CN108987655A

CN108987655A - 电池

Info

Publication number: CN108987655A
Application number: CN201710403002.9A
Authority: CN
Inventors: 余仕禧; 张正德
Original assignee: Dongguan Amperex Technology Ltd
Current assignee: Dongguan Amperex Technology Ltd
Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2017-05-31
Publication date: 2018-12-11

Abstract

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种电池，该电池包括电芯和保护板；电芯包括第一极片、第二极片、第一极耳和第二极耳，第一极片的极性与第二极片的极性相反，第一极耳设置于第一极片上，第二极耳设置于第二极片上，第一极耳和第二极耳均设置为至少两个；保护板设置为多个，多个所述保护板中每个所述保护板均与所述第一极耳和所述第二极耳连接。通过第一极耳、第二极耳以及保护板的数量增加，使得增加的第一极耳、第二极耳以及保护板可以实现电流的分流，促使单个保护板、极耳所承受的电流有所减小，进而减小保护板、极耳处的发热量，提高电池的安全性、延长电池的使用寿命、提升用户体验。

Description

电池

技术领域

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种电池。

背景技术

电池以其所具备的高能量密度、高环保性等优势，得到了越来越广泛的应用。随着电池的生产技术不断发展，人们对于电池的性能要求也在逐步提升，而电池的安全性则是电池的诸多性能指标中比较重要的指标之一。

传统的电池包含裸电芯和保护板，该裸电芯主要包括阴极片、阳极片、设置于阴极片上的阴极极耳以及设置于阳极片上的阳极极耳，每个阴极片上仅设置一个阴极极耳，每个阳极片上仅设置一个阳极极耳，保护板与阴极极耳和阳极极耳连接。采用此种结构后，当电池进行充放电时，阴极极耳、阳极极耳及与阴极极耳和阳极极耳连接的保护板需要承受很大的电流，根据产热量Q＝I²RT可知，产生的热量与电流I的平方成正比，电流I的增加，导致阴极极耳、阳极极耳和保护板的发热成倍数增长，致使电池的安全性较差、使用寿命较短、用户体验较差。并且，这些问题在电池进行大倍率充放电的过程中尤为显著。

发明内容

本申请提供了一种电池，以提高电池的安全性、延长电池的使用寿命、提升用户体验。

本申请提供的电池包括电芯和保护板；

所述电芯包括第一极片、第二极片、第一极耳和第二极耳，所述第一极片的极性与所述第二极片的极性相反，所述第一极耳设置于所述第一极片上，所述第二极耳设置于所述第二极片上，所述第一极耳和所述第二极耳均设置为至少两个；

所述保护板设置为多个，多个所述保护板中每个所述保护板均与所述第一极耳和所述第二极耳连接。

可选地，所述电芯为卷绕式电芯，所述第一极片包括第一头部、第一中部和第一尾部，三者沿着所述第一极片的延伸方向顺次连接，所述第二极片包括第二头部、第二中部和第二尾部，三者沿着所述第二极片的延伸方向顺次连接。

可选地，所述第一极耳设置为两个，两个所述第一极耳分别设置于所述第一头部、所述第一中部和所述第一尾部中的任意两者。

可选地，所述第一极耳设置为两个，两个所述第一极耳均设置于所述第一头部、所述第一中部和所述第一尾部中的任一者。

可选地，所述第二极耳设置为两个，两个所述第二极耳分别设置于所述第二头部、所述第二中部和所述第二尾部中的任意两者。

可选地，所述第二极耳设置为两个，两个所述第二极耳均设置于所述第二头部、所述第二中部和所述第二尾部中的任一者。

可选地，所述电芯为叠片式电芯。

可选地，各所述第一极耳和各所述第二极耳均位于所述电芯的同一侧。

可选地，在所述电芯的厚度方向上，各所述第一极耳的投影互不重叠，各所述第二极耳的投影互不重叠，各所述第一极耳的投影与各所述第二极耳的投影互不重叠。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的电池中，第一极耳和第二极耳均设置为至少两个，并且保护板也设置为多个，多个保护板中每个保护板均与第一极耳和第二极耳连接，通过第一极耳、第二极耳以及保护板的数量增加，使得增加的第一极耳、第二极耳以及保护板可以实现电流的分流，促使单个保护板、单个第一极耳、单个第二极耳所承受的电流有所减小，进而减小保护板、第一极耳、第二极耳处的发热量，提高电池的安全性、延长电池的使用寿命、提升用户体验。

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为本申请一个实施例所提供的电池的结构示意图；

图2为本申请一个实施例所提供的电池中，电芯的结构示意图；

图3～图8为电芯为卷绕式电芯时，本申请不同实施例所提供的电池中，第一极片与第一极耳的几种不同的设置方式的示意图；

图9～14为电芯为卷绕式电芯时，本申请不同实施例所提供的电池中，第二极片与第二极耳的几种不同的设置方式的示意图；

图15为本申请一个实施例所提供的电池中，电芯的卷绕示意图；

图16为电芯为叠片式电芯时，本申请一个实施例所提供的电池中，第一极片与第一极耳的设置方式的示意图；

图17为电芯为叠片式电芯时，本申请一个实施例所提供的电池中，第二极片与第二极耳的设置方式的示意图；

图18为本申请一个实施例所提供的电池中，电芯实施叠片操作后的结构示意图；

图19为本申请另一个实施例所提供的电池的结构示意图。

附图标记：

10-保护板；

100-电芯；

11-第一极片；

110-第一基材、111-第一活性物质层；

112-第一头部、113-第一中部、114-第一尾部；

12-第二极片；

120-第二基材、121-第二活性物质层；

122-第二头部、123-第二中部、124-第二尾部；

13-第一极耳；

14-第二极耳；

15-隔离膜。

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。

如图1和图2所示，本申请实施例提供了一种电池，其包括电芯100和保护板10。电芯100包括第一极片11、第二极片12、第一极耳13和第二极耳14。第一极片11的极性与第二极片12的极性相反，第一极耳13设置于第一极片11上，第二极耳14设置于第二极片12上。具体地，第一极片11可以是阴极极片，第一极耳13为阴极极耳，第二极片12为阳极极片，第二极耳14为阳极极耳；或者，第一极片11是阳极极片，第一极耳13为阳极极耳，第二极片12是阴极极片，第二极耳14为阴极极耳。

上述第一极片11具体可以包括第一基材110以及涂覆于该第一基材110上的第一活性物质层111，该第一极耳13可以焊接于第一基材110上，也可以与第一基材110一体成型，或者通过导电胶粘接于第一基材110上，当然，也可以采用其他方式。同理地，上述第二极片12具体可以包括第二基材120以及涂覆于该第二基材120上的第二活性物质层121，该第二极耳14可以焊接于第二基材120上，也可以与第二基材120一体成型或者通过导电胶粘接于第二基材120上，当然，也可以采用其他方式。可以理解地，第一极片11上设置第一极耳13的位置以及第二极片12上设置第二极耳14的位置处均不设置活性物质。

需要说明的是，本文中的“第一”和“第二”并非是对极片、极耳等的数量限制，而是为了方便描述而对极片、极耳等作出区分。

上述第一极耳13和第二极耳14均设置为至少两个。具体地，第一极耳13和第二极耳14均可以设置为两个、三个甚至更多个。保护板10也设置为多个，多个保护板10中每个保护板10均与第一极耳13和第二极耳14连接。保护板10设置为多个，指的是保护板10的数量为两个或者两个以上。

本申请实施例所提供的电池中，第一极耳13和第二极耳14均设置为至少两个，并且保护板10也设置为至少两个，通过第一极耳13、第二极耳14以及保护板10的数量增加，使得增加的第一极耳13、第二极耳14以及保护板10可以实现电流的分流，促使单个保护板10、单个第一极耳13、单个第二极耳14所承受的电流有所减小，进而减小保护板10、第一极耳13、第二极耳14处的发热量，提高电池的安全性、延长电池的使用寿命、提升用户体验。

可选地，上述第一极耳13和第二极耳14均可以设置为两个，使得整个电芯100可以伸出四个极耳。具体参见图1所示，此时，保护板10可以设置为两个，其中一个保护板10与一对第一极耳13和第二极耳14连接，另一个保护板10与另一对第一极耳13和第二极耳14连接。将第一极耳13、第二极耳14和保护板10均设置为两个，可以在减小极耳及保护板10处的发热量的同时，防止电池的制造工序因第一极耳13、第二极耳14和保护板10的数量过多而过于复杂。

如图3-图8所示，上述电池中的电芯100可以采用卷绕式电芯，也就是说，该电芯100可以采用卷绕工艺加工而成。此时，第一极片11和第二极片12展开时通常为长条形结构，第一极片11具体可以包括第一头部112、第一中部113和第一尾部114，三者沿着第一极片11的延伸方向顺次连接，第二极片12包括第二头部122、第二中部123和第二尾部124，三者沿着第二极片的延伸方向顺次连接。在这种结构下，对于两个第一极耳13的具体设置位置，本申请实施例可以提供如下几种方式，当然，两个第一极耳13的具体设置位置并不局限于下文描述的方式。

第一种，两个第一极耳13分别设置于第一头部112、第一中部113和第一尾部114中的任意两者。例如，如图3所示，两个第一极耳13分别设置于第一头部112和第一中部113，或者如图4所示，两个第一极耳13分别设置于第一中部113和第一尾部114，或者如图5所示，两个第一极耳13分别设置于第一头部112和第一尾部114。

第二种，两个第一极耳13均设置于第一头部112、第一中部113和第一尾部114中的任一者。例如，如图6所示，两个第一极耳13均设置于第一头部112，或者如图7所示，两个第一极耳13均设置于第一中部113，或者如图8所示，两个第一极耳13均设置于第一尾部114。当两个第一极耳13均设置于第一中部113时，电芯100卷绕后的结构可以参考图15所示，第一极耳13和第二极耳14采用其他设置方式时所形成的电芯100可以以图15作为参考，本文对此不再赘述。

同理地，对于两个第二极耳14的具体设置位置，本申请实施例可以提供如下几种方式，当然，两个第二极耳14的具体设置位置并不局限于下文描述的方式。

第一种，两个第二极耳14分别设置于第二头部122、第二中部123和第二尾部124中的任意两者。例如，如图9所示，两个第二极耳14分别设置于第二头部122和第二中部123，或者如图10所示，两个第二极耳14分别设置于第二中部123和第二尾部124，或者如图11所示，两个第二极耳14分别设置于第二头部122和第二尾部124。

第二种，两个第二极耳14均设置于第二头部122、第二中部123和第二尾部124中的任一者。例如，如图12所示，两个第二极耳14均设置于第二头部122，或者如图13所示，两个第二极耳14均设置于第二中部123，或者如图14所示，两个第二极耳14均设置于第二尾部124。

上述第一极耳13的六种设置方式和第二极耳14的六种设置方式可以根据实际情况进行自由组合。并且，上文披露的设置方式也可以同理沿用到三个甚至更多个第一极耳13和第二极耳14的设置中，本文对此不再赘述。

如果考虑电池的内部发热量，那么可以选择第一极耳13均设置于第一中部113，第二极耳14均设置于第二中部123。此种设置方式下，第一极片11相当于被第一极耳13分成并联的两部分，每部分通过的电流随之减小，因此可以降低电池的内部发热量，同理地，第二极片12被第二极耳14分成并联的两部分，每部分通过的电流随之减小，因此可以降低电池的内部发热量。

其次可以选择第一极耳13均设置于第一头部112、第二极耳14均设置于第二尾部124，或者第一极耳13均设置于第一尾部114、第二极耳14均设置于第二头部122的方式。此种方式下，保护板10与处于第一头部112的第一极耳13和处于第二头部122的第二极耳14连接，或者保护板10与处于第一尾部114的第一极耳13和处于第二尾部124的第二极耳14连接，使得电流可以从第一极片11的头部或尾部流动到中间后输出，同样地电流可以从第二极片12的头部或尾部流动到中间后输出。

再次可以选择第一极耳13均设置于第一头部112、第二极耳14均设置于第二中部123，或者第一极耳13均设置于第一中部113、第二极耳14均设置于第一头部112的方式，也可以选择第一极耳13均设置于第一尾部114、第二极耳14均设置于第二尾部124，或者第一极耳13均设置于第一头部112，第二极耳14均设置于第二头部122的方式。

当然，电芯100除了设置为卷绕式电芯外，还可以设置为叠片式电芯，如图16-18所示，该叠片式电芯中，第一极耳13和第二极耳14的数量可以设置为两个、三个甚至更多个，保护板10也可以设置为两个、三个甚至更多个。该叠片式电芯的加工工艺可以参考现有技术，例如依次进行极片的裁切(形成第一极耳13和第二极耳14)、极片及隔离膜15的堆叠、第一极耳13和第二极耳14的焊接、第一极耳13和第二极耳14的折弯及封装等工序，以完成电池的加工。

前文对保护板10设置为两个时的实施例进行了说明，保护板10也可以设置为三个或更多个，当保护板10设置为三个时，电池的结构可以如图19所示。此实施例中，多个保护板10中的一部分保护板10可以仅连接一个第一极耳13和一个第二极耳14，一部分保护板10可以连接两个第一极耳13，一个第二极耳14，因此此时存在未与保护板10连接的第二极耳14。当然，保护板10也可以连接更多个第一极耳13或者更多个第二极耳14。

当上述电池加工完毕后，电芯100的各第一极耳13和各第二极耳14可以分布在整个电芯100的同侧或不同侧，可选沿着电芯100的长度方向(即图1、图2和图18所示的X方向)，具体地，各第一极耳13可以分布于电芯100的相对两侧，或者各第一极耳13分布于电芯100的同一侧；同理地，各第二极耳14可以分布于电芯100的相对两侧，或者各第二极耳14分布于电芯100的同一侧。为了便于电池的加工，可以将各第一极耳13和各第二极耳14均设置于电芯100的同一侧，以此仅在该侧实施相关的加工操作即可。

根据上文对各第一极耳13和第二极耳14的排布位置的描述，可以获知，各第一极耳13和第二极耳14可能有一部分甚至全部位于电芯100的同一侧，这些第一极耳13和第二极耳14可以排布在不同的面内，也就是说，各第一极耳13和各第二极耳14可以沿着电芯100的厚度方向排列。然而，此种结构下，极耳处的封装就会比较复杂。因此，为了简化电池的封装操作，可选以下结构：在电芯100的厚度方向(即图15中的Y方向)上，各第一极耳13的投影互不重叠，各第二极耳14的投影互不重叠，各第一极耳13的投影与各第二极耳14的投影互不重叠。如此设置后，就可以在封装电池时，将各第一极耳13和第二极耳14设置于同一面内，以此达到前述目的。

上述电池中，各第一极耳13相对于第一极片11伸出，其伸出长度可以定义为第一伸出长度；各第二极耳14相对于第二极片12伸出，其伸出长度可以定义为第二伸出长度。为了进一步简化电池的加工工序，第一伸出长度可以与第二伸出长度相等，以使得第一极耳13与第二极耳14的加工参数基本相同，达到简化加工工序的效果。

可选地，本申请实施例提供的电池中，第二极耳14可以为阳极极耳，该阳极极耳采用镍材或者铜材或者其他材质制成，第一极耳13可以为阴极极耳，该阴极极耳采用铝材制成。第一极耳13和第二极耳14采用此种结构后，可以进一步优化电池的性能。

以上所述仅为本申请的可选实施例而已，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

1.一种电池，包括电芯和保护板，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电芯为卷绕式电芯，所述第一极片包括第一头部、第一中部和第一尾部，三者沿着所述第一极片的延伸方向顺次连接，所述第二极片包括第二头部、第二中部和第二尾部，三者沿着所述第二极片的延伸方向顺次连接。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第一极耳设置为两个，两个所述第一极耳分别设置于所述第一头部、所述第一中部和所述第一尾部中的任意两者。

4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第一极耳设置为两个，两个所述第一极耳均设置于所述第一头部、所述第一中部和所述第一尾部中的任一者。

5.根据权利要求3或4所述的电池，其特征在于，所述第二极耳设置为两个，两个所述第二极耳分别设置于所述第二头部、所述第二中部和所述第二尾部中的任意两者。

6.根据权利要求3或4所述的电池，其特征在于，所述第二极耳设置为两个，两个所述第二极耳均设置于所述第二头部、所述第二中部和所述第二尾部中的任一者。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电芯为叠片式电芯。

8.根据权利要求1-4、7中任一项所述的电池，其特征在于，各所述第一极耳和各所述第二极耳均位于所述电芯的同侧。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，在所述电芯的厚度方向上，各所述第一极耳的投影互不重叠，各所述第二极耳的投影互不重叠，各所述第一极耳的投影与各所述第二极耳的投影互不重叠。