CN213401441U - 电芯组件以及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电芯组件以及电池，该电芯组件包括至少两个电芯，至少两个电芯在电芯的厚度方向上堆叠设置，电芯包括极耳，在电芯的厚度方向上，全部电芯的极耳的长度尺寸依次减小。通过本申请提供的技术方案，能够解决现有技术中的极耳易被扯断的问题。

Description

电芯组件以及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电芯组件以及电池。

背景技术

目前，锂离子电池作为电动汽车的核心零部件，为了满足汽车续航里程的要求，电池需具备较高的能量密度。通常是把单体电池容量做大，以提升电池的能量密度。由于叠片电池具有循环过程中极耳不易变形、循环稳定性高、倍率性能好以及安全性高的优点，通常将多片电芯沿厚度方向堆叠到一起形成电芯组件，以提升电池的能量密度。

但是，在现有技术中，随着电芯层数的增加，电芯组件的极耳厚度也会增加，由于全部极耳在厚度方向上重叠设置，且极耳的长度均相同，在对极耳进行弯折时，电芯组件的远离弯折方向的一侧的极耳受到的应力较大，容易被扯断，造成产品的合格率较低。

因此，现有技术中存在极耳易被扯断的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种电芯组件以及电池，以解决现有技术中的极耳易被扯断的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种电芯组件，电芯组件包括至少两个电芯，至少两个电芯在电芯的厚度方向上堆叠设置，电芯包括极耳，在电芯的厚度方向上，全部电芯的极耳的长度尺寸依次减小。

进一步地，在电芯的厚度方向上，全部电芯的极耳的投影互不重合。

进一步地，电芯包括第一极片和第二极片，第一极片上设置有第一极耳，第二极片上设置有第二极耳，第一极片和第二极片在电芯的厚度方向上堆叠设置以形成电芯，在电芯的厚度方向上，全部第一极耳的投影互不重合以及全部第二极耳的投影互不重合，且在电芯的厚度方向上，全部第一极耳的长度尺寸依次减小以及全部第二极耳的长度尺寸依次减小。

进一步地，第一极片为磷酸铁锂极片，第一极耳为铝箔，第二极片为石墨极片，第二极耳为铜箔。

进一步地，相邻两个第一极耳焊接连接，相邻两个第二极耳焊接连接。

进一步地，电芯组件还包括第一连接片和第二连接片，第一极耳的一端与对应的第一极片连接，第一极耳的另一端与第一连接片连接，第二极耳的一端与对应的第二极片连接，第二极耳的另一端与第二连接片连接。

进一步地，极耳沿电芯的厚度方向弯折。

进一步地，极耳的端部平齐设置。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种电池，电池包括：壳体，具有开口结构；盖板，盖设在开口结构处；电芯组件，设置在壳体内并与盖板连接，电芯组件为上述提供的电芯组件。

进一步地，电池还包括PET薄膜，PET薄膜包裹在电芯组件的外壁上。

应用本实用新型的技术方案，通过在电芯的厚度方向上，使全部电芯的极耳的长度尺寸依次减小，在对极耳进行弯折时，沿着长度尺寸较大的极耳指向长度尺寸较小的极耳的方向进行弯折，能够减小极耳弯折时受到的应力，从而极耳不易被扯断，能够提升产品的合格率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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示出了根据本实用新型实施例提供的电芯组件的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型实施例提供的电芯组件另一角度的结构示意图；

图3示出了图1中的电芯的结构示意图；

图4示出了图1中的电芯的另一结构示意图；

图5示出了根据本实用新型实施例提供的电芯组件的A正极极片的结构示意图；

图6示出了根据本实用新型实施例提供的电芯组件的B正极极片的结构示意图；

图7示出了根据本实用新型实施例提供的电池的结构示意图；

图8示出了根据本实用新型实施例提供的电池另一角度的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、电芯；11、极耳；111、第一极耳；112、第二极耳；12、A正极极片；121、A极耳；13、B正极极片；131、B极耳；21、第一连接片；22、第二连接片；30、盖板；31、极柱；40、电芯组件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

如图1至图6所示，本实用新型实施例提供了一种电芯组件，电芯组件包括至少两个电芯10，至少两个电芯10在电芯10的厚度方向上堆叠设置以形成电芯组件，从而能够提升电池的能量密度。其中，电芯10包括极耳11，在电芯10的厚度方向上，全部电芯10的极耳11的长度尺寸依次减小。

应用本实施例提供的电芯组件，由于在电芯10的厚度方向上，全部电芯10的极耳11的长度尺寸依次减小，在对极耳11进行弯折时，沿着长度尺寸较大的极耳11指向长度尺寸较小的极耳11的方向进行弯折，能够减小极耳11弯折时受到的应力，从而极耳11不易被扯断，能够提升产品的合格率，降低加工成本。

其中，在电芯10的厚度方向上，全部电芯10的极耳11的长度尺寸依次减小，相邻两个电芯的极耳的长度尺寸差值可以相等也可以不相等，只要保证全部电芯10的极耳11的长度尺寸依次减小即可。在本实施例中，在电芯10的厚度方向上，全部电芯10的极耳11的长度尺寸依次减小，且相邻两个电芯的极耳的长度尺寸差值相等，如此便于加工、成本低。在其它实施例中，可使相邻两个电芯的极耳的长度尺寸差值，在极耳长度尺寸变大的方向上逐渐增大，采用这种结构，极耳弯折时更不易被扯断。

如图1所示，在本实施例中，在电芯10的厚度方向上，全部电芯10的极耳11的投影互不重合，如此能够进一步降低极耳弯折时受到的应力，从而极耳在弯折时更不易被扯断。其中，极耳11的投影互不重合具体指的是，极耳11的投影完全没有相交部分。

如图1和图2所示，电芯10包括第一极片和第二极片，第一极片上设置有第一极耳111，第二极片上设置有第二极耳112，第一极片和第二极片在电芯10的厚度方向上堆叠设置以形成电芯10。在电芯10的厚度方向上，全部第一极耳111的投影互不重合以及全部第二极耳112的投影互不重合，且在电芯10的厚度方向上，全部第一极耳111的长度尺寸依次减小以及全部第二极耳112的长度尺寸依次减小。采用上述结构，能够最大程度地降低极耳弯折时收到的应力，避免极耳被扯断。

在本实施例中，第一极片为磷酸铁锂极片，第一极耳111为铝箔，第二极片为石墨极片，第二极耳112为铜箔。具体地，第一极片为正极，第一极耳为正极极耳，第二极片为负极，第二极耳为负极极耳。

在对电芯进行加工时，将相邻两个第一极耳111焊接连接，将相邻两个第二极耳112焊接连接，以保证连接牢固性。

并且，在电芯10的厚度方向上，全部电芯10的极耳11的长度尺寸依次减小，在电芯10的厚度方向上，全部电芯10的极耳11的投影互不重合，能够降低对焊接设备的要求，降低设备成本投入。在焊接时，不会出现虚焊的问题。

如图7所示，电芯组件还包括第一连接片21和第二连接片22，第一极耳111的一端与对应的第一极片连接，第一极耳111的另一端与第一连接片21连接，第二极耳112的一端与对应的第二极片连接，第二极耳112的另一端与第二连接片22连接。通过设置第一连接片和第二连接片，便于将电芯与其它部件连接。在本实施例中，第一连接片为铝连接片，第二连接片为铜连接片。

如图8所示，极耳11沿电芯10的厚度方向弯折。具体地，极耳11沿着长度尺寸较大的极耳11指向长度尺寸较小的极耳11的方向进行弯折，如此能够减小极耳11弯折时受到的应力，避免极耳11被扯断。

其中，极耳11的端部平齐设置，如此便于将极耳与连接片进行连接。具体地，在极耳11沿电芯10的厚度方向弯折后，极耳11的端部平齐设置。

如图7和图8所示，本实用新型又一实施例提供了一种电池，该电池包括壳体(图中未示出)、盖板30以及电芯组件40，电芯组件40为上述提供的电芯组件。其中，壳体具有开口结构，电芯组件40通过该开口结构设置在壳体内并与盖板30连接，盖板30盖设在开口结构处以对电芯组件进行遮挡，能够提升电池的防护性能。

其中，盖板30上设置有极柱31，连接片通过极柱与盖板连接。

在本实施例中，电池还包括PET薄膜，PET薄膜包裹在电芯组件40的外壁上。

其中，该电池包括方形铝壳电池，能够应用在电动汽车上，尤其是客车、公交车等中大型汽车。

为了便于理解本实施例提供的装置，下面结合加工步骤进行解释：

(1)正极为磷酸铁锂极片，集流体为15μm的铝箔，负极为石墨极片，集流体为8μm铜箔。采用冲切机分别冲出A正极极片、B正极极片、a负极极片以及b负极极片。

A正极极片12的第一端设置有A极耳121，A极耳的高度为25mm，A极耳与A正极极片的第二端的距离为154mm。a负极极片的第二端设置有a极耳，a极耳的高度为23mm，a极耳与a负极极片的第一端的距离为156mm。

B正极极片13的第一端设置有B极耳131，B极耳的高度为15mm，B极耳与B极片的第二端的距离为119mm。b负极极片的第二端设置有b极耳，b极耳的高度为13mm，b极耳与b负极极片的第一端的距离为121mm。

(2)由A正极极片、a负极极片和隔膜在自动叠片机上以“Z”字形叠片的方式叠成A叠片电芯，隔膜在A正极极片和a负极极片之间，A极耳与a极耳的间距为114mm。由B正极极片、b负极极片和隔膜在自动叠片机上以“Z”字形叠片的方式叠成B叠片电芯，隔膜在B正极极片和b负极极片之间，B极耳与b极耳的间距为44mm。

(3)将A叠片电芯、B叠片电芯在厚度方向上堆叠，并使正极极耳(铝极耳)在同一侧，负极极极耳(铜极耳)在电芯的同一侧，使用宽度为25mm的绿色胶带将两个单电芯固定不错位。

(4)使用超声焊接机将堆叠电芯的两个正极极耳分别预焊接，焊点大小为4*4mm，一个极耳为两个焊点，焊点间距为10mm。两个负极极耳分别预焊，焊点大小为4*4mm，一个极耳为两个焊点，焊点间距为10mm。使用裁切机裁掉焊点上部的集流体。

(5)将正极极耳与铝连接片焊接，焊点大小为3*3mm，2行4列。将负极极耳与铜连接片焊接，焊点大小为3*3mm，2行4列。

(6)将已焊接电芯极耳的铝软连接片(铝连接片)与盖板的铝正极柱超声焊接，焊点大小为3*3mm，3行5列。将已焊接电芯极耳的铜软连接片(铜连接片)与盖板的铜负极柱超声焊接，焊点大小为3*3mm，3行5列。

(7)使用极耳弯折机，同时将铝连接片和铜连接片向B叠片电芯方向弯折，电芯组件包PET膜后放入入铝壳壳体中，用激光将盖板与壳体密封焊接，完成电池装配。

通过本实施例提供的装置，具有以下有益效果：

(1)两个或多个电芯的同一极性极耳不重叠，在极耳与连接片焊接时，使用较小功率的焊接机设备就可以达到良好的焊接效果，可以降低设备的投入成本和生产能耗；

(2)两个或多个电芯的同一极性极耳不重叠且电芯的极耳长度不同，在弯折时，极耳有足够的空间，极耳所占的空间小，不容易被扯断，能够提高电池制造的合格率和电池内部空间利用率，提升电池能量密度；

(3)具有工艺简便，而且易于操作的优点。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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)

1.一种电芯组件，其特征在于，所述电芯组件包括至少两个电芯(10)，至少两个所述电芯(10)在所述电芯(10)的厚度方向上堆叠设置，所述电芯(10)包括极耳(11)，在所述电芯(10)的厚度方向上，全部所述电芯(10)的所述极耳(11)的长度尺寸依次减小。

2.根据权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，在所述电芯(10)的厚度方向上，全部所述电芯(10)的所述极耳(11)的投影互不重合。

3.根据权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述电芯(10)包括第一极片和第二极片，所述第一极片上设置有第一极耳(111)，所述第二极片上设置有第二极耳(112)，所述第一极片和所述第二极片在所述电芯(10)的厚度方向上堆叠设置以形成所述电芯(10)，在所述电芯(10)的厚度方向上，全部所述第一极耳(111)的投影互不重合以及全部所述第二极耳(112)的投影互不重合，且在所述电芯(10)的厚度方向上，全部所述第一极耳(111)的长度尺寸依次减小以及全部所述第二极耳(112)的长度尺寸依次减小。

4.根据权利要求3所述的电芯组件，其特征在于，所述第一极片为磷酸铁锂极片，所述第一极耳(111)为铝箔，所述第二极片为石墨极片，所述第二极耳(112)为铜箔。

5.根据权利要求3所述的电芯组件，其特征在于，相邻两个所述第一极耳(111)焊接连接，相邻两个所述第二极耳(112)焊接连接。

6.根据权利要求3所述的电芯组件，其特征在于，所述电芯组件还包括第一连接片(21)和第二连接片(22)，所述第一极耳(111)的一端与对应的所述第一极片连接，所述第一极耳(111)的另一端与所述第一连接片(21)连接，所述第二极耳(112)的一端与对应的所述第二极片连接，所述第二极耳(112)的另一端与所述第二连接片(22)连接。

7.根据权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述极耳(11)沿所述电芯(10)的厚度方向弯折。

8.根据权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述极耳(11)的端部平齐设置。

9.一种电池，其特征在于，所述电池包括：

壳体，具有开口结构；

盖板(30)，盖设在所述开口结构处；

电芯组件(40)，设置在所述壳体内并与所述盖板(30)连接，所述电芯组件(40)为权利要求1至8中任一项所述的电芯组件。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电池还包括PET薄膜，所述PET薄膜包裹在所述电芯组件(40)的外壁上。

Images