CN113725561A - 三电极软包电芯的负极极耳结构及三电极软包电池 - Google Patents
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Abstract
本发明属于锂离子电池技术领域，公开了一种三电极软包电芯的负极极耳结构及三电极软包电池。该三电极软包电芯的负极极耳结构包括第一金属件、第二金属件、极耳胶以及参比电极，第一金属件与第二金属件平行且间隔地设置在极耳胶上，第一金属件的两端以及第二金属件的两端均伸出极耳胶外，并且参比电极与第二金属件的一端电连接。通过将参比电极作为三电极软包电芯的负极极耳结构的一部分，使得参比电极完全内置于电芯内部，降低了参比电极暴露于电芯外部而受损的风险，也消除了参比电极封装于铝塑膜PP胶内对电芯封装可靠性的影响。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种三电极软包电芯的负极极耳结构及三电极软包电池。
背景技术
锂离子电池因具有能量密度高、循环寿命长等优点而备受关注。当前，根据封装方式的不同，可以将锂离子电池分为三类：硬壳电芯、圆柱电芯以及软包电芯。软包电芯因其装配路线简单、电芯机械件较轻等优点受到市场的青睐。
为了研究软包电芯充电能力，一般通过监测三电极电芯充放电过程中负极与参比电极之间的电位来分析软包电芯的充电能力。目前，三电极软包电芯的制备方法为在裸电芯中插入足够长的参比电极，使电芯封装后外部留有一定长度的参比电极用于电路连接。但是，暴露于电芯外部的参比电极极易受到损伤，而且将参比电极直接封装于PP层内，有可能导致封装不良，这些因素均会影响三电极软包电芯的制备优率与稳定性。因此，如何有效提高三电极软包电芯的制备优率，成为三电极电芯制备中急需解决的问题。
当前的解决措施主要聚焦于对于参比电极的保护上。例如，用贴胶将参比电极固定于极耳上，待使用时再揭下贴胶。但是参比电极非常脆弱，只要存在于电芯外部即有可能受到损伤，对其进行保护只能降低受损机率，不能彻底解决问题。在揭下胶带时参比电极必然受到拉扯，受损风险更高。若参比电极直接封装于铝塑膜PP胶内，可能会造成电芯封装不良。
因此，亟需一种三电极软包电芯的负极极耳结构及三电极软包电池，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三电极软包电芯的负极极耳结构，将参比电极作为其结构的一部分，使得参比电极完全内置于电芯内部，降低了参比电极暴露于电芯外部而受损的风险，也消除了参比电极封装于铝塑膜PP胶内对电芯封装可靠性的影响。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种三电极软包电芯的负极极耳结构，包括第一金属件、第二金属件、极耳胶以及参比电极，所述第一金属件与所述第二金属件平行且间隔地设置在所述极耳胶上，所述第一金属件的两端以及所述第二金属件的两端均伸出所述极耳胶外，并且所述参比电极与所述第二金属件的一端电连接。
作为优选，所述第一金属件靠近所述参比电极的一端开设有第一圆角，所述第二金属件与所述参比电极电连接的一端开设有第二圆角。
作为优选，所述第一圆角的半径为1mm～4mm，所述第二圆角的半径为1mm～4mm。
作为优选，所述第一金属件为镍片或者铜镀镍片，所述第二金属件为镍片或者铜镀镍片。
作为优选，所述第二金属件的长度小于所述第一金属件的长度，所述第二金属件的宽度与所述第一金属件的宽度相等，所述第二金属件的厚度与所述第一金属件的厚度相等。
作为优选，所述第一金属件的长度为35mm～80mm，所述第一金属件的宽度为30mm～60mm，所述第一金属件的厚度为0.2mm～1mm，所述第二金属件的长度为2mm～30mm。
作为优选，所述极耳胶的长度为60mm～110mm，所述极耳胶的宽度为2mm～18mm，所述极耳胶的厚度为0.3mm～1.5mm。
作为优选，所述参比电极为铜丝。
作为优选，所述参比电极的长度为10mm～350mm。
本发明的目的在于还提供一种三电极软包电池，包括正极极耳以及上述的三电极软包电芯的负极极耳结构，所述参比电极设置在所述三电极软包电池内部。
本发明的有益效果：
本发明提供的三电极软包电芯的负极极耳结构及三电极软包电池，通过将第一金属件以及第二金属件平行且间隔地设置在极耳胶上，第一金属件作为负极，第二金属件的一端与参比电极电连接，实现参比电极作为三电极软包电芯的负极极耳结构的一部分，三电极软包电芯的负极极耳结构安装于电芯时，参比电极完全内置于电芯内部，降低了参比电极暴露于电芯外部而受损的风险，而且相对于现有技术将参比电极直接封装于铝塑膜PP胶内，该三电极软包电芯的负极极耳结构也消除了参比电极封装于铝塑膜PP胶内对电芯封装可靠性的影响，保证了电芯封装的品质良率。
附图说明
图1是本发明提供的三电极软包电芯的负极极耳结构的结构示意图；
图2是本发明一个实施例中三电极软包电芯的负极极耳结构的侧视图；
图3是本发明另一个实施例中三电极软包电芯的负极极耳结构的侧视图；
图4是本发明提供的三电极软包电池的结构示意图。
附图标记：
100、第一金属件；101、第一圆角；200、第二金属件；201、第二圆角；300、极耳胶；400、参比电极；500、绝缘层；600、正极极耳。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
如图1和图2所示，本公开的一个实施例提供了一种三电极软包电芯的负极极耳结构，包括第一金属件100、第二金属件200、极耳胶300以及参比电极400。第一金属件100以及第二金属件200相互平行而且间隔地设置在极耳胶300上。以此方式，一方面极耳胶300能够避免第一金属件100以及第二金属件200与铝塑膜之间接触而发生短路，另一方面极耳胶300铝塑膜封印在一起避免电解液漏出。第一金属件100的两端以及第二金属件200的两端均伸出极耳胶300外。参比电极400与第二金属件200的一端电连接，参比电极400置于电芯的内部。
根据本实施例提供的三电极软包电芯的负极极耳结构，通过将第一金属件100以及第二金属件200平行且间隔地设置在极耳胶300上，第一金属件100作为负极，第二金属件200的一端与参比电极400电连接，实现参比电极400作为三电极软包电芯的负极极耳结构的一部分。以此方式，将三电极软包电芯的负极极耳结构安装于电芯时，参比电极400完全内置于电芯内部，降低了参比电极400暴露于电芯外部而受损的风险。而且，相对于现有技术将参比电极400直接封装于铝塑膜PP胶内，该三电极软包电芯的负极极耳结构也消除了参比电极400封装于铝塑膜PP胶内对电芯封装可靠性的影响，保证了电芯封装的品质良率。
图1和图2中的L代表长度方向，W代表宽度方向，H代表厚度方向。
本实施例中的第一金属件100靠近参比电极400的一端开设有第一圆角101。通过开设第一圆角101，能够避免第一金属件100的端部划伤电芯内部，保证电芯的稳定性以及使用寿命，避免电芯受损而发生燃烧或者爆炸的风险。
可选地，第一圆角101的半径为1mm～4mm。具体地，第一圆角101的半径可以是2mm或者3mmm。
进一步地，第一金属件100的长度为35mm～80mm，第一金属件100的宽度为30mm～60mm，第一金属件100的厚度为0.2mm～1mm。具体地，第一金属件100的长度可以是40mm、50mm、60mm或者70mm，第一金属件100的宽度可以是40mm或者50mm，第一金属件100的厚度可以是0.5mm或者0.8mm。通过上述结构，既能够节省第一金属件100的用料，又能够保证第一金属件100作为负极的使用效果。
本实施例中的第二金属件200与所述参比电极400电连接的一端开设有第二圆角201。通过开设第二圆角201，能够避免第二金属件200的端部划伤电芯内部，保证电芯的稳定性以及使用寿命，避免电芯受损而发生燃烧或者爆炸的风险。
可选地，第二圆角201的半径为1mm～4mm。具体地，第二圆角201的半径可以是2mm或者3mmm。作为优选的技术方案，第二圆角201的半径与第一圆角101的半径相等，便于对第一金属件100以及第二金属件200进行加工，同时能够保证美观度。
进一步地，第二金属件200的长度小于第一金属件100的长度，第二金属件200的宽度与第一金属件100的宽度相等，第二金属件200的厚度与第一金属件100的厚度相等。第二金属件200的长度为2mm～30mm，第二金属件200的宽度为30mm～60mm，第二金属件200的厚度为0.2mm～1mm，具体地，第二金属件200的长度可以是5mm、8mm、100mm或者20mm，第二金属件200的宽度可以是40mm或者50mm，第二金属件200的厚度可以是0.5mm或者0.8mm。通过上述结构，既能够节省第二金属件200的用料，又能够保证第二金属件200与参比电极400电连接的使用效果。
作为优选的技术方案，第一金属件100为镍片或者铜镀镍片，第二金属件200为镍片或者铜镀镍片。示例性地，第一金属件100以及第二金属件200可以均为镍片或者均为铜镀镍片。第一金属件100采用镍片作为负极，其能够应用在数码类小电池上。第一金属件100采用铜镀镍片作为负极，其能够应用于动力电池和高倍率电池。
本实施例中的极耳胶300的长度为60mm～110mm，极耳胶300的宽度为2mm～18mm，极耳胶300的厚度为0.3mm～1.5mm。具体地，极耳胶300的长度可以是70mm、80mm、90mm或者100mm，极耳胶300的宽度可以是5mm、8mm、10mm、13mm或者15mm，极耳胶300的厚度可以是0.5mm、0.8mm、1.0mm或者1.2mm。通过上述结构，既能够节省极耳胶300的用料，又能够保证极耳胶300对第一金属件100以及第二金属件200的固定效果以及绝缘效果。
作为优选的技术方案，本实施例中的极耳胶300可以但不限于是白胶、黄胶、黑胶或者单层胶。
本实施例中的参比电极400的长度为10mm～350mm。具体地，参比电极400的长度可以是50mm、100mm、150mm、200mm、250mm或者300mm。通过上述结构，能够使参比电极400适应不同长度的电芯。
作为优选的技术方案，本实施例中的参比电极400可以但不限于是铜丝。
如图3所示，本公开的另一实施例提供了一种三电极软包电芯的负极极耳结构，其与实施例一的区别在于第一金属件100远离参比电极400的一侧以及第二金属件200远离参比电极400的一侧设置有绝缘层500，第一金属件100远离参比电极400的一端以及第二金属件200远离参比电极400的一端伸出绝缘层500。通过设置绝缘层500，能够避免第一金属件100与第二金属件200发生接触而使电芯发生短路的风险，而且能够避免第一金属件100以及第二金属件200受损的风险。
绝缘层500可以但不限于是涂层绝缘材料层、陶瓷绝缘材料层或者塑料绝缘材料层。绝缘层500可以采用涂布的方式进行设置，也可以采用镀层的方式进行，或者是其他覆盖方法。绝缘层500的厚度也可以根据具体的第一金属件100以及第二金属件200的厚度进行确定。
其余同前述实施例，这里不再赘述。
如图4所示，本公开的又一实施例提供了一种三电极软包电池，包括正极极耳600以及上述实施例提供的三电极软包电芯的负极极耳结构，参比电极400设置在三电极软包电池内部。根据本实施例提供的三电极软包电池，通过将第一金属件100以及第二金属件200平行且间隔地设置在极耳胶300上，第一金属件100作为负极，第二金属件200的一端与参比电极400电连接，实现参比电极400作为三电极软包电芯的负极极耳结构的一部分。当三电极软包电芯的负极极耳结构安装于电芯时，参比电极400完全内置于电芯内部，降低了参比电极400暴露于电芯外部而受损的风险。而且，相对于现有技术将参比电极400直接封装于铝塑膜PP胶内，该三电极软包电池消除了参比电极400封装于铝塑膜PP胶内对电芯封装可靠性的影响，保证了电芯封装的品质良率。
本实施例中的正极极耳600可以与三电极软包电芯的负极极耳结构设置在同一侧，也可以与三电极软包电芯的负极极耳结构设置在相对的一侧。
本实施例中三电极软包电池所包含的其他物料可参见市面上常规的锂离子电池，这里不再赘述。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种三电极软包电芯的负极极耳结构，其特征在于，包括第一金属件(100)、第二金属件(200)、极耳胶(300)以及参比电极(400)，
所述第一金属件(100)与所述第二金属件(200)平行且间隔地设置在所述极耳胶(300)上，所述第一金属件(100)的两端以及所述第二金属件(200)的两端均伸出所述极耳胶(300)外，并且所述参比电极(400)与所述第二金属件(200)的一端电连接。
2.根据权利要求1所述的三电极软包电芯的负极极耳结构，其特征在于，所述第一金属件(100)靠近所述参比电极(400)的一端开设有第一圆角(101)，所述第二金属件(200)与所述参比电极(400)电连接的一端开设有第二圆角(201)。
3.根据权利要求2所述的三电极软包电芯的负极极耳结构，其特征在于，所述第一圆角(101)的半径为1mm～4mm，所述第二圆角(201)的半径为1mm～4mm。
4.根据权利要求1所述的三电极软包电芯的负极极耳结构，其特征在于，所述第一金属件(100)为镍片或者铜镀镍片，所述第二金属件(200)为镍片或者铜镀镍片。
5.根据权利要求1所述的三电极软包电芯的负极极耳结构，其特征在于，所述第二金属件(200)的长度小于所述第一金属件(100)的长度，所述第二金属件(200)的宽度与所述第一金属件(100)的宽度相等，所述第二金属件(200)的厚度与所述第一金属件(100)的厚度相等。
6.根据权利要求5所述的三电极软包电芯的负极极耳结构，其特征在于，所述第一金属件(100)的长度为35mm～80mm，所述第一金属件(100)的宽度为30mm～60mm，所述第一金属件(100)的厚度为0.2mm～1mm，所述第二金属件(200)的长度为2mm～30mm。
7.根据权利要求1所述的三电极软包电芯的负极极耳结构，其特征在于，所述极耳胶(300)的长度为60mm～110mm，所述极耳胶(300)的宽度为2mm～18mm，所述极耳胶(300)的厚度为0.3mm～1.5mm。
8.根据权利要求1所述的三电极软包电芯的负极极耳结构，其特征在于，所述参比电极(400)为铜丝。
9.根据权利要求1所述的三电极软包电芯的负极极耳结构，其特征在于，所述参比电极(400)的长度为10mm～350mm。
10.一种三电极软包电池，其特征在于，包括正极极耳(600)以及根据权利要求1-9任一项所述的三电极软包电芯的负极极耳结构，所述参比电极(400)设置在所述三电极软包电池内部。
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| CN202110983239.5A Pending CN113725561A (zh) | 2021-08-25 | 2021-08-25 | 三电极软包电芯的负极极耳结构及三电极软包电池 |
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| CN (1) | CN113725561A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114335669A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 宁德新能源科技有限公司 | 电芯、电池和用电设备 |
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-
2021
- 2021-08-25 CN CN202110983239.5A patent/CN113725561A/zh active Pending
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