CN210224211U - 电池极组、电池和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池极组、电池和车辆,该电池极组包括：多个正极片和多个负极片，分别沿正极片的厚度方向交错叠置，第一正极组中的每个正极片至少设有第一正极耳，第二正极组中的每个正极片至少设有第二正极耳，第一正极耳与第二正极耳的投影不重合，第一负极组中的每个负极片至少设有第一负极耳，第二负极组中的每个负极片至少设有第二负极耳，第一负极耳与第二负极耳的投影不重合。本实用新型实施例的电池极组，通过设置第一正极耳和第二正极耳以及第一负极耳和第二负极耳,可以增加极片的设置层数，避免正极耳和负极耳分别出现虚焊或破碎的问题，简化电池的装配工艺、降低生产成本。

Description

电池极组、电池和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆制造技术领域，具体而言，涉及一种电池极组、具有所述电池极组的电池和具有所述电池的车辆。

背景技术

随着新能源市场的快速发展，电动汽车对锂离子电池的能量密度要求越来越高，为了提升能量密度，电池厂商从化学体系、内部结构设计即提高内部空间利用率、增大电池尺寸等方面进行提升，为了顺应电池的发展，极片成组的工艺也有传统的卷绕工艺向叠片工艺转变。

但是，由于极耳与连接片采用超声焊接的方式，焊接的层数与超声焊机的能量、振幅成正比，焊接层数越多，超声焊机的能量越高、振幅越大。由于电池能量密度的需求，设计上使用铜箔或铝箔的越来越薄，例如使用的铜箔厚度6μm、铝箔厚度12μm，如此薄的铜箔或铝箔在超声焊接时，焊接能量过高，振幅过大，很容易导致极耳撕裂、粉碎问题，影响电池的内阻大小及使用安全，且极耳层数过多会导致焊接时出现虚焊的问题，影响电池的工作可靠性。这些都严重限制了极组的层数的提升，从而造成单电池内电池极组数量的增加，导致电池装配工序复杂、生产效率低、成本增加。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池极组，以使该电池极组具有可以增加极片的设置层数，避免正极耳和负极耳出现虚焊或破碎的问题，便于减少单电池内极组的数量，简化电池的装配工艺、降低电池的生产成本等优点。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池极组，所述电池极组包括：多个正极片和多个负极片，多个所述正极片和多个所述负极片分别沿所述正极片的厚度方向交错叠置，多个所述正极片至少分为第一正极组和第二正极组，所述第一正极组中的每个所述正极片至少设有第一正极耳，所述第二正极组中的每个所述正极片至少设有第二正极耳，在垂直于所述正极片厚度方向的平面内，所述第一正极耳与所述第二正极耳的投影不重合，多个所述负极片至少分为第一负极组和第二负极组，所述第一负极组中的每个所述负极片至少设有第一负极耳，所述第二负极组中的每个所述负极片至少设有第二负极耳，在垂直于所述负极片厚度方向的平面内，所述第一负极耳与所述第二负极耳的投影不重合。

根据本实用新型实施例的电池极组，具有可以增加极片的设置层数，避免正极耳和负极耳出现虚焊或破碎的问题，便于减少单电池内极组的数量，简化电池的装配工艺、降低电池的生产成本等优点。

另外，根据本实用新型上述实施例的电池极组还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，所述第一正极耳和所述第二正极耳分别设在所在正极片的边沿处且向外延伸，所述第一负极耳和所述第二负极耳分别设在所在负极片的边沿处且向外延伸。

根据本实用新型的一些实施例，在垂直于所述正极片厚度方向的平面内，所述第一正极耳和所述第二正极耳之间的距离大于10毫米，在垂直于所述负极片厚度方向的平面内，所述第一负极耳和所述第二负极耳之间的距离大于10毫米。

根据本实用新型的一些实施例，所述正极片包括第一长边沿和第一短边沿，所述第一正极耳和所述第二正极耳分别设在所在正极片的第一长边沿上，所述负极片包括第二长边沿和第二短边沿，所述第一负极耳和所述第二负极耳分别设在所在负极片的第二长边沿上，所述第一正极耳、所述第二正极耳、所述第一负极耳和所述第二负极耳分别位于所述电池极组的同一侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述正极片包括第一长边沿和第一短边沿，所述第一正极耳和所述第二正极耳分别设在所在正极片的第一短边沿上，所述负极片包括第二长边沿和第二短边沿，所述第一负极耳和所述第二负极耳分别设在所在负极片的第二短边沿上，所述第一正极耳和所述第二正极耳分别位于所述电池极组的一侧，所述第一负极耳和所述第二负极耳分别位于所述电池极组的另一侧。

根据本实用新型的一些实施例，在垂直于所述正极片厚度方向的平面内，所述第一正极耳与所述第二正极耳的投影对称设置，在垂直于所述负极片厚度方向的平面内，所述第一负极耳与所述第二负极耳的投影对称设置。

根据本实用新型的一些实施例，多个所述正极片和多个所述负极片相互平行且交错叠置。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池极组包括多个依次叠置的极片单元，每个所述极片单元内包括依次堆叠的具有第一负极耳的负极片、具有第一正极耳的正极片、具有第二负极耳的负极片和具有第二正极耳的正极片。

相对于现有技术，本实用新型所述的电池极组具有以下优势：

本实用新型所述的电池极组，可以增加极片的设置层数，避免正极耳和负极耳出现虚焊或破碎的问题，不仅可以提高电池的结构稳定性和可靠性，而且可以减少单电池内极组的数量，简化电池的装配工艺、降低电池的生产成本。

本实用新型的另一个目的在于提出一种电池，以使所述电池具有结构简单、生产效率高、生产成本低等优点。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池，包括上述的电池极组。所述电池与上述电池极组相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的另一个目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种车辆，包括上述的电池。所述车辆与上述电池相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的电池极组的结构示意图。

图2是根据本实用新型一个实施例的电池极组的结构示意图。

图3是根据本实用新型另一个实施例的电池极组的结构示意图。

图4是根据本实用新型实施例的电池极组的剖视图。

图5是根据本实用新型一个实施例的电池极组的正极片的结构示意图。

图6是根据本实用新型另一个实施例的电池极组的正极片的结构示意图。

图7是根据本实用新型一个实施例的电池极组的负极片的结构示意图。

图8是根据本实用新型另一个实施例的电池极组的负极片的结构示意图。

图9是根据本实用新型另一个实施例的电池极组的正极片的结构示意图。

图10是根据本实用新型另一个实施例的电池极组的负极片的结构示意图。

附图标记：电池极组1、正极片100、第一正极耳110、第二正极耳120、第一长边沿131、第一短边沿132、负极片200、第一负极耳210、第二负极耳220、第二长边沿231、第二短边沿232。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考图1-图10并结合实施例来详细说明本实用新型。

参照图1-图10所示，根据本实用新型实施例的电池极组1包括多个正极片100和多个负极片200。

多个正极片100和多个负极片200分别沿正极片100的厚度方向交错叠置，多个正极片100至少分为第一正极组和第二正极组，所述第一正极组中的每个正极片100至少设有第一正极耳110，所述第二正极组中的每个正极片100至少设有第二正极耳120，在垂直于正极片100厚度方向的平面内，第一正极耳110与第二正极耳120的投影不重合，多个负极片200至少分为第一负极组和第二负极组，所述第一负极组中的每个负极片200至少设有第一负极耳210，所述第二负极组中的每个负极片200至少设有第二负极耳220，在垂直于负极片200厚度方向的平面内，第一负极耳210与第二负极耳220的投影不重合。

这里需要理解的是，“多个正极片100至少分为第一正极组和第二正极组”是指多个正极片100可以仅包括第一正极组和第二正极组，也可以在包括第一正极组和第二正极组的同时还包括一个或多个其他的正极组，例如多个正极片100可以分为第一正极组、第二正极组和第三正极组。同理，多个负极片200可以仅包括第一负极组和第二负极组，也可以在包括第一负极组和第二负极组的同时还包括一个或多个其他的负极组。

“第一正极组中的每个正极片100至少设有第一正极耳110”是指第一正极组中的每个正极片100可以仅包括第一正极耳110，也可以在包括第一正极耳110的同时还包括一个或多个其他的正极耳，例如第一正极组中的每个正极片100可以设有第一正极耳110和第三正极耳。同理，第二正极组中的每个正极片100可以仅包括第二正极耳120，也可以在包括第二正极耳120的同时还包括一个或多个其他的正极耳。

“第一负极组中的每个负极片200至少设有第一负极耳210”是指第一正极组中的每个正极片100可以仅包括第一负极耳210，也可以在包括第一负极耳210的同时还包括一个或多个其他的负极耳，例如第一负极组中的每个负极片200可以设有第一负极耳210和第三负极耳。同理，第二负极组中的每个负极片200可以仅包括第二负极耳220，也可以在包括第二负极耳220的同时还包括一个或多个其他的负极耳。

根据本实用新型实施例的电池极组1，通过在正极片100上设置第一正极耳110和第二正极耳120，可以形成两组与外部结构相连的正极耳组，在负极片200上设置第一负极耳210和第二负极耳220，可以形成两组与外部结构相连的负极耳组。相比相关技术中仅具有一组正极耳和一组负极耳的方式，可以减小每组极耳的堆叠层数，在增加正极片100和负极片200的堆叠层数时，可以避免每组中的极耳层数过多而出现虚焊或极耳破碎的问题，不仅可以提高电池极组1的使用可靠性和稳定性，而且便于在电池极组1设置更多的极片数量，减小电池内电池极组1的设置数量，简化电池的装配工艺，提高电池的生产效率，降低电池的生产成本。

同时，由于每个电池极组1中负极片200比正极片100多一片且为无效极片，减少电池内电池极组1的数量，可减少无效负极片100的数量，便于控制电池极组1的厚度，提高电池的能量密度。

因此，根据本实用新型实施例的电池极组1具有可以增加极片的设置层数，避免多个正极耳和多个负极耳分别出现虚焊或破碎的问题，便于减少单电池内电池极组的数量，简化电池的装配工艺、降低电池的生产成本等优点。

下面参考附图描述根据本实用新型具体实施例的电池极组1。

在本实用新型的一些具体实施例中，参照图1-图10所示，电池极组1包括多个正极片100和多个负极片200。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，第一正极耳110和第二正极耳120分别设在所在正极片100的边沿处且向外延伸，第一负极耳210和第二负极耳220分别设在所在负极片200的边沿处且向外延伸。这样便于第一正极耳110和第二正极耳120与外部的正极转接结构相连，便于第一负极耳210和第二负极耳220与外部的负极转接结构相连。

可选地，第一正极耳110和第二正极耳120的外形尺寸完全相同，第一负极耳210和第二负极耳220的外形尺寸完全相同。

具体地，在垂直于正极片100厚度方向的平面内，第一正极耳110和第二正极耳120之间的距离大于10毫米，在垂直于负极片200厚度方向的平面内，第一负极耳210和第二负极耳220之间的距离大于10毫米。这样可以使电池极组1具有合理的结构尺寸，便于第一正极耳110和第二正极耳120的加工设置，降低第一正极耳110和第二正极耳120的设置精度要求，便于第一正极耳110和第二正极耳120堆叠后与外部的正极转接结构相连，第一负极耳210和第二负极耳220堆叠后与外部的负极转接结构相连。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，正极片100包括第一长边沿131和第一短边沿132，第一正极耳110和第二正极耳120分别设在所在正极片100的第一长边沿131上，负极片200包括第二长边沿231和第二短边沿232，第一负极耳210和第二负极耳220分别设在所在负极片200的第二长边沿231上，第一正极耳110、第二正极耳120、第一负极耳210和第二负极耳220分别位于电池极组1的同一侧。这样便于正极片100和负极片200通过各自的正极耳和负极耳与外部转接结构相连，便于使电池极组1的结构更加的合理紧凑。

具体而言，第一正极耳110与第二正极耳120分别与所在正极片100的第一短边沿132间隔设置，第一负极耳210和第二负极耳220分别与所在负极片200的第二短边沿232间隔设置。第一短边沿132为正极耳100靠近第一正极耳110与第二正极耳120一侧的短边沿，第二短边沿232为负极耳200靠近第一负极耳210和第二负极耳220一侧的短边沿。

在本实用新型的另一些实施例中，如图3所示，正极片100包括第一长边沿131和第一短边沿132，第一正极耳110和第二正极耳120分别设在所在正极片100的第一短边沿132上，负极片200包括第二长边沿231和第二短边沿232，第一负极耳210和第二负极耳220分别设在所在负极片200的第二短边沿232上，第一正极耳110和第二正极耳120分别位于电池极组1的一侧，第一负极耳210和第二负极耳220分别位于电池极组1的另一侧。这样正极片100可以通过第一短边沿132上的正极耳与外部转接结构相连，负极片200可以通过第二短边沿232上的负极耳与外部转接结构相连。

具体地，如图3所示，在垂直于正极片100厚度方向的平面内，第一正极耳110与第二正极耳120的投影对称设置，在垂直于负极片200厚度方向的平面内，第一负极耳210与第二负极耳220的投影对称设置。这样仅需要设置一种规格的正极片100，仅需要设置一种规格的负极片200，便于正极片100和负极片200的生产加工。

可选地，多个正极片100和多个负极片200相互平行且交错叠置。这样不仅便于极耳的热压成型，而且可以使电池极组1的整体外形更加整齐紧凑。

进一步地，电池极组1中任意相邻的两个极片包括一个正极片100和一个负极片200。也就是说，在电池极组1的堆叠方向上，正极片100和负极片200间隔设置。

在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，电池极组1包括多个依次叠置的极片单元，每个所述极片单元内包括依次堆叠的具有第一负极耳210的负极片200、具有第一正极耳110的正极片100、具有第二负极耳220的负极片200和具有第二正极耳120的正极片200。这样在热压各极耳时，可以使极耳的受力更加的均匀，提高电池极组1的结构稳定性。

具体地，相邻的正极片100和负极片200之间设有隔膜层。

可选地，多个第一正极耳110通过超声焊接相连，多个第一正极耳110的对齐度为±0.5毫米。多个第二正极耳120通过超声焊接相连，多个第二正极耳120的对齐度为±0.5毫米。多个第一负极耳210通过超声焊接相连，多个第一负极耳210的对齐度为±0.5毫米，多个第二负极耳220通过超声焊接相连，多个第二负极耳220的对齐度为±0.5毫米。

具体地，电池极组1通过叠片、热压、预焊、裁切、盖板焊接的工艺加工成型。这样通过减少电池内电池极组1的数量，可以使生产过程各工序的操作次数减半，可明显提高电池的生产效率。

根据本实用新型另一方面实施例的电池，包括上述实施例的电池极组1。

可选地，所述电池为叠片式锂离子电池，电池包括极组、盖板、连接片、铝壳及绝缘胶带。

进一步地，所述电池为铝壳动力电池或软包动力电池。

根据本实用新型实施例的电池，由于根据本实用新型上述实施例的电池极组1具有上述技术效果，因此，根据本实用新型实施例的电池也具有相应的技术效果，即可以增加极片的设置层数，避免正极耳和负极耳出现虚焊或破碎的问题，便于减少单电池内极组的数量，简化电池的装配工艺、降低电池的生产成本等优点。

根据本实用新型另一方面实施例的车辆，包括上述实施例的电池。

根据本实用新型实施例的车辆，由于根据本实用新型上述实施例的电池极组1具有上述技术效果，因此，根据本实用新型实施例的车辆也具有相应的技术效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池极组(1)，其特征在于，包括：

多个正极片(100)和多个负极片(200)，多个所述正极片(100)和多个所述负极片(200)分别沿所述正极片(100)的厚度方向交错叠置，多个所述正极片(100)至少分为第一正极组和第二正极组，所述第一正极组中的每个所述正极片(100)至少设有第一正极耳(110)，所述第二正极组中的每个所述正极片(100)至少设有第二正极耳(120)，在垂直于所述正极片(100)厚度方向的平面内，所述第一正极耳(110)与所述第二正极耳(120)的投影不重合，多个所述负极片(200)至少分为第一负极组和第二负极组，所述第一负极组中的每个所述负极片(200)至少设有第一负极耳(210)，所述第二负极组中的每个所述负极片(200)至少设有第二负极耳(220)，在垂直于所述负极片(200)厚度方向的平面内，所述第一负极耳(210)与所述第二负极耳(220)的投影不重合。

2.根据权利要求1所述的电池极组(1)，其特征在于，所述第一正极耳(110)和所述第二正极耳(120)分别设在所在正极片(100)的边沿处且向外延伸，所述第一负极耳(210)和所述第二负极耳(220)分别设在所在负极片(200)的边沿处且向外延伸。

3.根据权利要求2所述的电池极组(1)，其特征在于，在垂直于所述正极片(100)厚度方向的平面内，所述第一正极耳(110)和所述第二正极耳(120)之间的距离大于10毫米，在垂直于所述负极片(200)厚度方向的平面内，所述第一负极耳(210)和所述第二负极耳(220)之间的距离大于10毫米。

4.根据权利要求1所述的电池极组(1)，其特征在于，所述正极片(100)包括第一长边沿(131)和第一短边沿(132)，所述第一正极耳(110)和所述第二正极耳(120)分别设在所在正极片(100)的第一长边沿(131)上，所述负极片(200)包括第二长边沿(231)和第二短边沿(232)，所述第一负极耳(210)和所述第二负极耳(220)分别设在所在负极片(200)的第二长边沿(231)上，所述第一正极耳(110)、所述第二正极耳(120)、所述第一负极耳(210)和所述第二负极耳(220)分别位于所述电池极组(1)的同一侧。

5.根据权利要求1所述的电池极组(1)，其特征在于，所述正极片(100)包括第一长边沿(131)和第一短边沿(132)，所述第一正极耳(110)和所述第二正极耳(120)分别设在所在正极片(100)的第一短边沿(132)上，所述负极片(200)包括第二长边沿(231)和第二短边沿(232)，所述第一负极耳(210)和所述第二负极耳(220)分别设在所在负极片(200)的第二短边沿(232)上，所述第一正极耳(110)和所述第二正极耳(120)分别位于所述电池极组(1)的一侧，所述第一负极耳(210)和所述第二负极耳(220)分别位于所述电池极组(1)的另一侧。

6.根据权利要求5所述的电池极组(1)，其特征在于，在垂直于所述正极片(100)厚度方向的平面内，所述第一正极耳(110)与所述第二正极耳(120)的投影对称设置，在垂直于所述负极片(200)厚度方向的平面内，所述第一负极耳(210)与所述第二负极耳(220)的投影对称设置。

7.根据权利要求1所述的电池极组(1)，其特征在于，多个所述正极片(100)和多个所述负极片(200)相互平行且交错叠置。

8.根据权利要求1所述的电池极组(1)，其特征在于，所述电池极组(1)包括多个依次叠置的极片单元，每个所述极片单元内包括依次堆叠的具有第一负极耳(210)的负极片(200)、具有第一正极耳(110)的正极片(100)、具有第二负极耳(220)的负极片(200)和具有第二正极耳(120)的正极片(100)。

9.一种电池，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的电池极组(1)。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求9所述的电池。

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