CN203326047U - 一种锂离子电池电芯极耳设计 - Google Patents

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钟盛文
段建峰
张骞
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Abstract

本实用新型属于化学电源领域，具体涉及一种锂离子电池电芯极耳设计。其单体电芯由一个以上带有四个正极极耳的长方形正极片和二个以上带有二个负极极耳的长方形负极片间隔层排列而成，相邻的正极片和负极片之间设置有分隔两者的隔膜，在相同位置重叠的正极极耳焊接在一起，在相同位置重叠的负极极耳焊接在一起，正极片由铝箔和涂覆在其表面的正极活性物质构成，负极极片由铜箔和涂覆在其表面的负极活性物质构成，电芯的正极片长、宽比负极片长、宽小1～4mm。其单体电池与常规叠片电池相比，温度场分布更均匀；当放电倍率达到10C时，极耳附近电池表面温度降低了6～7℃，电池中心温度降低5～6℃，电池表面整体温度平均降低5～7℃。

Description

一种锂离子电池电芯极耳设计
技术领域
本实用新型属于化学电源领域，具体涉及一种锂离子电池电芯极耳设计。
背景技术
目前锂离子电池叠片电芯设计中，每个正、负极片采用单极耳，且正极极耳不关于负极极耳对称或者负极极耳不关于正极极耳对称，使得锂离子电池在大电流充放电的条件下，极化较大，单体电池的温度场和电流密度分布不均匀，导致安全隐患大，容易发生爆炸。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种锂离子电池电芯极耳设计，解决大容量单体动力电池在大倍率放电情况下易发生急剧的发热现象，使单体电池的温度场分布均匀，降低电池工况下的安全隐患。
本实用新型技术方案：一种锂离子电池电芯极耳设计，电芯正极片的正极极耳关于负极片的负极极耳对称或者负极片的负极极耳关于正极片的正极极耳对称。
一种锂离子电池电芯极耳设计，正极片和负极片为圆形、长方形、正方形、正六边形、正八边形或其它对称多边形的一种，每个正极片设计四个极耳，每个负极片设计两个极耳，正极极耳关于负极极耳对称。
一种锂离子电池电芯极耳设计，单体电芯由一个以上带有四个正极极耳的长方形正极片和二个以上带有二个负极极耳的长方形负极片间隔层排列而成，相邻的正极片和负极片之间设置有分隔两者的隔膜，在相同位置重叠的正极极耳焊接在一起，在相同位置重叠的负极极耳焊接在一起，正极片由铝箔和涂覆在其表面的正极活性物质构成，负极极片由铜箔和涂覆在其表面的负极活性物质构成，电芯的正极片长、宽比负极片长、宽小1～4mm。
本实用新型的优点：由于负极活性物质的导电性强于正极活性物质，所以每个正极片设计四个极耳，每个负极片设计两个极耳，增大每个极片极耳的横截面积，增强了分流能力，减小极化，降低了内阻，电芯的正极极耳关于负极极耳对称布置，使电芯中电流密度与温度场分布均匀，降低了电池工况下的安全隐患；例如20Ah本实用新型单体电池与常规叠片设计电池相比，温度场分布更加均匀；当放电倍率达到10C时，极耳附近电池表面的温度降低了6～7℃，电池中心温度降低5～6℃，电池表面整体温度平均降低了5～7℃。
附图说明
图1是本实用新型电芯的正极片示意图。
图2是本实用新型电芯的负极片示意图。
图3是本实用新型电芯的结构示意图。
图中：1正极极耳，2正极活性物质，3负极活性物质，4负极极耳，5负极片，6隔膜，7正极片。
具体实施方式
如附图所示，单个正极片设有四个极耳，单个负极片设有两个极耳；实施例是正极极耳关于负极极耳对称布置。
如图3所示的为一个锂离子电池单体电芯，做成锂离子电池应由一个以上单体电芯组成，单体电芯由一个以上带有正极极耳的正极片和二个以上带有负极极耳的负极片间隔排列而成，相邻的正极片和负极片之间设置有分隔两者的隔膜，同一位置重叠的正极极耳焊接在一起，同一位置重叠的负极极耳焊接在一起。正极片由铝箔和涂覆在其表面的正极活性物质构成，负极片由铜箔和在涂覆在其表面的负极活性物质构成。电芯的长方形正极片长、宽比负极片窄1～4mm。
以20Ah锂离子电池为例，在10C放电倍率条件下，采用本实用新型的单体电池温度场与电流密度分布更加均匀，降低了极耳附近和电池中心的温度，而且单体电池的整体平均温度比使用正、负片为单极耳的常规叠片电芯设计的锂离子电池低5～7℃。
本实用新型的单体电池电芯在正极极耳关于负极极耳对称分布或者负极极耳关于正极极耳对称布置的前提下，可以根据实际需要制作成任意对称形状，如圆形、四边形、六边形、八边形等对称多边形。
本实用新型的电池电芯极片在正极极耳关于负极极耳对称分布或者负极极耳关于正极极耳对称布置的前提下，正极极耳、负极极耳数量可以根据实际情况而定。

Claims (3)

1.一种锂离子电池电芯极耳设计，其特征是：电芯正极片的正极极耳关于负极片的负极极耳对称或者负极片的负极极耳关于正极片的正极极耳对称。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电芯极耳设计，其特征是：正极片和负极片为圆形、长方形、正方形、正六边形、正八边形或其它对称多边形的一种，每个正极片设计四个极耳，每个负极片设计两个极耳，正极极耳关于负极极耳对称。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池电芯极耳设计，其特征是：单体电芯由一个以上带有四个正极极耳的长方形正极片和二个以上带有二个负极极耳的长方形负极片间隔层排列而成，相邻的正极片和负极片之间设置有分隔两者的隔膜，在相同位置重叠的正极极耳焊接在一起，在相同位置重叠的负极极耳焊接在一起，电芯的正极片长、宽比负极片长、宽小1～4mm。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110957545A (zh) * 2019-12-16 2020-04-03 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 一种电池内部热失控扩散的检测方法
CN112670601A (zh) * 2019-10-15 2021-04-16 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有均匀热分布的超高功率混合型电池设计
CN114597598A (zh) * 2022-02-22 2022-06-07 岚图汽车科技有限公司 一种动力电池及车辆

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