CN214542314U - 锂离子电芯及锂电池和汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锂离子电芯及锂电池和汽车，本实用新型的锂离子电芯内的极组包括若干结构单元，结构单元具有第一极片、第二极片和隔膜，其中，第一极片的两侧均包覆有隔膜，且第一极片呈S形堆叠而形成有层叠布置的多个片层部，以及串接各片层部的呈弯曲状的连接部，第二极片为分别夹设于各相邻的片层部之间的多个，并于各第二极片的同一端分别设有第二极耳，于各片层部的同一端分别设有第一极耳，第一极片和第二极片两者之一为正极片，两者另一为负极片。本实用新型的锂离子电芯的极组不存在中空结构，且电芯的内阻较低，而能够改善电芯的使用性能。

Description

锂离子电芯及锂电池和汽车

技术领域

本实用新型涉及锂离子电芯技术领域，特别涉及一种锂离子电芯，同时，本实用新型也涉及具有上述锂离子电芯的锂电池，以及设有该锂电池的汽车。

背景技术

锂离子电芯主要分为液态锂离子电芯(Liquified Lithium-Ion Battery，简称LIB)和聚合物锂离子电芯(Polymer Lithium-Ion Battery，简称PLB)两种。锂离子电芯因具有能量密度高、质量轻、安全性能好等其他储能电芯不可比拟的优势，已成功应用于电子产品、通讯设备、自动化仪器仪表和各种电动工具中，同时在电动自行车、电动汽车等方面也得到广泛的应用。

目前，锂离子电芯的极组一般采用卷绕式和叠片式两种方式进行制备。其中，卷绕式电芯是正极片和负极片通过隔膜进行隔离后，正极片、负极片及隔膜共同围绕卷针卷绕而成。这种结构易于制作，生产效率高，但采用卷绕形式制作的极组中部为空心结构，空心结构处的正极片和负极片贴合不紧密。在充放电循环中后期，电芯易出现内部膨胀不均匀，极组极片变形和极片拐角处断片等现象，从而容易造成电芯容量和寿命损失，电芯热失控等问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种锂离子电芯，以能够改善卷绕式电芯的使用性能。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种锂离子电芯，所述锂离子电芯内的极组包括若干结构单元，所述结构单元具有第一极片、第二极片和隔膜，其中：

所述第一极片的两侧均包覆有所述隔膜，且所述第一极片呈S形堆叠而形成有层叠布置的多个片层部，以及串接各所述片层部的呈弯曲状的连接部，两侧的所述隔膜随形于所述第一极片设置；

所述第二极片为分别夹设于各相邻的所述片层部之间的多个，各所述第二极片通过所述隔膜与两侧的所述片层部隔离，并于各所述第二极片的同一端分别设有第二极耳，于各所述片层部的同一端分别设有第一极耳，所述第一极耳与所述第二极耳位于所述结构单元的同一端，且分别靠近于所述结构单元的两侧布置；

所述第一极片和所述第二极片两者之一为正极片，两者另一为负极片。

进一步的，所述极组内的所述结构单元为串接设置的多个，且各所述结构单元之间层叠布置。

进一步的，各所述第一极耳与各所述第二极耳均为沿所述结构单元的极片叠置方向对齐布置。

进一步的，所述锂离子电芯为采用刚性的壳体的方形电芯。

进一步的，所述壳体为铝壳或钢壳。

进一步的，所述锂离子电芯为软包电芯。

进一步的，所述锂离子电芯的壳体采用铝塑膜。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型的锂离子电芯通过第一极片呈S形堆叠，第二极片则为分别夹设于各相邻片层部之间的多个，由此所形成的极组不存在中空结构，能够使得各位置的正极片和负极片之间紧密贴合，而可避免电芯循环中后期出现膨胀不均、极片变形以及极片拐角处断片等问题。

与此同时，本实用新型在各第二极片与片层部处分别设置有极耳，也可使得极组中极耳的数量与叠片形式的电芯极组中的极耳数量相同，由此也可使得电芯的内阻较低，而能够改善电芯的使用性能。

本实用新型的另一目的在于提出一种锂电池，所述锂电池具有如上所述的锂离子电芯。

此外，本实用新型也提出了一种汽车，所述汽车上设有上述的锂电池。

本实用新型的汽车和锂电池相对于现有技术具有的有益效果与前述锂离子电芯相同，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为本实用新型实施例所述的锂离子电芯的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的结构单元的结构示意图；

图3为图2中A部分的局部放大图；

附图标记说明：

100、壳体；200、结构单元；

201、第一极片；202、第二极片；203、隔膜；204、第一极耳；205、第二极耳；

2011、片层部；2012、连接部。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”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，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种锂离子电芯，在设计上，其主要发明点在于如图1中所示的，该锂离子电芯内的极组包括若干结构单元200，且再结合于图2中所示的，所述的结构单元200在构成上也具有第一极片201、第二极片202和隔膜203。

其中，详细来说，在第一极片201的两侧均包覆有隔膜203，并且在结构上，进一步结合于图3中所示的，第一极片201呈S形堆叠，并由此使得第一极片201形成层叠布置的多个片层部2011，以及串接各片层部2011的连接部2012。各连接部2012也呈弯曲状的连接部2012，与此同时，位于第一极片201两侧的隔膜203也为随形于该第一极片201设置。

此时，两侧隔膜203的随形设置，其也即如同第一极片201由多个片层部2011与连接部2012构成，各侧的隔膜203也具有与片层部2011对应设置，以包覆片层部2011的部分，以及与连接部2012对应设置，而用以包覆连接部2012的部分。

与上述第一极片2011的结构设计不同的，第二极片202则为分别夹设在各相邻的片层部2011之间的多个。此时，各第二极片202也便通过隔膜203与两侧的片层部2011隔离，并且仍如图2中所示的，本实施例也在各第二极片202的同一端分别设置有第二极耳205，同时，在各片层部2011的同一端亦分别设置有第一极耳204。而第一极耳204与第二极耳205也位于结构单元200的同一端，且第一极耳204和第二极耳205分别靠近于结构单元200的两侧布置。

本实施例中，基于以上对组成极组的结构单元200的介绍，需要说明的是，具体实施时，上述第一极片201和第二极片202两者中的一个即为正极片，第一极片201和第二极片202两者中的另一个即负极片，其具体可根据电芯整体设计进行选择。而且作为优选的实施形式，一般地，第一极片201可为负极片，第二极片202则为正极片。

再参考图1中所示的，本实施例通常来说，极组内的结构单元200为串接设置的多个，并且各结构单元200之间也可为层叠布置于一起。与此同时，极组中结构单元200的数量也根据具体设计需求进行设置便可。

此外，本实施例仍作为通常的实施形式，位于同一端的各第一极耳204与各第二极耳205也均为沿结构单元200的极片叠置方向对齐布置。而需要注意的是，结合于前文中所述的，本实施例中当第一极片201和第二极片202分别为负极片与正极片时，当然第一极耳204和第二极耳205也相应地为负极耳与正极耳。当第一极片201和第二极片202分别为正极片与负极片时，第一极片201和第二极片202也即相应变为正极耳与负极耳。

另外，除了极组由若干上述的结构单元200构成，以及结构单元200采用如上所述的结构，在另一方面，具体实施时，需要指出的是，本实施例的锂离子电芯可为采用刚性的壳体100的方形电芯。此时，该刚性的壳体100一般可为铝壳或钢壳。而除了为常规的方形电芯，当然本实施例的锂离子电芯还可为软包电芯，且此时该锂离子电芯的壳体100采用铝塑膜便可。

本实施例的锂离子电芯，除了以上述及的由结构单元200构成的极组，以及壳体100的材质，该锂离子电芯中的其它部分均参见现有锂离子电芯中的相关结构即可。

而且本实施例的锂离子电芯通过第一极片201呈S形堆叠，第二极片202为分别夹设于各相邻片层部2011之间的多个，由此所形成的极组不存在中空结构，能够使得各位置的正极片和负极片之间紧密贴合，从而可避免电芯循环中后期出现膨胀不均、极片变形以及极片拐角处断片等问题。

与此同时，本实用新型的锂离子电芯通过在各第二极片202与片层部2011处分别设置极耳，也能够使得极组中极耳的数量与采用叠片形式的电芯极组中的极耳数量相同，由此亦能够使得制备的电芯的内阻较低，进而能够改善电芯的使用性能。

最后，本实施例也涉及一种锂电池，该锂电池即具有以上所述的锂离子电芯，同时，本实施例还涉及一种设有上述的锂电池的汽车。

本实施例的锂电池及设有该锂电池汽车通过应用上述的锂离子电芯，可避免电芯循环中后期出现膨胀不均、极片变形以及极片拐角处断片等问题，且也能够使得制备的电芯的内阻较低，可改善电芯的使用性能，而有着很好的实用性。

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 (9)

1.一种锂离子电芯，其特征在于：所述锂离子电芯内的极组包括若干结构单元(200)，所述结构单元(200)具有第一极片(201)、第二极片(202)和隔膜(203)，其中：

所述第一极片(201)的两侧均包覆有所述隔膜(203)，且所述第一极片(201)呈S形堆叠而形成有层叠布置的多个片层部(2011)，以及串接各所述片层部(2011)的呈弯曲状的连接部(2012)，两侧的所述隔膜(203)随形于所述第一极片(201)设置；

所述第二极片(202)为分别夹设于各相邻的所述片层部(2011)之间的多个，各所述第二极片(202)通过所述隔膜(203)与两侧的所述片层部(2011)隔离，并于各所述第二极片(202)的同一端分别设有第二极耳(205)，于各所述片层部(2011)的同一端分别设有第一极耳(204)，所述第一极耳(204)与所述第二极耳(205)位于所述结构单元(200)的同一端，且分别靠近于所述结构单元(200)的两侧布置；

所述第一极片(201)和所述第二极片(202)两者之一为正极片，两者另一为负极片。

2.根据权利要求1所述的锂离子电芯，其特征在于：所述极组内的所述结构单元(200)为串接设置的多个，且各所述结构单元(200)之间层叠布置。

3.根据权利要求1所述的锂离子电芯，其特征在于：各所述第一极耳(204)与各所述第二极耳(205)均为沿所述结构单元(200)的极片叠置方向对齐布置。

4.根据权利要求1所述的锂离子电芯，其特征在于：所述锂离子电芯为采用刚性的壳体(100)的方形电芯。

5.根据权利要求4所述的锂离子电芯，其特征在于：所述壳体(100)为铝壳或钢壳。

6.根据权利要求1所述的锂离子电芯，其特征在于：所述锂离子电芯为软包电芯。

7.根据权利要求6所述的锂离子电芯，其特征在于：所述锂离子电芯的壳体(100)采用铝塑膜。

8.一种锂电池，其特征在于：所述锂电池具有权利要求1至7任一项所述的锂离子电芯。

9.一种汽车，其特征在于：所述汽车上设有权利要求8所述的锂电池。

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