CN210429950U - 层叠极耳、极片、电芯和电池 - Google Patents

层叠极耳、极片、电芯和电池 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种层叠极耳，所述层叠极耳包括多片金属片和粘合胶，所述多片金属片层叠设置，并通过所述粘合胶粘接。所述层叠极耳通过多片金属片层叠间隔设置，在支持大电流的同时增加了极耳的散热面积，有效提高极耳的散热能力。本申请还提供一种包括所述层叠极耳的极片、电芯和电池。

Description

层叠极耳、极片、电芯和电池
技术领域
本申请涉及电池领域，尤其涉及一种层叠极耳及包括该层叠极耳的极片、电芯和电池。
背景技术
目前，软包锂离子电池的极耳多为独立一片金属片，单片金属片有工艺简单、成本低等优点，但是在大电流的电池中，为满足高容量电池的载流需求，需要将极耳厚度加大，而过厚极耳会增加电池制造中的焊接、弯折等工序的难度。同时，过厚极耳的温升大，散热不及时会影响电池性能，甚至引发过热安全事故。
实用新型内容
鉴于上述状况，有必要提供一种易于加工、散热性能好的层叠极耳和包括该层叠极耳的极片、电芯和电池。
一种层叠极耳，所述层叠极耳包括多片金属片和粘合胶，所述多片金属片层叠设置，并通过所述粘合胶粘接。
优选地，任意相邻金属片之间设置所述粘合胶。
优选地，至少部分所述金属片上开设通孔，所述通孔被所述粘合胶填充以使所述金属片之间的所述粘合胶连接成一体。
优选地，开设有通孔的金属片与未开设通孔的金属片交替层叠。
优选地，所述多片金属片具有弧形结构。
优选地，所述多片金属片包括第一金属片和第二金属片，所述第一金属片与所述第二金属片部分重叠且相互间隔。
优选地，所述多片金属片包括多个第一金属片和第二金属片，所述第二金属片与相邻的第一金属片之间的距离和相邻两第一金属片之间的距离不同。
一种极片，包括集流体、活性物质层以及前述任一项中所述的层叠极耳，所述活性物质层设置于所述集流体上，所述层叠极耳设置在所述集流体上。
优选地，所述极片上设置多个所述层叠极耳。
一种电芯，包括第一极片、第二极片以及隔离膜，所述隔离膜设置于所述第一极片和所述第二极片之间，所述第一极片和所述第二极片中至少一者是上述的极片。
一种电池，包括包装壳、电解质以及上述的电芯，所述电解质和所述电芯设置于所述包装壳内。
优选地，所述层叠极耳延伸出所述包装壳，所述粘合胶位于所述层叠极耳与所述包装壳的接口处，用于密封所述包装壳。
上述的层叠极耳、极片、电芯和电池通过多片金属片层叠间隔设置，在支持大电流的同时增加了极耳的散热面积，有效提高极耳的散热能力。
附图说明
图1A-1C为层叠极耳在第一实施例中的结构示意图，图1A为层叠极耳的俯视图，图1B为层叠极耳的侧视图，图1C为层叠极耳的主视图。
图2A-2C为层叠极耳在第二实施例中的结构示意图，图2A为层叠极耳的俯视图，图2B为层叠极耳的侧视图，图2C为层叠极耳的主视图。
图3A-3C为层叠极耳在第三实施例中的结构示意图，图3A为层叠极耳的俯视图，图3B为层叠极耳的侧视图，图3C为层叠极耳的主视图。
图4A-4C为图3A-3C的层叠极耳应用在一电池组件中的结构示意图，图4A为电池组件的俯视图，图4B为电池组件的侧视图，图 4C为电池组件的主视图。
图5为一具有图3A-3C的层叠极耳的极片的结构示意图。
图6为图4A-4C的电池组件应用在一电池中的结构示意图。
图7A-7C为层叠极耳在第四实施例中的结构示意图，图7A为层叠极耳的俯视图，图7B为层叠极耳的侧视图，图7C为层叠极耳的主视图。
图8A-8C为层叠极耳在第五实施例中的结构示意图，图8A为层叠极耳的俯视图，图8B为层叠极耳的侧视图，图8C为层叠极耳的主视图。
图9A-9C为图8A-8C的层叠极耳应用在一电池组件中的结构示意图，图9A为电池的俯视图，图9B为电池组件的侧视图，图9C 为电池组件的主视图。
主要元件符号说明：
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具体实施方式：
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例一
请参阅图1A-1C，层叠极耳10包括多片层叠设置的金属片11 和用于粘接多片金属片11的粘合胶12。所述金属片11大致呈矩形，在其他实施例中，金属片11也可以是其他形状，本申请不对此进行限定。粘合胶12设置在金属片11的侧面，并且任意相邻金属片11 之间设置有粘合胶12，并且所述金属片11通过所述粘合胶12粘接，从而使多片金属片11保持相对固定并互相间隔设置，增大层叠极耳 10的散热面积，气流从多片金属片11之间流过时能快速带走层叠极耳10产生的热量，有效提高极耳的散热能力。
所述粘合胶12可以是热熔胶片，设置在任意相邻金属片11的侧面之间，通过加压热熔的方式粘接所述金属片11。所述粘合胶12 大致覆盖在所述金属片11的中部区域，并包裹多片金属片11的中部周侧。
在另一实施例中，多片所述金属片11可以先设置在特定的模具中，粘合胶12通过浇注的方式形成在多片所述金属片11上，以粘接和固定多片所述金属片11。
实施例二
请参阅图2A-2C，实施例二的层叠极耳20与实施例一的层叠极耳10大致相同，区别在于，实施例二的金属片21上开设多个通孔 23，大致位于所述金属片21的中部。粘合胶22覆盖通孔23所在的位置，并且所述多个通孔23被粘合胶22填充，从而使金属片21 之间的粘合胶22连接成一体，加固多片金属片21之间的连接。
可以理解，在另一实施例中，开设有通孔的金属片21与未开设通孔的金属片21可以交替层叠，或者只有部分金属片21开设通孔，从而减少开设通孔23对层叠极耳20的机械强度和导电性能的影响。
实施例三
请参阅图3A-3C和图4A-4C，实施例三的层叠极耳30与实施例二的层叠极耳大致相同，区别在于，实施例三的金属片31具有弧形结构，以适应横截面大致呈扇环形的电芯401。可以理解，在其他实施例中，金属片31的形状结构可以有多种，与电芯401的形状匹配即可。在层叠多片金属片31时，先在每片金属片31上开设通孔33，再将金属片31放在夹具中按照预定要求进行弯曲预处理，使金属片31的形状结构与电芯401匹配。多片弯曲的金属片31层叠在一起，并通过粘合胶32粘接固定，形成层叠极耳30。
可以理解，在另一实施例中，金属片31上也可以不开设通孔 33，直接将完整的金属片31弯曲并层叠在一起。
图4A-4C所示的电池组件包括电芯401。电芯401具有弧形结构，其横截面大致呈扇环形，金属片31的形状和弧度与电芯401 匹配。电芯401由极性相反的第一极片和第二极片绕卷形成或层叠形成。两个设置成相反极性的层叠极耳30分别对应连接第一极片和第二极片。层叠极耳30与极片的连接结构如图5所示，极片包括集流体70，所述层叠极耳30连接所述集流体70的一侧，极片装配形成电芯401后，所述层叠极耳30部分设置在所述电芯401内。请参阅图6，所述电芯401可以装入一包装壳402中以制造电池400，层叠极耳30伸出所述包装壳，粘合胶32位于所述层叠极耳30与所包装壳的接口处，用于密封所述包装壳。所述包装壳封装电芯401时留下注液口，电解质通过注液口流入包装壳中，随后经过化成、容量等工序制成电池。所述电池可以是一种锂离子电池，但不限于此。
实施例四
请参阅图7A-7C，实施例四的层叠极耳40与实施例二的层叠极耳20大致相同，区别在于，层叠极耳40包括多个第一金属片41 和第二金属片44，多个第一金属片41和第二金属片44之间的最小距离与相邻两第一金属片41之间的距离不同。设置在所述第二金属片44上的粘合胶42沿第二金属片44的长度方向延伸，即所述第二金属片44上的粘合胶42以图7B的视角向下延伸一段距离，以加固第二金属片44，增强第二金属片44的机械强度，避免第二金属片44发生变形。粘合胶12的延伸长度可以根据实际需求设定或计算得出。在实施例四中，第一金属片41与第二金属片44的形状相同，间隔不同距离是为了便于连接具有多种尺寸的电芯。
实施例五
请参阅图8A-8C和图9A-9C，实施例五的层叠极耳50与实施例4的层叠极耳40大致相同，区别在于，层叠极耳50的第一金属片51与第二金属片54的形状不同，适用于连接具有台阶结构的电芯6。第一金属片51大致呈矩形，第二金属片54大致呈“Z”形。第一金属片51与第二金属片54部分重叠且相互间隔设置，具体地，第一金属片51的一端与第二金属片54的一端重叠，第一金属片51 的另一端与第二金属片54的另一端通过“Z”形结构的中间横向部分错开。
图9A-9C所示的电池组件包括层叠极耳50和电芯6，电芯6 包括阶梯设置的第一电芯61和第二电芯62。第二电芯62的尺寸小于第一电芯61，并且第二电芯62设置在第一电芯61的侧面。层叠极耳50的第一金属片51连接第一电芯61，第二金属片54连接第二电芯62。第二金属片54伸出第二电芯62并位于粘合胶52下方的部分沿电芯6的表面形状折弯，贴合在电芯6的外表面。可以理解，图9A-9C所述的电池组件可以包括两个层叠极耳50，也可以包括一个层叠极耳50和极耳层叠极耳40，层叠极耳40的第一金属片 41和第二金属片44分别连接第一电芯61和第二电芯62。由于金属片厚度薄，易于加工成多种形状，因此层叠极耳可以根据电芯6的实际形状进行选择或定制。可以理解，本申请不对金属片的形状结构进行限定。
本申请的层叠极耳相对于传统的单片厚极耳，具有方便加工、安装的优点，可以匹配尺寸各异的电池需求。多片金属片层叠间隔设置，在支持大电流的同时增加了极耳的散热面积，有效提高极耳的散热能力，减少高温引起的安全事故。
本申请还提供一种极片，请参阅图5，所述极片包括集流体70，和设置在所述集流体70上的活性物质层，所述极片还包括上述任一实施例或实施例组合的层叠极耳，所述层叠极耳设置在所述集流体 70未设置所述活性物质层的区域。
本申请还提供一种电芯，所述包括第一极片、第二极片以及隔离膜。所述第一极片与所述第二极片的极性相反，所述隔离膜设置于所述第一极片和所述第二极片之间。所述第一极片和所述第二极片中至少一者是上述具有所述层叠极耳的极片。
本申请还提供一种电池，所述电池包括包装壳、电解质以及上述的具有所述层叠极耳的电芯。所述电解质和所述电芯设置于所述包装壳内。
以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种层叠极耳，其特征在于，所述层叠极耳包括：
多片金属片；和
粘合胶；
所述多片金属片层叠设置，并通过所述粘合胶粘接。
2.如权利要求1所述的层叠极耳，其特征在于，任意相邻金属片之间设置所述粘合胶。
3.如权利要求2所述的层叠极耳，其特征在于，至少部分所述金属片上开设通孔，所述通孔被所述粘合胶填充以使所述金属片之间的所述粘合胶连接成一体。
4.如权利要求3所述的层叠极耳，其特征在于，开设有通孔的金属片与未开设通孔的金属片交替层叠。
5.如权利要求3所述的层叠极耳，其特征在于，所述多片金属片具有弧形结构。
6.如权利要求2所述的层叠极耳，其特征在于，所述多片金属片包括第一金属片和第二金属片，所述第一金属片与所述第二金属片部分重叠且相互间隔。
7.如权利要求2所述的层叠极耳，其特征在于，所述多片金属片包括多个第一金属片和第二金属片，所述第二金属片与相邻的第一金属片之间的距离和相邻两第一金属片之间的距离不同。
8.一种极片，包括集流体和活性物质层，其特征在于，所述极片还包括如权利要求1至7中任一项中所述的层叠极耳，所述活性物质层设置于所述集流体上，所述层叠极耳设置在所述集流体上。
9.如权利要求8中所述的极片，其特征在于，所述极片上设置多个所述层叠极耳。
10.一种电芯，包括第一极片、第二极片以及隔离膜，所述隔离膜设置于所述第一极片和所述第二极片之间，其特征在于，所述第一极片和所述第二极片中至少一者是如权利要求8或9中的极片。
11.一种电池，包括包装壳和电解质，其特征在于，所述电池还包括如权利要求10中所述的电芯，所述电解质和所述电芯设置于所述包装壳内。
12.如权利要求11中所述的电池，其特征在于，所述层叠极耳延伸出所述包装壳，所述粘合胶位于所述层叠极耳与所述包装壳的接口处，用于密封所述包装壳。
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