CN214848700U - 一种电极组件、电芯和电池 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池领域，具体而言，涉及一种电极组件、电芯和电池。电极组件包括叠层设置的多个隔膜、至少两个第一种极片以及至少两个第二种极片，相邻的第一种极片和第二种极片通过一个隔膜隔开；其中，第一种极片包括第一极片和第二极片；第一极片的集流体为金属箔，第二极片的集流体与第一极片的集流体不同；金属箔的端部与第二极片的集流体的端部直接连接。在本申请的实施例中，第一极片和第二极片的集流体不相同，且第一极片的集流体为金属箔，金属箔的端部和第二极片的集流体的端部直接连接；金属箔和其他集流体不需要转接焊的工艺再与极耳连接，简化焊接工艺的同时，金属箔和其他集流体无须转接焊的金属箔。

Description

一种电极组件、电芯和电池

技术领域

本申请涉及电池领域，具体而言，涉及一种电极组件、电芯和电池。

背景技术

电芯在制备过程中，如果正极极片采用包括有机支撑层和设置于有机支撑层的至少一个表面上的金属导电层的基材作为集流体，需要将位于正极极片的端部的极耳通过转接焊的方式与铝箔焊接后，然后进行模切，卷绕后再与转接片，最后再与正极极柱焊接；如果负极极片采用包括有机支撑层以及设置于有机支撑层的至少一个表面上的金属导电层的基材作为集流体，需要将位于负极极片的端部的极耳通过转接焊的方式与铜箔进行焊接，然后进行模切，卷绕后再与转接片焊接，最后再与负极极柱焊接；在焊接过程中，通常是将极耳通过转接焊的方式焊接在一起，然后再与转接片焊接。转接焊需要开发新型设备，增加电芯的生产工序，造成生产效率降低，生产成本提高。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种电极组件、电芯和电池，其旨在简化极耳与电极端子连接的工艺。

本申请提供一种电极组件，电极组件包括叠层设置的多个隔膜、至少两个第一种极片以及至少两个第二种极片，相邻的所述第一种极片和所述第二种极片通过一个所述隔膜隔开；

其中，所述第一种极片包括第一极片和第二极片；所述第一极片的集流体为金属箔，所述第二极片的集流体包括有机支撑层以及设置于有机支撑层的至少一个表面上的金属导电层；所述金属箔的端部与所述第二极片的集流体的端部直接连接。

第一极片的集流体为金属箔，第二极片的集流体包括有机支撑层以及设置于有机支撑层的至少一个表面上的金属导电层；金属箔的端部和第二极片的集流体的端部直接连接，例如直接焊接或者铆接等；极耳与转接片连接的过程中不需要转接焊的工艺，直接连接的方式很大程度上简化焊接工艺。

在本申请的一些实施例中，第一极片为正极极片，所述金属箔为铝箔；

或者，所述第一极片为负极极片，所述金属箔为铜箔。

在本申请的一些实施例中，第二种极片包括第三极片和第四极片，所述第四极片的集流体包括有机支撑层以及设置于有机支撑层的至少一个表面上的金属导电层。

在本申请的一些实施例中，第三极片的集流体的端部和所述第四极片的集流体的端部直接连接。

在本申请的一些实施例中，所述电极组件包括两个所述第一极片和一个所述第二极片；所述第二极片位于两个所述第一极片之间；所述电极组件包括依次布置的两个所述第三极片和一个所述第四极片。

在本申请的一些实施例中，第三极片的集流体为金属箔，所述第三极片的集流体与所述第四极片的集流体直接连接。

在本申请的一些实施例中，相邻两个所述第二极片之间具有至少一个所述第一极片。

在本申请的一些实施例中，沿所述电极组件的厚度方向，两个所述第一极片之间设置有一个所述第二极片。

本申请还提供一种电芯，电芯包括电解液和浸泡于所述电解液中的上述的电极组件。

本申请还提供一种电池，电池包括壳体和上述的电芯，所述电芯安装于所述壳体内。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例提供的电极组件的结构示意图。

图2示出了本申请实施例提供的另一种电极组件的结构示意图。

图标：100-电极组件；101-隔膜；111-第一极片；112-第二极片；121-第三极片；122-第四极片。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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，都属于本申请保护的范围。

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定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

图1示出了本申请实施例提供的电极组件100的结构示意图，请参阅图1，本实施例提供了一种电极组件100，电极组件100包括两种极片和隔膜101，两种极片的极性相反，分别为第一种极片和第二种极片。第一种极片为正极极片，第二种极片为负极极片；或者，相反地，第一种极片为负极极片，第二种极片为正极极片。第二种极片的数量为两个或者两个以上；第一种极片的数量为两个或者两个以上；换言之，电极组件100中包括两个及以上的正极极片，两个及以上的负极极片；相邻两个极片之间通过隔膜101分隔开。

第一种极片包括第一极片111和第二极片112；第二种极片包括第三极片121和第四极片122。

第一极片111、第三极片121、第二极片112和第四极片122叠层设置，且相邻两个极片之间通过隔膜101分隔开。

第一极片111的集流体为金属箔，第二极片112的集流体包括有机支撑层以及设置于有机支撑层的至少一个表面上的金属导电层，第一极片111的集流体的端部与第二极片112的集流体的端部直接连接，在本申请中，第一极片111的集流体的端部与第二极片112的集流体的端部直接连接，是指在连接过程中除了转接悍方式之外的其余连接方式，例如直接焊接后与转接片连接，例如激光焊接，铆接、例如螺接等等。

第一极片111为正极极片的实施例中，上述金属箔为铝箔；第二极片112的集流体可以为正极复合集流体。进一步地，正极复合集流体包括有机支撑层以及设置于有机支撑层的至少一个表面上的金属导电层；其中，金属导电层的材料可以为铝、铝合金等。有机支撑层的材料例如可以为聚酯类、聚烯烃类、聚酰胺类、聚酰亚胺类、聚醚类、环氧树脂、酚醛树脂、它们的交联物及它们的共聚物中的一种或多种。

对于第一极片111为负极极片的实施例中，上述金属箔为铜箔。第二极片112的集流体与第一极片111的集流体不相同，第一极片111的集流体的端部与第二极片112的集流体的端部直接连接。

第一极片111为负极极片的实施例中，上述金属箔为铜箔；第二极片112的集流体可以为负极复合集流体。进一步地，负极复合集流体包括有机支撑层以及设置于有机支撑层的至少一个表面上的金属导电层；其中，金属导电层的材料可以为铜、铜合金等。

相应地，有机支撑层的材料可以为聚酯类、聚烯烃类、聚酰胺类、聚酰亚胺类、聚醚类、环氧树脂、酚醛树脂、它们的交联物及它们的共聚物中的一种或多种。

第一极片111的集流体为金属箔，金属箔的端部和第二极片112的集流体的端部直接连接；金属箔和复合集流体可以直接连接，再与转接片连接，简化焊接工艺，降低制作成本。

在本申请的实施例中，多个第二种极片的集流体可以相同，也可以不相同；承上所述，第二种极片包括第三极片121和第四极片122，第三极片121和第四极片122的集流体可以相同。

或者，第三极片121和第四极片122的集流体可以不相同。

例如，对于第一极片111为负极极片的实施例中，第三极片121的集流体和第四极片122的集流体可以均为铝箔，或者，第三极片121的集流体和第四极片122的集流体均可以为正极复合集流体；或者，第三极片121的集流体和第四极片122的集流体其中一个为铝箔，一个为正极复合集流体；其中，正极复合集流体包括有机支撑层和位于所述有机支撑层至少一个表面的金属层，金属层可以为一层也可以为多层，金属层的材料可以为铝或者铝合金等等。

与之相应地，对于第一极片111为正极极片的实施例中，第三极片121的集流体和第四极片122的集流体可以均为铜箔，或者，第三极片121的集流体和第四极片122的集流体均可以为负极复合集流体；或者，第三极片121的集流体和第四极片122的集流体其中一个为铜箔，一个为负极复合集流体。

在本申请的实施例中，第三极片121的集流体端部和第四极片122的集流体端部直接连接；不再需要通过转接悍的方式焊接，在连接过程中，不再需要对极耳进行转接悍再与转接片焊接；极耳直接连接后再与转接片连接，第三极片121的极耳与第四极片122的极耳连接后直接与转接片连接可以简化连接工艺，同时也不会影响极耳的电流流至电极端子。

请再次参阅图1，在图1中，电极组件100最小卷绕单元包括四个极片，两个正极极片和两个负极极片；电极组件100包括两个隔膜101。

在图1中，沿电极组件100的厚度方向，依次包括第一极片111、隔膜101、第三极片121、隔膜101、第二极片112、隔膜101、第四极片122。

第一极片111的集流体为铜箔，第二极片112的集流体为负极复合集流体，第三极片121的集流体为正极复合集流体，第四极片122的集流体为铝箔；以该布置方式，有利于二者进行焊接。

对于第一极片111的集流体为铝箔的其他实施例中，第二极片112的集流体为正极复合集流体，第三极片121的集流体为负极复合集流体，第四极片122的集流体为铜箔，相应地也具有简化焊接工艺的优点。

需要说明的是，在本申请的其他实施例中，第一极片111、第二极片112、第三极片121以及第四极片122可以采用其他组合方式进行组合。

图2示出了本申请实施例提供的另一种电极组件100的结构示意图，请参阅图1与图2，在图2所示的实施例中，电极组件100包括三个第一种极片以及三个第二种极片。

在图2所示的实施例中，第一种极片包括三个极片，两个第一极片111和一个第二极片112；第二极片112位于两个第一极片111之间，第一极片111的集流体为金属箔，第二极片112的集流体为复合集流体。在电极组件100卷绕或者叠片后，第二极片112与第一极片111的极耳直接连接，两者的极耳连接后，第二极片112的电流可以通过两侧的第一极片111的金属箔导出，具有较佳的导流效果。

电极组件100包括多个极片的实施例中，同一极性的极片以两侧为金属箔、中间为复合集流体的布置方式布置，可以增大导流效果。换言之，对于同一极性的极片来说，复合集流体的两侧为金属箔。需要说明的是，“复合集流体的两侧为金属箔”是指对同一极性的极片而言，相应地，该同一极性的极片之间还具有相反极性的极片以及隔膜。

作为示例性地，本申请就电极组件100包括三个第一种极片，三个第二种极片作为示例，三个第一种极片的布置方式可以为：第一极片111、第二极片112、第一极片111依次布置；三个第二种极片的布置方式为第三极片121、第三极片121以及第四极片122。换言之，电极组件100的极片布置方式依次为：第一极片111、第三极片121、第二极片112、第三极片121、第一极片111以及第四极片122。该布置方式可以使复合集流体两侧均为金属集流体，增加导流效果。此外，该电极组件100卷绕之后可以使第四极片122的两侧的极耳均与金属箔连接，增加导流效果。

需要说明的是，在本申请的实施例中，沿电极组件100的厚度方向，位于电极组件100两端的极片的集流体均为金属箔；相同极性的三个极片以金属箔集流体位于两个复合集流体之间的布置方式并不相冲突；可以在同一实施例中实现，例如，在电极组件100包括较多极片的实施例中就可以实现。

需要说明的是，在本申请的一些实施例中，位于电极组件100的端部的极片的集流体可以不为金属箔，例如可以为复合集流体。

此外，对于同一极性的极片数量大于等于三的实施例而言，相同极性的三个极片的布置方式不仅限于以金属箔集流体位于两个复合集流体之间的布置方式，例如可以为两个复合集流体、一个金属箔集流体依次布置的方式。

或者，在一些实施例中，对于同一极性的极片，集流体是复合集流体的极片数量与集流体是金属箔的极片的数量可以任意进行分布，不仅限于集流体是复合集流体的极片数量为两个，集流体是金属箔的极片的数量为一个。在此基础上，相同极性的多个极片的布置方式可以任意进行组合。

请再次参阅图2，在本实施例中，第一种极片包括两个第一极片111和一个第二极片112；以第二极片112位于两个第一极片111之间的方式进行布置。相应地，第二种极片包括两个第三极片121和一个第四极片122，第四极片122位于两个第三极片121之间。可以理解的是，在本申请的其他实施例中，一个第三极片121和两个第四极片122可以依次分布。相应地，第一极片111可以位于电极组件100的端部，第二极片112也可以位于电极组件100的端部；或者，第三极片121可以位于电极组件100的端部，或者，第四极片122也可以位于电极组件100的端部。

进一步地，电极组件100中同一种极性的极片的数量不仅限于图1中的两个，也不限于图2中的三个，例如可以为四个、五个或者更多个。同一种极性的极片中至少一个极片的集流体为金属箔，同一种极性的极片的集流体采用直接连接的方式连接。

进一步地，在本申请的实施例中，电极组件100中两种极性相反的集流体焊接的端部可以均位于电极组件100的同一侧，即与两个极耳的焊接位置位于电极组件100的同一侧；或者，两种极性相反的集流体焊接的端部可以位于电极组件100的两侧；即与两个极耳的焊接位置位于电极组件100的两侧。

本申请实施例提供的电极组件100至少具有以下优点：

电极组件中同一极性的极片的集流体至少一个为金属箔，至少一个集流体为复合集流体，同一极性的极片的集流体的极耳直接连接，不采用转接焊，可以简化焊接工艺的。

本申请还提供一种电芯，电芯包括上述的电极组件100以及电解液，电解液用于浸泡电极组件100。

本申请还提供一种电池，电池包括上述的电芯和外壳，外壳用于包裹电芯。

本申请实施例提供的电芯和电池均具有上述电极组件100的优点，由于集流体不采用转接焊而采用直接连接可以简化焊接工艺，降低成本。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电极组件，其特征在于，所述电极组件包括叠层设置的多个隔膜、至少两个第一种极片以及至少两个第二种极片，相邻的所述第一种极片和所述第二种极片通过一个所述隔膜隔开；

其中，所述第一种极片包括第一极片和第二极片；所述第一极片的集流体为金属箔，所述第二极片的集流体包括有机支撑层以及设置于有机支撑层的至少一个表面上的金属导电层；所述金属箔的端部与所述第二极片的集流体的端部直接连接。

2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一极片为正极极片，所述金属箔为铝箔；

或者，所述第一极片为负极极片，所述金属箔为铜箔。

3.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第二种极片包括第三极片和第四极片，所述第四极片的集流体包括有机支撑层以及设置于有机支撑层的至少一个表面上的金属导电层。

4.根据权利要求3所述的电极组件，其特征在于，所述第三极片的集流体的端部和所述第四极片的集流体的端部直接连接。

5.根据权利要求3所述的电极组件，其特征在于，所述第三极片的集流体为金属箔，所述第三极片的集流体与所述第四极片的集流体直接连接。

6.根据权利要求3所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件包括两个所述第一极片和一个所述第二极片；沿所述电极组件的厚度方向，所述第二极片位于两个所述第一极片之间；所述电极组件包括依次布置的两个所述第三极片和一个所述第四极片。

7.根据权利要求1-5任一项所述的电极组件，其特征在于，相邻两个所述第二极片之间具有至少一个所述第一极片。

8.根据权利要求1-5任一项所述的电极组件，其特征在于，沿所述电极组件的厚度方向，两个所述第一极片之间设置有一个所述第二极片。

9.一种电芯，其特征在于，所述电芯包括电解液和浸泡于所述电解液中的权利要求1-8任一项所述的电极组件。

10.一种电池，其特征在于，所述电池包括壳体和权利要求9所述的电芯，所述电芯安装于所述壳体内。

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