CN106992313B - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种二次电池，包括裸电芯、正极极耳以及负极极耳。裸电芯包括正极极片和负极极片。正极极片具有未涂覆正极活性物质层的空白正极集流体，切割部分空白正极集流体并向上折叠而形成正极连接部，至少部分正极连接部在宽度方向上超出正极集流体外边缘，正极极耳固定并电连接于正极连接部超出正极集流体外边缘的部分，且正极极耳的厚度大于正极连接部的厚度；和/或负极极片具有未涂覆负极活性物质层的空白负极集流体，切割部分空白负极集流体并向上折叠而形成负极连接部，至少一部分负极连接部在宽度方向超出负极集流体外边缘，负极极耳固定并电连接于负极连接部超出负极集流体外边缘的部分，且负极极耳的厚度大于负极连接部的厚度。

Description

二次电池
技术领域
本发明涉及电池领域，尤其涉及一种二次电池。
背景技术
随着电子产品向小型化、多功能化发展，其对电池的能量密度要求也越来越高，这就要求电芯在同样的空间内要提供更多的容量。传统卷绕结构的二次电池中，正、负极极片的起始端都设有空白集流体，正极极耳和负极极耳的一端直接焊接在正、负极极片上的空白集流体上，另一端伸出包装袋10mm左右。如果极耳太薄，其强度低，伸出包装袋的极耳部分容易断裂，且极耳的过流截面积小，因此为了保证其强度和过流截面积，极耳的厚度为60um以上。由于极耳厚度的累加，使得焊接极耳区域的厚度为电池的最大厚度，又因为极耳的厚度难以进一步降低，因此电池的能量密度难以进一步提高。
目前的电芯结构中，利用超声焊接将正极耳极和负极极耳分别焊接到正、负极极片的集流体上，同时在焊接的地方两面贴胶纸，并且将正极极耳和负极极耳用包装袋密封后引出。
因此，目前工艺存在的问题是：
1.极耳厚度较厚，占用电芯厚度空间；
2.在焊接两面均需要贴胶纸，占用电芯厚度空间；
3.由于极耳基本较厚，需采用大焊头超声焊接，导致集流体上的焊印较深。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种二次电池，其能减小了二次电池的裸电芯的厚度，提高了裸电芯的能量密度。
为了实现上述目的，本发明提供了一种二次电池，其包括裸电芯、正极极耳以及负极极耳。
裸电芯包括正极极片和负极极片。
正极极片具有正极集流体和涂覆在正极集流体表面上的正极活性物质层，正极极片具有未涂覆正极活性物质层的空白正极集流体，空白正极集流体形成有正极连接部，正极连接部通过切割一部分空白正极集流体并由该切割的部分空白正极集流体向上折叠而形成，使得至少一部分正极连接部在宽度方向上超出正极集流体外边缘，正极极耳的一端固定并电连接于正极连接部在宽度方向上超出正极集流体外边缘的部分，且正极极耳的厚度大于正极连接部的厚度；和/或负极极片具有负极集流体和涂覆在负极集流体表面上的负极活性物质层，负极极片具有未涂覆负极活性物质层的空白负极集流体，空白负极集流体形成有负极连接部，负极连接部通过切割一部分空白负极集流体并由该切割的部分空白负极集流体向上折叠而形成，使得至少一部分负极连接部在宽度方向超出负极集流体外边缘，负极极耳的一端固定并电连接于负极连接部在宽度方向上超出负极集流体外边缘的部分，且负极极耳的厚度大于负极连接部的厚度。
本发明的有益效果如下：
在根据本发明的二次电池中，正极极耳与正极连接部在宽度方向上超出正极集流体外边缘的部分连接，和/或负极极耳与负极连接部在宽度方向上超出负极集流体外边缘的部分，所以正极极耳和/或负极极耳无需伸入裸电芯的内部，而由于正极连接部由空白正极集流体切割翻折形成和/或负极折叠部直接由空白负极集流体切割翻折形成，所以正极折叠部和/或负极折叠部的厚度小，从而减小裸电芯成型时的厚度，提高了裸电芯的能量密度；正极极耳的厚度大于正极连接部的厚度和/或负极极耳的厚度大于负极连接部的厚度，所以能够保证正极极耳和/或负极极耳自身的强度，避免断裂。
附图说明
图1为根据本发明的二次电池的裸电芯的示意图；
图2为根据本发明的二次电池的一实施例的立体图；
图3为根据本发明的二次电池的另一实施例的立体图；
图4为根据本发明的二次电池的封装示意图；
图5为根据本发明的二次电池的正极极耳与正极集流体的连接示意图；
图6为图5的仰视图；
图7为图5的侧视图；
图8为根据本发明的二次电池的负极极耳与负极集流体的连接示意图；
图9为图8的仰视图；
图10为图8的侧视图；
图11至图14为根据本发明的二次电池的不同实施例的正极连接部的示意图；
图15至图18为根据本发明的二次电池的不同实施例的负极连接部的示意图。
其中，附图标记说明如下：
1裸电芯                      122负极活性物质层
11正极极片                   2正极极耳
111正极集流体                3负极极耳
1111空白正极集流体           P包装袋
11111正极连接部              S1第一表面
111E正极集流体外边缘         S2第一背面
112正极活性物质层            S3第二表面
12负极极片                   S4第二背面
121负极集流体                L长度方向
1211空白负极集流体           W宽度方向
12111负极连接部              T单面胶带
121E负极集流体外边缘
具体实施方式
下面参照附图来详细说明本发明的的二次电池。
参照图1至图18，根据本发明的二次电池包括裸电芯1、正极极耳2以及负极极耳3。
裸电芯1包括正极极片11和负极极片12。
正极极片11具有正极集流体111和涂覆在正极集流体111表面上的正极活性物质层112，正极极片11具有未涂覆正极活性物质层112的空白正极集流体1111，空白正极集流体1111形成有正极连接部11111，正极连接部11111通过切割一部分空白正极集流体1111并由该切割的部分空白正极集流体1111向上折叠而形成，使得至少一部分正极连接部11111在宽度方向W上超出正极集流体外边缘111E，正极极耳2的一端固定并电连接于正极连接部11111在宽度方向W上超出正极集流体外边缘111E的部分，且正极极耳2的厚度大于正极连接部1111的厚度；和/或负极极片12具有负极集流体121和涂覆在负极集流体表面上的负极活性物质层122，负极极片12具有未涂覆负极活性物质层122的空白负极集流体1211，空白负极集流体1211形成有负极连接部12111，负极连接部12111通过切割一部分空白负极集流体1211并由该切割的部分空白负极集流体1211向上折叠而形成，使得至少一部分负极连接部12111在宽度方向W超出负极集流体外边缘121E，负极极耳3的一端固定并电连接于负极连接部12111在宽度方向W上超出负极集流体外边缘121E的部分，且负极极耳3的厚度大于负极连接部12111的厚度。
在根据本发明的二次电池中，正极极耳2与正极连接部11111在宽度方向W上超出正极集流体外边缘111E的部分连接，和/或负极极耳3与负极连接部12111在宽度方向W上超出负极集流体外边缘121E的部分，所以正极极耳2和/或负极极耳3无需伸入裸电芯1的内部，而由于正极连接部11111由空白正极集流体1111切割翻折形成和/或负极折叠部12111直接由空白负极集流体1211切割翻折形成，所以正极折叠部11111和/或负极折叠部12111的厚度小，从而减小裸电芯1成型时的厚度，提高了裸电芯1的能量密度；正极极耳2的厚度大于正极连接部11111的厚度和/或负极极耳3的厚度大于负极连接部12111的厚度，所以能够保证正极极耳2和/或负极极耳3自身的强度，避免断裂。
在根据本发明的二次电池中，参照图2、图3、图5、图6、图11至图14，在一实施例中，正极极耳2沿长度方向L的宽度小于正极连接部11111沿长度方向L的宽度。由于正极连接部11111宽于正极极耳2，从而保证正极连接部11111的过截流面积。
在根据本发明的二次电池中，参照图2、图3、图8、图9、图15至图18，在一实施例中，负极极耳3沿长度方向L的宽度小于负极连接部12111沿长度方向L的宽度。由于负极连接部12111宽于负极极耳3，从而保证负极连接部12111的过截流面积。
在根据本发明的二次电池中，在一实施例中，正极极耳2由铝制成。
在根据本发明的二次电池中，在一实施例中，负极极耳3由镍制成。
在根据本发明的二次电池中，在一实施例中，正极连接部11111的宽度为6mm～30mm。
在根据本发明的二次电池中，在一实施例中，负极连接部12111的宽度为6mm～30mm。
在根据本发明的二次电池中，在一实施例中，正极极耳2的厚度为50μm～150μm，宽度为3mm～15mm。
在根据本发明的二次电池中，在一实施例中，负极极耳3的厚度为50μm～150μm，宽度为3mm～15mm。
在根据本发明的二次电池中，在一实施例中，弯折后正极连接部11111与空白正极集流体1111活动接触；和/或弯折后负极连接部12111与空白负极集流体1211活动接触。也就是说，正极连接部11111依靠折叠后自身的塑性变形保持与空白正极集流体1111的接触和/或负极连接部12111依靠折叠后自身的塑性变形保持与空白负极集流体1211的接触。
在根据本发明的二次电池中，在一实施例中，正极连接部11111与空白正极集流体1111接触的部分固定连接于空白正极集流体1111；和/或负极连接部12111与空白负极集流体1211接触的部分固定连接于空白负极集流体1211。
在根据本发明的二次电池中，在一实施例中，正极连接部11111与空白正极集流体1111的固定连接处贴有胶纸(未示出)；和/或负极连接部12111与空白负极集流体1211的固定连接处贴有胶纸(未示出)。
在根据本发明的二次电池中，参照图5和图6，在一实施例中，正极连接部11111与空白正极集流体1111接触的部分通过焊接(例如超声波焊接)固定在空白正极集流体1111上，在正极连接部11111与空白正极集流体1111焊接处，正极连接部11111的第一表面S1上的焊印贴有胶纸(未示出)，空白正极集流体1111的与第一表面S1相对的第一背面S2的粗糙度为1.5μm～10μm。具体地，由于正极连接部11111通过超声波焊接固定在空白正极集流体1111上，而超声波焊接设备的焊点密集的焊头与正极连接部11111的第一表面S1相对，而超声波焊接设备的平头则与空白正极集流体1111的第一背面S2相对，所以超声波焊接完成后，第一背面S2的粗糙度较低，无需粘贴胶纸，而第一表面S1的粗糙度较高，所以需要在第一表面S1上粘贴胶纸；由于第一背面S2无需粘贴胶纸，从而能够进一步减小了裸电芯1成型时的厚度，提高了裸电芯1的能量密度。
在根据本发明的二次电池中，参照图8和图9，在一实施例中，负极连接部12111空白负极集流体1211接触的部分通过焊接(例如超声波焊接)固定在空白负极集流体1211上，在负极连接部12111与空白负极集流体1211焊接处，负极连接部12111的第二表面S3上的焊印贴有胶纸(未示出)，空白负极集流体1211的与第二表面S3相对的第二背面S4的粗糙度为1.5μm～10μm。具体地，由于负极连接部12111通过超声波焊接固定在空白负极集流体1211上，而超声波焊接设备的焊点密集的焊头与负极连接部12111的第二表面S3相对，而超声波焊接设备的平头则与空白负极集流体1211的第二背面S4相对，所以超声波焊接完成后，第二背面S4的粗糙度较低，无需粘贴胶纸，而第二表面S3的粗糙度较高，所以需要在第二表面S3上粘贴胶纸；由于第二背面S4无需粘贴胶纸，从而能够进一步减小了裸电芯1成型时的厚度，提高了裸电芯1的能量密度。
在根据本发明的二次电池中，参照图4，在一实施例中，正极极耳2的不与正极连接部11111连接的一端引出到二次电池的包装袋P的外部。
在根据本发明的二次电池中，在一实施例中，负极极耳3的不与负极连接部12111连接的一端引出到二次电池的包装袋P的外部。
在根据本发明的二次电池中，在一实施例中，正极极耳2被包装袋P封装的部分整个四周贴有胶纸(未示出)；和/或负极极耳3被包装袋P封装的部分整个四周贴有胶纸(未示出)。
在根据本发明的二次电池中，在一实施例中，其特征在于，所述胶纸为绿胶。
在根据本发明的二次电池中，在一实施例中，所述胶纸的厚度为10μm～35μm。
在根据本发明的二次电池中，参照图5，在一实施例中，正极极耳2通过焊接固定在正极连接部11111伸出到正极集流体外边缘111E外部的部分。
在根据本发明的二次电池中，参照图8，在一实施例中，负极极耳3通过焊接固定在负极连接部12111伸出到负极集流体外边缘121E外部的部分。
在根据本发明的二次电池中，参照图5、图6、图11和图12，在一实施例中，正极连接部11111由正极极片11长度方向L一端的空白正极集流体1111切割而成。
在根据本发明的二次电池中，参照图8、图9、图15和图16，，在一实施例中，负极连接部12111由负极极片12长度方向L一端的空白负极集流体1211切割而成。
在根据本发明的二次电池中，参照图13和图14，在一实施例中，正极连接部11111由正极极片11中部的空白正极集流体1111切割而成。
在根据本发明的二次电池中，参照图17和图18，在一实施例中，负极连接部12111由负极极片12中部的空白负极集流体1211切割而成。
在根据本发明的二次电池中，参照图12和图14，在一实施例中，空白正极集流体1111经过切割后，除去形成正极连接部11111的部分空白正极集流体1111之外的剩余空白正极集流体呈“回”字型结构。话句话说，“回”字型结构为带开口的框形且开口的边缘封闭，其中正极连接部11111的部分在翻折后将在空白正极集流体1111上形成该开口。采用这种“回”字型结构能够提高正极集流体111在开口处的连接强度，降低断裂的风险，从而易于实现自动化连续生产。
在根据本发明的二次电池中，参照图16和图18，在一实施例中，空白负极集流体1211经过切割后，除去形成负极连接部12111的部分空白负极集流体1211之外的剩余空白负极集流体1211呈“回”字型结构。话句话说，“回”字型结构为带开口的框形且开口的边缘封闭，其中负极连接部12111的部分在翻折后将在空白负极集流体1211上形成该开口。采用这种“回”字型结构能够提高正极集流体111在开口处的连接强度，降低断裂的风险，从而易于实现自动化连续生产。
在根据本发明的二次电池中，参照图5、图6、图11和图13，在一实施例中，空白正极集流体1111经过切割后，除去形成正极连接部11111的部分空白正极集流体1111之外的剩余空白正极集流体呈“U”型结构。
在根据本发明的二次电池中，参照图8、图9、图15和图17，在一实施例中，空白负极集流体1211经过切割后，除去形成负极连接部12111的部分空白负极集流体1211之外的剩余空白负极集流体1211呈“U”型结构。

Claims (10)

1.一种二次电池，包括：
裸电芯(1)，包括正极极片(11)和负极极片(12)；
正极极耳(2)；以及
负极极耳(3)；
其特征在于，
正极极片(11)具有正极集流体(111)和涂覆在正极集流体(111)表面上的正极活性物质层(112)，正极极片(11)具有未涂覆正极活性物质层(112)的空白正极集流体(1111)，空白正极集流体(1111)形成有正极连接部(11111)，正极连接部(11111)通过切割一部分空白正极集流体(1111)并由该切割的部分空白正极集流体(1111)向上折叠而形成，使得至少一部分正极连接部(11111)在宽度方向(W)上超出正极集流体外边缘(111E)，正极极耳(2)的一端固定并电连接于正极连接部(11111)在宽度方向(W)上超出正极集流体外边缘(111E)的部分，且正极极耳(2)的厚度大于正极连接部(11111)的厚度；和/或
负极极片(12)具有负极集流体(121)和涂覆在负极集流体表面上的负极活性物质层(122)，负极极片(12)具有未涂覆负极活性物质层(122)的空白负极集流体(1211)，空白负极集流体(1211)形成有负极连接部(12111)，负极连接部(12111)通过切割一部分空白负极集流体(1211)并由该切割的部分空白负极集流体(1211)向上折叠而形成，使得至少一部分负极连接部(12111)在宽度方向(W)超出负极集流体(121)外边缘(121E)，负极极耳(3)的一端固定并电连接于负极连接部(12111)在宽度方向(W)上超出负极集流体外边缘(121E)的部分，且负极极耳(3)的厚度大于负极连接部(12111)的厚度。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
正极极耳(2)沿长度方向(L)的宽度小于正极连接部(11111)沿长度方向(L)的宽度；和/或
负极极耳(3)沿长度方向(L)的宽度小于负极连接部(12111)沿长度方向(L)的宽度。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
正极连接部(11111)的宽度为6mm～30mm；和/或
负极连接部(12111)的宽度为6mm～30mm。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
正极极耳(2)的厚度为50μm～150μm，宽度为3mm～15mm；
负极极耳(3)的厚度为50μm～150μm，宽度为3mm～15mm。
5.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
正极连接部(11111)与空白正极集流体(1111)接触的部分固定连接于空白正极集流体(1111)；和/或
负极连接部(12111)与空白负极集流体(1211)接触的部分固定连接于空白负极集流体(1211)。
6.根据权利要求5所述的二次电池，其特征在于，
正极连接部(11111)与空白正极集流体(1111)接触的部分通过焊接固定在空白正极集流体(1111)上，在正极连接部(11111)与空白正极集流体(1111)焊接处，正极连接部(11111)的第一表面(S1)上的焊印贴有胶纸，空白正极集流体(1111)的与第一表面(S1)相对的第一背面(S2)的粗糙度为1.5μm～10μm；和/或
负极连接部(12111)空白负极集流体(1211)接触的部分通过焊接固定在空白负极集流体(1211)上，在负极连接部(12111)与空白负极集流体(1211)焊接处，负极连接部(12111)的第二表面(S3)上的焊印贴有胶纸，空白负极集流体(1211)的与第二表面(S3)相对的第二背面(S4)的粗糙度为1.5μm～10μm。
7.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
正极连接部(11111)由正极极片(11)长度方向(L)一端的空白正极集流体(1111)切割而成；和/或
负极连接部(12111)由负极极片(12)长度方向(L)一端的空白负极集流体(1211)切割而成。
8.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
正极连接部(11111)由正极极片(11)中部的空白正极集流体(1111)切割而成；和/或
负极连接部(12111)由负极极片(12)中部的空白负极集流体(1211)切割而成。
9.根据权利要求7或8所述的二次电池，其特征在于，
空白正极集流体(1111)经过切割后，除去形成正极连接部(11111)的部分空白正极集流体(1111)之外的剩余空白正极集流体呈回字型结构；和/或
空白负极集流体(1211)经过切割后，除去形成负极连接部(12111)的部分空白负极集流体(1211)之外的剩余空白负极集流体(1211)呈回字型结构。
10.根据权利要求7或8所述的二次电池，其特征在于，
空白正极集流体(1111)经过切割后，除去形成正极连接部(11111)的部分空白正极集流体(1111)之外的剩余空白正极集流体呈U型结构；和/或
空白负极集流体(1211)经过切割后，除去形成负极连接部(12111)的部分空白负极集流体(1211)之外的剩余空白负极集流体(1211)呈U型结构。
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