CN111509180A - 一种极耳导通的锂电池电芯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种极耳导通的锂电池电芯，包括极片，所述极片一侧设有极耳部，所述极片包括极片绝缘层以及位于所述极片绝缘层两侧的极片金属层，所述极片金属层远离所述极片绝缘层的一侧设有活性物质层；所述极耳部包括至少一个与所述极片固定连接的极耳束，所述极耳束包括至少一个极耳片，所述极耳片包括极耳绝缘层以及设置于所述极耳绝缘层两侧的极耳金属层，所述极耳绝缘层与所述极片绝缘层固定连接，所述极耳金属层与所述极片金属层固定连接，所述极耳束内的极耳片通过导电箔材连通，本发明的电芯结构，通过在极耳上焊接导电箔材的方式实现各极耳的导电连通，较传统方式能够大大减少箔材用量，降低生产成本，显著提升电池的能量密度。

Description

一种极耳导通的锂电池电芯

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体是一种极耳导通的锂电池电芯。

背景技术

提升锂离子电池的能量密度，大致可分为提升材料性能、优化电池结构两种技术路线。针对优化电池结构而言，目前传统电池多采用复合集流体取代铜箔、铝箔来实现电子传导，复合集流体具有良好的韧性和延展率，能够显著提高锂离子电池的能量密度及其安全性。

然而，复合集流体上、下表面的金属层互不导通，无法通过传统的极耳焊接方式实现各极耳之间的电子导通。

发明内容

本发明的目的在于提供一种极耳导通的锂电池电芯，可满足电芯各极耳之间的导电连通需求，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种极耳导通的锂电池电芯，包括极片，所述极片一侧设有极耳部，所述极片包括极片绝缘层以及位于所述极片绝缘层两侧的极片金属层，所述极片金属层远离所述极片绝缘层的一侧设有活性物质层；所述极耳部包括至少一个与所述极片固定连接的极耳束，所述极耳束包括至少一个极耳片，所述极耳片包括极耳绝缘层以及设置于所述极耳绝缘层两侧的极耳金属层，所述极耳绝缘层与所述极片绝缘层固定连接，所述极耳金属层与所述极片金属层固定连接，所述极耳束内的极耳片通过导电箔材连通。

作为本发明进一步的方案：所述极片包括正极极片以及负极极片，所述正极极片和负极极片卷绕形成电芯，所述正极极片与所述负极极片之间设有隔膜，所述正极片与所述负极片上的极耳束分别位于所述电芯的两端。

作为本发明进一步的方案：所述所有所述极耳片规格均相同，极耳束内的极耳片重叠布置。

作为本发明进一步的方案：所述极片一侧设有三个均匀布置的极耳束。

作为本发明进一步的方案：所述极耳片为矩形结构，极耳束内两端所述极耳片上均包裹有导电箔材，且同一极耳束内任意两个相邻极耳片上有且只有一个极耳片上包裹有导电箔材。

作为本发明进一步的方案：所述极耳束内的任一极耳片在电芯所在平面上的投影与其它所有极耳片的投影均不重叠。

作为本发明进一步的方案：所述极耳束上包裹有导电箔材。

作为本发明进一步的方案：所述极耳束内包括多个同心布置的极耳片，所述极耳片内设有相邻布置的第N极耳片和第N+1极耳片，所述第N极耳片远离所述极片的一端包裹于所述第N+1极耳片内侧，其中N≥1。

作为本发明进一步的方案：所述极耳束内包括多个同心布置的极耳片，所述极耳片内设有相邻布置的第N极耳片和第N+1极耳片，所述第N极耳片远离所述极片的一端局部包裹于所述第N+1极耳片内侧，其中N≥1。

作为本发明进一步的方案：所述导电箔材为铜箔或滤波，所述导电箔材与所述极耳片两侧的极耳金属层通过焊接连接，所述焊接采用超声波焊接或激光焊接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的电芯结构，通过在极耳上焊接导电箔材的方式实现各极耳的导电连通，较传统方式能够大大减少箔材用量，降低生产成本，显著提升电池的能量密度；

2、采用极耳嵌套的方式，能够使嵌套后的各极耳位于同一平面，可以使导电箔材焊接的更加牢固，规避了传统方式中虚焊的风险；

3、为了适应大倍率充放电，本发明能够衍生出两侧多极耳的电芯结构，通过增加极耳的数量，进而提升其过流面积。

附图说明

图1是本发明电芯中极片的剖视图；

图2是本发明优选实施例一中极片及其极耳的结构示意图；

图3是本发明优选实施例一中极耳与导电箔材相对位置示意图；

图4是本发明优选实施例一中导电箔材折叠后的结构示意图；

图5是本发明优选实施例一中导电箔材预焊接后的结构示意图；

图6是本发明优选实施例一中电芯成型后，对导电箔材进行终焊接后的结构示意图；

图7是本发明优选实施例一中成型电芯的正视图；

图8是本发明优选实施例二中，对导电箔材进行终焊接后的结构示意图；

图9是本发明优选实施例二中成型电芯的正视图；

图10是本发明优选实施例一、二中成型电芯的侧视图；

图11是本发明优选实施例三中极片及其极耳的结构示意图；

图12是本发明优选实施例三中成型电芯的结构示意图；

图13是本发明优选实施例三中极耳与导电箔材相对位置示意图；

图14是本发明优选实施例三中导电箔材折叠后的结构示意图；

图15是本发明优选实施例三中，对导电箔材进行终焊接后的结构示意图；

图16是本发明优选实施例四中成型电芯的结构示意图；

图17是本发明优选实施例四中，对导电箔材进行终焊接后的结构示意图；

图18是本发明优选实施例五中极片及其极耳的结构示意图；

图19是本发明优选实施例五中成型电芯的结构示意图；

图20是本发明优选实施例五中，对导电箔材进行终焊接后的结构示意图；

图21是本发明优选实施例六中，对导电箔材进行终焊接后的结构示意图；

图22是本发明优选实施例三、四、五、六中成型电芯的正视图；

图23是本发明优选实施例三、四、五、六中成型电芯的侧视图；

图24为本发明极耳剖视图。

图中：1-极片、11-极片绝缘层、12-极片金属层、13-活性物质层、2-极耳部、21-极耳本体、22-极耳绝缘层、23-极耳束、24-极耳金属层、25-第N极耳片、26-第N+1极耳片、3-导电箔材、31-预焊印、32-终焊印、4-电芯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-7、图10、图24，本发明实施例中，一种极耳导通的锂电池电芯，包括极片1，极片1包括正极极片以及负极极片，正极极片和负极极片卷绕形成电芯4，正极极片与负极极片之间设有隔膜，正极片与负极片上的极耳束23分别位于电芯4的两端，极片1包括极片绝缘层11以及位于极片绝缘层11两侧的极片金属层12，极片金属层12远离极片绝缘层11的一侧设有活性物质层13；极片1一侧设有极耳部2，极耳部2包括至少一个与极片1固定连接的极耳束23，极耳束23包括至少一个极耳片21，极耳片21包括极耳绝缘层22以及设置于极耳绝缘层22两侧的极耳金属层24，极耳绝缘层22与极片绝缘层11固定连接，极耳金属层24与极片金属层12固定连接，极耳束23内的极耳片21通过导电箔材3连通。

在本实施例中，极片1一端设有一个极耳束23，而且正极片与负极片上的极耳束23位于电芯4的两端，如图6所示，极耳束23由多个极耳片21堆叠而成，所有的极耳片21中，上下两端的极耳片上包裹有导电箔材3，在极片1未卷绕之前，导电箔材预焊接到极耳片21上并形成预焊印31，而且在所有的极耳片21中间隔设置，即任意两个相邻的极耳片21中有且仅有一个极耳片21上焊接有导电箔材3，然后将极片1进行卷绕，卷绕后的极耳片21堆叠在一起，如图7、图10所示，导电箔材3远离极片1的一端延伸到极耳片21的外端，然后将所有的导电箔材3焊接形成终焊印32，进而能够通过导电箔材3将所有的极耳片21连通。

实施例2

请参阅图8-10、图24，本实施例中，极片1一侧设有三个极耳束23，其余结构均与实施例1形同。

实施例3

请参阅图11-15、图22-24，在本实施例中，极耳束23内的任一极耳片21在电芯4所在平面上的投影与其它所有极耳片21的投影均不重叠，极耳束23上包裹有导电箔材3，极耳束23内包括多个同心布置的极耳片21，极耳片21内设有相邻布置的第N极耳片25和第N+1极耳片26，第N极耳片25远离极片1的一端包裹于第N+1极耳片26内侧，其中N≥1，即在本实施例中，极耳片21为中部镂空结构，且极耳片21为矩形结构，镂空部分为矩形结构，同时最中心位置的极耳片21不进行镂空，因而将极片1卷绕以后，镂空的极耳片21依次嵌套，形成一个矩形结构的极耳束23，然后在极耳束23上包裹导电箔材3并焊接，进而能够通过导电箔材3将说有的极耳片21连通。

实施例4

请参阅图16-17，图22-24在本实施例中，极片1上均设有两个极耳束23，其余结构均与实施例3相同。

实施例5，

请参阅图18-20、图22-24，在本实施例中，极耳片21为L型结构，其余结构均与实施例3相同。

实施例6

请参阅图22-24，在本实施例中，极片1上均设有两个极耳束23，其余结构均与实施例5相同。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种极耳导通的锂电池电芯，包括极片(1)，所述极片(1)一侧设有极耳部(2)，其特征在于，所述极片(1)包括极片绝缘层(11)以及位于所述极片绝缘层(11)两侧的极片金属层(12)，所述极片金属层(12)远离所述极片绝缘层(11)的一侧设有活性物质层(13)；所述极耳部(2)包括至少一个与所述极片(1)固定连接的极耳束(23)，所述极耳束(23)包括至少一个极耳片(21)，所述极耳片(21)包括极耳绝缘层(22)以及设置于所述极耳绝缘层(22)两侧的极耳金属层(24)，所述极耳绝缘层(22)与所述极片绝缘层(11)固定连接，所述极耳金属层(24)与所述极片金属层(12)固定连接，所述极耳束(23)内的极耳片(21)通过导电箔材(3)连通。

2.根据权利要求1所述的一种极耳导通的锂电池电芯，其特征在于，所述极片(1)包括正极极片以及负极极片，所述正极极片和负极极片卷绕形成电芯(4)，所述正极极片与所述负极极片之间设有隔膜，所述正极片与所述负极片上的极耳束(23)分别位于所述电芯(4)的两端。

3.根据权利要求1所述的一种极耳导通的锂电池电芯，其特征在于，所有所述极耳片(21)规格均相同，极耳束(23)内的极耳片(21)重叠布置。

4.根据权利要求1所述的一种极耳导通的锂电池电芯，其特征在于，所述极片(1)一侧设有三个均匀布置的极耳束(23)。

5.根据权利要求3或4所述的一种极耳导通的锂电池电芯，其特征在于，所述极耳片(21)为矩形结构，极耳束(23)内两端所述极耳片(21)上均包裹有导电箔材(3)，且同一极耳束(23)内任意两个相邻极耳片(21)上有且只有一个极耳片(21)上包裹有导电箔材(3)。

6.根据权利要求1或4所述的一种极耳导通的锂电池电芯，其特征在于，所述极耳束(23)内的任一极耳片(21)在电芯(4)所在平面上的投影与其它所有极耳片(21)的投影均不重叠。

7.根据权利要求6所述的一种极耳导通的锂电池电芯，其特征在于，所述极耳束(23)上包裹有导电箔材(3)。

8.根据权利要求6所述的一种极耳导通的锂电池电芯，其特征在于，所述极耳束(23)内包括多个同心布置的极耳片(21)，所述极耳片(21)内设有相邻布置的第N极耳片(25)和第N+1极耳片(26)，所述第N极耳片(25)远离所述极片(1)的一端包裹于所述第N+1极耳片(26)内侧，其中N≥1。

9.根据权利要求6所述的一种极耳导通的锂电池电芯，其特征在于，所述极耳束(23)内包括多个同心布置的极耳片(21)，所述极耳片(21)内设有相邻布置的第N极耳片(25)和第N+1极耳片(26)，所述第N极耳片(25)远离所述极片(1)的一端局部包裹于所述第N+1极耳片(26)内侧，其中N≥1。

10.根据权利要求1所述的一种极耳导通的锂电池电芯，其特征在于，所述导电箔材(3)为铜箔或滤波，所述导电箔材(3)与所述极耳片(21)两侧的极耳金属层(234)通过焊接连接，所述焊接采用超声波焊接或激光焊接。

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