CN213150966U - 一种电池极耳及电芯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种电池极耳及电芯，包括极耳本体(10)，从电池极片的侧部延伸出；第一压印(1)，若干个所述第一压印(1)设置在所述极耳本体(10)靠近所述极片的一端；第二压印(2)，若干个所述第二压印(2)的一端分别连接于若干个所述第一压印(1)，所述第二压印(2)的另一端沿第一方向(X)延伸到所述极耳本体(10)远离所述极片的一端。本实用新型能够提高极耳整体的支撑强度，解决极耳下塌、翻折问题，有助于提升电池良品率，保证电芯安全。
Description
技术领域
本实用新型属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种电池极耳及电芯。
背景技术
如今，各国都在大力发展绿色、高效二次电池。锂离子电池作为一种新型二次电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。在电池内部，极耳起到传导电流作用，一般的小电池中电芯一端会分别引出一层正极极耳和一层负极极耳作为导流用，称为单极耳，但动力电池为了满足大电流充放电采用的是多极耳或者全极耳，极片在涂布时会将顶部区域预留作为极耳裸露其外，然后根据尺寸要求通过激光将极耳模切成需要的大小形状，以满足快速充放电使用，而多层极耳无论从体积、面积和重量都会相应增大，且多层极耳在卷绕时，因极耳厚度在10um以下非常容易出现弯折和变形，甚至直接折弯到电芯内部，在后续测试使用中造成电池微短路、短路、甚至起火爆炸的安全风险，因此无论是减轻重量还是杜绝卷绕翻折都需做进一步改善。
卷绕式锂电池极片生产过程中，会在极片一侧非涂覆层的集流体上进行极耳裁切成型并卷绕成裸电芯。但成型后的极耳在过辊时，受到微小外力扰动易产生月牙、翻折，极耳翻折卷进电芯后，不仅影响工序优率，对电芯安全也是极大隐患。
为了不造成极耳报废在模切极耳后增加极耳辊压条状痕迹，来增强极耳的强度，避免极耳翻折进卷芯和卷进极片卷料汇中。目前的应用做法是用抚平辊进行抚平后进行卷入卷料中，而流入卷绕工序中，极耳由于转运过程中极耳还会翻折下来，而未真正解决极耳翻折现象。
但是发明人发现现有方案至少还存在以下缺陷：极耳根部在辊压时因涂层与集流体的延展差异，极耳根部形成不同程度褶皱，导致极耳根部支撑强度下降，引起极耳下塌，下塌严重的极耳经过辊后易翻折卷进电芯。
实用新型内容
本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种电池极耳，能够提高极耳整体的支撑强度，解决极耳下塌、翻折问题，有助于提升电池良品率，保证电芯安全。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种电池极耳，包括：
极耳本体，从电池极片的侧部延伸出；
第一压印，若干个所述第一压印设置在所述极耳本体靠近所述极片的一端；
第二压印，若干个所述第二压印的一端分别连接于若干个所述第一压印，所述第二压印的另一端沿第一方向X延伸到所述极耳本体远离所述极片的一端。
作为本实用新型所述的一种电池极耳的一种改进，所述第一压印和所述第二压印均设置在所述极耳本体的至少一面。
作为本实用新型所述的一种电池极耳的一种改进，所述第一压印和所述第二压印自然过渡连接。
作为本实用新型所述的一种电池极耳的一种改进，在所述第一方向X，所述第一压印的尺寸与所述极耳本体的整体尺寸的比值小于或等于0.5。
作为本实用新型所述的一种电池极耳的一种改进，所述第一压印在第二方向Y上的宽度大于所述第二压印的宽度，所述第一方向X和所述第二方向Y相互垂直。
作为本实用新型所述的一种电池极耳的一种改进，所述第一压印和所述第二压印的深度为2um～80um。
作为本实用新型所述的一种电池极耳的一种改进，在所述第二方向Y，相邻的两个所述第一压印的间距为1mm～10mm。
作为本实用新型所述的一种电池极耳的一种改进，在所述第二方向Y，所述所述第一压印的宽度为4mm～6mm，第二压印的宽度为1mm～5mm。
作为本实用新型所述的一种电池极耳的一种改进，所述第一压印的形状为三角形、梯形、菱形或弧形，所述第二压印的形状为平滑连接的条形、平滑连接的椭圆形、多个等间距并排分布的圆形或棱形。
作为本实用新型所述的一种电池极耳的一种改进，所述第一压印和所述第二压印通过压辊加工形成，所述压辊包括辊筒及设置在所述辊筒表面的凸台。
本实用新型的目的之二在于一种电芯，包括如上述的电池极耳。
本实用新型的有益效果在于，本实用新型包括，极耳本体，从电池极片的侧部延伸出；第一压印，若干个所述第一压印设置在所述极耳本体靠近所述极片的一端；第二压印，若干个所述第二压印的一端分别连接于若干个所述第一压印，所述第二压印的另一端沿第一方向X延伸到所述极耳本体远离所述极片的一端。在极耳本体的一侧对极耳本体辊压形成第一压印和第二压印，极耳本体的另一侧会形成与第一压印和第二压印位置对应的隆起部，隆起部相当于加强筋，提高极耳本体的抗弯刚性，将低极耳本体在高速卷绕过程中发生翻转的概率，提高极耳本体的卷绕效率和良品率，其中，第二压印沿第一方向X延伸到极耳本体远离极片的一端，增强极耳在第一方向X上的支撑刚性，有助于降低极耳本体发生下垂或上翻的概率，第一压印的形状与第二压印不相同，且设置在极耳本体靠近极片的一端，增强极耳根部的支撑刚性，降低极耳的根部经过传送机构过程中，或在离心力作用下出现下塌或翻折的概率，相比采用单一的第一压印和第二压印，有助于配合极耳本体的形状和极耳本体上不同位置的受力需求，不仅增强极耳根部的支撑刚性，还能改善整个极耳表面的受力情况。本实用新型能够提高极耳整体的支撑强度，解决极耳下塌、翻折问题，有助于提升电池良品率，保证电芯安全。
附图说明
下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施方式的特征、优点和技术效果。
图1为本实用新型的实施方式一的结构示意图。
图2为本实用新型的实施方式一的极片的结构示意图。
图3为本实用新型的实施方式一的极耳本体的正视图。
图4为本实用新型的实施方式四的辊筒的结构示意图。
图5为本实用新型的实施方式四的辊筒的工作示意图。
其中，附图标记说明如下：
1-第一压印；
2-第二压印；
10-极耳本体；
20-极片；
3-辊筒；
4-凸台；
X-第一方向；
Y-第二方向。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。
以下结合附图1～5对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
实施方式一
一种电池极耳，包括：极耳本体10，从电池极片20的侧部延伸出；第一压印1，若干个第一压印1设置在极耳本体10靠近极片20的一端；第二压印2，若干个第二压印2的一端分别连接于若干个第一压印1，第二压印2的另一端沿第一方向X延伸到极耳本体10远离极片20的一端。
由于实际生产过程中，极耳根部在辊压时因涂层与集流体的延展差异，导致极耳根部有不同程度褶皱，极耳根部支撑强度下降引起极耳下塌，下塌严重的极耳经过辊后易翻折卷进电芯，不仅影响工序优率，对电芯安全也是极大隐患，因此，参见图1所示，在极耳本体10的一侧对极耳本体10辊压形成第一压印1和第二压印2，极耳本体10的另一侧会形成与第一压印1和第二压印2位置对应的隆起部，隆起部相当于加强筋，提高极耳本体10的抗弯刚性，将低极耳本体10在高速卷绕过程中发生翻转的概率，提高极耳本体10的卷绕效率和良品率，其中，第二压印2沿第一方向X延伸到极耳本体10远离极片20的一端，增强极耳在第一方向X上的支撑刚性，有助于降低极耳本体10发生下垂或上翻的概率，第一压印1的形状与第二压印2不相同，且设置在极耳本体10靠近极片20的一端，增强极耳根部的支撑刚性，降低极耳10的根部经过传送机构过程中，或在离心力作用下出现下塌或翻折的概率，相比采用单一的第一压印1和第二压印2，有助于配合极耳本体10的形状和极耳本体10上不同位置的受力需求，不仅增强极耳根部的支撑刚性，还能改善整个极耳表面的受力情况；第一压印1连接第二压印2，可直接通过辊筒3上的凸台4一次性压印形成，与第一压印1和第二压印2配合的凸台4处于辊筒3的同一个弧面，简化凸台4的加工工序，避免凸台4加工过于复杂，影响最后压印形成的第一压印1和第二压印2的精度，避免形成第一压印1后再形成第二压印2而导致极耳发生翘曲的可能。
此外，在电池内部，极耳起到传导电流作用，电池包括壳体、设置于壳体内的电芯、以及与壳体密封连接的顶盖组件。电芯可通过将第一极片、第二极片以及位于第一极片和第二极片之间的隔膜一同堆叠或卷绕而形成叠芯或卷芯，其中，隔膜是介于第一极片和第二极片之间的绝缘体，本实施方式的卷芯整体为扁平状结构，同样地，在其他的实施方式中，第一极片还可以为负极片，而第二极片为正极片，可选地，正极片和负极片材料可以是铜或铝。
参见图2所示，极耳根部是极片20的空白区靠近涂覆区的区域，也可以理解为极片20与极耳的交接处，由于正极片、隔膜及负极片可以顺序堆叠并卷绕形成电芯，正极片包括正极集流体，以及涂覆于正极集流体表面的正极活性材料，负极片包括负极集流体，以及涂覆于负极集流体表面的负极活性材料，第一极耳连接于正极集流体，第二极耳连接于负极集流体，正极集流体的边缘处可具有未被正极活性材料覆盖的空白区，第一极耳可直接通过裁切空白区形成，同样的，第二极耳可直接通过裁切负极集流体的空白区，但多层极耳在卷绕时，因极耳厚度在10um以下非常容易出现弯折和变形，甚至直接折弯到电芯内部，在后续测试使用中造成电池微短路、短路、甚至起火爆炸的安全风险，因此，在极耳本体10的一侧对极耳本体10辊压形成第一压印1和第二压印2，提高极耳本体10的抗弯刚性。
在根据本实用新型的电池极耳中，参见图3所示，第一压印1和第二压印2均设置在极耳本体10的至少一面。第一压印1和第二压印2设置于极耳本体10的同一表面，但本实用新型不以此为限，可以理解地，在一个示例中，第一压印1和第二压印2可以分别设置于极耳本体10沿自身厚度方向相对的两个表面上。在另一个示例中，一部分第一压印1设置于极耳本体10的一个表面，另一部分第一压印1设置于极耳本体10的另一表面。一部分第二压印2设置于极耳本体10的一个表面，另一部分第二压印2设置于极耳本体10的另一表面。在又一个示例中，全部第一压印1设置于极耳本体10的一个表面，而一部分第二压印2设置于极耳本体10的一个表面，另一部分第二压印2设置于极耳本体10的另一表面。或者，全部第二压印2设置于极耳本体10的一个表面，而一部分第一压印1设置于极耳本体10的一个表面，另一部分第一压印1设置于极耳本体10的另一表面。
在根据本实用新型的电池极耳中，参见图3所示，第一压印1和第二压印2自然过渡连接，降低产生应力集中的概率，还避免压印处形成折皱或断层的情况，有助于提高加强印的平整度，从而改善极耳表面的受力情况。
在根据本实用新型的电池极耳中，参见图3所示，在第一方向X，第一压印1的尺寸与极耳本体10的整体尺寸的比值小于或等于0.5。极耳本体10和极片20之间具有交接处，限定第一压印1的尺寸，防止第一压印1的尺寸过大，导致极耳本体10在交接处发生翘曲的概率。
在根据本实用新型的电池极耳中，参见图3所示，第一压印1在第二方向Y上的宽度大于第二压印2的宽度，第一方向X和第二方向Y相互垂直。这里的相互垂直是在允许误差范围内的垂直，第一方向X是远离极耳本体10延伸的方向，第二方向Y是极耳本体10的长度方向，即极片20卷绕的方向；第一压印1在第二方向Y上的宽度大于第二压印2的宽度，增大第一压印1的面积，有助于增强极耳根部的抗弯强度。
在根据本实用新型的电池极耳中，第一压印1和第二压印2的深度为2um，避免第一压印1和第二压印2的深度相对过小，降低第一压印1和第二压印2的加强效果。
在根据本实用新型的电池极耳中，在第二方向Y，相邻的两个第一压印1的间距为1mm，限定的两个第一压印1的间距为最小值，防止第一压印1的间距过小，导致第一压印1部分重合在一起，还导致极耳本体20出现压裂的情况，有利于保证极耳本体10的结构完整性。
在根据本实用新型的电池极耳中，在第二方向Y，第一压印1的宽度为4mm，第二压印2的宽度为1mm。限定第一压印1和第二压印2的宽度为最小值，防止第一压印1和第二压印2的宽度过小，降低第一压印1和第二压印2的加强效果。
在根据本实用新型的电池极耳中，第一压印1的形状为三角形，第二压印2的形状为平滑连接的条形。根据市场需求和实际极耳结构，将第一压印1的形状设计为三角形，第二压印2的形状设计为平滑连接的条形。
本实用新型的工作原理是：
在极耳本体10的一侧对极耳本体10辊压形成第一压印1和第二压印2，极耳本体10的另一侧会形成与第一压印1和第二压印2位置对应的隆起部，隆起部相当于加强筋，提高极耳本体10的抗弯刚性，将低极耳本体10在高速卷绕过程中发生翻转的概率，提高极耳本体10的卷绕效率和良品率，其中，第二压印2沿第一方向X延伸到极耳本体10远离极片20的一端，增强极耳在第一方向X上的支撑刚性，有助于降低极耳本体10发生下垂或上翻的概率，第一压印1的形状与第二压印2不相同，且设置在极耳本体10靠近极片20的一端，增强极耳根部的支撑刚性，降低极耳10的根部经过传送机构过程中，或在离心力作用下出现下塌或翻折的概率，相比采用单一的第一压印1和第二压印2，有助于配合极耳本体10的形状和极耳本体10上不同位置的受力需求，不仅增强极耳根部的支撑刚性，还能改善整个极耳表面的受力情况。
将辊筒3安装在极耳加强装置上，通过驱动器推动带有凸台4的辊筒3与极片20的空白区一面接触，极片20的空白区另一面设有配合辊筒3的平整的软质胶压辊，辊筒3随着极耳的移动而发生转动，从而在极片20的空白区形成加强压印，改善极耳根部的内应力，提高极耳整体的抗弯强度，进而提高整个极片20的抗下塌和抗翻折的能力。
实施方式二
与实施方式一不同的是：本实施方式的第一压印1和第二压印2的深度为80um，在第二方向Y，相邻的两个第一压印1的间距为10mm，第一压印1的宽度为6mm，第二压印2的宽度为5mm，第一压印1的形状为梯形或菱形，第二压印2的形状为平滑连接的条形或椭圆形。限定第一压印1和第二压印2的深度，避免第一压印1和第二压印2的深度过大，导致极耳本体10和压印对应的部分被压裂或邻近的区域被撕裂，破坏极耳本体10的完整性，降低极耳本体10的过流能力；限定个第一压印1的间距为最大值，防止第一压印1过于稀疏，不利于提高极耳本体10根部的抗弯强度；限定第一压印1和第二压印2的宽度为最大值，防止第一压印1和第二压印2的宽度过大，导致辊筒3的成本上升；根据市场需求和实际极耳结构，第一压印1的形状设计为梯形或菱形，第二压印2的形状设计为平滑连接的条形或椭圆形。
其他结构与实施方式一相同，这里不再赘述。
实施方式三
与实施方式一不同的是：本实施方式的第一压印1和第二压印2的深度为40um，在第二方向Y，相邻的两个第一压印1的间距为5mm，第一压印1的宽度为5mm，第二压印2的宽度为3mm，第一压印1的形状为菱形，第二压印2的形状为多个等间距并排分布的圆形或棱形。限定第一压印1和第二压印2的深度为中间值，满足保证极耳本体10的结构完整性，还能提高第一压印1和第二压印2的加强效果；限定第一压印1的间距，满足防止极耳本体10出现压裂的情况，还能提高极耳本体10根部的抗弯强度；限定第一压印1和第二压印2的宽度为中间值，满足降低辊筒3的成本，还能提高第一压印1和第二压印2的加强效果；根据市场需求和实际极耳结构，把第一压印1的形状设计为菱形，第二压印2的形状设计为多个等间距并排分布的圆形或棱形。
其他结构与实施方式一相同，这里不再赘述。
实施方式四
与实施方式一不同的是：参见图4和图5所示，本实施方式的第一压印1和第二压印2通过压辊加工形成，压辊包括辊筒3及设置在辊筒3表面的凸台4。将辊筒3安装在极耳加强装置上，通过驱动器推动带有凸台4的辊筒3与极片20的空白区一面接触，极片20的空白区另一面设有配合辊筒3的平整的软质胶压辊，辊筒3随着极耳的移动而发生转动，从而在极片20的空白区形成加强压印，改善极耳根部的内应力，提高极耳整体的抗弯强度，进而提高整个极片20的抗下塌和抗翻折的能力。
其他结构与实施方式一相同，这里不再赘述。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。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。
Claims (10)
1.一种电池极耳，其特征在于，包括：
极耳本体(10)，从电池极片的侧部延伸出；
第一压印(1)，若干个所述第一压印(1)设置在所述极耳本体(10)靠近所述极片的一端；
第二压印(2)，若干个所述第二压印(2)的一端分别连接于若干个所述第一压印(1)，所述第二压印(2)的另一端沿第一方向(X)延伸到所述极耳本体(10)远离所述极片的一端。
2.如权利要求1所述的一种电池极耳，其特征在于：所述第一压印(1)和所述第二压印(2)均设置在所述极耳本体(10)的至少一面。
3.如权利要求1所述的一种电池极耳，其特征在于：所述第一压印(1)和所述第二压印(2)自然过渡连接。
4.如权利要求1所述的一种电池极耳，其特征在于：在所述第一方向(X)，所述第一压印(1)的尺寸与所述极耳本体(10)的整体尺寸的比值小于或等于0.5。
5.如权利要求1所述的一种电池极耳，其特征在于：所述第一压印(1)在第二方向(Y)上的宽度大于所述第二压印(2)的宽度，所述第一方向(X)和所述第二方向(Y)相互垂直。
6.如权利要求1所述的一种电池极耳，其特征在于：所述第一压印(1)和所述第二压印(2)的深度为2um～80um。
7.如权利要求5所述的一种电池极耳，其特征在于：在所述第二方向(Y)，相邻的两个所述第一压印(1)的间距为1mm～10mm，所述第一压印(1)的宽度为4mm～6mm，所述第二压印(2)的宽度为1mm～5mm。
8.如权利要求1所述的一种电池极耳，其特征在于：所述第一压印(1)的形状为三角形、梯形、菱形或弧形，所述第二压印(2)的形状为平滑连接的条形、平滑连接的椭圆形、多个等间距并排分布的圆形或棱形。
9.如权利要求1所述的一种电池极耳，其特征在于：所述第一压印(1)和所述第二压印(2)通过压辊加工形成，所述压辊包括辊筒(3)及设置在所述辊筒(3)表面的凸台(4)。
10.一种电芯，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的电池极耳。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021553035.5U CN213150966U (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 一种电池极耳及电芯 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021553035.5U CN213150966U (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 一种电池极耳及电芯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213150966U true CN213150966U (zh) | 2021-05-07 |
Family
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Family Applications (1)
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| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116454356A (zh) * | 2023-05-22 | 2023-07-18 | 上海君屹工业自动化股份有限公司 | 一种柔性精密极耳压加强筋调节机构 |
-
2020
- 2020-07-31 CN CN202021553035.5U patent/CN213150966U/zh active Active
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN116454356A (zh) * | 2023-05-22 | 2023-07-18 | 上海君屹工业自动化股份有限公司 | 一种柔性精密极耳压加强筋调节机构 |
| CN116454356B (zh) * | 2023-05-22 | 2023-12-08 | 上海君屹工业自动化股份有限公司 | 一种柔性精密极耳压加强筋调节机构 |
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