CN209592175U - 二次电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种二次电池，其包括电极组件、包装袋以及第一引线片。电极组件收容于包装袋内。电极组件包括主体部、第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳从主体部沿横向的同一端延伸，且第一极耳和第二极耳沿主体部的纵向间隔布置。第一极耳为多个并沿厚度方向层叠，第二极耳为多个并沿厚度方向层叠。主体部包括多层沿厚度方向布置的第一涂覆区，第一极耳和第二极耳分别从不同层的第一涂覆区延伸。第一引线片连接于所述多个第一极耳和所述多个第二极耳，且第一引线片穿过包装袋并延伸到包装袋外部。

Description

二次电池

技术领域

本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种二次电池。

背景技术

袋式二次电池通常包括电极组件、包装袋和引线片，电极组件收容于包装袋内，引线片连接于电极组件并延伸到包装袋外部。电极组件通常具有多个极耳，所述多个极耳层叠在一起并固定到引线片。为了提高二次电池的容量，通常会增大电极组件的厚度；增大电极组件的厚度时，也需要相应地增加极耳的数量，以保证过流能力。然而，当极耳的个数增大时，对极耳和引线片的连接工艺要求会更加苛刻，影响极耳与引线片的连接强度。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种二次电池，其能保证极耳的焊接强度，改善二次电池的性能。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种二次电池，其包括电极组件、包装袋以及第一引线片。电极组件收容于包装袋内。电极组件包括主体部、第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳从主体部沿横向的同一端延伸，且第一极耳和第二极耳沿主体部的纵向间隔布置。第一极耳为多个并沿厚度方向层叠，第二极耳为多个并沿厚度方向层叠。主体部包括多层沿厚度方向布置的第一涂覆区，第一极耳和第二极耳分别从不同层的第一涂覆区延伸。第一引线片连接于所述多个第一极耳和所述多个第二极耳，且第一引线片穿过包装袋并延伸到包装袋外部。

第一极耳的数量与第二极耳的数量之和等于第一涂覆区的层数。

第一极耳包括第一延伸部和第一连接部，第一延伸部从第一涂覆区延伸，第一连接部从第一延伸部的远离第一涂覆区的一端延伸且连接于第一引线片。所述多个第一极耳的第一连接部位于第一引线片沿厚度方向的同一侧。

第二极耳包括第二延伸部和第二连接部，第二延伸部从第一涂覆区延伸，第二连接部从第二延伸部的远离第一涂覆区的一端延伸且连接于第一引线片。所述多个第二极耳的第二连接部位于第一引线片沿厚度方向的同一侧。

所述多个第一极耳的第一连接部和所述多个第二极耳的第二连接部位于第一引线片沿厚度方向的同一侧；或者，所述多个第一极耳的第一连接部和所述多个第二极耳的第二连接部分别位于第一引线片沿厚度方向的两侧。

与第一极耳相连的多层第一涂覆区和与第二极耳相连的多层第一涂覆区沿厚度方向交替设置。或者，与第一极耳相连的多层第一涂覆区位于与第二极耳相连的多层第一涂覆区沿厚度方向的同一侧。

第一极耳和第二极耳沿纵向的间距为1mm-10mm。

电极组件为卷绕式结构或叠片式结构。

电极组件还包括第三极耳和第四极耳，第三极耳和第四极耳从主体部沿横向的同一端延伸，且第三极耳和第四极耳沿主体部的纵向间隔布置。第三极耳为多个并沿厚度方向层叠，第四极耳为多个并沿厚度方向层叠。主体部还包括第二涂覆区和隔膜，第二涂覆区为多层并沿厚度方向布置，隔膜将第一涂覆区和第二涂覆区隔开。第三极耳和第四极耳分别从不同层的第二涂覆区延伸。所述二次电池还包括第二引线片，第二引线片连接于所述多个第三极耳和所述多个第四极耳，且第二引线片穿过包装袋并延伸到包装袋外部。

第一极耳、第二极耳、第三极耳和第四极耳从主体部沿横向的同一端延伸。或者，第一极耳、第二极耳从主体部沿横向的一端延伸，第三极耳和第四极耳从主体部沿横向的另一端延伸。

本实用新型的有益效果如下：本申请将极性相同的极耳划分为在纵向上错位的第一极耳和第二极耳，避免第一极耳和第二极耳在厚度方向上重叠。与现有技术相比，本申请可以减小极耳在焊接时的数量，降低焊接不良的风险，简化焊接工艺，保证极耳与第一引线片的连接强度，改善二次电池的性能。

附图说明

图1为根据本实用新型的二次电池的第一实施例的示意图。

图2为图1的二次电池的剖视图。

图3为图1的二次电池的另一示意图，其中包装袋省略。

图4为图3的二次电池的侧视图。

图5为图3的二次电池的俯视图。

图6为根据本实用新型的二次电池的第二实施例的示意图，其中包装袋省略。

图7为图6的二次电池的俯视图。

图8为图6的二次电池的前视图。

图9为根据本实用新型的二次电池的第三实施例的示意图，其中包装袋省略。

图10为图9的二次电池的前视图。

图11为根据本实用新型的二次电池的第四实施例的示意图，其中包装袋省略。

其中，附图标记说明如下：

1 电极组件

11 主体部

111 第一涂覆区

112 第二涂覆区

113 隔膜

12 第一极耳

121 第一延伸部

122 第一连接部

13 第二极耳

131 第二延伸部

132 第二连接部

14 第三极耳

15 第四极耳

16 第一极片

17 第二极片

2 包装袋

3 第一引线片

4 第二引线片

X 横向

Y 纵向

Z 厚度方向

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个以上(包括两个)；除非另有规定或说明，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

参照图1和图2，在第一实施例中，本申请的二次电池包括电极组件1、包装袋2、第一引线片3和第二引线片4。

电极组件1是二次电池实现充放电的核心部件。在本实施例中，电极组件1为叠片结构。

具体地，参照图3和图4，电极组件1包括第一极片16、第二极片17和隔膜113，第一极片16和第二极片17均设置为多个。所述多个第一极片16和所述多个第二极片17沿厚度方向Z交替层叠，隔膜113将第一极片16和第二极片17隔开。

第一极片16包括第一集流体和第一活性物质层，第一活性物质层涂覆于第一集流体的部分区域。其中，第一集流体可为铜箔，第一活性物质层包括石墨或硅。第一活性物质层和第一集流体的涂覆有第一活性物质层的区域形成第一涂覆区111，第一集流体的未涂覆第一活性物质层的区域形成第一空白区。

第二极片17包括第二集流体和第二活性物质层，第二活性物质层涂覆于第二集流体的部分区域。其中，第二集流体可为铝箔，第二活性物质层包括三元材料、锰酸锂或磷酸铁锂。第二活性物质层和第二集流体的涂覆有第二活性物质层的区域形成第二涂覆区112，第二集流体的未涂覆第二活性物质层的区域形成第二空白区。

换一种说法，参照图3至图5，电极组件1包括主体部11、第一极耳12、第二极耳13、第三极耳14和第四极耳15。

其中，主体部11包括多个第一极片16的第一涂覆区111、多个第二极片17的第二涂覆区112以及隔膜113。换句话说，第一涂覆区111设置为多层且沿厚度方向Z布置，第二涂覆区112设置为多层且沿厚度方向Z布置，隔膜113将第一涂覆区111和第二涂覆区112隔开。

第一极耳12和第二极耳13从主体部11沿横向X的一端延伸。第一极耳12和第二极耳13沿主体部11的纵向Y间隔布置，换句话说，第一极耳12和第二极耳13在厚度方向Z上不重叠。

第一极耳12为多个并沿厚度方向Z层叠，第二极耳13为多个并沿厚度方向Z层叠。第一极耳12和第二极耳13分别从不同层的第一涂覆区111延伸。在本申请中，各第一极片16的第一空白区从第一涂覆区111沿横向X的一端延伸；换句话说，第一极耳12和第二极耳13分别为不同的第一极片16的第一空白区。

第三极耳14和第四极耳15从主体部11沿横向X的另一端延伸。第三极耳14和第四极耳15沿主体部11的纵向Y间隔布置，换句话说，第三极耳14和第四极耳15在厚度方向Z上不重叠。

第三极耳14为多个并沿厚度方向Z层叠，第四极耳15为多个并沿厚度方向Z层叠。第三极耳14和第四极耳15分别从不同层的第二涂覆区112延伸。在本申请中，各第二极片17的第二空白区从第二涂覆区112沿横向X的一端延伸；换句话说，第三极耳14和第四极耳15分别为不同的第二极片17的第二空白区。

电极组件1和电解液收容于包装袋2内。包装袋2可分外上下两层包装膜，两层包装膜的边缘通过热压粘接在一起，以实现包装袋2的密封。所述包装膜可为铝塑膜或钢塑膜。

第一引线片3连接于所述多个第一极耳12和所述多个第二极耳13，且第一引线片3穿过包装袋2并延伸到包装袋2外部。第一引线片3用于将电极组件1与外部构件电连接，以实现电极组件1的充放电。其中，多个第一极耳12层叠在一起并焊接于第一引线片3，多个第二极耳13层叠在一起并焊接于第一引线片3。

本申请将极性相同的极耳(例如负极性的极耳)划分为在纵向Y上错位的第一极耳12和第二极耳13，避免第一极耳12和第二极耳13在厚度方向Z上重叠。与现有技术相比，本申请可以减小极耳在焊接时的数量，降低焊接不良的风险，简化焊接工艺，保证极耳与第一引线片3的连接强度，改善二次电池的性能。

在电极组件1的工作过程中，主体部11的内部会产生气体；如果气体不能及时排出到主体部11之外，气体会增大第一涂覆区111和第二涂覆区112的间距，引发析锂风险，影响电极组件1的性能。另外，电解液需要浸润到主体部11内，以起到传导锂离子的作用，保证电极组件1的性能。而本申请通过设置在纵向Y上错位的第一极耳12和第二极耳13，降低第一极耳12和第二极耳13对气体和电解液的阻力，改善电极组件1的排气速率和浸润性能。

同样地，第二引线片4连接于所述多个第三极耳14和所述多个第四极耳15，且第二引线片4穿过包装袋2并延伸到包装袋2外部。第二引线片4用于将电极组件1与外部构件电连接，以实现电极组件1的充放电。其中，多个第三极耳14层叠在一起并焊接于第二引线片4，多个第四极耳15层叠在一起并焊接于第二引线片4。

本申请将极性相同的极耳(例如正极性的极耳)划分为在纵向Y上错位的第三极耳14和第四极耳15，避免第三极耳14和第四极耳15在厚度方向Z上重叠。与现有技术相比，本申请可以减小极耳在焊接时的数量，降低焊接不良的风险，简化焊接工艺，保证极耳与第二引线片4的连接强度，改善二次电池的性能。同样地，本申请也可以改善电极组件1的排气速率和浸润性能。

第一极耳12的数量与第二极耳13的数量之和等于第一涂覆区111的层数。本实施例的电极组件1为叠片式结构，第一极耳12的数量与第二极耳13的数量之和等于第一极片15的数量。

在电极组件1中，多个第一极耳12在厚度方向Z上层叠，焊接时，多个第一极耳12之间会出现错位，影响焊接强度。第二极耳13亦是如此。

优选地，参照图3和图4，与第一极耳12相连的多层第一涂覆区111位于与第二极耳13相连的多层第一涂覆区111沿厚度方向Z的同一侧。换句话说，设有第一极耳12的第一极片16位于设有第二极耳12的第一极片16的上侧或下侧。此时，多个第一极耳12在沿厚度方向Z上的间距较小，层叠在一起时错位程度较低，从而有效地改善焊接质量。同样地，第二极耳13错位的程度也可以相应地降低。

在装配电极组件1时，第一极片16和第二极片17沿厚度方向Z交替层叠。由于工艺精度有限，多个第一极耳12在纵向Y上也可能会出现错位。如果第一极耳12与第二极耳13沿纵向Y的间距过小，第一极耳12可能会搭接在第二极耳13上，降低第二极耳13的平整性，影响第二极耳13的焊接强度。因此，优选地，第一极耳12和第二极耳13沿纵向Y的间距不小于1mm，以降低第一极耳12和第二极耳13搭接的风险。

电极组件1在纵向Y上的尺寸有限，如果第一极耳12和第二极耳13沿纵向Y的间距过大，那么第一极耳12和第二极耳13沿纵向Y的尺寸也就需要相应的降低，导致过流能力不足。因此，优选地，第一极耳12和第二极耳13沿纵向Y的间距不大于10mm。

参照图4，第一极耳12包括第一延伸部121和第一连接部122，第一延伸部121从第一涂覆区111延伸，第一连接部122从第一延伸部121的远离第一涂覆区111的一端延伸且连接于第一引线片3。

多个第一连接部122层叠在一起并通过超声波焊接固定于第一引线片3。焊接时，焊接设备的焊头需要作用在第一连接部122上。如果多个第一连接部122分别布置在第一引线片3沿厚度方向Z的两侧，那么需要焊头需要通过两次焊接才能将所有的第一极耳12焊接到第一引线片3。因此，优选地，所述多个第一极耳12的第一连接部122位于第一引线片3沿厚度方向Z的同一侧。此时，可以通过一次焊接将所有的第一极耳12焊接到第一引线片3，简化焊接工艺，提高效率。

第二极耳13包括第二延伸部131和第二连接部132，第二延伸部131从第一涂覆区111延伸，第二连接部132从第二延伸部131的远离第一涂覆区111的一端延伸且连接于第一引线片3。同样地，所述多个第二极耳13的第二连接部132优选位于第一引线片3沿厚度方向Z的同一侧。

在本实施例中，多个第一极耳12的第一连接部122和多个第二极耳13的第二连接部132分别位于第一引线片3沿厚度方向Z的两侧。此时，参照图4，第一极耳12(或第二极耳13)无需弯折到第一引线片3的下侧，可以减小多个第一延伸部121在尺寸上的差异，降低错位。

下面对本申请的二次电池的其它实施例进行说明。为了简化描述，以下仅主要介绍其它实施例与第一实施例的不同之处，未描述的部分可以参照第一实施例进行理解。

图6为根据本实用新型的二次电池的第二实施例的示意图，其中包装袋省略。图7为图6的二次电池的俯视图。图8为图6的二次电池的前视图。

与第一实施例相比，第二实施例多个第一极耳12的第一连接部122和多个第二极耳13的第二连接部132位于第一引线片3沿厚度方向Z的同一侧。

在第一实施例中，所述多个第一极耳12的第一连接部122和所述多个第二极耳13的第二连接部132分别位于第一引线片3沿厚度方向Z的两侧，所以焊接时，还需要翻转电极组件1，影响焊接效率。

因此，与第一实施例相比，第二实施例可以有效地简化焊接工艺，提高焊接效率。

另外，在第二实施例中，第一极耳12、第二极耳13、第三极耳14和第四极耳15从主体部11沿横向X的同一端延伸。

图9为根据本实用新型的二次电池的第三实施例的示意图，其中包装袋省略。图10为图9的二次电池的前视图。

在第三实施例中，与第一极耳12相连的多层第一涂覆区111和与第二极耳13相连的多层第一涂覆区111沿厚度方向Z交替设置。换句话说，设有第一极耳12的第一极片16和设有第二极耳13的第一极片16沿厚度方向Z交替设置。

参照图10，分别位于沿厚度方向Z两端的两个第一极耳12具有较大的间距，当所有的第一极耳12层叠在一起时，第一极耳12会出现错位。

因此，与第三实施例相比，第一实施例和第二实施例的第一极耳12的错位程度较小。

图11为根据本实用新型的二次电池的第四实施例的示意图，其中包装袋省略。

在第四实施例中，电极组件1可为卷绕式结构。具体地，第一极片16和第二极片17均为一个，且第一极片17和第二极片17为带状结构。将第一极片16、隔膜113和第二极片17依次层叠并卷绕两圈以上以形成电极组件1，并且电极组件1呈扁平状。在制备电极组件1时，电极组件1可先卷绕成中空的柱形结构，卷绕后再压平为扁平状。

在厚度方向Z上，第一极片16的第一涂覆区111通过卷绕形成多层，第二极片17的第二涂覆区112通过卷绕形成多层。

在现有技术中，为了增大二次电池的容量，通常会增加第一极片16和第二极片17卷绕的圈数。而现有技术为了避免极耳的层数过多，影响焊接强度，通常会在一圈极片(例如第一极片16，一圈第一极片16包括两层第一涂覆区111)上设置一个极耳。然而，这样会导致二次电池的过流能力不足。

与现有技术相比，本申请将极性相同的极耳划分为在纵向Y上错位的第一极耳12和第二极耳13，避免第一极耳12和第二极耳13在厚度方向Z上重叠，减小极耳在焊接时的数量。因此，本申请可以在一圈第一极片16上设置两个极耳，从而提高过流能力。此时，第一极耳12的数量与第二极耳13的数量之和等于第一涂覆区111的层数，第三极耳14的数量与第四极耳15的数量之和等于第二涂覆区112的层数。

Claims (10)

1.一种二次电池，其特征在于，包括电极组件(1)、包装袋(2)以及第一引线片(3)；

电极组件(1)收容于包装袋(2)内；

电极组件(1)包括主体部(11)、第一极耳(12)和第二极耳(13)，第一极耳(12)和第二极耳(13)从主体部(11)沿横向(X)的同一端延伸，且第一极耳(12)和第二极耳(13)沿主体部(11)的纵向(Y)间隔布置；

第一极耳(12)为多个并沿厚度方向(Z)层叠，第二极耳(13)为多个并沿厚度方向(Z)层叠；

主体部(11)包括多层沿厚度方向(Z)布置的第一涂覆区(111)，第一极耳(12)和第二极耳(13)分别从不同层的第一涂覆区(111)延伸；

第一引线片(3)连接于所述多个第一极耳(12)和所述多个第二极耳(13)，且第一引线片(3)穿过包装袋(2)并延伸到包装袋(2)外部。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，第一极耳(12)的数量与第二极耳(13)的数量之和等于第一涂覆区(111)的层数。

3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，

第一极耳(12)包括第一延伸部(121)和第一连接部(122)，第一延伸部(121)从第一涂覆区(111)延伸，第一连接部(122)从第一延伸部(121)的远离第一涂覆区(111)的一端延伸且连接于第一引线片(3)；

所述多个第一极耳(12)的第一连接部(122)位于第一引线片(3)沿厚度方向(Z)的同一侧。

4.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，

第二极耳(13)包括第二延伸部(131)和第二连接部(132)，第二延伸部(131)从第一涂覆区(111)延伸，第二连接部(132)从第二延伸部(131)的远离第一涂覆区(111)的一端延伸且连接于第一引线片(3)；

所述多个第二极耳(13)的第二连接部(132)位于第一引线片(3)沿厚度方向(Z)的同一侧。

5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，

所述多个第一极耳(12)的第一连接部(122)和所述多个第二极耳(13)的第二连接部(132)位于第一引线片(3)沿厚度方向(Z)的同一侧；或者

所述多个第一极耳(12)的第一连接部(122)和所述多个第二极耳(13)的第二连接部(132)分别位于第一引线片(3)沿厚度方向(Z)的两侧。

6.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，

与第一极耳(12)相连的多层第一涂覆区(111)和与第二极耳(13)相连的多层第一涂覆区(111)沿厚度方向(Z)交替设置；或者

与第一极耳(12)相连的多层第一涂覆区(111)位于与第二极耳(13)相连的多层第一涂覆区(111)沿厚度方向(Z)的同一侧。

7.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，第一极耳(12)和第二极耳(13)沿纵向(Y)的间距为1mm-10mm。

8.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，电极组件(1)为卷绕式结构或叠片式结构。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的二次电池，其特征在于，

电极组件(1)还包括第三极耳(14)和第四极耳(15)，第三极耳(14)和第四极耳(15)从主体部(11)沿横向(X)的同一端延伸，且第三极耳(14)和第四极耳(15)沿主体部(11)的纵向(Y)间隔布置；

第三极耳(14)为多个并沿厚度方向(Z)层叠，第四极耳(15)为多个并沿厚度方向(Z)层叠；

主体部(11)还包括第二涂覆区(112)和隔膜(113)，第二涂覆区(112)为多层并沿厚度方向(Z)布置，隔膜(113)将第一涂覆区(111)和第二涂覆区(112)隔开；

第三极耳(14)和第四极耳(15)分别从不同层的第二涂覆区(112)延伸；

所述二次电池还包括第二引线片(4)，第二引线片(4)连接于所述多个第三极耳(14)和所述多个第四极耳(15)，且第二引线片(4)穿过包装袋(2)并延伸到包装袋(2)外部。

10.根据权利要求9所述的二次电池，其特征在于，

第一极耳(12)、第二极耳(13)、第三极耳(14)和第四极耳(15)从主体部(11)沿横向(X)的同一端延伸；或者

第一极耳(12)、第二极耳(13)从主体部(11)沿横向(X)的一端延伸，第三极耳(14)和第四极耳(15)从主体部(11)沿横向(X)的另一端延伸。