膜对应第一极耳的位置设置有第一缺口；其中，第一极耳位于隔膜的最大宽度范围内。根据本实用新型的电芯及电池，通过在隔膜上设置与第一极耳对应的第一缺口，能有效地减少电芯延伸出隔膜的长度，从而降低电池中折极耳空间的体积，进而减少电池中的空间浪费，提升电池的整体能量密度；第一极耳位于隔膜的最大宽度范围内，能减少第一极耳的损伤，便于电池的组装。

Description

电芯及电池

技术领域

本实用新型涉及电芯技术领域，特别涉及一种电芯及电池。

背景技术

多极耳绕卷电池结构可提升电芯的充放电性能，但是多极耳绕卷电芯的制作工艺需要在其电芯头部进行焊接真极耳和折极耳动作，因此需要在电池的长度方向多留出一个折极耳空间，导致了在电池长度方向上的空间浪费。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电芯，能有效地减少电池在长度方向上的空间浪费。

根据本实用新型第一方面实施例的电芯，包括：

第一极片，包括第一主体部与第一极耳，所述第一极耳设置于所述第一主体部的宽度方向的一侧；

隔膜，贴合于所述第一极片；所述隔膜对应所述第一极耳的位置设置有第一缺口；

其中，所述第一极耳位于所述隔膜的最大宽度范围内。

根据本实用新型实施例的电芯，至少具有如下有益效果：

通过在隔膜上设置与第一极耳对应的第一缺口，能有效地减少电芯延伸出隔膜的长度，从而降低电池中折极耳空间的体积，进而减少电池中的空间浪费，提升电池的整体能量密度；第一极耳位于隔膜的最大宽度范围内，能减少第一极耳的损伤，便于电池的组装。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一极耳和所述第一缺口均设置有多个，多个所述第一缺口与多个所述第一极耳一一对应。

根据本实用新型的一些实施例，多个所述第一极耳层叠形成第一极耳组；所述电芯还包括真极耳，所述真极耳与所述第一极耳组、所述第一主体部的至少其中一个连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述真极耳包括第一区段和第二区段，所述第一区段与所述第一主体部连接，所述第二区段与所述第一极耳组连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一主体部设有凹槽，所述凹槽与其中一个所述第一极耳对应，所述第一区段焊接于所述凹槽。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一区段和所述第二区段的厚度相等。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一区段的厚度不小于所述凹槽的深度。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一区段粘贴有保护胶纸。

根据本实用新型的一些实施例，还包括第二极片，所述第二极片包括第二主体部与第二极耳，所述第二极耳设置于所述第二主体部的宽度方向的一侧；所述隔膜对应所述第二极耳的位置设置有第二缺口。

根据本实用新型第二方面实施例的电池，包括上述的电芯。由于电池包括上述的电芯，也即电池至少具有电芯的全部有益效果。电芯通过在隔膜上设置与第一极耳对应的第一缺口，能有效地减少电芯延伸出隔膜的长度，从而降低电池中折极耳空间的体积，进而减少电池中的空间浪费，提升电池的整体能量密度；第一极耳位于隔膜的最大宽度范围内，能减少第一极耳的损伤，便于电池的组装。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型一种实施例的第一极片的结构示意图；

图2为本实用新型一种实施例的电芯的结构示意图

图3为本实用新型另一种实施例的第一极片的结构示意图；

图4为本实用新型另一种实施例的电芯的结构示意图

图5为本实用新型实施例的隔膜的结构示意图。

附图标号：

第一极片100、第一极耳110、第一主体部120、凹槽121；

隔膜200、第一缺口210、第二缺口220；

真极耳300、第一区段310、第二区段320。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图5，本实用新型第一方面实施例的电芯，包括第一极片100和隔膜200，隔膜200贴合于第一极片100，第一极片100包括主体部120与第一极耳110，第一极耳110设置于主体部120宽度方向的一侧，且朝主体部120的外侧延伸；隔膜200贴合于第一极片100，隔膜200对应第一极耳110的位置设置有第一缺口210；其中，第一极耳110位于隔膜200的最大宽度范围内，也即隔膜200的宽度不小于第一极片100的宽度。

需要了解的是，本实施例的电芯可以是绕卷式的电芯，也可以是层叠式的电芯，若电芯为绕卷式的电芯，则第一极片100设置有多个第一极耳110，在第一极片100的展开状态下，如图1所示，多个第一极耳110沿第一极片100展开状态下的长度方向间隔设置；相应的，第一缺口210对应第一极耳110设置有多个，多个第一缺口210沿隔膜200展开状态下的长度方向间隔设置，且多个第一缺口210与多个第一极耳110一一对应。卷绕形成的电芯，第一极片100的多个第一极耳110层叠形成第一极耳组。

若电芯为层叠式的电芯，则第一极片100仅包括一个第一极耳110，但电芯包括多个第一极片100和多个隔膜200，多个第一极片100的第一极耳110层叠形成第一极耳组；多个隔膜200上均设置有与第一极耳110对应的第一缺口210。

可以想到的是，本实施例的电芯还包括第二极片，隔膜200设置于第二极片和第一极片100之间。第二极片的尺寸与第一极片100的宽度基本一致，第二极片包括第二主体部与第二极耳，第二极耳设置于第二主体部的宽度方向的一侧，隔膜200对应第二极耳的位置设置有第二缺口220。若第一极片100作为阳极片、第一极耳110作为正极耳，则第二极片作为阴极片、第二极耳作为负极耳；若第一极片100作为阴极片、第一极耳110作为负极耳，则第二极片作为阳极片、第二极耳作为正极耳。

同样的，若电芯为绕卷式的电芯，则第二极片设置有多个第二极耳，在第二极片的展开状态下，如图1所示，多个第二极耳沿第二极片的长度方向间隔设置；相应的，第二缺口220对应第二极耳设置有多个，多个第二缺口220沿隔膜200展开状态下的长度方向间隔设置，且多个第二缺口220与多个第二极耳一一对应。卷绕形成的电芯，第二极片的多个第二极耳层叠形成第二极耳组；若电芯为层叠式的电芯，则第二极片仅包括一个第二极耳，但电芯包括多个第二极片和多个隔膜200，多个第二极片的第二极耳层叠形成第二极耳组；多个隔膜200上均设置有与第二极耳对应的第二缺口220。

参照图5所示，对于绕卷式的电芯而言，隔膜200上需要同时设置第一缺口210和第二缺口220，因此沿隔膜200展开状态下的长度方向，第一缺口210和第二缺口220应当是交错设置的。对于层叠式的电芯来说，则单个隔膜200上仅须设置一个第一缺口210和一个第二缺口220即可。

在本实用新型的一些实施例中，第一极片100一般是通过激光模切的方式得到第一极耳110，因此第一极耳110与第一极片100连接为一体结构；同理，第二极片一般也是通过激光模切的方式得到第二极耳，因此第二极耳与第二极片连接为一体结构。

需要了解的是，本实用新型实施例的电芯还包括真极耳300，第一极耳组和第二极耳组均连接有真极耳300。为了便于区分，通常工业生产中将激光模切极片得到的极耳称为假极耳，例如本实施例中的第一极耳110和第二极耳；第一极耳组或第二极耳组需要再焊接的极耳则称之为真极耳300。一般来说，若第一极片100为阳极片，第二极片为阴极片，则第一极耳组焊接的真极耳300为铜镍极耳，第二极耳组焊接的真极耳300为铝极耳。多个第一极耳110通常采用超声波焊接或者激光焊接的方式形成第一极耳组，第一极耳组与真极耳300也一般采用超声波焊接或激光焊接的方式连接；同样的，多个第二极耳通常采用超声波焊接或者激光焊接的方式形成第二极耳组，第二极耳组与真极耳300也一般采用超声波焊接或激光焊接的方式连接。

对于传统的绕卷式电芯，第一极片100和第二极片之间也是设置有隔膜200，但隔膜200未设置有第一缺口210和第二缺口220，同时隔膜200的宽度、第一主体部120、第二主体部的宽度接近，也即第一极片100的第一极耳110、第二极片的第二极耳均超出隔膜200；第一极耳组和第二极耳组均焊接真极耳300后，在电芯制作成电池时会存在一个折极耳空间来容纳第一极耳组和真极耳300、第二极耳组和真极耳300，由于第一极耳组、第二极耳组和真极耳300均位于隔膜200的外侧，因此需要较大的折极耳空间来容纳第一极耳组和真极耳300、第二极耳组和真极耳300，从而导致了电池的长度增加，电池的整体能量密度下降。而本实施例中的第一极耳组和第二极耳组均未超出隔膜的宽度，因此在折极耳空间内仅须容纳部分真极耳300即可，从而减少了折极耳空间的体积，进而提升了电池的整体能量密度。也即，若同等体积的电池，本实施例的电芯由于缩小了折极耳空间的体积，因此本实施例的电池能具有更多的空间来进行储能，因此本实施例的电池的整体能量密度更高。此外，由于第一极耳110和第二极耳的长度变小，因此相比传统的电芯，本实施例电芯的第一极耳110和第二极耳不易造成损伤，从而便于后续电池的组装或堆放。

在本实用新型的实施例中，真极耳300与第一极耳组、第一主体部120的至少其中一个连接。具体的，真极耳300与第一极片100的连接方式可分为以下两种方案：

方案一：参照图3、图4所示，真极耳300仅与第一极耳组焊接；

方案二：参照图1、图2所示，真极耳300包括第一区段310和第二区段320，第一区段310与第一主体部120连接，第二区段320与第一极耳组焊接。

方案一中由于真极耳300仅与第一极耳组焊接，因此真极耳300与第一极片100的接触面积比较小；而方案二中由于真极耳300既与第一主体部120连接，又与第一极耳组连接，方案二中的真极耳300与第一极片100的接触面积更大，也即方案二中真极耳300与第一极片100连接的稳定性更好。但可以想到的是，方案一中由于真极耳300仅须与第一极耳组焊接，少了真极耳300与第一主体部120连接的步骤，因此方案一的步骤更加简单，可以降低生产成本；因此具体在生产过程中采用以上哪种方案可根据实际情况进行考虑。

需要了解的是，方案一种真极耳300的长度应当会小于方案二中真极耳300的长度。

在方案二的基础上，第一极片100设有凹槽121，凹槽121与其中一个第一极耳110对应，第一区段310焊接于凹槽121，第二区段320延伸出第一主体部120以与第一极耳110连接。具体的，参照图1、图2所示，凹槽121设置于第一主体部120的端部位置；若为卷绕式电芯，则当第一极片100进行绕卷时，凹槽121焊接的真极耳300会处于多个第一极耳110的中间位置。第一区段310与凹槽121的焊接方式可以采用超声波焊接或激光焊接等方式。设置有凹槽121供第一区段310嵌入，能降低第一区段310凸出第一极片100表面的高度，从而使电芯绕卷后的厚度更加均匀，进而降低析锂现象的发生。但需要注意的是，第一区段310的厚度应当是不小于凹槽121的深度，若第一区段310的厚度小于凹槽121的深度，也会导致绕卷后电芯的厚度不均匀。

可以想到的是，第一极片100也可以是不设置凹槽121以供真极耳300的第一区段310嵌入，也即可以是第一区段310直接与第一极片100焊接。

相比方案一，方案二中的第一极片100会少一个第一极耳110，也就是将方案一中第一极片100端部的第一极耳110位置替换为了凹槽121。

在本实用新型的一些实施例中，参照图1、图2所示，第一区段310与第二区段320是一体结构，第一区段310的长度可以根据实际的情况进行选择，真极耳300的总长度也可以根据实际情况进行选择。一般来说，第一区段310只要是与第一极片100电性相连即可，但适当增大第一区段310的面积，并适当地增大第一区段310与第一极片100的焊接面积，能降低第一区段310与第一极片100焊接位置的电阻。

在本实用新型的一些实施例中，凹槽121的面积略大于第一区段310的面积即可，无须对凹槽121的实际面积做出具体限定。

在本实用新型的一些实施例中，第一区段310粘贴有保护胶纸。当第一区段310和第一极片100焊接完成后，需要在第一区段310上贴上保护胶纸，贴有保护胶纸能使第一区段310与第一极片100的连接更加稳固。

在本实用新型的一些实施例中，第一区段310一般是与第一极片100焊接，焊点一般为点状或线状。

在本实用新型的一些实施例中，第一区段310和第二区段320的厚度一致，厚度一致的真极耳300生产成本更低。可以想到的是，若出于实际情况的考虑，也可以将第一区段310和第二区段320的厚度设置为不一致。

在本实用新型的一些实施例中，沿第一极片100的长度方向，第一缺口210的间距应当大于第一极耳110的间距，且第一缺口210的间距与第一极耳110的间距的差值应当不大于2mm，也即图5中的间距H与图3中的长度D的关系为：0＜H-D≤2mm，以在电芯绕卷时补偿错位公差。

在本实用新型的一些实施例中，本实用新型实施例的第二极片的第二极耳组与真极耳300的连接方式可以同样采用上述两种方案中的任意一种，但同一电芯中的第一极片100和第二极片是采用同一方案。例如，若第一极片100采用的是方案一的方式与真极耳300连接，则第二极片也是采用方案一的方式与真极耳300连接；若第一极片100采用的是方案二的方式与真极耳300连接，则第二极片也采用方案二的方式与真极耳300连接，如此能降低生产成本。

参照图1至图5，本实用新型另一实施例的电池，包括上述的电芯。由于电池包括电芯，也即电池至少具有电芯的全部有益效果，在此不做赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种电芯，其特征在于，包括：

第一极片，包括第一主体部与第一极耳，所述第一极耳设置于所述第一主体部的宽度方向的一侧；

隔膜，贴合于所述第一极片；所述隔膜对应所述第一极耳的位置设置有第一缺口；

其中，所述第一极耳位于所述隔膜的最大宽度范围内。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于：所述第一极耳和所述第一缺口均设置有多个，多个所述第一缺口与多个所述第一极耳一一对应。

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于：多个所述第一极耳层叠形成第一极耳组；所述电芯还包括真极耳，所述真极耳与所述第一极耳组、所述第一主体部的至少其中一个连接。

4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于：所述真极耳包括第一区段和第二区段，所述第一区段与所述第一主体部连接，所述第二区段与所述第一极耳组连接。

5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于：所述第一主体部设有凹槽，所述凹槽与其中一个所述第一极耳对应，所述第一区段焊接于所述凹槽。

6.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于：所述第一区段和所述第二区段的厚度相等。

7.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于：所述第一区段的厚度不小于所述凹槽的深度。

8.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于：所述第一区段粘贴有保护胶纸。

9.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于：还包括第二极片，所述第二极片包括第二主体部与第二极耳，所述第二极耳设置于所述第二主体部的宽度方向的一侧；所述隔膜对应所述第二极耳的位置设置有第二缺口。

10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的电芯。