CN115133142A - 一种电芯、电池及用电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池技术领域，公开了一种电芯、电池及用电设备，包括电极组件和壳体，壳体包括容纳部和自容纳部延伸的侧翼，电极组件包括电芯主体和与电芯主体连接的第一极耳和第二极耳，电芯主体收容于容纳部；电芯主体包括叠置并卷绕设置的第一极片、隔膜和第二极片，第一极片包括位于电芯主体卷绕收尾端的第一空箔区，第二极片包括位于电芯主体卷绕收尾端的第二空箔区，第一空箔区和第二空箔区自电芯主体延伸至侧翼；第一极耳的一端连接于第一空箔区，第二极耳的一端连接于第二空箔区。通过将极耳设置在电芯主体卷绕收尾端的空箔区，避免极耳影响电芯主体的平整度，也可避免极耳本身及极片的空箔区占用较多的电芯空间，影响电芯的能量密度。

Description

一种电芯、电池及用电设备
技术领域
本发明实施例涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯、电池及用电设备。
背景技术
常规卷绕电芯的极耳设置在极片头部，故极耳需要伸入电芯主体，这样使得电芯的平整度降低。
在实现本申请的过程中，发明人发现现有技术中，由于极耳需伸入电芯主体，极耳本身、极耳保护胶等会占用较多的电芯空间，影响电芯的能量密度。
因此，有必要提供一种电芯，以增大电芯的空间利用率，提高电芯的能量密度。
发明内容
本申请实施例旨在提供一种电芯、电池及用电设备，以增大电芯的空间利用率，提高电芯的能量密度。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电芯，包括电极组件和收容所述电极组件的壳体，所述壳体包括容纳部和自所述容纳部延伸的侧翼，所述电极组件包括电芯主体和与所述电芯主体连接的第一极耳和第二极耳，所述电芯主体收容于所述容纳部。
所述电芯主体包括叠置并卷绕设置的第一极片、隔膜和第二极片，其中，沿所述电芯主体的卷绕方向，所述第一极片包括位于所述电芯主体卷绕收尾端的第一空箔区，所述第二极片包括位于所述电芯主体卷绕收尾端的第二空箔区，所述第一空箔区和所述第二空箔区自所述电芯主体延伸至所述侧翼；所述第一极耳的第一端连接于所述第一空箔区，所述第二极耳的第一端连接于所述第二空箔区。
所述第一极耳和所述第二极耳连接于所述电芯主体卷绕收尾端的空箔区，使得所述第一极耳和所述第二极耳不影响所述电芯主体整体的平整度。同时也可避免极耳本身及极片的空箔区占用较多的电芯空间，影响电芯的能量密度。
在一些实施例中，所述第一空箔区和所述第二空箔区夹设于所述侧翼。
以使所述第一空箔区和所述第二空箔区固定于所述侧翼。
在一些实施例中，所述侧翼位于所述容纳部的侧壁，所述侧翼与所述容纳部的连接处为折叠边。所述折叠边将所述第一空箔区分为第一过渡区和第一连接区，所述第一过渡区设于所述容纳部，所述第一连接区设于所述侧翼，所述第一极耳位于所述第一连接区。
所述第一极耳位于所述第一连接区，可以避免所述第一极耳占用所述容纳部的空间，提高所述电芯的能量密度。
在一些实施例中，所述第一极耳的第二端自所述第一连接区从所述侧翼延伸至所述壳体外。
在一些实施例中，所述第一过渡区向所述第一连接区延伸的方向为所述电芯主体的宽度方向。所述第一极耳沿所述电芯主体的宽度方向从所述侧翼延伸至所述壳体外。
在一些实施例中，所述第一极耳为T型极耳，以使所述第一极耳具有足够焊接面积，保证所述第一极耳与所述电芯主体能连接稳固。
在一些实施例中，所述第一极耳为直极耳，所述第一极耳的宽度较宽，以增大所述第一极耳的焊接面积，保证所述第一极耳与所述电芯主体能连接稳固。
在一些实施例中，所述第一过渡区向所述第一连接区延伸的方向为电芯主体的宽度方向，垂直于所述侧翼所在平面的方向为所述电芯主体的的厚度方向，与所述电芯主体的宽度方向及电芯主体的厚度方向均垂直的方向为电芯主体的长度方向。
所述第一极耳的第二端沿所述电芯主体的长度方向从所述侧翼延伸至所述壳体外。
在一些实施例中，所述第一空箔区和所述第二空箔区位于所述电芯主体的同侧，或者，所述第一空箔区及第二空箔区分别位于所述电芯主体的两侧。
在一些实施例中，所述第一极耳的第二端及第二极耳的第二端从所述侧翼伸出所述壳体的方向相同。或者，所述第一极耳的第二端及第二极耳的的第二端伸出从所述侧翼伸出所述壳体的方向相反。
在一些实施例中，还包括第一绝缘密封胶和第二绝缘密封胶，所述第一绝缘密封胶密封所述第一极耳与所述侧翼的连接处，所述第二绝缘密封胶密封所述第二极耳与所述侧翼的连接处，且所述第一绝缘密封胶及第二绝缘密封胶均不超过所述折叠边。
所述第一绝缘密封胶和第二绝缘密封胶的设置，可以避免电芯在充放电过程中在缝隙处产生析锂，保证了电芯使用安全性和提升了电芯的使用寿命。
另外，所述第一绝缘密封胶及第二绝缘密封胶均不超过所述折叠边是为了避免所述第一绝缘密封胶或第二绝缘密封胶增加所述电芯主体的厚度，影响所述电芯的能量密度。
在一些实施例中，所述壳体为包装袋，所述包装袋为铝塑膜。
在一些实施例中，所述包装袋包括第一包装袋和第二包装袋，所述第一包装袋从中部凹陷形成容纳空间，所述电芯主体置于所述容纳空间，所述第二包装袋覆盖并封闭所述容纳空间，所述容纳空间及所述第二包装袋覆盖所述容纳空间的部分形成所述容纳部，所述第一包装袋的边缘及所述第二包装袋的边缘形成所述侧翼，所述第一包装袋的边缘与所述第二包装袋的边缘之间采用热熔密封。
本发明实施例还提供一种电池包括上述的电芯。
本发明实施例还提供一种用电设备，包括上述的电池及负载，所述负载用于为所述负载供电。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例提供的一种电芯的平面示意图；
图2是本发明又一实施例提供的一种电芯的平面示意图；
图3是图1所示的电芯中极耳沿电芯主体的宽度方向伸出的结构示意图；
图4是图1所示的电芯中极耳沿电芯主体的长度方向伸出的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”/“安装于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“”、“外”、“垂直的”、“水平的”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
请参阅图1，为本发明实施例提供的一种电芯100的平面示意图，所述电芯100包括壳体10和电极组件20，所述电极组件20收容于所述壳体10。所述壳体10包括容纳部11和自所述容纳部11延伸的侧翼12，所述电极组件20包括电芯主体和与所述电芯主体连接的第一极耳24和第二极耳25，所述电芯主体收容于所述容纳部11，所述电芯主体包括叠置并卷绕设置的第一极片21、隔膜22和第二极片23，其中，沿所述电芯主体的卷绕方向，所述第一极片21包括位于所述电芯主体的卷绕收尾端的第一空箔区211，所述第二极片23包括位于所述电芯主体的卷绕收尾端的第二空箔区231，所述第一空箔211和第二空箔区231自所述电芯主体延伸至所述侧翼12，所述第一极耳24的第一端连接于所述第一空箔区211，所述第二极耳25连接于所述第二空箔区231。
所述第一极耳24和所述第二极耳25连接于所述电芯主体卷绕收尾端的空箔区，使得所述第一极耳和所述第二极耳不影响所述电芯主体整体的平整度。
可以理解，所述第一极耳24与所述第一空箔区211的连接为焊接，所述第二极耳25与所述第二空箔区231的连接为焊接。
需要说明的是，所述第一极片21可以为正极片，所述第二极片23可以为负极片，则所述第一极耳24为正极耳，所述第二极耳25为负极耳。当然，所述第一极片21也可为负极片，所述第二极片23也可为正极片，对此本申请不做任何现在，只要保证所述第一极片和所述第二极片的极性相反即可。
在本发明实施例中，所述壳体10为包装袋，具体的，所述包装袋包括第一包装袋和第二包装袋，所述第一包装袋从中部凹陷形成容纳空间，所述电芯主体置于所述容纳空间，所述第二包装袋覆盖并封闭所述容纳空间，所述容纳空间及所述第二包装袋覆盖所述容纳空间的部分形成所述容纳部11，所述第一包装袋的边缘及所述第二包装袋的边缘形成所述侧翼12，所述第一包装袋的边缘与所述第二包装袋的边缘之间采用热熔密封，从而使得所述第一包装袋密封所述容纳空间，所述第一空箔区211和所述第二空箔区231夹设于所述侧翼12。
所述包装袋为铝塑膜。
所述第一空箔区211和所述第二空箔区231可位于所述电芯主体的同侧，如图1所示；所述第一空箔区211和所述第二空箔区231也可位于所述电芯主体的两侧，如图2所示。
所述侧翼12位于所述容纳部11的侧壁，所述侧翼12与所述容纳部11连接处为折叠边13(如图3所示)。
所述折叠边13将所述第一空箔区211分为第一过渡区2111和第一连接区2112，所述第一过渡区2111设于所述容纳部11，所述第一连接区2112设于所述侧翼12，所述第一极耳24位于所述第一连接区2112，所述第一极耳24的第二端自所述第一连接区2112从所述侧翼12延伸至所述壳体10外。
所述折叠边13将所述第二空箔区231分为第二过渡区2311和第二连接区2312，所述第二过渡区2311设于所述容纳部11，所述第二连接区2312设于所述侧翼12，所述第二极耳25位于所述第二连接区2312。所述第二极耳25的第二端自所述第二连接区2312从所述侧翼12延伸至所述壳体10外。
可以理解，所述第一极耳24及第二极耳25可随所述侧翼12一起折叠于所述容纳部11的侧壁。
本文以所述第一过渡区2111向所述第一连接区2112延伸的方向为所述电芯主体的宽度方向，以垂直于所述侧翼所在平面的方向为所述电芯主体的厚度方向，以同时垂直于所述电芯主体的宽度方向及厚度方向的方向为所述电芯主体的长度方向。
通过将第一极耳24设置于所述第一连接区2112，第二极耳25设置于所述第二连接区2312，可以使得所述第一极耳24和所述第二极耳25只增加所述电芯主体的宽度，不增加所述电芯主体的厚度，提高了所述电芯100的能量密度。
所述第一极耳24的第二端和所述第二极耳25的第二端可沿所述电芯主体的长度方向或宽度方向从所述侧翼12延伸至所述壳体10外。所述第一极耳24的第二端及第二极耳25的第二端从所述侧翼12延伸出所述壳体10的方向相同或相反。例如，所述第一极耳24的第二端及第二极耳25的第二端从所述侧翼12延伸出所述壳体10的方向相同，所述第一极耳24的第二端和所述第二极耳25的第二端沿所述电芯主体的宽度方向从所述侧翼12延伸至所述壳体10外，如图3所示。或者，所述第一极耳24的第二端及第二极耳25的第二端从所述侧翼12延伸出所述壳体的方向相反，所述第一极耳24的第二端和所述第二极耳25的第二端沿所述电芯主体的长度方向从所述侧翼12延伸至所述壳体10外，如图4所示。
当然，在所述第一极耳24的第二端及第二极耳25的第二端从所述侧翼12延伸出所述壳体10的方向相同时，所述第一极耳24的第二端和所述第二极耳25的第二端也可沿所述电芯主体的长度方向从所述侧翼12延伸至所述壳体10外。或者，在所述第一极耳24的第二端及第二极耳25的第二端从所述侧翼12延伸出所述壳体的方向相反时，所述第一极耳24的第二端和所述第二极耳25的第二端也可沿所述电芯主体的宽度方向从所述侧翼12延伸至所述壳体10外。
在所述第一极耳24或所述第二极耳25沿所述电芯主体的宽度方向伸出所述壳体10时，所述第一极耳24或所述第二极耳25可为T型极耳，以保证所述第一极耳24和所述第二极耳25与所述电芯主体能连接稳固。可以理解，在上述方式下，所述第一极耳24和所述第二极耳25也可不为T型极耳，只要保证所述第一极耳24和所述第二极耳25有足够的焊接面积即可。例如，所述第一极耳24和所述第二极耳均为直极耳，且直极耳的宽度较宽，以确保所述第一极耳24与所述第一空箔区211有较大的接触面积，方便所述第一极耳24与所述第一空箔区211的焊接，所述第二极耳25也是如此，在此将不再赘述。
在一些实施例中，所述电芯100还包括第一绝缘密封胶30和第二绝缘密封胶40，所述第一绝缘密封胶30用于密封所述第一极耳24与所述侧翼12的连接处，所述第二绝缘密封胶40用于密封所述第二极耳25与所述侧翼12的连接处。
如图4所示，在所述第一极耳24的第二端和所述第二极耳25的第二端沿所述电芯主体的长度方向从所述侧翼12延伸至所述壳体10外时，所述第一绝缘密封胶20及第二绝缘密封胶40均不超过所述折叠边13，也即所述第一绝缘密封胶30及第二绝缘密封胶40与所述折叠边13之间具有间隙，以避免所述第一绝缘密封胶20及第二绝缘密封胶40增加所述电芯主体的厚度，影响所述电芯100的能量密度。
本发明实施例还提供一种电池，包括上述的电芯100。
本发明实施例还提供一种用电设备，包括上述的电池及负载，所述电池用于为所述负载供电。
所述用电设备可为电动汽车、无人机、扫地机器人、手机及平板等。
本发明实施例提供的一种电芯、电池及用电设备通过将极耳设置在电芯主体卷绕收尾端的空箔区，避免极耳影响电芯主体的平整度，同时也可避免极耳本身及极片的空箔区占用较多的电芯空间，影响电芯的能量密度。
需要说明的是，本发明的说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施方式，但是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施方式，这些实施方式不作为对本发明内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施方式，均视为本发明说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (14)

1.一种电芯，包括电极组件和收容所述电极组件的壳体，其特征在于，所述壳体包括容纳部和自所述容纳部延伸的侧翼，所述电极组件包括电芯主体和与所述电芯主体连接的第一极耳和第二极耳，所述电芯主体收容于所述容纳部；
所述电芯主体包括叠置并卷绕设置的第一极片、隔膜和第二极片，其中，沿所述电芯主体的卷绕方向，所述第一极片包括位于所述电芯主体的卷绕收尾端的第一空箔区，所述第二极片包括位于所述电芯主体的卷绕收尾端的第二空箔区，所述第一空箔区和第二空箔区自所述电芯主体延伸至所述侧翼；
所述第一极耳的第一端连接于所述第一空箔区，所述第二极耳的第一端连接于所述第二空箔区。
2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一空箔区和所述第二空箔区夹设于所述侧翼。
3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述侧翼位于所述容纳部的侧壁，所述侧翼与所述容纳部连接处为折叠边；
所述折叠边将所述第一空箔区分为第一过渡区和第一连接区，所述第一过渡区设于所述容纳部，所述第一连接区设于所述侧翼，所述第一极耳位于所述第一连接区。
4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，
所述第一极耳的第二端自所述第一连接区从所述侧翼延伸至所述壳体外。
5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，
所述第一过渡区向所述第一连接区延伸的方向为所述电芯主体的宽度方向；
所述第一极耳沿所述电芯主体的宽度方向从所述侧翼延伸至所述壳体外。
6.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，所述第一极耳为T型极耳。
7.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，所述第一极耳为直极耳，所述第一极耳的宽度较宽。
8.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，
所述第一过渡区向所述第一连接区延伸的方向为电芯主体的宽度方向，垂直于所述侧翼所在平面的方向为所述电芯主体的的厚度方向，与所述电芯主体的宽度方向及电芯主体的厚度方向均垂直的方向为电芯主体的长度方向；
所述第一极耳的第二端沿所述电芯主体的长度方向从所述侧翼延伸至所述壳体外。
9.根据权利要求4至8任一项所述的电芯，其特征在于，
所述第一空箔区和所述第二空箔区位于所述电芯主体的同侧，或者，所述第一空箔区及第二空箔区分别位于所述电芯主体的两侧。
10.根据权利要求4至8任一项所述的电芯，其特征在于，
所述第一极耳的第二端及第二极耳的第二端从所述侧翼伸出所述壳体的方向相同，
或者，
所述第一极耳的第二端及第二极耳的的第二端伸出从所述侧翼伸出所述壳体的方向相反。
11.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，还包括第一绝缘密封胶和第二绝缘密封胶，所述第一绝缘密封胶密封所述第一极耳与所述侧翼的连接处，所述第二绝缘密封胶密封所述第二极耳与所述侧翼的连接处，且所述第一绝缘密封胶及第二绝缘密封胶均不超过所述折叠边。
12.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，
所述壳体为包装袋，所述包装袋为铝塑膜。
13.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1至12任一项所述的电芯。
14.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求13所述的电池；及
负载，所述电池用于为所述负载供电。
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