CN114374032B - 无极耳锂电池芯、无极耳锂电池芯模组和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无极耳锂电池芯，包括具有顶、底部外壳的外壳，以及布置在顶、底部外壳组成的容置空间内的极片组合；极片组合包括极片单元，极片单元包括层叠的正极极片、第一隔膜和负极极片；极片组合中极片单元为一个，且正极极片与顶部外壳的正极导电部电连接、负极极片与底部外壳的负极导电部电连接；或者极片组合中极片单元为多个，且各极片单元层叠布置，相邻的极片单元之间设有第二隔膜；极片组合中所有极片单元相互串联或相互并联；顶层正极极片与正极导电部电连接、底层负极极片与负极导电部电连接。该电池芯的电极通过正、负极导电部引出，自身体积比能量大。本发明还提供一种无极耳锂电池芯模组、一种电动汽车。

Description

无极耳锂电池芯、无极耳锂电池芯模组和电动汽车

技术领域

本发明涉及电池技术领域，更具体地说，涉及一种无极耳锂电池芯、一种无极耳锂电池芯模组，还涉及一种电动汽车。

背景技术

目前，新能源汽车、储能、无人机等领域广泛使用锂电池作为能量源。现有锂电池主要有三种形式：圆柱电池、金属方壳电池和软包电池；三种锂电池都通过极耳或者极柱引出电池的正负极，在电池内部需要留出焊接极耳的空间，因此电池内极片空间受到挤占，导致锂电池自身体积比能量降低。

另外，现有锂电池中极耳或极柱受导电面积限制，导电能力较弱，影响电池的功率性能，且极耳或极柱本身以及焊接过程增加的辅助材料提高了成本。

再者，现有锂电池成组过程中，需要进行螺栓连接或者焊接将电池与汇流排连接起来，以实现单体电池的串并联，达到容量及电压扩充的目的，导致电池组中需要预留装设汇流排的空间，导致锂电池模组的体积比能量降低，且电池的串并联需要采用焊接或者螺栓连接，导致工艺复杂性提高，可靠性降低。

综上所述，如何解决现有锂电池因通过极耳或极柱引出电极造成电池内部空间受挤占，导致自身体积比能量降低，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供无极耳锂电池芯，其电极通过外壳上的正、负极导电部引出，避免使用极耳或极柱，防止内部空间被挤占，提高自身体积比能量。本发明还提供一种无极耳锂电池芯模组、一种电动汽车，分别应用上述无极耳锂电池芯，具有储能性能好的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种无极耳锂电池芯，包括外壳和极片组合；所述外壳包括具有正极导电部的顶部外壳和具有负极导电部的底部外壳，所述顶部外壳和所述底部外壳固定连接并围成容置空间；所述极片组合布置在所述容置空间内；

所述极片组合包括极片单元，所述极片单元包括依次层叠布置的正极极片、第一隔膜和负极极片；

所述极片组合中极片单元为一个，且该极片单元中正极极片与所述正极导电部电连接、负极极片与所述负极导电部电连接；或者

所述极片组合中极片单元为多个，且各极片单元层叠布置，相邻的极片单元之间设有第二隔膜；所述极片组合中所有极片单元相互串联，或者所述极片组合中所有极片单元相互并联；

所述极片组合中顶层正极极片与所述正极导电部电连接、底层负极极片与所述负极导电部电连接。

优选的，上述无极耳锂电池芯中，所述顶部外壳包括依次层叠压紧固定的外部绝缘层、中部导电层和内部绝缘层；所述外部绝缘层和所述内部绝缘层上分别设有镂空部，所述中部导电层上由所述镂空部显露的部分为所述正极导电部；所述底部外壳与所述顶部外壳的结构相同。

优选的，上述无极耳锂电池芯中，还包括电极引出端，所述电极引出端与所述正极导电部或所述负极导电部电连接，并贴覆所述外壳的至少两个侧面。

优选的，上述无极耳锂电池芯中，所述顶层正极极片和所述底层负极片分别为单面涂覆电极活性材料的电极极片，所述顶层正极极片未涂覆电极活性材料一侧与所述正极导电部电连接、所述底层负极极片未涂覆电极活性材料的一侧与所述负极导电部电连接；或者

所述顶层正极极片通过正极导电层与所述正极导电部电连接，所述底层负极极片通过负极导电层与所述负极导电部电连接。

优选的，上述无极耳锂电池芯中，所述正极导电层与所述顶层正极极片相互分体；或者

所述顶层正极极片包括主体部和涂覆在所述主体部表面的正极活性材料层；所述正极导电层与所述主体部为一体式结构，并且所述正极导电层由所述主体部上未涂覆正极活性材料层的部分折叠而成。

优选的，上述无极耳锂电池芯中，所述极片单元中电极极片包括主体部和导电连接部，所述导电连接部布置在所述主体部侧面，并与所述主体部为一体式结构，所述主体部的表面涂覆有电极活性材料层；所述导电连接部用于与其他极片单元中电极极片的导电连接部进行电连接。

一种无极耳锂电池芯，包括外壳和集成极片组合；所述外壳包括具有正极导电部的顶部外壳和具有负极导电部的底部外壳，所述顶部外壳和所述底部外壳固定连接并围成容置空间；所述集成极片组合布置在所述容置空间内，包括多个串并联的极片组合；所述集成极片组合的正极与所述正极导电部电连接、负极与所述负极导电部电连接；

所述极片组合包括极片单元，所述极片单元包括依次层叠布置的正极极片、第一隔膜和负极极片；

所述极片组合中极片单元为一个；或者

所述极片组合中极片单元为多个，且各极片单元层叠布置，相邻的极片单元之间设有第二隔膜；所述极片组合中所有极片单元相互串联，或者所述极片组合中所有极片单元相互并联；

所述极片组合中顶层正极极片、底层负极极片用于与其他极片组合串并联。

优选的，上述无极耳锂电池芯中，所述集成极片组合中各极片组合依次层叠并依次串联。

优选的，上述无极耳锂电池芯中，每个所述集成极片组合中，顶层正极极片和底层负极极片的外表面分别导电；最上层集成极片组合中顶层正极极片与所述正极导电部电连接，最下层集成极片组合中底层负极极片与所述负极导电部电连接。

优选的，上述无极耳锂电池芯中，所述集成极片组合中，每个极片组合的顶层正极极片和底层负极极片分别连接有延伸导电部，用于与其他极片组合串并联。

一种无极耳锂电池芯模组，包括多个无极耳锂电池芯，所述无极耳锂电池芯通过各自的正极导电部和负极导电部相互串并联；所述无极耳锂电池芯为上述技术方案中任意一项所述的无极耳锂电池芯。

一种汽车，包括储电设备，所述储电设备为上述技术方案提供的无极耳锂电池芯模组。

本发明提供一种无极耳锂电池芯，包括外壳和极片组合；外壳包括具有正极导电部的顶部外壳和具有负极导电部的底部外壳，顶部外壳和底部外壳固定连接并围成容置空间；极片组合布置在容置空间内；极片组合包括极片单元，极片单元包括依次层叠布置的正极极片、第一隔膜和负极极片；极片组合中极片单元为一个，且该极片单元中正极极片与正极导电部电连接、负极极片与负极导电部电连接；或者极片组合中极片单元为多个，且各极片单元层叠布置，相邻的极片单元之间设有第二隔膜；极片组合中所有极片单元相互串联或相互并联；极片组合中顶层正极极片与正极导电部电连接、底层负极极片与负极导电部电连接。

本发明还提供另一种无极耳锂电池芯，包括外壳和集成极片组合；外壳包括具有正极导电部的顶部外壳和具有负极导电部的底部外壳，顶部外壳和底部外壳固定连接并围成容置空间；集成极片组合布置在容置空间内，包括多个串并联的极片组合；集成极片组合的正极与正极导电部电连接、负极与负极导电部电连接；极片组合包括极片单元，极片单元包括依次层叠布置的正极极片、第一隔膜和负极极片；极片组合中极片单元为一个；或者极片组合中极片单元为多个，且各极片单元层叠布置，相邻的极片单元之间设有第二隔膜；极片组合中所有极片单元相互串联或相互并联；极片组合中顶层正极极片、底层负极极片用于与其他极片组合串并联。

上述两种无极耳锂电池芯的电极分别通过外壳的正、负极导电部引出，避免使用极耳或极柱，防止内部空间被挤占，提高自身体积比能量。

本发明还提供一种无极耳锂电池芯模组、一种电动汽车，分别应用上述无极耳锂电池芯，具有储能性能好的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的无极耳锂电池芯的爆炸图；

图2为本发明实施例1提供的外壳的结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的正极极片的结构示意图；

图4为本发明实施例1提供的多个无极耳锂电池芯上下串联的结构示意图；

其中，图1-图4中：

电池芯1；顶部铝塑膜11；聚合材料层111、113；铝层112；正极导电层12；正极极片13；正极活性材料层131；铝箔层132；隔膜14；负极极片15；负极导电层16；底部铝塑膜17；导电胶4；

图5为本发明实施例2提供的无极耳锂电池芯的爆炸图；

图6为本发明实施例2提供的无极耳锂电池芯的立体结构示意图；

图7为本发明实施例2提供的顶部外壳的结构示意图；

图8为本发明实施例2提供的顶部外壳的另一角度结构示意图；

图9为本发明实施例2提供的多个无极耳锂电池芯层叠排列实现并联的结构示意图；

图10为本发明实施例2提供的多个无极耳锂电池芯层先并联后串联的结构示意图；

其中，图5-图10中：

电池芯2；顶部外壳21；绝缘层211、213；金属导电层212；正极导电层22；正极极片23；隔膜24；负极极片25；负极引出端26；正极引出端27；负极导电层28；底部外壳29；

图11为本发明实施例3提供的无极耳锂电池芯的爆炸图；

图12为本发明实施例3提供的顶层正极极片的结构示意图；

其中，图11-图12中：

顶部外壳31；顶层正极极片32；铝箔321；正极活性材料层322；隔膜33；负极极片34；电池负极引出端35；电池正极引出端36；正极极片37；底层负极极片38；底部外壳39；

图13为本发明实施例4提供的无极耳锂电池芯的爆炸图；

图14为本发明实施例4提供的极片组合的结构示意图；

其中，图13-图14中：

顶部外壳41；极片组合42；顶层正极极片421；隔膜422；负极极片423；正极极片424；底层负极极片425；正极引出端43；负极引出端44；底部外壳45；

图15为本发明实施例5提供的无极耳锂电池芯的爆炸图；

图16为本发明实施例5提供的极片组合的爆炸图；

图17为本发明实施例5提供的顶层正极极片的结构示意图；

其中，图15-图17中：

顶部外壳51；极片组合52；顶层正极极片521；本体部分5211；延伸导电部5212；隔膜522；负极极片523、正极极片524；底层负极极片525；正极引出端53；负极引出端54；底部外壳55；

图18为本发明实施例6提供的无极耳锂电池芯的爆炸图；

图19为本发明实施例6提供的多个极片组合的串联路径示意图；

图20为本发明实施例6提供的一种极片组合的爆炸图；

其中，图18-图20中：

顶部外壳61；极片叠片组合62、63；顶层正极极片631；隔层632；负极极片633；正极极片634；底层负极极片635；正极引出端64；负极引出端65；底部外壳66。

具体实施方式

本发明实施例公开了无极耳锂电池芯，其电极通过外壳上的正、负极导电部引出，避免使用极耳或极柱，防止内部空间被挤占，提高自身体积比能量。本发明实施例还公开一种无极耳锂电池芯模组、一种电动汽车，分别应用上述无极耳锂电池芯，具有储能性能好的特点。

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。

本发明实施例提供一种无极耳锂电池芯，包括外壳和极片组合；外壳包括具有正极导电部的顶部外壳和具有负极导电部的底部外壳，顶部外壳和底部外壳固定连接并围成容置空间；极片组合布置在容置空间内；极片组合包括极片单元，极片单元包括依次层叠布置的正极极片、第一隔膜和负极极片；极片组合中极片单元为一个，且该极片单元中正极极片与正极导电部电连接、负极极片与负极导电部电连接；或者极片组合中极片单元为多个，且各极片单元层叠布置，相邻的极片单元之间设有第二隔膜；极片组合中所有极片单元相互串联，或者极片组合中所有极片单元相互并联；极片组合中顶层正极极片与正极导电部电连接、底层负极极片与负极导电部电连接。

本实施例提供的无极耳锂电池芯的电极分别通过外壳的正、负极导电部引出，避免使用极耳或极柱，防止内部空间被挤占，提高自身体积比能量。

另外，本实施提供的无极耳锂电池芯通过外壳导电，导电面积大，可有效提高电池的功率性能，且省去极耳或极柱，能节省成本。

再者，本实施例提供的无极耳锂电池芯成组过程中的串并联无需焊接，互相接触或者粘接即可实现导电，节省空间、节省成本，组装简便，并且本实施例提供的电池芯可自由进行串并联组合，灵活性高。

上述无极耳锂电池芯中，顶部外壳包括依次层叠压紧固定的外部绝缘层、中部导电层和内部绝缘层；外部绝缘层和内部绝缘层上分别设有镂空部，中部导电层上由镂空部显露的部分为上述正极导电部。底部外壳与顶部外壳的结构相同，包括依次层叠压紧固定的外部绝缘层、中部导电层和内部绝缘层；外部绝缘层和内部绝缘层上分别设有镂空部，中部导电层上由镂空部显露的部分为上述负极导电部。

上述顶部外壳可设置为顶部铝塑膜，相应的，外部绝缘层、内部绝缘层分别为聚合材料层，中间导电层为铝层。当然，顶部外壳还可设置为其他材料，本实施例不做限定，仅需确保具有内、外部绝缘层以及中部导电层即可。底部外壳优选设置为与底部外壳材质相同。

上述无极耳锂电池芯可直接通过正极导电部和负极导电部与其无极耳锂电池芯进行串并联，但为了方便多个无极耳锂电池芯进行串并联，上述实施例提供的无极耳锂电池芯还包括电极引出端，电极引出端与正极导电部或负极导电部电连接，并且电极引出端贴覆外壳的至少两个侧面，以实现将正极或负极导电部引出到外壳的多个侧面，方便相邻的无极耳锂电池芯通过相互贴紧实现串并联。具体的，上述电极引出端可设置为U型，使电极引出到外壳的三个侧面，另外，电极引出端优选设置为两个，且两者分别与正极导电部和负极导电部电连接。

上述无极耳锂电池芯中，顶层正极极片和底层负极片分别为单面涂覆电极活性材料的电极极片，顶层正极极片未涂覆电极活性材料一侧与正极导电部电连接、底层负极极片未涂覆电极活性材料的一侧与负极导电部电连接；或者

顶层正极极片通过正极导电层与正极导电部电连接，底层负极极片通过负极导电层与负极导电部电连接。

具体的，正极导电层与顶层正极极片相互分体、负极导电层与底层负极极片相互分体；或者

顶层正极极片包括主体部和涂覆在主体部表面的正极活性材料层；正极导电层与主体部为一体式结构，并且正极导电层由主体部上未涂覆正极活性材料层的部分折叠而成；底层负极极片包括主体部和涂覆在主体部表面的负极活性材料层；负极导电层与主体部为一体式结构，并且负极导电层由主体部上未涂覆负极活性材料层的部分折叠而成。

优选的，上述实施例提供的无极耳锂电池芯中，极片单元中电极极片包括主体部和导电连接部，导电连接部布置在主体部侧面，并与主体部为一体式结构，主体部的表面涂覆有电极活性材料层；导电连接部用于与其他极片单元中电极极片的导电连接部进行电连接，以使极片组合中所有极片单元实现相互串联或相互并联。

下面结合附图，具体介绍本实施例提供的无极耳锂电池芯：

实施例1

请参阅图1-图4，本发明实施例提供一种铝塑膜封装的电池芯，其电极极片为叠片形式，从上到下包括顶部铝塑膜11(即顶部外壳)、正极导电层12、极片单元(包括正极极片13、隔膜14和负极极片15)、负极导电层16、底部铝塑膜17(即底部外壳)。根据电池芯容量大小上述极片单元可布置为一个，或者布置为多个并层叠布置，相邻的极片单元之间设置隔膜。正极极片13包含正极活性材料层131和铝箔层132(即主体部)，其中铝箔层132在一侧具有凸出结构(即导电连接部)，用于与其他极片单元中电极极片之间的电连接。负极极片15具有和正极极片13类似的结构，包含负极活性材料层和铜箔层(即主体部)，其中铜箔层132在一侧具有凸出结构(即导电连接部)，用于与其他极片单元中电极极片之间的电连接。

在极片组合两相对的最外侧分别设有正极导电层12和负极导电层16，正、负极导电层可分别设置为金属导电片材或者箔材。正、负极导电层同样在一侧具有凸出结构，分别用于与顶层正极极片、底层负极极片电连接。不同电极极片分别在其凸出结构上通过焊接或者其他方式进行电连接。底层负极极片和负极导电层16同样也在其凸出结构上通过焊接或者其他方式进行电连接。该无极耳锂电池芯最外侧是顶部铝塑膜11和底部铝塑膜17，顶部铝塑膜11和底部铝塑膜17将整个极片组合包裹，并且顶、底部铝塑膜在结合面通过热封的方式进行连接密封。顶部铝塑膜11包含三层，分别是聚合材料层111(即外部绝缘层)、铝层112(即中部导电层)、聚合材料层113(即内部绝缘层)。其中聚合材料层111和聚合材料层113在与电极极片重合的部分分别做部分切除，形成镂空部，将铝层112漏出。漏出的铝层112(即正极导电部)一侧与顶层的正极导电层12接触、一侧在该无极耳锂电池芯外部，用于引出正极。底部铝塑膜17也包含三层，包括聚合材料层(即外部绝缘层)、铝层(即中部导电层)、聚合材料层，同样在两个聚合材料层上与电极极片重合的部分分别做切除形成镂空部，漏出的铝层(即负极导电部)一侧与底层的负极导电层16接触、另一侧在无极耳锂电池芯外部，用于引出该电池芯的负极。

进一步的，为了增加铝塑膜和电极导电层的接触导电，可以在铝塑膜和电极导电层之间填充导电胶。

正极导电层12、负极导电层16为金属箔材或片材，具有导电率高、耐腐蚀、结构强度好的特点，可为铜、铝、镍及相应合金材料制成，可以通过焊接或粘结方式分别与顶层的正极极片13和底层的负极极片15电连接。

如图4，本实施例提供的无极耳锂电池芯1可通过层叠排列实现各无极耳锂电池芯之间的串联连接，为了保证电连接的可靠性，相邻无极耳锂电池芯1之间可填充导电胶4。

实施例2

请参阅图5-10，本发明实施例提供一种能自由扩展的无极耳锂电池芯，该电池芯为铝塑膜封装或者为类似铝塑膜的三层结构材料封装，电池芯的极片为叠片形式。从上至下包括：顶部外壳21、正极导电层22、极片单元(包括正极极片23、隔膜24、负极极片25)、电池负极引出端26、电池正极引出端27、负极导电层28、底部外壳29。其中根据电池芯容量大小上述极片单元可设置为一个，或者设置为多个并层叠布置，相邻的极片单元之间设置隔膜。正极极片23与实施例1相同，同样包含正极活性材料层、作为集流体的金属箔材层，其中金属箔材层在一侧具有凸出结构，用于与其他极片单元中电极极片进行电连接。在极片组合的最外侧具有正极导电层22和负极导电层28，电极导电层为金属导电片材或者箔材。正、负极导电层同样在一侧具有凸出结构，用于电连接。顶层的正极极片23和正极导电层22在其凸出结构上通过焊接或者其他方式进行电连接；底层的负极极片25和负极导电层28同样也在其凸出结构上通过焊接或者其他方式进行电连接。在电池芯的最外侧是顶部外壳21和底部外壳29，顶部外壳21和底部外壳29的材质可为铝塑膜，也可为工程塑料等材料，但具备三层结构。

通过顶部外壳21和底部外壳29将整个电池芯包裹，在顶、底部外壳的结合面通过热封或者粘合的的方式进行密封。顶部外壳21包含三层，分别是绝缘层211，金属导电层212，绝缘层213。其中绝缘层213在与电极极片重合的部分做部分切除，以将金属导电层212露出。露出的金属导电层212与正极导电层22电连接。绝缘层211在电池芯外侧，绝缘层211进行部分切除，将金属导电层212露出。正极引出端27为“U”型结构，其为金属材料，具备较强的导电性能和耐腐蚀性能，并具有较高的机械强度，可为铝、铜、镍或相应的合金材料制成。正极引出端27可通过焊接或者粘结的方式与顶部外壳21露出的金属导电层接触，用于引出电池芯的正极。底部外壳29同样为三层结构，露出金属导电层，并与电池负极引出端26接触，用于引出负极。

如图9所示，多个电池芯2通过层叠排列，并将所有电池芯2的正极27位于同一侧、负极26位于另外一侧即可实现并联。为了加强电连接的可靠性，可通过导电胶对电池芯2的电极引出端进行粘接。

如图10所示，电池芯2通过层叠排列，并将所有电池芯2的正极27位于同一侧、负极26位于另外一层即可实现电池芯2之间的并联；将并联后的多个电池芯2水平排列，正极27和负极26首尾接触，即可实现多个电池芯2先并联后串联的连接结构，完成电池模组容量和电压的扩展。为了加强电连接的可靠性，可通过导电胶对电池芯2的电极引出端进行粘接。

实施例3

请参阅图11-12，本实施例提供一种无极耳锂电池芯，从上至下包括：顶部外壳31、极片单元(包含正极极片37、隔膜33、负极极片34)、电池负极引出端35、电池正极引出端36、底部外壳39。

本实施例提供的无极耳锂电池芯的基本结构与实施例2相同，但顶层正极极片32和底层负极极片38与实施例2不同，并且该无极耳锂电池芯不包含额外设置的正极导电层和负极导电层。

图12为顶层正极极片32的结构示意图。顶层正极极片32的基材为铝箔321，在321上涂覆正极活性材料层322，并且预留一半位置未涂。顶层正极极片32涂覆完成后，将未涂覆正极材料的321铝箔321向上折叠，作为电池正极的引出导体，与电池顶部外壳31的内侧进行接触导电。

同样，底层负极极片38与顶层正极极片32的结构类似，但是基材为铜箔，并且涂覆材料为负极活性材料层，涂覆完成后，未涂覆负极活性材料的一半铜箔向下折叠，作为电池的负极引出导体，与电池底部外壳39的内侧进行接触导电。

本发明实施例还提供一种无极耳锂电池芯，包括外壳和集成极片组合；外壳包括具有正极导电部的顶部外壳和具有负极导电部的底部外壳，顶部外壳和底部外壳固定连接并围成容置空间；集成极片组合布置在容置空间内，包括多个串并联的极片组合；集成极片组合的正极与正极导电部电连接、负极与负极导电部电连接；

极片组合包括极片单元，极片单元包括依次层叠布置的正极极片、第一隔膜和负极极片；

极片组合中极片单元为一个；或者极片组合中极片单元为多个，且各极片单元层叠布置，相邻的极片单元之间设有第二隔膜；极片组合中所有极片单元相互串联，或者极片组合中所有极片单元相互并联；

极片组合中顶层正极极片、底层负极极片用于与其他极片组合串并联。

上述无极耳锂电池芯中，集成极片组合中各极片组合依次层叠并依次串联。具体的，每个集成极片组合中，顶层正极极片和底层负极极片的外表面(即背离相邻电极极片的表面)分别导电；最上层集成极片组合中顶层正极极片与正极导电部电连接，最下层集成极片组合中底层负极极片与负极导电部电连接。

当然，上述无极耳锂电池芯中，集成极片组合中，每个极片组合的顶层正极极片和底层负极极片还可分别设有延伸导电部，用于与其他极片组合串并联。

下面结合附图，具体介绍本实施例提供的无极耳锂电池芯：

实施例4

本实施例提供一种内部上下串联的无极耳电池芯，该电池芯的基本结构与实施例2相同，但电池芯内部具有串联结构。

如图13-14所示，本实施例提供的电池芯由顶部外壳41、极片组合42、正极引出端43、负极引出端44、底部外壳45组成。电池芯中包含多个极片组合42。

极片组合42包括顶层正极极片421、隔膜422、负极极片423、正极极片424、底层负极极片425。其中顶层正极极片421和底层负极极片425两者分别单面涂覆电极材料，并且靠外侧的表面(即背离与该电极极片相邻的另一电极极片的一侧表面)留白，漏出金属箔材，不涂覆电极活性材料。其余正极极片424、负极极片422都双面涂覆电极活性材料。正极极片、隔膜、负极极片依次层叠排列，构成极片单元，极片组合中可以包含一个极片单元，也可以包含多个极片单元，并且相邻极片单元之间设有隔膜，所有极片单元相互并联或相互串联。

本实施例提供的电池芯包含多个极片组合42。由于极片组合42顶层和底层的电极极片具备留白，漏出金属箔材，因此各个极片组合42层叠排列时，相接触的金属箔材可进行导电，使得极片组合42之间完成串联连接。顶部和底部的极片组合42通过漏出的金属箔材与正极导电部、负极导电部电连接，并分别通过正、负极引出端引出该电池芯的正、负极。

实施例5

本实施例提供的无极耳锂电池芯的基本结构与实施例4类似，但电池芯内部的极片组合52通过左右或前后串联形成集成极片组合。如图15-17所示，本实施例提供的无极耳锂电池芯由顶部外壳51、极片组合52、正极引出端53、负极引出端54、底部外壳55组成，极片组合52为多个。

其中，极片组合52包括顶层正极极片521、隔膜522、负极极片523、正极极片524、底层负极极片525。顶层正极极片521和底层负极极片525的中间金属箔材(即中部导电层)宽度比其他正极极片523和负极极片524的宽度大，超出的宽度部分(即延伸导电部5212)留白，不涂覆电极活性材料，并且漏出的金属箔材朝向电池芯的中心方向做90度折弯。正极极片、隔膜、负极极片依次层叠布置构成一个极片单元，极片组合52中可以包含一个极片单元，也可以包含多个极片单元。

每个极片组合52中顶层正极极片521的结构如图17所示，其中包含涂覆电极材料的本体部分5211和未涂覆电极活性材料并漏出的金属箔材部分(即延伸导电部5212)相互垂直。底层负极极片525与顶层正极极片521结构类似，包含涂覆电极活性材料的本体部分和漏出的金属箔材部分(即延伸导电部)。

本实施例提供的电池芯中包含多个极片组合52，由于极片组合52顶层和底层电极极片分别具有与电极极片垂直引出的延伸导电部5212，多个极片组合52左右相互排列时，相邻的延伸导电部5212可进行导电，使得极片组合52之间完成串联连接。最外侧的极片组合52通过漏出的两个延伸导电部5212分别与外壳的正、负极导电部电连接，并通过正、负极引出端引出该电池芯的正、负极。

通过如上的方式实现电池芯内部的多个极片组合52左右排列串联。当然，电池芯内部多个极片组合52前后串联与左右串联形式类似，差别仅为极片组合52中延伸导电部的引出位置为电池芯的前后方向，本实施例不再赘述。

实施例6

本实施例提供一种无极耳锂电池芯，其基本结构与实施例4、5类似，但该电池芯内部可设置为既有上下并联连接、又具有上下串联连接、左右串联连接、左右并联连接。

如图18所示，该电池芯包括极片组合62、63，还包括顶部外壳61、正极引出端64、负极引出端65和底部外壳66。其中，极片组合62为左右方向导出正、负极的极片组合。极片组合63为垂直方向导出正、负极的极片组合。通过如图19所示的布置方式可实现电池内部多个极片组合的串联连接。

如图20所示，为使极片组合实现左右和前后串联，极片组合63结构与左右导出正负极的极片组合62类似，包括顶层正极极片631、隔层632、负极极片633、正极极片634、底层负极极片635；底层负极极片635在极片的后部延伸出未涂覆电极材料金属箔材，并与电极极片本身垂直，从而实现与一侧相邻的极片叠片组合串联，并与下一个后侧相邻的极片组合串联。

极片组合内部可包含多个并联的极片单元(极片单元包括正极极片、隔板、负极极片)，也可包含多个上下侧具备未涂覆极片材料的极片单元进行依次串联，从而可实现极片组合内部的并联或者串联。

本发明实施例还提供一种无极耳锂电池芯模组，包括多个无极耳锂电池芯，无极耳锂电池芯通过各自的正极导电部和负极导电部相互串并联；无极耳锂电池芯为上述实施例提供的无极耳锂电池芯。

本发明实施例还提供一种汽车，包括储电设备，储电设备为上述实施例提供的无极耳锂电池芯模组。

本实施例提供的无极耳锂电池芯模组和汽车分别应用上述实施提供的无极耳锂电池芯，分别应用上述实施例提供的无极耳锂电池芯，具有储能性能好的特点。当然，本实施例提供的无极耳锂电池芯模组和汽车分别具有上述实施例提供的有关无极耳锂电池芯的其他效果，在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种无极耳锂电池芯，其特征在于，包括外壳和极片组合；所述外壳包括具有正极导电部的顶部外壳和具有负极导电部的底部外壳，所述顶部外壳和所述底部外壳固定连接并围成容置空间；所述极片组合布置在所述容置空间内；

所述极片组合包括极片单元，所述极片单元包括依次层叠布置的正极极片、第一隔膜和负极极片；

所述极片组合中极片单元为一个，且该极片单元中正极极片与所述正极导电部电连接、负极极片与所述负极导电部电连接；或者

所述极片组合中极片单元为多个，且各极片单元层叠布置，相邻的极片单元之间设有第二隔膜；所述极片组合中所有极片单元相互串联，或者所述极片组合中所有极片单元相互并联；

所述极片组合中顶层正极极片与所述正极导电部电连接、底层负极极片与所述负极导电部电连接；

所述顶层正极极片和所述底层负极极片分别为单面涂覆电极活性材料的电极极片，所述顶层正极极片未涂覆电极活性材料一侧与所述正极导电部电连接、所述底层负极极片未涂覆电极活性材料的一侧与所述负极导电部电连接；或者

所述顶层正极极片通过正极导电层与所述正极导电部电连接，所述底层负极极片通过负极导电层与所述负极导电部电连接。

2.根据权利要求1所述的无极耳锂电池芯，其特征在于，所述顶部外壳包括依次层叠压紧固定的外部绝缘层、中部导电层和内部绝缘层；所述外部绝缘层和所述内部绝缘层上分别设有镂空部，所述中部导电层上由所述镂空部显露的部分为所述正极导电部；所述底部外壳与所述顶部外壳的结构相同。

3.根据权利要求2所述的无极耳锂电池芯，其特征在于，还包括电极引出端，所述电极引出端与所述正极导电部或所述负极导电部电连接，并贴覆所述外壳的至少两个侧面。

4.根据权利要求1所述的无极耳锂电池芯，其特征在于，所述正极导电层与所述顶层正极极片相互分体；或者

所述顶层正极极片包括主体部和涂覆在所述主体部表面的正极活性材料层；所述正极导电层与所述主体部为一体式结构，并且所述正极导电层由所述主体部上未涂覆正极活性材料层的部分折叠而成。

5.根据权利要求1所述的无极耳锂电池芯，其特征在于，所述极片单元中电极极片包括主体部和导电连接部，所述导电连接部布置在所述主体部侧面，并与所述主体部为一体式结构，所述主体部的表面涂覆有电极活性材料层；所述导电连接部用于与其他极片单元中电极极片的导电连接部进行电连接。

6.一种无极耳锂电池芯，其特征在于，包括外壳和集成极片组合；所述外壳包括具有正极导电部的顶部外壳和具有负极导电部的底部外壳，所述顶部外壳和所述底部外壳固定连接并围成容置空间；所述集成极片组合布置在所述容置空间内，包括多个串并联的极片组合；所述集成极片组合的正极与所述正极导电部电连接、负极与所述负极导电部电连接；

所述极片组合包括极片单元，所述极片单元包括依次层叠布置的正极极片、第一隔膜和负极极片；

每个所述集成极片组合中，顶层正极极片和底层负极极片的外表面分别导电；最上层集成极片组合中顶层正极极片与所述正极导电部电连接，最下层集成极片组合中底层负极极片与所述负极导电部电连接；

所述极片组合中极片单元为一个；或者

所述极片组合中极片单元为多个，且各极片单元层叠布置，相邻的极片单元之间设有第二隔膜；所述极片组合中所有极片单元相互串联，或者所述极片组合中所有极片单元相互并联；

所述极片组合中顶层正极极片、底层负极极片用于与其他极片组合串并联。

7.根据权利要求6所述的无极耳锂电池芯，其特征在于，所述集成极片组合中各极片组合依次层叠并依次串联。

8.根据权利要求6所述的无极耳锂电池芯，其特征在于，所述集成极片组合中，每个极片组合的顶层正极极片和底层负极极片分别连接有延伸导电部，用于与其他极片组合串并联。

9.一种无极耳锂电池芯模组，其特征在于，包括多个无极耳锂电池芯，所述无极耳锂电池芯通过各自的正极导电部和负极导电部相互串并联；所述无极耳锂电池芯为权利要求1-8中任意一项所述的无极耳锂电池芯。

10.一种汽车，包括储电设备，其特征在于，所述储电设备为权利要求9所述的无极耳锂电池芯模组。