CN207651618U - 一种电芯结构及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯结构，包括负极片、正极片和隔膜，所述负极片和正极片交替排列，所述负极片上设有负极耳，所述正极片上设有正极耳，所述负极耳与所述正极耳设置于电芯结构的同一端，所述负极片与正极片均为多个，多个所述负极片上的负极耳相互错开并形成负极极耳束，多个所述正极片上的正极耳相互错开并形成正极极耳束。本实用新型的正极耳和负极耳相错开分别形成正极耳束、负极耳束，单个正极耳束和负极耳束总厚度较薄，使得极耳焊接性能良好，降低了极耳焊接后裁切的难度和横断面毛刺数量，正极耳和负极耳在电芯同一端，提高了电芯的空间利用率和电池的倍率性能，延长了电池的使用寿命。

Description

一种电芯结构及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯结构及电池。

背景技术

动力电池凭借其环保、安全性高、使用寿命长等优点，越来越受到重点关注。对于动力电池的各种性能，主要是由其最核心部件—电芯来决定的。目前的电芯结构，主要分为卷绕和叠片两大类。

叠片电池由于层叠的特点，内阻较低，不受边缘曲率影响，适用厚度范围较宽，能通过提高极片数量制出高容量电池。但是随着极片数量的增加，极片极耳数量的增多，又会带来一些安全问题。

一方面，增加极耳数量的同时会增加极耳焊接处层数，导致极耳焊接效果差，往往会出现最外层极耳箔材焊穿，而内部箔材并未焊接牢固，出现虚焊的现象。这将直接导致电池阻抗的增大，严重影响电池的能量密度和循环性能；另一方面，随着焊接层数的增加，使得极耳箔材预焊后总体厚度较厚，增加了裁切的难度，同时也增加了裁切后横断面毛刺数量，而毛刺对于锂离子电池安全来说是致命的威胁，轻者会导致锂离子电池自耗电增大，电池寿命大大缩减，重者会导致电池本身的内短路从而造成起火爆炸，所以必须严格控制裁切后箔材端面毛刺的产生。

上述问题通常的解决方案是将正极耳和负极耳分散在隔膜的两端来解决焊接不良的问题，但是又引进了新的问题，将正、负极耳分在隔膜的两侧，降低了电芯的空间利用率，这将会导致电芯和组装后的电池模组的质量和体积能量密度降低。

因此，有必要设计一种在不降低电池电芯的空间利用率、提高电池的倍率性能的基础上，能够解决极耳焊接层数增加导致的极耳焊接不良问题的电池的电芯结构及电池。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的上述技术问题，提供一种在不降低电池电芯的空间利用率、提高电池的倍率性能的基础上，能够解决极耳焊接层数增加导致极耳焊接不良问题的电池的电芯结构及电池。

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种电芯结构，包括负极片、正极片和隔膜，所述负极片和正极片交替排列，所述隔膜用于将相邻的负极片和正极片隔开，所述负极片上设有负极耳，所述正极片上设有正极耳，所述负极耳与所述正极耳设置于电芯结构的同一端，所述负极片与正极片均为多个，多个所述负极片上的负极耳相互错开并形成负极极耳束，多个所述正极片上的正极耳相互错开并形成正极极耳束。

具体地，所述负极片比所述正极片多一个。

进一步地，所述负极片包括第一负极片和第二负极片，所述第一负极片上侧边设置有第一负极耳，所述第一负极耳位于第一负极片竖直中心线和右侧边之间并靠近右侧边，所述第二负极片上侧边设有第二负极耳，所述第二负极耳位于第二负极片竖直中心线和右侧边之间并远离右侧边。

进一步地，所述正极片包括第一正极片和第二正极片，所述第一正极片上设有第一正极耳，所述第一正极耳位于第一正极片竖直中心线和左侧边之间并远离左侧边，所述第二正极片上侧边设有第二正极耳并靠近左侧边。

进一步地，所述正极极耳束与所述负极极耳束相分开。

进一步地，所述正极极耳束为多个，所述负极极耳束为多个。

具体地，所述正极极耳束通过第一金属片引出，所述负极极耳束通过第二金属片引出。

相应地，本实用新型还公开了一种电池，所述电池包括上述所述的电芯结构。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的电芯结构，多片正极片和负极片叠片后，正极耳相错开形成多个正极耳束，负极耳相错开形成多个负极耳束，单个正极耳束和单个负极耳束的厚度较薄，使得正极耳和负极耳焊接性能良好，降低了极耳焊接后裁切的难度和裁切后横断面毛刺数量，降低了自放电率。

(2)本实用新型的电芯结构，由于正极耳和负极耳在电芯的同一端，提高了电芯的空间利用率，提高了电池的倍率性能和电池的稳定性，延长了电池的使用寿命。

(3)本实用新型的电芯结构简单，生产成本低，可以防止正负极片在装配过程中由于错位而引发的安全隐患，提高生产安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，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实用新型的一些实施例，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它附图。

图1是本实用新型叠片后的电芯的结构示意图；

图2是本实用新型叠片方式的结构示意图；

图3是本实用新型第一负极片与第二负极片叠片方式的结构示意图；

图4是本实用新型第一负极片与第二负极片叠片后的结构示意图；

图5是本实用新型第一正极片与第二正极片叠片方式的结构示意图；

图6是本实用新型第一正极片与第二正极片叠片后的结构示意图；

图7是本实用新型金属片引出极耳束的结构示意图；

图8是实施例二的结构示意图。

其中，图中附图标记对应为：1-负极片，11-第一负极片，111-第一负极耳，12-第二负极片，121-第二负极耳，2-正极片，21-第一正极片，211-第一正极耳，22-第二正极片，221-第二正极耳，3-隔膜，4-第一金属片，5-第二金属片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

请参阅图1-8。如图1-8所示，本实用新型公开了一种电芯结构，包括负极片1、正极片2和隔膜3，所述负极片1和正极片2交替排列，所述隔膜3用于将相邻的负极片1和正极片2隔开。为了保证负极片1能包住正极片2，在最下层正极片2下方放置负极片1。在最上、下层的负极片1上、下也放置一层隔膜，最终形成隔膜3包住负极片1，负极片1包住正极片2。

所述负极片1上设有负极耳，所述正极片2上设有正极耳，所述负极耳与所述正极耳设置于电芯的同一端，所述负极片1与正极片2均为多个，所述负极片1比所述正极片2多一个。多个所述负极片1叠合后，多个所述负极耳相互错开并形成负极极耳束，多个所述正极片2叠合后，多个所述正极耳相互错开并形成正极极耳束。

所述负极片1包括第一负极片11和第二负极片12，所述第一负极片11上侧边设置有第一负极耳111并靠近右侧边，所述第二负极片12上侧边设有第二负极耳121，所述第二负极耳121位于第二负极片12竖直中心线和右侧边之间并远离右侧边。

所述正极片2包括第一正极片21和第二正极片22，所述第一正极片21上设有第一正极耳211，所述第一正极耳211位于第一正极片21竖直中心线和左侧边之间并远离左侧边，所述第二正极片22上侧边设有第二正极耳221并靠近左侧边。

多个所述正极耳相互错开并形成正极极耳束，多个所述负极耳相互错开并形成负极极耳束，所述正极极耳束与所述负极极耳束相分开，所述正极极耳束为多个，所述负极极耳束为多个。所述正极极耳束通过第一金属片4引出，所述负极极耳束通过第二金属片5引出。

实施例二

本实用新型公开了一种电芯结构，包括负极片1、正极片2和隔膜3，所述负极片1和正极片2交替排列，所述隔膜3用于将相邻的负极片1和正极片2隔开，为了保证负极片1能包住正极片2，在最下层正极片2下方放置负极片1。在最上、下层的负极片1上、下也放置一层隔膜，最终形成隔膜3包住负极片1，负极片1包住正极片2。

所述负极片1上设有负极耳，所述正极片2上设有正极耳，所述负极耳与所述正极耳均设置于电芯的同一端，所述负极片1比所述正极片2多一片，所述负极片1与正极片2均为2个，2个所述负极片1叠合后，2个所述负极耳相互错开，2个所述正极片2叠合后，2个所述正极耳相互错开。正负极极耳位于电芯的同一端，正极极耳位于电芯竖直中心线的一侧，负极极耳位于电芯竖直中心线的另一侧，正极极耳束为2束，负极极耳束为2束，这样就降低了单束极耳层数，使能有效避免极耳间焊接不良以及预焊接裁切后端面毛刺的产生。

为了实现分极耳束来减少极耳焊接层数的效果，分别选取两种正极片和两种负极片。2个所述负极片1包括第一负极片11和第二负极片12，所述第一负极片11上侧边设置有第一负极耳111并靠近右侧边，所述第二负极片12上侧边设有第二负极耳121，所述第二负极耳121位于第二负极片12竖直中心线和右侧边之间并远离右侧边。如图3和图4所示，使得重叠后的第一负极耳111和第二负极耳121之间有空隙，以方便焊接。

2个所述正极片2包括第一正极片21和第二正极片22，所述第一正极片21上设有第一正极耳211，所述第一正极耳211位于第一正极片21竖直中心线和左侧边之间并远离左侧边，所述第二正极片22上侧边设有第二正极耳221并靠近左侧边。如图5和图6所示，使得重叠后的第一正极耳211和第二正极耳221之间有空隙，以方便焊接。

其中第一负极耳111和第二负极耳121的设置在负极片上的相对位置可改变，所述第一负极耳111位于第一负极片11竖直中心线和右侧边之间并远离右侧边，所述第二负极耳121设置在第二负极片12上侧边并靠近右侧边。

第一正极耳211和第二正极耳221的设置在正极片上的相对位置可改变。所述第一正极耳211设置在第一正极片21上侧边并靠近右侧边，所述第二正极耳221设置在所述第二正极片22竖直中心线和左侧边之间并远离左侧边。

多个所述正极耳相互错开并形成正极极耳束，多个所述负极耳相互错开并形成负极极耳束，所述正极极耳束与所述负极极耳束相分开。所述正负极极耳束在保证安全距离时可为多个，如图8所示，正负极极耳束分别为3个。

如图7和图8所示，正极极耳束、负极极耳束的间距和位置也要考虑极耳引出金属片的焊接。要确保正、负极极耳引出第一金属片4和第二金属片5有一定的间距，不能重叠，以防发生短路。所述正极极耳束通过第一金属片4引出，所述负极极耳束通过第二金属片5引出。第一金属片4的形状和大小可调。第二金属片5的形状和大小可调。

实施例三

本实施例公开了一种电池，所述电池包括实施例一中所述的电芯结构或实施例二中所述的电芯结构。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的电芯结构，多片正极片和负极片叠片后，正极耳相错开形成多个正极耳束，负极耳相错开形成多个负极耳束，单个正极耳束和单个负极耳束的厚度较薄，使得正极耳和负极耳焊接性能良好，降低了极耳焊接后裁切的难度和裁切后横断面毛刺数量，降低了自放电率。

(2)本实用新型的电芯结构，由于正极耳和负极耳在电芯的同一端，提高了电芯的空间利用率，提高了电池的倍率性能和电池的稳定性，延长了电池的使用寿命。

(3)本实用新型的电芯结构简单，生产成本低，可以防止正负极片在装配过程中由于错位而引发的安全隐患，提高生产安全性。

以上所揭露的仅为本实用新型的几个较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种电芯结构，其特征在于，包括负极片(1)、正极片(2)和隔膜(3)，所述负极片(1)和正极片(2)交替排列，所述隔膜(3)用于将相邻的负极片(1)和正极片(2)隔开，

所述负极片(1)上设有负极耳，所述正极片(2)上设有正极耳，所述负极耳与所述正极耳设置于电芯结构的同一端，

所述负极片(1)与正极片(2)均为多个，多个所述负极片(1)上的负极耳相互错开并形成负极极耳束，多个所述正极片(2)上的正极耳相互错开并形成正极极耳束。

2.根据权利要求1所述的电芯结构，其特征在于，所述负极片(1)比所述正极片(2)多一个。

3.根据权利要求2所述的电芯结构，其特征在于，所述负极片(1)包括第一负极片(11)和第二负极片(12)，所述第一负极片(11)上侧边设置有第一负极耳(111)，所述第一负极耳(111)位于第一负极片(11)竖直中心线和右侧边之间并靠近右侧边，所述第二负极片(12)上侧边设有第二负极耳(121)，所述第二负极耳(121)位于第二负极片(12)竖直中心线和右侧边之间并远离右侧边。

4.根据权利要求2所述的电芯结构，其特征在于，所述正极片(2)包括第一正极片(21)和第二正极片(22)，所述第一正极片(21)上设有第一正极耳(211)，所述第一正极耳(211)位于第一正极片(21)竖直中心线和左侧边之间并远离左侧边，所述第二正极片(22)上侧边设有第二正极耳(221)并靠近左侧边。

5.根据权利要求1所述的电芯结构，其特征在于，所述正极极耳束与所述负极极耳束相分开。

6.根据权利要求5所述的电芯结构，其特征在于，所述正极极耳束为多个，所述负极极耳束为多个。

7.根据权利要求6所述的电芯结构，其特征在于，所述正极极耳束通过第一金属片(4)引出，所述负极极耳束通过第二金属片(5)引出。

8.一种电池，其特征在于，所述电池包括如权利要求1-7中任一项所述的电芯结构。