CN203983381U - 锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池，包括极片、隔离膜、电解液和包装膜，极片和隔离膜组装成电芯，电芯和电解液均容置于包装膜内，极片上设置有极耳；极耳包括内置段、伸出段和连接段；连接段封装于包装膜的封印边内，内置段的一端与极片连接，内置段的另一端与连接段的一端连接；伸出段的一端与连接段的另一端连接，伸出段的另一端伸出于包装膜之外，内置段上设置有至少一段褶皱结构。相对于现有技术，本实用新型通过在极耳的内置段设置褶皱结构，从而可以在电芯和包装膜的封印边之间形成有效的抗震缓冲区，当电池受到强烈震动或遇到跌落的情况时，该抗震缓冲区可以有效防止极耳的断裂，从而可以保证电池的正常使用。
Description
技术领域
本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种能够有效防止电池的极耳断裂的锂离子电池。
背景技术
现有锂离子电池一般采用铝箔或铝片作为阴极极耳，采用铜箔、铜片或镍箔、镍片作为阳极极耳。这些金属箔或金属片均有其弯折寿命与抗弯折强度，当电池受到震动或遭遇到跌落等情况时，电池极耳（包括阴极极耳和阳极极耳）由于其本身有限的弯折寿命或其本身的抗弯折强度不足以承受电池所受到的冲击时，就会发生断裂，从而使得电池内部蓄积的电能无法输送到电池外部，进而导致电池失效。
有鉴于以上，确有必要提供一种锂离子电池，当电池受到强烈震动或跌落时，其包含的极耳不容易发生断裂，从而可以保证电池的正常使用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种锂离子电池，当电池受到强烈震动或跌落时，其包含的极耳不容易发生断裂，从而可以保证电池的正常使用。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种锂离子电池，包括极片、隔离膜、电解液和包装膜，所述极片和所述隔离膜组装成电芯，所述电芯和所述电解液均容置于所述包装膜内，所述极片上设置有极耳；所述极耳包括内置段、伸出段和连接段；所述连接段封装于所述包装膜的封印边内，所述内置段的一端与所述极片连接，所述内置段的另一端与所述连接段的一端连接；所述伸出段的一端与所述连接段的另一端连接，所述伸出段的另一端伸出于包装膜之外，所述内置段上设置有至少一段褶皱结构。当电池受到震动或遭遇到跌落等情况时，内置段若发生断裂，则很难进行修复，从而使得电池内部蓄积的电能无法输送到电池外部，进而导致电池失效，因此，需要在内置段上设置褶皱结构，以防止内置段的断裂造成的电池失效问题。
作为本实用新型锂离子电池的一种改进，所述褶皱结构包括至少两个连续排列、依次连接的褶皱，所述褶皱选自V字形褶皱、U字形褶皱、Z字形褶皱和S形褶皱中的至少一种。这几种形状的褶皱易于实现，而且具有较好的抗震缓冲作用。
作为本实用新型锂离子电池的一种改进，所述褶皱最宽处的宽度为0.5 mm ~5mm。褶皱的宽度不能太大，否则其所能发挥的抗震缓冲作用较弱。
作为本实用新型锂离子电池的一种改进，相邻的所述褶皱之间的中心距为0.5 mm ~5mm，相邻的褶皱之间的中心距不能太大，否则其所能发挥的抗震缓冲作用较弱，相邻的褶皱之间的中心距也不能太小，否则不利于加工，在加工过程中容易被折断，反而达不到保护效果。
作为本实用新型锂离子电池的一种改进，所述褶皱结构的更远离所述封印边的一端到所述极片的距离为0.03 mm ~1.0mm，所述褶皱结构的更靠近所述封印边的一端到所述封印边的距离为0.03 mm ~1.0mm，如此设置的褶皱结构的保护效果较佳。当褶皱结构为两段或两段以上时，应理解为：褶皱结构中最远离封印边的一端到极片的距离为0.03 mm ~1.0mm，褶皱结构中最靠近封印边的一端到封印边的距离为0.03 mm ~1.0mm，
作为本实用新型锂离子电池的一种改进，所述内置段包括至少一段弧度小于π/2的弯折段和位于所述弯折段两端的平滑段。弯折段的设置也可以在一定程度上起到抗震缓冲的作用，而且当内置段与极片之间的焊接位置和连接段在纵向上不在同一条直线上时，设置弯折段还可以将极耳巧妙地引到连接段所在的位置。
作为本实用新型锂离子电池的一种改进，所述褶皱结构设置于所述弯折段上。
作为本实用新型锂离子电池的一种改进，所述褶皱结构设置于所述平滑段上。
作为本实用新型锂离子电池的一种改进，所述褶皱结构设置于所述平滑段和所述弯折段上。
以上三种结构均可实现本实用新型的目的，但是以褶皱结构设置于弯折段上的效果最佳。
相对于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型通过在极耳的内置段设置褶皱结构，从而可以在电芯和包装膜的封印边之间形成有效的、具有一定的“弹性”的抗震缓冲区，当电池受到强烈震动或遇到跌落的情况时，该抗震缓冲区可以有效防止极耳的断裂，从而可以保证电池的正常使用。
附图说明
图1为本实用新型的实施例1的剖面结构示意图。
图2为本实用新型的实施例1中极耳的内置段的侧视结构示意图。
图3为本实用新型的实施例2中极耳的内置段的侧视结构示意图。
图4为本实用新型的实施例3中极耳的内置段的侧视结构示意图。
图5为本实用新型的实施例4中极耳的内置段的侧视结构示意图。
图6为本实用新型的实施例5中极耳的内置段的侧视结构示意图。
图7为本实用新型的实施例6中极耳的内置段的侧视结构示意图。
图8为本实用新型的实施例7中极耳的内置段的侧视结构示意图。
其中：
1-极片，2-隔离膜，3-包装膜，31-封印边，4-电芯，5-极耳，51-内置段，511-弯折段，512-平滑段，52-伸出段，53-连接段，54-褶皱结构。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图，对本实用新型及其有益效果作进一步详细的说明，但是，本实用新型的具体实施方式并不限于此。
实施例1
如图1和2所示，本实施例提供的一种锂离子电池，包括极片1、隔离膜2、电解液和包装膜3，极片1和隔离膜2组装成电芯4，电芯4和电解液均容置于包装膜3内，极片1上设置有极耳5；极耳5包括内置段51、伸出段52和连接段53；连接段53封装于包装膜3的封印边31内，内置段51的一端与极片1连接，内置段51的另一端与连接段53的一端连接；伸出段52的一端与连接段53的另一端连接，伸出段52的另一端伸出于包装膜3之外，内置段51上设置有一段褶皱结构54。
褶皱结构54包括三个连续排列、依次连接的V字形褶皱，该V字形褶皱的最宽处的宽度为1mm，相邻的褶皱之间的中心距为1mm，褶皱结构54的远离封印边31的一端到极片1的距离为0.5mm，褶皱结构54的靠近封印边31的一端到封印边31的距离为0.5mm。
实施例2
与实施例1不同的是内置段51的结构，如图3所示，本实施例中的内置段51上设置有两段褶皱结构54。
该两段褶皱结构54均包括两个连续排列、依次连接的U字形褶皱，该U字形褶皱的最宽处的宽度为2mm，相邻的褶皱之间的中心距为2mm，更加靠近极片1的褶皱结构54的更远离封印边31的一端到极片1的距离为0.15mm，更加靠近封印边31的褶皱结构54的更加靠近封印边31的一端到封印边31的距离为0.15mm。
其余同实施例1，这里不再赘述。
实施例3
与实施例1不同的是内置段51的结构，如图4所示，本实施例中的内置段51包括两段弧度小于π/2的弯折段511和三段平滑段512。三段平滑段512中，一段平滑段512的两端分别与两个弯折段511的一端连接，用于连接两段弯折段511；另外两段平滑段512分别与两个弯折段511的另一端连接。其中一段弯折段511上设置有一段褶皱结构54。
该褶皱结构54包括三个连续排列、依次连接的Z字形褶皱，该Z字形褶皱的最宽处的宽度为5mm，相邻的褶皱之间的中心距为5mm，褶皱结构54的远离封印边31的一端到极片1的距离为0.7mm，褶皱结构54的靠近封印边31的一端到封印边31的距离为0.7mm。
其余同实施例1，这里不再赘述。
实施例4
与实施例1不同的是内置段51的结构，如图5所示，本实施例中的内置段51包括两段弧度小于π/2的弯折段511和三段平滑段512。三段平滑段512中，中间一段平滑段512的两端分别与两个弯折段511的一端连接，用于连接两段弯折段511；另外两段平滑段512分别与两个弯折段511的另一端连接。其中，中间的平滑段512上设置有一段褶皱结构54。
该褶皱结构54包括两个连续排列、依次连接的S形褶皱，该S形褶皱的最宽处的宽度为4mm，相邻的褶皱之间的中心距为4mm，褶皱结构54的远离封印边31的一端到极片1的距离为1.0mm，褶皱结构54的靠近封印边31的一端到封印边31的距离为1.0mm。
其余同实施例1，这里不再赘述。
实施例5
与实施例1不同的是内置段51的结构，如图6所示，本实施例中的内置段51包括两段弧度小于π/2的弯折段511和三段平滑段512。三段平滑段512中，位于中间的平滑段512的两端分别与两个弯折段511的一端连接，用于连接两段弯折段511；另外两段平滑段512分别与两个弯折段511的另一端连接。其中，更加靠近极片1的平滑段512上设置有一段褶皱结构54。
该褶皱结构54包括三个连续排列、依次连接的V字形褶皱，该V字形褶皱的最宽处的宽度为1.5mm，相邻的褶皱之间的中心距为1.5mm，褶皱结构54的远离封印边31的一端到极片1的距离为0.3mm，褶皱结构54的靠近封印边31的一端到封印边31的距离为0.7mm。
其余同实施例1，这里不再赘述。
实施例6
与实施例1不同的是内置段51的结构，如图7所示，本实施例中的内置段51包括两段弧度小于π/2的弯折段511和三段平滑段512。三段平滑段512中，位于中间的平滑段512的两端分别与两个弯折段511的一端连接，用于连接两段弯折段511；另外两段平滑段512分别与两个弯折段511的另一端连接。其中，更加靠近极片1的平滑段512上和中间的平滑段512上均设置有一段褶皱结构54。
位于中间的平滑段512上的褶皱结构54包括两个连续排列、依次连接的V字形褶皱，该V字形褶皱的最宽处的宽度为2.5mm，相邻的褶皱之间的中心距为2.5mm，褶皱结构54的远离封印边31的一端到极片1的距离为0.5mm，褶皱结构54的靠近封印边31的一端到封印边31的距离为0.5mm。
位于更加靠近极片1的平滑段512上的褶皱结构54包括三个连续排列、依次连接的U字形褶皱，该U字形褶皱的最宽处的宽度为3mm，相邻的褶皱之间的中心距为3mm，褶皱结构54的远离封印边31的一端到极片1的距离为0.2mm，褶皱结构54的靠近封印边31的一端到封印边31的距离为0.7mm。
其余同实施例1，这里不再赘述。
实施例7
与实施例1不同的是内置段51的结构，如图8所示，本实施例中的内置段51包括两段弧度小于π/2的弯折段511和三段平滑段512。三段平滑段512中，位于中间的平滑段512的两端分别与两个弯折段511的一端连接，用于连接两段弯折段511；另外两段平滑段512分别与两个弯折段511的另一端连接。其中，更加靠近极片1的平滑段512上、位于中间的平滑段512上和位于更加靠近极片1的平滑段512和位于中间的平滑段512之间的弯折段511上均设置有一段褶皱结构54。
位于中间的平滑段512上的褶皱结构54包括两个连续排列、依次连接的V字形褶皱，该V字形褶皱的最宽处的宽度为0.5mm，相邻的褶皱之间的中心距为0.5mm，褶皱结构54的远离封印边31的一端到极片1的距离为0.6mm，褶皱结构54的靠近封印边31的一端到封印边31的距离为0.5mm。
位于更加靠近极片1的平滑段512上的褶皱结构54包括三个连续排列、依次连接的V字形褶皱，该V字形褶皱的最宽处的宽度为1mm，相邻的褶皱之间的中心距为1mm，褶皱结构54的远离封印边31的一端到极片1的距离为0.3mm，褶皱结构54的靠近封印边31的一端到封印边31的距离为0.8mm。
位于弯折段511上的褶皱结构54包括三个连续排列、依次连接的V字形褶皱，该V字形褶皱的最宽处的宽度为1mm，相邻的褶皱之间的中心距为1mm，褶皱结构54的远离封印边31的一端到极片1的距离为0.5mm，褶皱结构54的靠近封印边31的一端到封印边31的距离为0.7mm。
其余同实施例1，这里不再赘述。
为了便于比较，以现有技术中的锂离子电池（即极耳上未设置褶皱结构的电池）作为对比例，实施例1至7提供的电池分别编号为S1-S7，对比例提供的电池编号为D1。
分别从编号为S1-S7和D1的电池中取出十只，进行震动测试和跌落试验，观察极耳断裂的情况并统计，所得结果见表1。
表1：编号为S1-S7的电池的震动测试和跌落试验结果。
| 电池编号 | 震动测试后极耳断裂的电池个数 | 跌落试验后极耳断裂的电池个数 |
| S1 | 1 | 1 |
| S2 | 0 | 0 |
| S3 | 0 | 0 |
| S4 | 0 | 0 |
| S5 | 0 | 0 |
| S6 | 0 | 0 |
| S7 | 0 | 0 |
| D1 | 7 | 6 |
由表1可以看出：本实用新型由于采用了内置段51具有褶皱结构54的极耳5，该褶皱结构54的抗震缓冲作用可以有效防止极耳5的断裂，从而可以保证电池的正常使用。
根据上述说明书的揭示和启示，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当归入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (9)
1.一种锂离子电池，包括极片、隔离膜、电解液和包装膜，所述极片和所述隔离膜组装成电芯，所述电芯和所述电解液均容置于所述包装膜内，所述极片上设置有极耳；所述极耳包括内置段、伸出段和连接段；所述连接段封装于所述包装膜的封印边内，所述内置段的一端与所述极片连接，所述内置段的另一端与所述连接段的一端连接；所述伸出段的一端与所述连接段的另一端连接，所述伸出段的另一端伸出于包装膜之外，其特征在于：所述内置段上设置有至少一段褶皱结构。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述褶皱结构包括至少两个连续排列、依次连接的褶皱，所述褶皱选自V字形褶皱、U字形褶皱、Z字形褶皱和S形褶皱中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于：所述褶皱最宽处的宽度为0.5mm ~5mm。
4.根据权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于：相邻的所述褶皱之间的中心距为0.5mm ~5mm。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述褶皱结构的更远离所述封印边的一端到所述极片的距离为0.03mm ~1.0mm，所述褶皱结构的更靠近所述封印边的一端到所述封印边的距离为0.03mm ~1.0mm。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述内置段包括至少一段弧度小于π/2的弯折段和位于所述弯折段两端的平滑段。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于：所述褶皱结构设置于所述弯折段上。
8.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于：所述褶皱结构设置于所述平滑段上。
9.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于：所述褶皱结构设置于所述平滑段和所述弯折段上。
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