CN215008280U - 电芯极片、卷绕式电芯、电池和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种电芯极片、卷绕式电芯、电池和电子设备。电芯极片包括集流体，所述集流体包括主体和与所述主体连接的多个极耳，多个极耳分别与所述主体连接并沿所述主体的长度方向并排设置；其中，在所述主体的长度方向上相邻极耳之间的间隔距离递增。

Description

电芯极片、卷绕式电芯、电池和电子设备

技术领域

本公开涉及终端技术领域，尤其涉及一种电芯极片、卷绕式电芯、电池和电子设备。

背景技术

随着智能终端市场的迅速发展，终端设备所配置的功能日益强大，因而对于电池电量以及充电速度提出了新的要求。例如，可以通过在电芯极片上设置多个极耳，通过极耳之间的并联来降低电池内阻，提高充电速率。但是多个极耳均需要引出电池，因此每一极耳的连接稳固性也会直接影响到该极耳是否实现并联，是否可以降低电池内阻。

实用新型内容

本公开提供一种电芯极片、卷绕式电芯、电池和电子设备，以解决相关技术中的不足。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种电芯极片，包括集流体，所述集流体包括主体和与所述主体连接的多个极耳，多个极耳分别与所述主体连接并沿所述主体的长度方向并排设置；其中，在所述主体的长度方向上相邻极耳之间的间隔距离递增。

可选的，在所述主体的长度方向上相邻极耳之间的间隔距离等差递增。

可选的，每一极耳的长度方向与所述主体的宽度方向相同并沿主体的宽度方向伸出于所述主体，所述多个极耳伸出于所述主体的长度递增。

可选的，所述主体包括沿宽度方向凹陷的多个凹槽，每一极耳伸入相应凹槽内与所述主体连接。

可选的，所述主体包括涂附区和多个空箔区，所述涂附区的至少一个表面涂附所述涂附层，每一极耳为自相应的空箔区沿主体的宽度方向延伸形成。

可选的，所述电芯极片还包括涂附层，所述涂附层涂附于所述主体的至少一个表面。

可选的，所述主体包括相对的第一表面和第二表面，所述第一表面设置的所述涂附层的区域和所述第二表面设置所述涂附层的区域相同或者不同。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种卷绕式电芯，包括：

隔离膜；

正极极片，所述正极极片包括如上述中任一项所述的电芯极片，所述正极极片包括正极集流体，所述正极集流体包括正极主体和与正极主体连接的多个正极耳，自所述正极主体的第一端至第二端的方向上，相邻两个正极耳之间的间隔距离递增；

负极极片，所述负极极片包括如上述实施例中任一项所述的电芯极片，所述负极极片包括负极集流体，所述负极集流体包括负极主体和与负极主体连接的多个负正极耳，自所述负极主体的第三端至第四端的方向上，相邻两个负极耳之间的间隔距离递增；

其中，所述隔离膜设置于所述正极极片和所述负极极片之间，所述正极极片、所述负极极片和所述隔离膜堆叠卷绕成型所述卷绕式电芯，所述卷绕式电芯的卷绕始于所述正极片的第一端和所述负极极片的第三端，所述正极极片的多个正极耳沿所述卷绕式电芯的厚度方向排列，所述负极极片的多个负极耳沿所述卷绕式电芯的厚度方向排列。

可选的，还包括：

正极外接极耳，所述正极外接极耳与每一所述正极耳连接，每一正极耳伸出正极主体的长度、与在所述卷绕式电芯的厚度方向上每一正极耳与所述正极外接极耳的间隔距离呈正相关；

负极外接极耳，所述负极外接极耳与每一所述负极耳连接，每负极耳伸出负极主体的长度、与在所述卷绕式电芯的厚度方向上每一负极耳与所述负极外接极耳的间隔距离呈正相关。

可选的，自所述第一端至所述第二端的方向上或者自所述第二端至所述第一端的方向上，所述多个正极耳伸出所述正极主体的长度递增，多个正极耳中伸出长度最小的正极耳与所述正极外接极耳焊接、其他正极耳弯折后与所述正极外接极耳焊接。

可选的，自所述第三端至所述第四端的方向上或者自所述第四端至所述第三端的方向上，所述多个负极耳伸出所述负极主体的长度递增，多个负极耳中伸出长度最小的负极耳与所述负极外接极耳焊接、其他方跃极耳弯折后与所述负极外接极耳焊接。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种电池，包括：

外壳；

如上述中任一项实施例所述的卷绕式电芯，所述卷绕式电芯封装于所述外壳，且所述正极外接极耳和所述负极外接极耳的一部分伸出于所述外壳；

保护电路板，所述保护电路板于所述正极外接极耳和所述负极外接极耳分别电连接。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种电子设备包括如上述中任一项所述的电池。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，本公开中电芯极片上多个极耳并排设置，且相邻极耳之间的间隔距离递增，可以在将该电芯极片卷绕获得卷绕式电芯时，有利于避免由于外层较内层尺寸大导致极耳错位，使得极耳基本沿卷绕式电芯的厚度方向并排设置，方便后续通过焊接将该极耳分别引出，有利于避免由于极耳在厚度方向上错位引起的虚焊，而通过相同极性极耳之间并联有利于降低卷绕式电芯的电阻。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种正极极片的结构示意图。

图2是图1中正极极片的截面示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种负极极片的结构示意图。

图4是图1中正极极片的截面示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种正极极片、负极极片和隔离膜的堆叠示意图。

图6是根据图5中的叠层结构卷绕获得的一种卷绕式电芯的截面示意图。

图7是根据一示例性实施例示出的另一种正极极片的结构示意图。

图8是根据一示例性实施例示出的另一种卷绕式电芯的截面示意图。

图9是图8中的正极极耳与正极外接极耳的连接示意图。

图10是图8中的负极极耳与负极外接极耳的连接示意图。

图11是根据一示例性实施例示出的另一种正极极耳与正极外接极耳的连接示意图。

图12是根据一示例性实施例示出的另一种负极极耳与负极外接极耳的连接示意图。

图13是根据一示例性实施例示出的还一种正极极片的结构示意图。

图14是根据一示例性实施例示出的另一种负极极片的结构示意图。

图15是根据一示例性实施例示出的一种电池的结构示意图。

图16是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

图1是根据一示例性实施例示出的一种正极极片100的结构示意图、图2是图1中正极极片100的截面示意图。如图1和图2所示，正极极片100可以包括正极集流体1、第一正极涂附层2和第二正极涂附层3，该正极集流体1可以包括第一正极耳11、第二正极耳12、第三正极耳13、第四正极耳14和正极主体15，该第一正极耳11、第二正极耳12、第三正极耳13和第四正极耳14均与正极主体15连接，正极主体15可以包括相对设置的第一正极表面151和第二正极表面152，第一正极涂附层2可以涂附于第一正极表面151，第二正极涂附层3可以涂附于第二正极表面152，且该第一正极涂附层2和第二正极涂附层3均避让第一正极耳11、第二正极耳12、第三正极耳13和第四正极耳14。正极集流体1可以包括铝箔层或者铜箔层，第一正极涂附层2和第二正极涂附层3可以均为正极活性物质层，该正极活性物质层可以为锂的化合物层。

仍以图1所示，该第一正极耳11、第二正极耳12、第三正极耳13和第四正极耳14可以沿正极主体15的长度方向依次并排设置，即沿图1中箭头A所示的正极极片100的第一端指向第二端的方向并排设置，相邻两个正极耳之间的在正极主体15的长度方向上的间隔距离递增，例如如图1所示，第一正极耳11和第二正极耳12之间的间隔距离小于第二正极耳12与第三正极耳13之间的间隔距离、第二正极耳12与第三正极耳13之间的间隔距离小于第三正极耳13与第四正极耳14之间的间隔距离。

相类似的，如图3和图4所示，本公开提供一种负极极片200，该负极极片200可以包括负极集流体4、第一负极涂附层5和第二负极涂附层6，该负极集流体4可以包括第一负极耳41、第二负极耳42、第三负极耳43、第四负极耳44和负极主体45，该第一负极耳41、第二负极耳42、第三负极耳43和第四负极耳44均与负极主体45连接，负极主体45可以包括相对设置的第一负极表面451和第二负极表面452，第一负极涂附层5可以涂附于第一负极表面451，第二负极涂附层6可以涂附于第二负极表面452，且该第一负极涂附层5和第二负极涂附层6均避让第一负极耳41、第二负极耳42、第三负极耳43和第四负极耳44。负极集流体4可以包括铝箔层或者铜箔层，第一负极涂附层5和第二负极涂附层6可以均为负极活性物质层，例如可以包括碳层或者石墨层，本公开对此并不进行限制。

仍以图3所示，该第一负极耳41、第二负极耳42、第三负极耳43和第四负极耳44可以沿负极主体45的长度方向依次并排设置，即沿图4中箭头B所示的负极主体45的第三端指向第四端的方向并排设置，相邻两个负极耳之间的在负极主体45的长度方向上的间隔距离递增，例如如图4所示，第一负极耳41和第二负极耳42之间的间隔距离小于第二负极耳42与第三负极耳43之间的间隔距离、第二负极耳42与第三负极耳43之间的间隔距离小于第三负极耳43与第四负极耳44之间的间隔距离。

基于图1和图2中所示的正极极片100、图3和图4中所示的负极极片200和图5所示的隔离膜300，通过将隔离膜300、正极极片100和负极极片200对得设置，隔离膜300设置在正极极片100和负极极片200之间，并且该隔离膜300覆盖外层的正极极片200和负极极片200，基于图5中的叠层结构进行卷绕得到如图6所示的卷绕式电芯400，该卷绕始于正极主体15的第一端、负极主体45的第三端，即正极主体15的第一端和负极主体45的第三端位于卷绕式电芯400的最内层。以此，由于正极主体15的第一端至第二端的方向上正极耳之间的间隔距离增大，可以避免由于卷绕式电芯400外层较内层尺寸大导致正极耳错位，使得正极主体15的正极耳基本沿卷绕式电芯400的厚度方向并排设置；相类似的，由于负极主体45的第三端至第四端的方向上负极耳之间的间隔距离增大，可以避免由于卷绕式电芯400外层较内层尺寸大导致负极耳错位，使得负极主体45的负极耳基本沿卷绕式电芯400的厚度方向并排设置，方便后续通过焊接将该多个正极耳和多个负极耳分别引出，有利于避免正极耳之间或者负极耳之间由于在厚度方向上错位引起的虚焊，通过相同极性极耳之间并联有利于降低卷绕式电芯400的电阻。

在上述实施例中，相邻两个正极耳之间的间隔距离和相邻两个负极耳之间的间隔距离可以是呈等差递增，且正极极片100上相邻两个间隔距离之间的差值可以根据负极极片200、两层隔离膜和正极极片100的厚度之和进行确定，负极极片200上相邻两个间隔距离之间的差值可以根据负极极片200、两层隔离膜和正极极片100的厚度之和进行确定，本公开对此并不进行限制。

可以理解的是，卷绕式电芯400后续需要与其他电路进行连接，而为了避免多个极耳分别连接至其他电路，可以先将多个正极耳和多个负极耳分别导出至同一导电板，而由于多个正极耳与导电板之间的距离不同，因此对极耳的长度又会提出新的需求。如图7所示，本公开还提供一种正极极片100，该正极极片100的相邻正极耳之间的间隔距离递增，且该正极极片100上的第一正极耳11、第二正极耳12、第三正极耳13和第四正极耳14的长度方向与正极主体15的宽度方向相同，而且自正极主体15的第一端指向第二端的方向上，第一正极耳11、第二正极耳12、第三正极耳13和第四正极耳14伸出正极主体15的长度递增；相类似的，负极极片100的相邻负极耳之间的间隔距离递增，且自负极主体45的第三端指向第四端的方向上，第一负极耳41、第二负极耳42、第三负极耳43和第四负极耳44伸出负极主体45的长度递增。

基于该实施例提供的正极极片100和负极极片200可以得到如图8所示的卷绕式电芯400，如图9所示，以图9的上方为卷绕式电芯400的最内侧、下方为卷绕式电芯400的最外侧，该卷绕式电芯400可以包括正极外接极耳401该正极外接极耳401可以与最靠近正极主体15的第一端、长度最短的第一正极耳11连接，而第二正极耳12、第三正极耳13和第四正极耳14可以分别朝正极外接极耳401弯折后与正极外接极耳401连接，通过该正极外接极耳401可以导通至配置该卷绕式电芯400的电池的电路保护板。

如图10所示，以图10的上方为卷绕式电芯400的最内侧、下方为卷绕式电芯400的最外侧，该卷绕式电芯400可以包括负极外接极耳402，该负极极片200也可以是自第四端指向第三端的方向上，第一负极耳41、第二负极耳42、第三负极耳43和第四负极耳44伸出负极主体45的长度递增，该负极外接极耳402可以与最靠近负极主体45的第一端、长度最短的第一负极耳41连接，而第二负极耳42、第三负极耳43和第四负极耳44可以分别朝负极外接极耳402弯折后与负极外接极耳402连接，通过该负极外接极耳402可以导通至配置该卷绕式电芯400的电池的电路保护板。

当然，在其他实施例中，该正极极片100也可以是自第二端指向第一端的方向上，第一正极耳11、第二正极耳12、第三正极耳13和第四正极耳14伸出正极主体15的长度递减，那么如图10所示，以图11的上方为卷绕式电芯400的最内侧、下方为卷绕式电芯400的最外侧正极外接极耳401可以与最靠近正极主体15的第二端、长度最短的第四正极耳14连接，而第一正极耳11、第二正极耳12和第三正极耳13和第四正极耳14可以分别朝正极外接极耳401弯折后与正极外接极耳401连接。当然，在还一些实施例中，该正极外接极耳401也可以是与正极主体15的中间的正极耳连接，以此基于该与正极外接极耳401直接焊接的正极而向两侧的正极耳的长度可以依次递增。换言之，每一正极耳中伸出正极主体15的长度与在卷绕式电芯400的厚度方向上该正极耳与正极外接极耳401的距离呈正相关。

相类似的，在其他实施例中，该负极极片200也可以是自第四端指向第三端的方向上，第一负极耳41、第二负极耳42、第三负极耳43和第四负极耳44伸出负极主体45的长度递减，那么如图12所示，以图12的上方为卷绕式电芯400的最内侧、下方为卷绕式电芯400的最外侧负极外接极耳402可以与最靠近负极主体45的第二端、长度最短的第四负极耳44连接，而第一负极耳41、第二负极耳42和第三负极耳43和第四负极耳44可以分别朝负极外接极耳402弯折后与负极外接极耳402连接。当然，在还一些实施例中，该负极外接极耳402也可以是与负极主体45的中间的负极耳连接，以此基于该与负极外接极耳402直接焊接的负极而向两侧的负极耳的长度可以依次递增。换言之，每一负极耳中伸出负极主体45的长度与在卷绕式电芯400的厚度方向上该负极耳与负极外接极耳402的距离呈正相关。

同一卷绕式电芯400中正极极片100所包括的多个正极极耳伸出正极主体15的长度的变化规律、与负极极片200所包括的多个负极极耳伸出负极主体45的长度的变化规律可以相同也可以不同，本公开对此并不进行限制。

在本公开提供的实施例中，以正极主体15的第一正极表面151和第二正极表面152分别设置第一正极涂附层2和第二正极涂附层3为例进行说明，在其他实施例中也可以是仅在第一正极表面151设置第一正极涂附层2，或者仅在第二正极表面152设置第二正极涂附层3，本公开对此并不进行限制。其次，第一正极表面151上设置的第一正极涂附层2的区域和第二正极表面152上设置的第二正极涂附层3的区域可以相同，或者也可以不同，即正极主体15上部分区域可以两侧均形成第一正极涂附层2和第二正极涂附层3，定义为双面区，部分区域可以仅在单侧形成第一正极涂附层2或者第二正极涂附层3，定义为单面区，具体可以在将该电芯极片100卷绕形成卷绕式电芯时的方案进行设计，在卷绕式电芯中卷绕后电芯极片100在厚度方向上的两侧均设置有呈另一极性的另一电芯极片时，正极主体15上的该区域可以双面区，而仅单侧设置有呈另一极性的另一电芯极片时，正极主体15上的该区域可以为单面区，从而减少空间占用，有利于提高卷绕式电芯的能量密度。负极主体45上设置的第一负极涂附层5和第二负极涂附层6可以参考正极主体15，此处不再赘述。

在上述提供的关于正极极片100和负极极片200的实施例中，第一正极耳11、第二正极耳12、第三正极耳13和第四正极耳14均是自正极主体15沿正极主体15的宽度方向延伸形成，例如可以通过对板状的正极主体15加工获得第一正极耳11、第二正极耳12、第三正极耳13和第四正极耳14。相类似的，第一负极耳41、第二负极耳42、第三负极耳43和第四负极耳44均是自负极主体45沿负极主体45的宽度方向延伸形成，例如可以通过对板状的负极主体45加工获得第一负极耳41、第二负极耳42、第三负极耳43和第四负极耳44。

在其他实施例中，如图13所示，第一正极耳11、第二正极耳12、第三正极耳13和第四正极耳14也可以区别于正极主体15成型，该正极主体15可以包括沿宽度方向凹陷的多个凹槽，每一正极耳伸入对应凹槽内与该正极主体15连接，例如可以是焊接；相类似的，如图14所示，第一负极耳41、第二负极耳42、第三负极耳43和第四负极耳44也可以区别于负极主体45成型，该负极主体45可以包括沿宽度方向凹陷的多个凹槽，每一负极耳伸入对应凹槽内与该负极主体45连接，例如可以是焊接。

基于本公开的技术方案，本公开还提供一种如图15所示的电池500，该电池500可以包括卷绕式电芯400、外壳501和保护电路板502，该外壳501可以用于封装卷绕式电芯400，实现对卷绕式电芯400的保护，且正极外接极耳401和负极外接极耳402的一部分均伸出于外壳501与保护电路板502进行电连接。

进一步地，本公开提供一种如图16所示的电子设备600，该电子设备600可以包括电池仓601、粘接层602和电池500，电池500可以通过粘接层602粘接至电池仓601内。该电子设备600可以包括手机终端、平板终端、可穿戴设备、智能家具、电子阅读器中一种或者多种，本公开对此并不进行限制。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (13)

1.一种电芯极片，其特征在于，包括集流体，所述集流体包括主体和与所述主体连接的多个极耳，多个极耳分别与所述主体连接并沿所述主体的长度方向并排设置；其中，在所述主体的长度方向上相邻极耳之间的间隔距离递增。

2.根据权利要求1所述的电芯极片，其特征在于，在所述主体的长度方向上相邻极耳之间的间隔距离等差递增。

3.根据权利要求1所述的电芯极片，其特征在于，每一极耳的长度方向与所述主体的宽度方向相同并沿主体的宽度方向伸出于所述主体，所述多个极耳伸出于所述主体的长度递增。

4.根据权利要求1所述的电芯极片，其特征在于，所述主体包括沿宽度方向凹陷的多个凹槽，每一极耳伸入相应凹槽内与所述主体连接。

5.根据权利要求1所述的电芯极片，其特征在于，所述极耳为所述主体沿宽度方向延伸形成。

6.根据权利要求1所述的电芯极片，其特征在于，所述电芯极片还包括涂附层，所述涂附层涂附于所述主体的至少一个表面。

7.根据权利要求6所述的电芯极片，其特征在于，所述主体包括相对的第一表面和第二表面，所述第一表面设置的所述涂附层的区域和所述第二表面设置所述涂附层的区域相同或者不同。

8.一种卷绕式电芯，其特征在于，包括：

隔离膜；

正极极片，所述正极极片包括如权利要求1-7中任一项所述的电芯极片，所述正极极片包括正极集流体，所述正极集流体包括正极主体和与正极主体连接的多个正极耳，自所述正极主体的第一端至第二端的方向上，相邻两个正极耳之间的间隔距离递增；

负极极片，所述负极极片包括如权利要求1-7中任一项所述的电芯极片，所述负极极片包括负极集流体，所述负极集流体包括负极主体和与负极主体连接的多个负正极耳，自所述负极主体的第三端至第四端的方向上，相邻两个负极耳之间的间隔距离递增；

其中，所述隔离膜设置于所述正极极片和所述负极极片之间，所述正极极片、所述负极极片和所述隔离膜堆叠卷绕成型所述卷绕式电芯，所述卷绕式电芯的卷绕始于所述正极极片的第一端和所述负极极片的第三端，所述正极极片的多个正极耳沿所述卷绕式电芯的厚度方向排列，所述负极极片的多个负极耳沿所述卷绕式电芯的厚度方向排列。

9.根据权利要求8所述的卷绕式电芯，其特征在于，还包括：

正极外接极耳，所述正极外接极耳与每一所述正极耳连接，每一正极耳伸出正极主体的长度、与在所述卷绕式电芯的厚度方向上每一正极耳与所述正极外接极耳的间隔距离呈正相关；

负极外接极耳，所述负极外接极耳与每一所述负极耳连接，每负极耳伸出负极主体的长度、与在所述卷绕式电芯的厚度方向上每一负极耳与所述负极外接极耳的间隔距离呈正相关。

10.根据权利要求9所述的卷绕式电芯，其特征在于，自所述第一端至所述第二端的方向上或者自所述第二端至所述第一端的方向上，所述多个正极耳伸出所述正极主体的长度递增，多个正极耳中伸出长度最小的正极耳与所述正极外接极耳焊接、其他正极耳弯折后与所述正极外接极耳焊接。

11.根据权利要求9所述的卷绕式电芯，其特征在于，自所述第三端至所述第四端的方向上或者自所述第四端至所述第三端的方向上，所述多个负极耳伸出所述负极主体的长度递增，多个负极耳中伸出长度最小的负极耳与所述负极外接极耳焊接、其他负极耳弯折后与所述负极外接极耳焊接。

12.一种电池，其特征在于，包括：

外壳；

如权利要求8-11中任一项所述的卷绕式电芯，所述卷绕式电芯封装于所述外壳，且所述正极外接极耳和所述负极外接极耳的一部分伸出于所述外壳；

保护电路板，所述保护电路板于所述正极外接极耳和所述负极外接极耳分别电连接。

13.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求12所述的电池。

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