CN106299449A - 二次电池 - Google Patents

Abstract

本申请涉及二次电池。二次电池包括卷绕式电芯、第一集电件以及第二集电件，所述卷绕式电芯包括卷绕电芯本体、形成于所述卷绕电芯本体上的第一极耳和第二极耳，所述第一极耳与所述第二极耳分别位于所述卷绕电芯本体的宽度方向的两个侧部且相对分布，所述第一极耳包括沿所述卷绕电芯本体的高度方向延伸的第一层叠部分，所述第一层叠部分的相邻两层之间留有间隙且形成第一夹持槽，所述第一集电件与所述第一极耳连接，所述第二集电件与所述第二极耳连接，还包括第一连接件，所述第一连接件被夹持在所述第一夹持槽内，且所述第一连接件上开设有与所述卷绕电芯本体内部连通的第一通孔。该方案降低了电解液浸润的难度和排气难度。

Description

二次电池

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种二次电池。

背景技术

电池包括裸电芯，相关技术中，裸电芯可以由依次层叠设置的正极极片、隔离膜以及负极极片卷绕而成，卷绕后的裸电芯在正极极片的边缘处形成正极极耳，在负极极片的边缘形成负极极耳，正极极耳与负极极耳分别位于裸电芯的侧部且相对分布。正极极耳与负极极耳均为层叠结构，正极极柱通过正极集电件与正极极耳连接，负极极柱通过负极集电件与负极极耳连接。

当从注液孔向电池内部注入电解液时，电解液通常从层叠结构浸润至裸电芯的内部，使得电解液在浸润的过程中，与极片上的活性物质接触。然而，在卷制后的层叠结构中，层与层之间紧密贴合，并且，为了实现裸电芯中电能的输出，层叠结构中的一部分层还与集电件焊接连接，这使得电解液的流通不顺畅，导致电解液在裸电芯中浸润困难。

另一方面，当极片上的活性物质与电解液接触时，会发生成膜反应，生成SEI膜，并且还会产生H₂、CO、C₂H₆等烷烃类气体，气体从裸电芯内部经由层叠结构排出，又会导致排气困难。因此，需要提出一种改进的方案解决上述缺陷。

发明内容

本申请实施例提供了一种二次电池，可以降低电解液的浸润难度，同时，降低排气难度。

一种二次电池，包括卷绕式电芯、第一集电件以及第二集电件，所述卷绕式电芯包括卷绕电芯本体、形成于所述卷绕电芯本体上的第一极耳和第二极耳，所述第一极耳与所述第二极耳分别位于所述卷绕电芯本体的宽度方向的两个侧部且相对分布，所述第一极耳包括沿所述卷绕电芯本体的高度方向延伸的第一层叠部分，所述第一层叠部分在所述卷绕电芯本体的厚度方向上具有多层，所述第一层叠部分的相邻两层之间留有间隙且形成第一夹持槽，所述第一集电件与所述第一极耳连接，所述第二集电件与所述第二极耳连接，

还包括第一连接件，所述第一连接件被夹持在所述第一夹持槽内，且所述第一连接件上开设有与所述卷绕电芯本体内部连通的第一通孔。

优选地，所述第一层叠部分中的一部分层与所述第一连接件连接。

优选地，所述第一连接件设置于所述第一层叠部分的最内层。

优选地，所述第一连接件包括第一支撑部、第二支撑部以及中间支撑部，所述第一支撑部与所述第二支撑部分别与所述中间支撑部连接且相对布置，

所述第一通孔开设于所述中间支撑部。

优选地，所述中间支撑部为曲形结构。

优选地，所述中间支撑部包括第一板以及第二板，所述第一板与所述第二板相接且呈非零夹角。

优选地，所述第一通孔开设于所述第一板与所述第二板的相接部位。

优选地，所述第一支撑部以及所述第二支撑部中的至少一者为平板结构。

优选地，所述第一通孔为条形孔，且所述第一通孔沿所述电池的高度方向延伸。

优选地，还包括第二连接件，

所述第二极耳包括沿所述卷绕电芯本体的高度方向延伸的第二层叠部分，所述第二层叠部分在所述卷绕电芯本体的厚度方向上具有多层，所述第二层叠部分的相邻两层之间留有间隙且形成第二夹持槽，

所述第二连接件被夹持在所述第二夹持槽内，且所述第二连接件上开设有与所述卷绕电芯本体内部连通的第二通孔。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请提供了一种二次电池，包括卷绕电芯本体和位于其侧部的第一极耳，同时，二次电池中还增设了第一连接件，第一连接件被夹持在第一极耳的第一层叠部分的相邻两层之间的第一夹持槽内，并且第一连接件上还开设有与卷绕电芯本体连通的第一通孔。第一连接件使得电解液可以经由第一通孔进入卷绕电芯本体的内部，并沿着卷绕的极片逐渐浸润，降低了电解液浸润的难度，同理，第一通孔的设置还提高了排气的顺畅性，降低了排气难度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例提供的二次电池的剖面图；

图2为本申请实施例提供的二次电池的分解视图Ⅰ；

图3为本申请实施例提供的第一连接件的示意图；

图4为本申请实施例提供的二次电池的分解视图Ⅱ；

图5为本申请实施例提供的顶盖分别与第一集电件以及第二集电件的连接示意图。

附图标记：

1-卷绕式电芯；

11-卷绕电芯本体；

12-第一极耳；

121-第一层叠部分；

122-第一夹持槽；

13-第二极耳；

2-第一集电件；

21-极耳连接段；

3-第二集电件；

4-第一连接件；

41-第一通孔；

42-第一支撑部；

43-第二支撑部；

44-中间支撑部；

441-第一板；

442-第二板；

5-第二连接件。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

本申请实施例提供了一种二次电池，如图1所示，包括卷绕式电芯1、第一集电件2以及第二集电件3。卷绕式电芯1包括卷绕电芯本体11以及形成于卷绕电芯本体11的第一极耳12和第二极耳13。

依次层叠设置的第一极片、隔离膜以及第二极片经卷制后，在第一极片与第二极片上涂覆有活性物质的区域形成卷绕电芯本体11，在第一极片与第二极片上未涂覆活性物质的区域分别形成第一极耳12与第二极耳13。卷绕电芯本体11作为储能体，可以向外界提供电能，卷绕电芯本体11经由第一极耳12与第一集电件2连接，经由第二极耳13与第二集电件3连接，第一集电件2与第二集电件3分别与顶盖上的极柱连接，可以实现卷绕电芯本体11向外界输出电能。第一极片可以为正极片或负极片，相应地，第二极片可以对应为负极片或正极片。

如图2所示，第一极耳12与第二极耳13分别位于卷绕电芯本体11的宽度方向(图2中的X方向)的两个侧部且相对分布，且第一极耳12包括沿卷绕电芯本体11的高度方向(图2中的Z方向)延伸的第一层叠部分121，第一层叠部分121在卷绕电芯本体11的厚度方向(图2中的Y方向)上均具有多层。同理，第二极耳13的结构与第一极耳12的结构相同，第二极耳13包括沿卷绕电芯本体11的高度方向延伸的第二层叠部分，第二层叠部分在卷绕电芯本体11的厚度方向上均具有多层。

二次电池的顶盖上设置有注液孔，电解液经注液孔注入电池内部，并经由极耳的层叠部分进入卷绕电芯本体11，实现电解液与卷绕电芯本体11内的活性物质的浸润。但对于卷绕式电芯1而言，极耳的层叠部分紧密的贴合在一起，层叠部分的层与层之间间隙很小，并且，极耳的层叠部分还要与集电件连接，这就使得电解液的流通极不顺畅，电解液浸润困难。

为此，在本申请提供的实施例中，如图2所示，在一个卷绕式电芯1中，第一层叠部分121的相邻两层之间留有间隙并形成第一夹持槽122，且二次电池还包括第一连接件4，第一连接件4被夹持在第一夹持槽122内，且第一连接件4上开设有与卷绕电芯本体11内部连通的第一通孔41。这样设置后，通过开设在第一连接件4的第一通孔41，使得电解液具有了可以顺畅地经由第一通孔41流入卷绕电芯本体11内的通道，降低了电解液浸润的难度。同理，在卷绕电芯本体11内部产生的气体也可以沿此通道排出，同时降低了排气的难度。

通常情况，第一连接件4可以设置成一平板，该平板夹持在第一夹持槽122内。但是，考虑到第一层叠部分121的层与层之间结合的紧密性，平板可能存在支撑稳定性差的缺陷。鉴于此，优选设置第一连接件4包括第一支撑部42、第二支撑部43以及中间支撑部44，第一支撑部42与第二支撑部43分别与中间支撑部44连接，且两者相对布置。第一支撑部42与第二支撑部43具有较大的支撑面，当将上述结构的第一连接件4夹持在第一夹持槽122内时，相比平板而言，可以承受更大的夹持力，从而提高支撑的稳定性，支撑效果更好。

当采用上述的第一连接件4时，第一通孔41可以开设在中间支撑部44上，第一支撑部42与第二支撑部43中的至少一者可以与第一层叠部分121连接，此连接的目的在于将第一连接件4固定在第一层叠部分121上，以保证第一连接件4稳定的设置在第一夹持槽122内。根据上述提出的方案，第一连接件4与第一层叠部分121的连接方式可以在如下三种实施方案中择一选用，该三种实施方案为：仅第一支撑部42与第一层叠部分121连接、仅第二支撑部43与第一层叠部分121连接、第一支撑部42以及第二支撑部43均与第一层叠部分121连接。

在图2所示出的实施例中，为了进一步提高电解液流通的顺畅性，优选第一层叠部分121中一部分层与第一连接件4连接，例如，仅将第一支撑部42与第一层叠部分121的一部分层连接，而第一层叠部分121的其余部分层保持自由状态，这样就可以为电解液的浸润以及气体的排出提供更多的流通通道。

对于卷绕形成的极耳，其层数越多，极耳的层叠部分的错位情况越严重，如果采用第一层叠部分121中的各层均与第一连接件4连接这一方案，就要增加第一极耳12沿卷绕电芯本体11的宽度方向上延伸出来的尺寸，以弥补第一极耳12错位的缺陷。而采用将第一层叠部分121中的一部分层与第一连接件4连接这一方案时，就可以减小上述尺寸，且预计该尺寸可减小3mm～6mm，则相应地，第一极耳12在二次电池内占用的空间也会相应减小，使得电池的能量密度得到提升，该二次电池的能量密度预计可提升2％～4％，并且，随着卷绕电芯本体11在厚度方向的尺寸越大，能量密度的提升效果越明显。

另一方面，第一连接件4还可以优选设置在第一层叠部分121的最内层，对于卷绕式电芯1而言，第一层叠部分121在最内层的间隙相对较大，而其余层之间的间隙相对较小且贴合紧密，因此，此方案能够方便地将第一连接件4夹持在该间隙内。

此外，第一连接件4在第一层叠部分121中的位置也会对电解液的浸润产生影响，比如，采用上述方案后，由于最内层的间隙较大，因此，该间隙能够容纳较多的电解液，且电解液能够在极片的整个表面上浸润，浸润效果较好，能够形成较好的内部界面。反之，将第一连接件4设置在第一层叠部分121的其余层之间时，由于层与层之间的间隙较小，在较小间隙内无法容纳较多的电解液，且电解液在极片的整个表面浸润难度大，无法形成良好的内部界面。

如图3所示，图3示出了第一连接件4的另外一个实施例，在此实施例中，中间支撑部44优选为曲形结构。具体地，中间支撑部44包括第一板441以及第二板442，第一板441与第二板442相接且呈非零夹角。在通常情况下，电芯卷制后需要进行预压整形，在预压整形过程中，卷绕电芯本体11受到沿自身厚度方向的整形压力，该整形压力也会作用于中间支撑部44上，使中间支撑部44弯曲，上述结构的第一连接件4可以使得中间支撑部44在整形时容易弯曲，降低整形的难度。

曲形结构的中间支撑部44不限于图3所示出的V形，在其它一些实施例中，中间支撑部44还可设置为W形等其它形状。

在图3所示出的实施例中，第一通孔41优选开设于第一板441与第二板442的相接部位，这样设置的好处在于，通过第一通孔41的开设，使得第一板441与第二板442相接部位的材料减少，其强度被削弱，在预压整形过程中，进一步方便了中间支撑部44的弯曲。

且进一步地，第一通孔41可以设置为条形孔，且第一通孔41沿卷绕电芯本体11的高度方向延伸，该第一通孔41可增加浸润和排气时的流量，提高浸润和排气的速度。

需要说明的是，第一通孔41的设置只要与卷绕电芯本体11内形成通道即可，其设置的位置以及形状不被限定。

如图2-3所示，第一支撑部42以及第二支撑部43中的至少一者还可以设置为平板结构，平板结构的第一支撑部42以及第二支撑部43可以实现与第一层叠部分121相贴合，当第一支撑部42或第二支撑部43与第一层叠部分121连接时，可增加连接面积，提高连接的可靠性。

如图4所示，在本申请中，二次电池还可以包括第二连接件5，第二连接件5被夹持在第二层叠部分的相邻两层之间的第二夹持槽内，第二连接件5上开设有与卷绕电芯本体11内部连通的第二通孔，第二连接件5的设置使得卷绕电芯本体11的两侧均形成连通的通道，使得电解液可以从卷绕电芯本体11的两侧分别进入卷绕电芯本体11内部，其浸润难度和排气难度进一步降低。

第二连接件5的结构可以与第一连接件4的结构相同，在此不再赘述。

第一连接件4以及第二连接件5的厚度可以根据需求选择设置，在本申请中，第一连接件4以及第二连接件5的厚度值的范围优选0.1mm～0.5mm。且优选第一连接件4与第一极耳12、第二连接件5与第二极耳13均采用超声波焊接。

在图4所示的实施例中，二次电池包括两个卷绕式电芯1，两个卷绕式电芯1沿自身厚度方向层叠设置，第一极耳12与第二极耳13分别位于卷绕电芯本体11的两个侧部，且两者相对设置。每个第一极耳12包括一个沿卷绕电芯本体11的高度方向延伸的第一层叠部分121，第一连接件4与卷绕式电芯1的数量相对应，第一连接件4被夹持在每个第一极耳12的第一层叠部分121的相邻两层之间的第一夹持槽122内。

图4示出了卷绕式电芯1的数量为两个的实施例，在其它一些实施例，卷绕式电芯1的数量还可以是一个或多个，本申请对此不作限定。

如图5所示，第一集电件2包括极柱连接段以及两个极耳连接段21，各极耳连接段21均从极柱连接段沿卷绕电芯本体11的高度方向延伸，两个极耳连接段21分别与一个第一极耳12连接，且连接在相邻两个第一极耳12远离彼此的一侧。在其它一些实施例中，极耳连接段21与第一极耳12的连接结构可以采用不同方案。

图5示出了第一集电件2包括两个极耳连接段21的实施例，在其它一些实施例，极耳连接段21的数量可根据卷绕式电芯1的数量对应设置，本申请对此不作限定。

并且，第二集电件3可采用与第一集电件2相同的结构，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种二次电池，其特征在于，包括卷绕式电芯、第一集电件以及第二集电件，所述卷绕式电芯包括卷绕电芯本体、形成于所述卷绕电芯本体上的第一极耳和第二极耳，

所述第一极耳与所述第二极耳分别位于所述卷绕电芯本体的宽度方向的两个侧部且相对分布，所述第一极耳包括沿所述卷绕电芯本体的高度方向延伸的第一层叠部分，所述第一层叠部分在所述卷绕电芯本体的厚度方向上具有多层，所述第一层叠部分的相邻两层之间留有间隙且形成第一夹持槽，所述第一集电件与所述第一极耳连接，所述第二集电件与所述第二极耳连接，

还包括第一连接件，所述第一连接件被夹持在所述第一夹持槽内，且所述第一连接件上开设有与所述卷绕电芯本体内部连通的第一通孔。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第一层叠部分中的一部分层与所述第一连接件连接。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一连接件设置于所述第一层叠部分的最内层。

4.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第一连接件包括第一支撑部、第二支撑部以及中间支撑部，所述第一支撑部与所述第二支撑部分别与所述中间支撑部连接且相对布置，

所述第一通孔开设于所述中间支撑部。

5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述中间支撑部为曲形结构。

6.根据权利要求5所述的二次电池，其特征在于，所述中间支撑部包括第一板以及第二板，所述第一板与所述第二板相接且呈非零夹角。

7.根据权利要求6所述的二次电池，其特征在于，所述第一通孔开设于所述第一板与所述第二板的相接部位。

8.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述第一支撑部以及所述第二支撑部中的至少一者为平板结构。

9.根据权利要求1-8任一项所述的二次电池，其特征在于，所述第一通孔为条形孔，且所述第一通孔沿所述电池的高度方向延伸。

10.根据权利要求1-8任一项所述的二次电池，其特征在于，还包括第二连接件，

所述第二极耳包括个沿所述卷绕电芯本体的高度方向延伸的第二层叠部分，所述第二层叠部分在所述卷绕电芯本体的厚度方向上具有多层，所述第二层叠部分的相邻两层之间留有间隙且形成第二夹持槽，

所述第二连接件被夹持在所述第二夹持槽内，且所述第二连接件上开设有与所述卷绕电芯本体内部连通的第二通孔。