CN112186269B - 一种锂浆料电池的电芯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锂浆料电池的电芯,在正极片中设有由正极集流体的一部分构成的全极耳式的正极极耳,在负极片中设有由负极集流体的一部分构成的全极耳式的负极极耳。在正极极耳的间隙中设置正极填充条,在负极极耳的间隙中设置负极填充条,正极填充条和负极填充条的高度分别小于等于正极极耳和负极极耳的高度,正极填充条和负极填充条的至少端面部分是导电的。根据本发明的电芯,在厚电极的极耳之间利用填充条进行支撑,整个极耳区域更加密实,经极耳整形后可以形成一个与集流盘进行焊接的导电的等电势端面。另外,具有导电能力的填充条可以将电芯的各层极耳电连接起来,有利于减小导电内阻、降低电池发热。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池领域,具体地涉及一种锂浆料电池的电芯。
背景技术
全极耳的电池结构由于具有更好的倍率性能和散热性能而被大量应用。目前,大多数的全极耳式电池电芯在焊接前要用极耳整形装置对电池极耳进行整形,整形后的极耳更加平整、紧密,有利于保证焊接质量。但这种极耳整形设备仅适用于极片涂布层厚度只有几微米到几十微米的电池。
随着电动汽车和储能行业的蓬勃发展,大容量、长寿命的锂浆料电池研发受到高度重视,厚电极作为大容量锂浆料电池的一个方向广受关注,锂浆料电池的厚电极的厚度可达到毫米量级。对于厚电极来说,相邻极耳间的间隙就会变大,因此非常不利于极耳整形。即使经过极耳整形,也很难使极耳保持平整、紧密的状态。在焊接过程中,极耳间隙大的地方就容易出现虚焊、炸点等焊接缺陷,致使焊接拉力不足,导电内阻和过流温升增大。
发明内容
针对以上存在的问题,本发明提供一种具有厚电极的锂浆料电池的电芯,在正极片中设有由正极集流体的一部分构成的全极耳式的正极极耳,在负极片中设有由负极集流体的一部分构成的全极耳式的负极极耳。在正极极耳的间隙中设置正极填充条,在负极极耳的间隙中设置负极填充条,正极填充条和负极填充条的高度分别小于等于正极极耳和负极极耳的高度,正极填充条和负极填充条的至少端面部分是导电的。根据本发明的电芯,在厚电极的极耳之间利用填充条进行支撑,整个极耳区域更加密实,经极耳整形后可以形成一个与集流盘进行焊接的导电的等电势端面。另外,具有导电能力的填充条可以将电芯的各层极耳电连接起来,有利于减小导电内阻、降低电池发热。
本发明提供的技术方案如下:
根据本发明提供一种锂浆料电池的电芯,电芯为通过将正极片、隔膜和负极片卷绕而成的卷绕式电芯或者通过将正极片、隔膜和负极片交叉层叠而成的叠片式电芯。正极片包括正极浆料层以及一个或多个正极集流体,正极集流体设置于正极浆料层的表面或内部,正极集流体的位于电芯一端的部分宽于正极浆料层并且作为电芯的正极极耳;负极片包括负极浆料层以及一个或多个负极集流体,负极集流体设置于负极浆料层的表面或内部,负极集流体的位于电芯另一端的部分宽于负极浆料层并且作为电芯的负极极耳。其中,在正极极耳之间设置有用于填充正极极耳之间的空隙的正极填充条,在负极极耳之间设置有用于填充负极极耳之间的空隙的负极填充条。具体地讲,锂浆料电池的电芯可以是通过将正极片、第一隔膜、负极片和第二隔膜层叠并卷绕而成的卷绕式电芯。在正极片中,单个正极集流体可以设置于正极浆料层的表面或内部或者多个正极集流体可以分别设置于正极浆料层的表面或内部,在卷绕式电芯的一端,正极集流体宽于正极浆料层,正极集流体的宽于正极浆料层的部分作为正极极耳。在负极片中,单个负极集流体可以设置于负极浆料层的表面或内部或者多个负极集流体可以分别设置于负极浆料层的表面或内部,在卷绕式电芯的另一端,负极集流体宽于负极浆料层,负极集流体的宽于负极浆料层的部分作为负极极耳。正极极耳和负极极耳分别从电芯的两端伸出。或者,锂浆料电池的电芯可以是通过将正极片、隔膜、负极片交叉叠置而成的叠片式电芯。在正极片中,单个正极集流体可以设置于正极浆料层的表面或内部或者多个正极集流体可以分别设置于正极浆料层的表面或内部,在叠片式电芯的一端,正极集流体宽于正极浆料层,正极集流体的宽于正极浆料层的部分作为正极极耳。在负极片中,单个负极集流体可以设置于负极浆料层的表面或内部或者多个负极集流体可以分别设置于负极浆料层的表面或内部,在叠片式电芯的另一端,负极集流体宽于负极浆料层,负极集流体的宽于负极浆料层的部分作为负极极耳。正极极耳和负极极耳分别从电芯的两端伸出。正极片的厚度T1约为0.1~5mm,负极片的厚度T2约为0.1~5mm,从而导致正极极耳之间存在较大的空隙以及负极极耳之间存在较大的空隙,因此根据本发明将正极填充条设置在正极极耳之间的空隙中并将负极填充条设置在负极极耳之间的空隙中。正极填充条和负极填充条可以以注入固化、插入等方式设置。优选地,在电极片进行卷绕或交叉叠置之前,将正极填充条连接于正极片的正极极耳部分,将负极填充条连接于负极片的负极极耳部分,然后再将正极片和负极片进行卷绕或交叉叠置,从而使得正极填充条位于正极极耳之间的空隙中,负极填充条位于负极极耳之间的空隙中,这样可以使得填充条的设置简单易行,有利于加工操作。在卷绕式电芯中,正极填充条和负极填充条的材料为耐电解液的可卷绕变形的(即,柔性的)材料。
正极浆料层中的正极活性材料可以为磷酸铁锂,锂钴氧化物,锂镍氧化物,锂锰氧化物,锂镍钴锰氧化物,锂镍钴铝氧化物,锂钒氧化物,钒氧化物,锂锰基氧化物(锂锰铬氧化物,锂锰钴氧化物,锂锰镍氧化物,锂锰铜氧化物),V[LiM]O4(M=镍或钴),多原子阴离子正极材料(VOPO4,NASICON,硅酸盐类,钛酸盐类,硫酸盐类,硼酸盐类,R-Li3Fe2(PO4)3、Li3FeV(PO4)3、TiNb(PO4)3、LiFeNb(PO4)3),铁化合物、钼氧化物。负极浆料层中的负极活性材料可以为碳基负极材料、氮化物、硅及硅化物、锡基氧化物、硒化物、合金类负极材料、钛氧化物、过渡族金属氧化物、磷化物或金属锂,碳基负极材料可包括石墨、中间相碳微球、石墨化碳纤维、无定型碳材料、软碳、硬碳、富勒烯、碳纳米管、碳钴复合物、碳锡复合物和碳硅复合物等中的一种或几种,合金类负极材料可包括锡基合金、硅基合金、锑基合金、鍺基合金、铝基合金、铅基合金等中的一种或几种,过渡族金属氧化物可包括钴氧化物、镍氧化物、铜氧化物、铁氧化物、铬氧化物和锰氧化物等中的一种或几种。
正极集流层可以为具有通孔结构的厚度为1μm~2000μm、优选为0.05μm~1000μm的电子导电层,正极集流层的孔径可以为0.01μm~2000μm、优选为10μm~1000μm,通孔孔隙率可以为10%~90%。正极集流层可以为导电金属层,导电金属层为金属网或金属丝编织网,网孔可以为方形、菱形、长方形或多边形等;或者,导电金属层为具有通孔结构的泡沫金属网;或者,导电金属层为多孔金属板或多孔金属箔,导电金属层的材料可以为不锈钢、铝或银等。或者,正极集流层可以为碳纤维导电布、金属丝与有机纤维丝混合的导电布,金属丝的材料可以为铝、合金铝、不锈钢或银等,有机纤维丝可以包括天然棉麻、涤纶、芳纶、尼龙、丙纶、聚乙烯及聚四氟乙烯等中的一种或几种。或者,正极集流层为表面涂覆导电涂层或镀有金属薄膜的金属导电层、导电布、无机非金属材料、多孔有机材料,导电涂层为导电剂与粘结剂的混合物或者导电涂层为导电剂、正极活性材料与粘结剂的混合物,混合的方式为粘接、喷涂、蒸镀或机械压合,多孔有机材料包括天然棉麻、涤纶、芳纶、尼龙、丙纶、聚乙烯及聚四氟乙烯,无机非金属材料包括玻璃纤维无纺布、陶瓷纤维纸,导电剂为碳黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、无定形碳、金属导电颗粒和金属导电纤维中的一种或几种,金属导电颗粒或者金属导电纤维的材料可以为铝、不锈钢或银等,粘结剂可以为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚腈、聚丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯腈、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和改性聚烯烃中的一种或几种。或者,正极集流层为上述任意两种或几种所组成的组合体。
负极集流层优选为具有通孔结构的厚度为1μm~2000μm、优选为0.05μm~1000μm的电子导电层,负极集流层的孔径可以为0.01μm~2000μm、优选为10μm~1000μm,通孔孔隙率可以为10%~90%。负极集流层可以为导电金属层,导电金属层可以为金属网或金属丝编织网,网孔可以为方形、菱形、长方形或多边形等;或者,导电金属层可以为具有多孔结构的多孔泡沫金属层;或者,导电金属层可以为多孔金属板或多孔金属箔,导电金属层的材料可以为不锈钢、镍、钛、锡、铜、镀锡铜或镀镍铜等。或者,负极集流层可以为碳纤维导电布、金属丝与有机纤维丝混合的导电布,金属丝的材料可以为不锈钢、镍、钛、锡、铜、镀锡铜或镀镍铜等;有机纤维丝包括天然棉麻、涤纶、芳纶、尼龙、丙纶、聚乙烯及聚四氟乙烯中的一种或几种。或者,负极集流层可以为表面涂覆导电涂层或镀有金属薄膜的金属导电层、导电布、无机非金属材料、多孔有机材料,导电涂层可以为导电剂与粘结剂或导电剂、负极储锂活性材料与粘结剂的复合物,复合的方式可以为粘接、喷涂、蒸镀或机械压合等,多孔有机材料可以包括天然棉麻、涤纶、芳纶、尼龙、丙纶、聚乙烯及聚四氟乙烯等,无机非金属材料可以包括玻璃纤维无纺布和陶瓷纤维纸等,导电薄膜的材料可以为不锈钢、镍、钛、锡、铜、镀锡铜或镀镍铜等,导电剂可以为碳黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、无定形碳、金属导电颗粒和金属导电纤维中的一种或几种,金属导电颗粒或者金属导电纤维的材料可以为不锈钢、镍、钛、锡、铜、镀锡铜或镀镍铜等,粘结剂可以为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚腈、聚丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯腈、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和改性聚烯烃中的一种或几种。或者,负极集流层可以为上述任意两种或多种的组合。
为了在电芯的两端形成平整的导电端面,根据本发明的一实施方式,正极填充条的高度等于正极极耳的高度,负极填充条的高度等于负极极耳的高度,这样,通过极耳的边缘和填充条的边缘可以形成平整的端面。在这种情况下,正极填充条和负极填充条的材料可以为导电材料,从而可以形成导电性能良好的可供集流盘焊接的端面。导电材料优选地可以为耐电解液和耐氧化还原的多孔导电材料,例如泡沫铜、泡沫铝、泡沫镍、泡沫铁镍或导电泡棉等,这些材料具有质量轻、导电性好的优点。
根据本发明的另一实施方式,正极填充条的高度小于正极极耳的高度,负极填充条的高度小于负极极耳的高度,正极极耳的高于正极填充条的部分能够在正极填充条的边缘的端面上进行压弯,负极极耳的高于负极填充条的部分能够在负极填充条的边缘的端面上进行压弯。由于正极填充条和负极填充条均具有一定的厚度,因此在正极填充条的边缘上和负极填充条的边缘上形成端面,正极极耳和负极极耳的高于填充条的部分可以在填充条的边缘的端面上进行弯折,通过填充条的端面起到支撑限位的作用从而使得极耳的弯折部分处于同一平整端面上。在这种情况下,正极填充条和负极填充条的材料可以为耐氧化还原和电解液的导电材料,例如导电材料可以为泡沫铜、泡沫铝、泡沫镍、泡沫铁镍或导电泡棉等。或者,正极填充条和负极填充条也可以仅在端面部分导电,具体地讲,正极填充条和负极填充条可包括绝缘部和导电部,绝缘部的材料为绝缘材料,导电部的材料为导电材料,导电部以包覆、粘贴或喷涂的方式连接于绝缘部使得导电部处于填充条的边缘从而使得导电部的端面作为填充条的边缘的端面。绝缘部可以采用耐电解液的轻质绝缘材料,因此可以有效地减小电芯的重量,提高电池的能量密度。绝缘材料可以为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚腈、聚丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯腈、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、改性聚烯烃等中的一种或几种。导电材料可以为铝粉、铜粉、泡沫铝、泡沫铜、泡沫镍、泡沫铁镍、导电泡棉、铜箔胶带或铝箔胶带等,其中铜粉、铝粉等可以以喷涂的方式喷涂到绝缘部的边缘,铜箔胶带、铝箔胶带等可以以包覆的方式包覆于绝缘部的边缘,泡沫铝、泡沫铜、泡沫镍、泡沫铁镍、导电泡棉等可以以条带的方式粘贴于绝缘部的边缘,等等。
在优选实施方式中,正极集流体包括第一正极集流体和第二正极集流体,第一正极集流体和第二正极集流体分别位于正极浆料层的两侧;负极浆料层包括第一负极浆料层和第二负极浆料层,第一负极浆料层和第二负极浆料层分别设置于负极集流体的两侧。正极填充条包括第一填充条、第二填充条、第三填充条和第四填充条,第一填充条和第二填充条分别设置在第一正极集流体的作为正极极耳的部分的两侧上,第三填充条和第四填充条分别设置在第二正极集流体的作为正极极耳的部分的两侧上;负极填充条包括第五填充条和第六填充条,第五填充条和第六填充条分别设置在负极集流体的作为负极极耳的部分的两侧上。也就是说,在第一正极集流体的正极极耳的部分处,在正极极耳的两面上分别连接第一填充条和第二填充条,在第二正极集流体的正极极耳的部分处,在正极极耳的两面上分别连接第三填充条和第四填充条,当形成电芯后,在正极极耳之间,第一填充条与第四填充条相邻,或者第二填充条与第三填充条相邻。同样地,在负极集流体的负极极耳的部分处,在负极极耳的两面上分别连接第五填充条和第六填充条,当形成电芯后,在负极极耳之间,第五填充条与第六填充条相邻。在集流体的两侧分别设置填充条的优势在于填充条的厚度比单侧设置填充条的厚度要小,更有利于电芯卷绕;另外,相邻两片填充条卷绕时,可以通过内外层填充条的层间位移,释放部分变形应力,有利于极耳端面的稳定。具体地讲,第一填充条的厚度为t1,第二填充条的厚度为t2,第三填充条的厚度为t3,第四填充条的厚度为t4,厚度t2与厚度t3之和小于等于正极片的厚度T1,厚度t1与厚度t4之和小于等于负极片的厚度T2,第五填充条的厚度为t5,第六填充条的厚度为t6,厚度t5与厚度t6之和小于等于正极片的厚度T1与负极片的厚度T2之和。
本发明的优势在于:
1)通过在极耳间隙处设置具有导电能力的填充条,可以填补极耳间隙,使得整个极耳端面更加紧密,有利于后续的极耳整形和焊接工艺的实施;
2)具有导电能力的填充条可以将电芯的各层极耳电连接起来,有利于减小导电内阻、降低电池发热。
附图说明
图1(a)、1(b)、1(c)和1(d)为锂浆料电池的电芯的示意图,其中,图1(a)为卷绕式锂浆料电池的电芯卷绕之前的各个部分的分解图,图1(b)为卷绕式锂浆料电池的电芯卷绕后的立体示意图,图1(c)为叠片式锂浆料电池的电芯叠置之前的各个部分的分解图,图1(d)为叠片式锂浆料电池的电芯叠置后的立体示意图;
图2(a)和图2(b)为根据本发明优选实施例的填充条设置的示意图,其中,图2(a)为电极片的分解图,图2(b)为电极片层叠后的示意图;
图3为根据本发明一实施方式的卷绕式锂浆料电池的电芯的截面示意图;
图4(a)和图4(b)为根据本发明另一实施方式的卷绕式锂浆料电池的电芯的截面示意图,其中,图4(a)为极耳顶端未弯折的示意图,图4(b)为极耳顶端弯折后的整体图和局部放大示意图;
图5(a)和图5(b)为根据本发明一实施方式的叠片式锂浆料电池的电芯的截面示意图,其中,图5(a)为极耳顶端未弯折的示意图,图5(b)为极耳顶端弯折后的整体图和局部放大示意图。
附图标记列表
1——正极片
101——第一正极集流体
102——第二正极集流体
103——正极浆料层
104——正极极耳
2——隔膜
201——第一隔膜
202——第二隔膜
3——负极片
301——第一负极浆料层
302——第二负极浆料层
303——负极集流体
304——负极极耳
4——正极填充条
4’——绝缘部
4”——导电部
401——第一填充条
402——第二填充条
403——第三填充条
404——第四填充条
5——负极填充条
5’——绝缘部
5”——导电部
501——第五填充条
502——第六填充条
具体实施方式
下面将结合附图,通过实施例对本发明做进一步说明。
图1(a)、1(b)、1(c)和1(d)为锂浆料电池的电芯的示意图,其中,图1(a)为卷绕式锂浆料电池的电芯卷绕之前的各个部分的分解图,图1(b)为卷绕式锂浆料电池的电芯卷绕后的立体示意图,图1(c)为叠片式锂浆料电池的电芯叠置之前的各个部分的分解图,图1(d)为叠片式锂浆料电池的电芯叠置后的立体示意图。如图1(a)和1(b)所示,卷绕式锂浆料电池的电芯包括正极片1、第一隔膜201、负极片3和第二隔膜202。在正极片的优选实施例中,第一正极集流体101和第二正极集流体102分别位于正极浆料层103的两侧,正极集流体的宽度D1大于正极浆料层103的宽度d1,正极集流体的自正极浆料层103向外延伸的部分作为正极极耳104。在负极片的优选实施例中,第一负极浆料层301和第二负极浆料层302分别位于负极集流体303的两侧,负极集流体303的宽度D2大于负极浆料层的宽度d2,负极集流体303的自负极浆料层向外延伸的部分作为负极极耳304。正极极耳104和负极极耳304分别从电芯的两端伸出。当层叠的正极片1、第一隔膜201、负极片3和第二隔膜202卷绕之后,在正极极耳104之间形成空隙,同样地,在负极极耳304之间也形成空隙(参见图1(b))。如图1(c)和1(d)所示,叠片式锂浆料电池的电芯包括正极片1、隔膜2和负极片3。在正极片的优选实施例中,第一正极集流体101和第二正极集流体102分别位于正极浆料层103的两侧,正极集流体的宽度D1大于正极浆料层103的宽度d1,正极集流体的自正极浆料层103向外延伸的部分作为正极极耳104。在负极片的优选实施例中,第一负极浆料层301和第二负极浆料层302分别位于负极集流体303的两侧,负极集流体303的宽度D2大于负极浆料层的宽度d2,负极集流体303的自负极浆料层向外延伸的部分作为负极极耳304。正极极耳104和负极极耳304分别从电芯的两端伸出。当正极片1、隔膜2、负极片3交叉叠置之后,在正极极耳104之间形成空隙,同样地在负极极耳304之间也形成空隙(参见图1(d))。大的空隙不利于正极极耳104和负极极耳304的顶部整形形成平整的焊接端面。
图2(a)和图2(b)为根据本发明优选实施例的填充条设置的示意图,其中,图2(a)为电极片的分解图,图2(b)为电极片层叠后的示意图。如图2(a)和2(b)所示,在正极片中,在第一正极集流体101的作为正极极耳部分的两面上分别连接第一填充条401和第二填充条402,在第二正极集流体102的作为正极极耳部分的两面上分别连接第三填充条403和第四填充条404。第一填充条401的厚度为t1,第二填充条402的厚度为t2,第三填充条403的厚度为t3,第四填充条404的厚度为t4,厚度t2与厚度t3之和约等于正极片的厚度T1,厚度t1与厚度t4之和约等于负极片的厚度T2。在负极片中,在负极集流体303的作为负极极耳部分的两面上分别连接第五填充条501和第六填充条502。厚度t5与厚度t6之和约等于正极片的厚度T1与负极片的厚度T2之和。当电极片层叠之后,第二填充条402和第三填充条403可填充正极片的第一正极集流体101与第二正极集流体102的正极极耳104之间的空隙,第一填充条401和第四填充条404可填充一正极片的第二正极集流体102与相邻的另一正极片的第一正极集流体101的正极极耳104之间的空隙,第五填充条501和第六填充条502可填充相邻两个负极片的负极集流体303的负极极耳304之间的空隙。在卷绕式电芯中,层叠后的电极片可以进行卷绕从而形成电芯,在叠片式电芯中,以正极片、隔膜、负极片、隔膜的方式进行交叉叠置从而形成电芯。
图3为根据本发明一实施方式的卷绕式锂浆料电池的电芯的截面示意图。如图3所示,正极填充条4设置于正极极耳104之间的空隙中,正极填充条4的高度大致等于正极极耳104的高度;负极填充条5设置于负极极耳304之间的空隙中,负极填充条5的高度大致等于负极极耳304的高度。正极填充条4和负极填充条5的材料为柔性的泡沫铝条带。正极极耳104的边缘与正极填充条4的边缘的端面大致处于同一水平面上,负极极耳304的边缘与负极填充条5的边缘的端面大致处于同一水平面上,因此形成了平整的、导电的焊接端面。在该实施方式中,无需对极耳整形就可以直接形成焊接端面。
图4(a)和图4(b)为根据本发明另一实施方式的卷绕式锂浆料电池的电芯的截面示意图,其中,图4(a)为极耳顶端未弯折的示意图,图4(b)为极耳顶端弯折后的整体图和局部放大示意图。如图4(a)和4(b)所示,正极填充条4设置于正极极耳104之间的空隙中,正极填充条4的高度小于正极极耳104的高度,正极填充条4包括位于内侧(靠近电极浆料层)的绝缘部4’和位于外侧(远离电极浆料层)的导电部4”,导电部4”以金属粉喷涂的方式覆盖于绝缘部4’的端面;负极填充条5设置于负极极耳304之间的空隙中,负极填充条5的高度小于负极极耳304的高度,负极填充条5包括位于内侧(靠近电极浆料层)的绝缘部5’和位于外侧(远离电极浆料层)的导电部5”,导电部5”以金属粉喷涂的方式覆盖于绝缘部5’的端面。正极极耳104的高于在正极填充条4的部分可以在正极填充条4的导电部4”的端面上进行压弯,同样地,负极极耳304的高于负极填充条5的部分可以在负极填充条5的导电部5”的端面上进行压弯。通过在处于同一水平面的端面上压弯极耳,可以使得极耳整形易于操作,并且形成的焊接端面平整。另外,填充条的导电部可以保证整个焊接端面的良好导电性,同时填充条的绝缘部采用轻质的绝缘材料,因此可以减轻电芯的重量。
图5(a)和图5(b)为根据本发明一实施方式的叠片式锂浆料电池的电芯的截面示意图,其中,图5(a)为极耳顶端未弯折的示意图,图5(b)为极耳顶端弯折后的整体图和局部放大示意图。如图5(a)和5(b)所示,正极填充条4设置于正极极耳104之间的空隙中,正极填充条4的高度小于正极极耳104的高度,正极填充条4的材料为导电泡棉;负极填充条5设置于负极极耳304之间的空隙中,负极填充条5的高度小于负极极耳304的高度,负极填充条5的材料为泡沫镍。正极极耳104的高于正极填充条4的部分可以在正极填充条4的边缘的端面上进行压弯,同样地,负极极耳304的高于负极填充条5的部分可以在负极填充条5的边缘的端面上进行压弯。通过在处于同一水平面的端面上压弯极耳,可以使得极耳整形易于操作,并且形成的焊接端面平整。另外,导电的填充条将各层极耳电连接起来,有利于减小导电内阻、降低电池发热。
本发明具体实施例并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种锂浆料电池的电芯,所述电芯为通过将正极片、隔膜和负极片卷绕而成的卷绕式电芯或者通过将正极片、隔膜和负极片交叉层叠而成的叠片式电芯,其特征在于,所述正极片包括正极浆料层以及一个或多个正极集流体,所述正极集流体设置于所述正极浆料层的表面或内部,所述正极集流体的位于电芯一端的部分宽于所述正极浆料层并且作为电芯的正极极耳;所述负极片包括负极浆料层以及一个或多个负极集流体,所述负极集流体设置于所述负极浆料层的表面或内部,所述负极集流体的位于电芯另一端的部分宽于所述负极浆料层并且作为电芯的负极极耳,其中,在所述正极极耳之间设置有用于填充正极极耳之间的空隙的正极填充条,在所述负极极耳之间设置有用于填充负极极耳之间的空隙的负极填充条,所述正极填充条和所述负极填充条的至少远离电极浆料层的端面部分是导电的。
2.根据权利要求1所述的锂浆料电池的电芯,其中,所述正极填充条连接于所述正极集流体的作为正极极耳的部分上,所述负极填充条连接于所述负极集流体的作为负极极耳的部分上。
3.根据权利要求1或2所述的锂浆料电池的电芯,其中,所述正极填充条的高度等于所述正极极耳的高度,所述负极填充条的高度等于所述负极极耳的高度。
4.根据权利要求3所述的锂浆料电池的电芯,其中,所述正极填充条和所述负极填充条的材料为导电材料。
5.根据权利要求4所述的锂浆料电池的电芯,其中,所述导电材料为泡沫铜、泡沫铝、泡沫镍、泡沫铁镍或导电泡棉。
6.根据权利要求1或2所述的锂浆料电池的电芯,其中,所述正极填充条的高度小于所述正极极耳的高度,所述负极填充条的高度小于所述负极极耳的高度,所述正极极耳的高于所述正极填充条的部分能够在所述正极填充条的边缘的端面上进行压弯,所述负极极耳的高于所述负极填充条的部分能够在所述负极填充条的边缘的端面上进行压弯。
7.根据权利要求6所述的锂浆料电池的电芯,其中,所述正极填充条和所述负极填充条包括绝缘部和导电部,所述绝缘部靠近所述电极浆料层并且所述导电部远离所述电极浆料层,所述绝缘部的材料为绝缘材料,所述导电部的材料为导电材料,所述导电部以包覆、粘贴或喷涂的方式连接于所述绝缘部,所述正极极耳在所述正极填充条的导电部的端面上进行压弯,所述负极极耳在所述负极填充条的导电部的端面上进行压弯;或者,所述正极填充条和所述负极填充条的材料为导电材料。
8.根据权利要求7所述的锂浆料电池的电芯,其中,所述绝缘材料为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚腈、聚丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯腈、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、改性聚烯烃中的一种或几种,所述导电材料为铝粉、铜粉、泡沫铝、泡沫铜、泡沫镍、泡沫铁镍、导电泡棉、铜箔胶带或铝箔胶带。
9.根据权利要求1所述的锂浆料电池的电芯,其中,所述正极集流体包括第一正极集流体和第二正极集流体,所述第一正极集流体和第二正极集流体分别位于所述正极浆料层的两侧;所述负极浆料层包括第一负极浆料层和第二负极浆料层,所述第一负极浆料层和第二负极浆料层分别设置于所述负极集流体的两侧,并且其中,所述正极填充条包括第一填充条、第二填充条、第三填充条和第四填充条,所述第一填充条和第二填充条分别设置在所述第一正极集流体的作为正极极耳的部分的两侧上,所述第三填充条和第四填充条分别设置在所述第二正极集流体的作为正极极耳的部分的两侧上;所述负极填充条包括第五填充条和第六填充条,所述第五填充条和第六填充条分别设置在所述负极集流体的作为负极极耳的部分的两侧上。
10.根据权利要求9所述的锂浆料电池的电芯,其中,第一填充条的厚度为t1,所述第二填充条的厚度为t2,所述第三填充条的厚度为t3,所述第四填充条的厚度为t4,厚度t2与厚度t3之和小于等于正极片的厚度T1,厚度t1与厚度t4之和小于等于负极片的厚度T2,所述第五填充条的厚度为t5,所述第六填充条的厚度为t6,厚度t5与厚度t6之和小于等于正极片的厚度T1与负极片的厚度T2之和。
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