CN216435936U - 电极片及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种电极片及电池包。电极片包括集流体和活性材料层，集流体的一侧表面包括多个涂覆区和多个折叠区，任意相邻的两个涂覆区之间的区域为折叠区，折痕位于折叠区内，集流体上折叠区所在部位适于构造出极耳，活性材料层涂覆于涂覆区内。本实用新型提供的电极片，无需连续涂覆，减少活性材料的浪费。此外，通过设置折叠区，并且将折痕设置在折叠区内，电极片在折叠时，由于折叠区内未涂覆活性材料，电极片更易被折叠，而且涂覆区内的活性材料层可以避开折痕位置，进而可以避免因活性材料层被折叠而导致涂层脱落。

Description

电极片及电池包

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种电极片及电池包。

背景技术

在能源和环保的压力下，结合能源资源状况和国际车辆技术的发展趋势，新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向。锂电池在车辆上已有较多的应用。

叠片电芯制作工艺，一般分为垂直层叠方式和z字形(手风琴状)折叠，垂直层叠方式需要将正极片、负极片和隔膜均预切割形成预定规格的片材，然后再一层一层叠加到另一层上，这样很消耗时间且对齐精确很难保证，费时费力。z字形(手风琴状)折叠需要将隔膜和极片形成的复合单元片进行Z形折叠，以形成叠片电芯，复合单元通常为在隔膜两侧上预先间隔粘贴好正负极片或z形折叠隔膜材料形成连续层，后将正负极片材插入在z形折叠隔膜材料层之间，正负极片需要预先切割并在折叠前或者后粘贴或者插入。而且，电芯折叠完成之后，需要用激光切割或者辊压冲切单独形成极耳结构，并分别焊接正负极片的多层极耳，由此导致电芯工艺较为复杂。

实用新型内容

本实用新型提供一种电极片及电池包，用以解决现有技术中电极片工艺复杂度高的缺陷，实现简化电极片的制造工艺、节约生产成本。

本实用新型提供一种电极片，包括：集流体，所述集流体的一侧表面包括多个涂覆区和多个折叠区，多个所述涂覆区沿所述集流体的长度方向间隔分布，每个所述涂覆区沿所述集流体的宽度方向延伸，任意相邻的两个所述涂覆区之间的区域为所述折叠区，折痕位于所述折叠区内，所述集流体上所述折叠区所在部位适于构造出极耳；活性材料层，所述活性材料层涂覆于所述涂覆区内。

根据本实用新型提供的一种电极片，所述集流体上设有多个间隔开的贯通孔。

根据本实用新型提供的一种电极片，多个所述涂覆区中的至少一个所述涂覆区具有所述贯通孔；或者，多个所述折叠区中的至少一个所述折叠区具有所述贯通孔。

根据本实用新型提供的一种电极片，所述贯通孔为圆孔、椭圆孔或者多边形孔。

根据本实用新型提供的一种电极片，在所述集流体的一侧表面上，所述集流体宽度方向上相对的两个侧边为第一侧边和第二侧边，所述第一侧边与多个所述涂覆区中任意一个所述涂覆区之间均设有第一空白区，所述第一空白区适于构造出极耳。

根据本实用新型提供的一种电极片，所述第二侧边与多个所述涂覆区中任意一个所述涂覆区之间均设有第二空白区，所述第二空白区适于构造出极耳。

本实用新型还提供一种电池包，包括依次层叠设置的正极片、隔膜和负极片，所述正极片包括正集流体和正活性材料层，所述正集流体的一侧表面包括多个正涂覆区和多个正折叠区，多个所述正涂覆区沿所述正集流体的长度方向间隔分布，每个所述正涂覆区沿所述正集流体的宽度方向延伸，任意相邻的两个所述正涂覆区之间的区域为所述正折叠区，所述正集流体上所述正折叠区所在部位适于构造出正极耳，所述正活性材料层涂覆于所述正涂覆区内；

所述负极片包括负集流体和负活性材料层，所述负集流体的一侧表面包括多个负涂覆区和多个负折叠区，多个所述负涂覆区沿所述负集流体的长度方向间隔分布，每个所述负涂覆区沿所述负集流体的宽度方向延伸，任意相邻的两个所述负涂覆区之间的区域为所述负折叠区，所述负集流体上所述负折叠区所在部位适于构造出负极耳，所述负活性材料层涂覆于所述负涂覆区内，

层叠设置的所述正极片、所述隔膜和所述负极片折叠以构造出电芯，折叠前，所述正活性材料层和所述负活性材料层相对；折叠后，所述正活性材料层和所述负活性材料层在所述电芯的厚度方向上相对。

根据本实用新型提供的一种电池包，所述电芯折叠后，所述电芯包括多个相邻的折叠部，任意相邻的两个所述折叠部之间设有胶粘层。

根据本实用新型提供的一种电池包，所述电芯在折叠方向上的宽度大于所述正活性材料在折叠方向上的宽度。

根据本实用新型提供的一种电池包，所述正极片宽度方向上的一侧突出于所述负极片宽度方向上的一侧；

所述负极片宽度方向上的另一侧突出于所述正极片宽度方向上的另一侧。

本实用新型提供的电极片，通过在集流体的长度方向上设置多个间隔开的涂覆区，这样电极片无需连续涂覆，减少活性材料的浪费。此外，通过设置折叠区，并且将折痕设置在折叠区内，电极片在折叠时，由于折叠区内未涂覆活性材料，电极片更易被折叠，而且涂覆区内的活性材料层可以避开折痕位置，进而可以避免因活性材料层被折叠而导致涂层脱落。

贯通孔的设计便于注液后，电解液从贯通孔中快速浸润电芯，缩短了浸润时间，提高了电池生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型提供的一个实施例的电极片的结构示意图；

图2是本实用新型提供的一个实施例的电极片的结构示意图；

图3是本实用新型提供的另一个实施例的电极片的结构示意图；

图4是本实用新型提供的又一个实施例的电极片的结构示意图；

图5是本实用新型提供的又一个实施例的电极片的结构示意图；

图6是本实用新型提供的未折叠的电芯的剖视示意图；

图7是图6中的局部结构示意图；

图8是本实用新型提供的未折叠的电芯的剖视示意图；

图9是本实用新型提供的未折叠的电芯的剖视示意图，其中利用辊压装置进行折叠；

图10是本实用新型提供的未折叠的电芯的剖视示意图，其中利用吹气装置进行折叠；

图11是本实用新型提供的电芯的剖视示意图，其中电芯处于折叠过程中；

图12是本实用新型提供的电芯的剖视示意图，其中电芯折叠完成；

附图标记：

电极片100，集流体110；贯通孔111；涂覆区112；折叠区113；第一空白区114；第二空白区115；活性材料层120；

正极片200；正集流体210；正涂覆区211；正折叠区212；正活性材料层220；

负极片300；负集流体310；负涂覆区311；负折叠区312；负活性材料层320；

隔膜400；折叠部700；

电芯1000；吹气装置500；辊压装置600。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

下面结合图1至图7描述根据本实用新型实施例的电极片100。需要说明的是，根据电极片100的材质，电极片100可以构造出正极片200和负极片300，例如，集流体材质可以根据电极片的正负选用铜箔或者铝箔，活性材料可以根据电极片的正负选择正极活性材料或者负极活性材料。

参见图7和图6，电极片100包括集流体110和活性材料层120。

具体而言，集流体110的一侧表面包括多个涂覆区112和多个折叠区113，多个涂覆区112沿集流体110的长度方向间隔分布，每个涂覆区112沿集流体110的宽度方向延伸，活性材料层120涂覆于涂覆区112内。任意相邻的两个涂覆区112之间的区域为折叠区113，集流体110上折叠区113所在部位适于构造出极耳。也就是说，集流体110上折叠区113所在部位可以作为极耳备选结构。可以理解的是，折叠区11可以限定出折痕区域，折叠区113不但具有折叠导引作用，还可以作为制作极耳的备选区域。

需要说明的是，电极片100可以通过Z型(或者称为手风琴状)折叠的方式折叠制成电芯1000。在折叠过程中，折痕位置可以设置在折叠区113内，这样，涂覆区112内的活性材料层120可以避开折痕位置，进而可以避免因活性材料层120被折叠而导致涂层脱落。进一步地，参见图6所示，任意相邻的两个涂覆区112之间的距离相等，由此折叠后，可以构造出形状整齐的电芯1000。例如，参见图7，任意一个折叠区113的宽度均为L。

根据本实用新型实施例的电极片100，通过在集流体110的长度方向上设置多个间隔开的涂覆区112，这样电极片100无需连续涂覆，减少活性材料的浪费。此外，通过设置折叠区113，并且将折痕设置在折叠区113内，电极片100在折叠时，由于折叠区113内未涂覆活性材料，电极片100更易被折叠，而且涂覆区112内的活性材料层120可以避开折痕位置，进而可以避免因活性材料层120被折叠而导致涂层脱落。由此，电芯1000结构可一次折叠成型，工序简单且电芯1000一致性高，在电极片100整体厚度不变的条件下，集流体110可以设计成轻薄结构；相应地，活性材料层120可以加厚，从而可以提升电池能量密度。

根据本实用新型的一些实施例，如图5和图4所示，集流体110上可以设有多个间隔开的贯通孔111。在集流体110的长度方向上，多个贯通孔111可以呈多列排布，每列内的多个贯通孔111沿集流体110的宽度方向间隔开。电解液可以通过贯通孔111浸润电极片100，通过在集流体110上开孔，可以提高电解液的浸润速度。

这里，对贯通孔111的分布位置不做具体限定，例如，在如图4所示的示例中，多个折叠区113中的至少一个折叠区113具有贯通孔111。再如，在如图5所示的示例中，多个涂覆区112中的至少一个涂覆区112具有贯通孔111。

此外，还需要说明的是，对贯通孔111的形状不做具体限定，只要其可贯穿集流体110、且方便加工即可。例如，根据本实用新型的一些实施例，贯通孔111可以为圆孔、椭圆孔或者多边形孔。

参见图1，根据本实用新型的一些实施例，在集流体110的宽度方向上，涂覆区112占满集流体110的宽度，活性材料层120涂满涂覆区112后，活性材料层120在集流体110的宽度方向上占满集流体110。

为了方便加工极耳，根据本实用新型的一些实施例，结合图2所示，在集流体110的一侧表面上，集流体110宽度方向上相对的两个侧边为第一侧边和第二侧边，第一侧边与多个涂覆区112中任意一个涂覆区112之间均设有第一空白区114，第一空白区114适于构造出极耳。可以理解的是，集流体110上的第一空白区114也可以作为制作极耳的备选部位。这里，由第一空白区114构造出的极耳可以为全极耳结构。

在一些实施例中，如图3所示，第二侧边与多个涂覆区112中任意一个涂覆区112之间均设有第二空白区115，第二空白区115适于构造出极耳。可以理解的是，集流体110上的第二空白区115也可以作为制作极耳的备选部位。这里，由第二空白区115构造出的极耳可以为全极耳结构。

需要说明的是，折叠区113、第一空白区114和第二空白区115均可以作为制作极耳的备选区域。根据电芯1000的型号、以及电极片100的需求，可以在集流体110上不同的位置设置极耳，无需单独焊接或加工极耳，由此可以增加电极片100的适用广度，使电极片100可以满足在不同位置处加工极耳的需求。同时，也可以简化电极片100的结构。

当电极片100上同时设有第一空白区114和第二空白区115时，结合图3和图8所示，可以采用错位层叠的方式叠置两个电极片100。例如，参见图8所示，电极片100分为正极片200和负极片300，正极片200和负极片300层叠设置，且正极片200和负极片300之间夹设有隔膜400，隔膜400为绝缘膜。正极片200宽度方向上的一侧(如图8所示的上侧方向)突出于负极片300宽度方向上的一侧(如图8所示的上侧方向)；负极片300宽度方向上的另一侧(如图8所示的下侧方向)突出于正极片200宽度方向上的另一侧(如图8所示的下侧方向)。

参见图6-图11所示，根据本实用新型实施例的电池包，包括依次层叠设置的正极片200、隔膜400和负极片300。

具体而言，如图7和图6所示，正极片200包括正集流体210和正活性材料层220。正集流体210的一侧表面包括多个正涂覆区211和多个正折叠区212。多个正涂覆区211沿正集流体210的长度方向间隔分布，每个正涂覆区211沿正集流体210的宽度方向延伸，任意相邻的两个正涂覆区211之间的区域为正折叠区212，正集流体210上正折叠区212所在部位适于构造出正极耳，正活性材料层220涂覆于正涂覆区211内。

如图7和图6所示，负极片300包括负集流体310和负活性材料层320。负集流体310的一侧表面包括多个负涂覆区311和多个负折叠区312。多个负涂覆区311沿负集流体310的长度方向间隔分布，每个负涂覆区311沿负集流体310的宽度方向延伸。任意相邻的两个负涂覆区311之间的区域为负折叠区312，负集流体310上负折叠区312所在部位适于构造出负极耳，负活性材料层320涂覆于负涂覆区311内。

层叠设置的正极片200、隔膜400和负极片300折叠以构造出电芯1000，折叠前，正活性材料层220和负活性材料层320相对；折叠后，正活性材料层220和负活性材料层320在电芯1000的厚度方向上相对。

可以理解的是，正集流体210朝向隔膜400的单侧表面设有正活性材料。负集流体310朝向隔膜400的单侧表面设有负活性材料。

根据本实用新型实施例的电池包，通过在正集流体210或者负集流体310的长度方向上设置多个间隔开的涂覆区，这样电极片100无需连续涂覆，减少活性材料的浪费。此外，通过设置正折叠区212和负折叠区312，并且将折痕设置在对应的折叠区内，电极片100在折叠时，由于折叠区内未涂覆活性材料，电极片100更易被折叠，而且对应的涂覆区内的活性材料层可以避开折痕位置，进而可以避免因活性材料层被折叠而导致涂层脱落。由此，电芯1000结构可一次折叠成型，工序简单且电芯1000一致性高，在负极片300或正极片200整体厚度不变的条件下，集流体可以设计成轻薄结构，活性材料层可以加厚，从而可以提升电池能量密度。

根据本实用新型的一些实施例，参见图11和图12，折叠后，电芯1000包括多个相邻的折叠部700，任意相邻的两个折叠部700之间设有胶粘层。这样，可以利用粘接力，将折叠后的多个折叠部700粘接，从而可以加固电芯1000的折叠成型效果。进一步地，胶粘层位置与活性材料层相对应，从而在完成折叠工艺后，可以进一步加强电芯1000成型效果。

根据本实用新型的一些实施例，结合图12可知，电芯1000在折叠方向上的宽度大于正活性材料在折叠方向上的宽度。在折叠时，可以采用折痕成型装置，折痕成型装置是一种利用机械力压出或风力吹出凹痕的折痕成型的装置。折痕成型装置可以为两组，在电芯1000的两侧相对设置，可为上下设置或者左右设置。参见图9，折痕成型装置可以为辊压装置600；参见图10，折痕成型装置可以为吹气装置500。

此外，还需要说明的是，如上所述的电池包可以用于作业机械，例如电动卡车、电动挖掘机、电动起重机等。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电极片，其特征在于，包括：

集流体，所述集流体的一侧表面包括多个涂覆区和多个折叠区，多个所述涂覆区沿所述集流体的长度方向间隔分布，每个所述涂覆区沿所述集流体的宽度方向延伸，任意相邻的两个所述涂覆区之间的区域为所述折叠区，折痕位于所述折叠区内，所述集流体上所述折叠区所在部位适于构造出极耳；

活性材料层，所述活性材料层涂覆于所述涂覆区内。

2.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述集流体上设有多个间隔开的贯通孔。

3.根据权利要求2所述的电极片，其特征在于，多个所述涂覆区中的至少一个所述涂覆区具有所述贯通孔；

或者，多个所述折叠区中的至少一个所述折叠区具有所述贯通孔。

4.根据权利要求2所述的电极片，其特征在于，所述贯通孔为圆孔、椭圆孔或者多边形孔。

5.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，在所述集流体的一侧表面上，所述集流体宽度方向上相对的两个侧边为第一侧边和第二侧边，所述第一侧边与多个所述涂覆区中任意一个所述涂覆区之间均设有第一空白区，所述第一空白区适于构造出极耳。

6.根据权利要求5所述的电极片，其特征在于，所述第二侧边与多个所述涂覆区中任意一个所述涂覆区之间均设有第二空白区，所述第二空白区适于构造出极耳。

7.一种电池包，其特征在于，包括依次层叠设置的正极片、隔膜和负极片，

其中，所述正极片包括正集流体和正活性材料层，所述正集流体的一侧表面包括多个正涂覆区和多个正折叠区，多个所述正涂覆区沿所述正集流体的长度方向间隔分布，每个所述正涂覆区沿所述正集流体的宽度方向延伸，任意相邻的两个所述正涂覆区之间的区域为所述正折叠区，所述正集流体上所述正折叠区所在部位适于构造出正极耳，所述正活性材料层涂覆于所述正涂覆区内；

所述负极片包括负集流体和负活性材料层，所述负集流体的一侧表面包括多个负涂覆区和多个负折叠区，多个所述负涂覆区沿所述负集流体的长度方向间隔分布，每个所述负涂覆区沿所述负集流体的宽度方向延伸，任意相邻的两个所述负涂覆区之间的区域为所述负折叠区，所述负集流体上所述负折叠区所在部位适于构造出负极耳，所述负活性材料层涂覆于所述负涂覆区内，

层叠设置的所述正极片、所述隔膜和所述负极片折叠以构造出电芯，折叠前，所述正活性材料层和所述负活性材料层相对；折叠后，所述正活性材料层和所述负活性材料层在所述电芯的厚度方向上相对。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述电芯折叠后，所述电芯包括多个相邻的折叠部，任意相邻的两个所述折叠部之间设有胶粘层。

9.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述电芯在折叠方向上的宽度大于所述正活性材料在折叠方向上的宽度。

10.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述正极片宽度方向上的一侧突出于所述负极片宽度方向上的一侧；

所述负极片宽度方向上的另一侧突出于所述正极片宽度方向上的另一侧。

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