CN216850240U - 一种电芯及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电芯及电池，包括电芯本体和极耳，所述电芯本体包括相对设置的两个端面以及位于两个所述端面之间的两个侧面，所述极耳与所述电芯本体的所述端面相连并延伸至所述电芯本体的所述侧面，且位于所述侧面的所述极耳延伸凸出于所述电芯本体。本实用新型中极耳呈三维立体结构，并贴合在电芯本体的四周，增大了极耳与电芯本体的焊接面积，保证极耳与电芯本体的集流体有充足的焊接面积，从而能够提升电芯极片的过流能力，降低电芯的内阻，不仅有利于提升电芯的快充能力，还有利于加强散热能力，降低电芯使用过程的温升，提高电芯的安全性能。

Description

一种电芯及电池

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体而言，涉及一种电芯及电池。

背景技术

锂离子电池是一种新型二次电池，它主要依靠锂离子再正极和负极之间的移动来工作，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型储能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。

目前，为了适应新能源汽车的需求，BEV(Battery Electric vehicle，电池动力汽车)电芯朝着长度尺寸越来越长的方向发展，使电芯的容量也更大。但常规的“B”型电芯，即正、负极耳分别设置于电芯长度方向的两端的电芯，极耳与电芯集流体的连接面积小，使得电芯的内阻偏大，集流体与极耳连接处过流压力大，在大倍率充电时，电芯温升过高，限制了电芯的快充能力。

实用新型内容

本实用新型旨在解决极耳与集流体的过流能力难以满足现有需求的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种电芯，包括电芯本体和极耳，其中：

所述电芯本体包括相对设置的两个端面以及位于两个所述端面之间的两个侧面，所述极耳与所述电芯本体的所述端面相连并延伸至所述电芯本体的所述侧面，且位于所述侧面的所述极耳延伸凸出于所述电芯本体。

进一步地，所述电芯本体包括多个极片，所述极耳包括第一连接部、第二连接部和极耳突出部，所述第一连接部设置于所述电芯本体的所述端面且与至少一个极片相连接，所述第二连接部延伸至所述电芯本体的所述侧面，所述极耳突出部与所述第二连接部相连且延伸凸出于所述电芯本体。

进一步地，包括两个极耳，两个所述极耳的两个所述极耳突出部位于所述电芯本体的同一侧，或两个所述极耳突出部分别位于所述电芯本体相对的两侧。

进一步地，所述第一连接部设置于所述电芯本体的长度方向，且所述第一连接部的长度为所述电芯本体长度的20％至100％；所述第二连接部设置于所述电芯本体的宽度方向，且所述第二连接部的宽度为所述电芯本体宽度的5％至100％。

进一步地，所述第一连接部和所述第二连接部连接，且所述第一连接部贴合于所述端面，所述第二连接部贴合于所述侧面，所述第一连接部和所述第二连接部的连接处贴合在所述电芯本体的角部，所述第一连接部和所述第二连接部的连接处呈圆弧状或直角状。

进一步地，所述极耳突出部垂设于所述第二连接部，所述极耳突出部的宽度为所述电芯本体宽度的5％至100％。

进一步地，还包括极耳胶，所述极耳胶设置在所述极耳突出部上，且所述极耳胶的宽度大于所述极耳突出部的宽度。

进一步地，所述极耳的厚度范围为0.3mm至3mm。

进一步地，所述电芯本体包括集流体，所述集流体包括涂膏区和空箔区，所述空箔区的长度为所述电芯本体长度的20％至100％，所述极耳焊接在所述空箔区上。

本实用新型第二方面提供了一种电池，包括第一方面任一项所述的电芯，还包括壳体，所述电芯封装于所述壳体内。

本实用新型所述的电芯，极耳呈三维立体结构，并贴合在电芯本体的四周，增大了极耳与电芯本体的焊接面积，保证极耳与电芯本体的集流体有充足的焊接面积，从而能够提升电芯极片的过流能力，降低电芯的内阻，不仅有利于提升电芯的快充能力，还有利于加强散热能力，降低电芯使用过程的温升，提高电芯的安全性能；此外，极耳贴合在电芯本体的四周，使得电芯本体的四周有一定强度的力度支撑，提升了电芯重物冲击的可靠性和安全性，也使得软包电芯在Pack端的CTP结构得以实现。

附图说明

图1为本实用新型实施例中电芯的一种结构；

图2为本实用新型实施例中电芯的另一种结构。

附图标记说明：

1-电芯本体；2-极耳；

21-第一连接部；22-第二连接部；23-极耳突出部；24-极耳胶。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、详尽地描述。在本实用新型地描述中，需要说明的是，本文提供的坐标系XYZ中，X轴正向代表的左方，X轴的反向代表右方，Y轴的正向代表上方，Y轴的反向代表下方，Z轴的正向代表后方，Z轴的反向代表前方。同时，要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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。

在本说明书的描述中，术语“在上述实施例的基础上”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个优选实施例或优选示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

为了对本实用新型进行进一步详细说明，下面将结合具体实施例对本实用新型进行进一步说明。

结合图1和图2所示，本申请的实施例第一方面提供了一种电芯，包括电芯本体1和极耳2，其中：

电芯本体1包括相对设置的两个端面以及位于两个端面之间的两个侧面，端面沿电芯本体1的长度方向设置，侧面沿电芯本体1的宽度方向设置；

极耳2与电芯本体1的端面相连并延伸至电芯本体1的侧面，且位于侧面的极耳2延伸凸出于电芯本体1。

本实用新型提供的电芯，极耳呈三维立体结构，并贴合在电芯本体的四周，增大了极耳与电芯本体的焊接面积，保证极耳与电芯本体的集流体有充足的焊接面积，从而能够提升电芯极片的过流能力，降低电芯的内阻，不仅有利于提升电芯的快充能力，还有利于加强散热能力，降低电芯使用过程的温升，提高电芯的安全性能；此外，极耳贴合在电芯本体的四周，使得电芯本体的四周有一定强度的力度支撑，提升了电芯重物冲击的可靠性和安全性，也使得软包电芯在Pack端的CTP结构得以实现。

电芯本体1的两个表面分别为前表面和后表面，两个表面为电芯本体1的长度和宽度形成的平面，即两个表面与xy形成的平面平行；电芯本体1的两个端面分别为上端面和下端面，两个端面为电芯本体1的长度和高度形成的平面，即两个端面与xz形成的平面平行；电芯本体1的两个侧面分别为左侧面和右侧面，两个侧面为电芯本体1的宽度和高度形成的平面，即两个侧面与yz形成的平面平行；各个表面、端面和侧面的交接处形成电芯本体1的角部。

两个极耳2均包括第一连接部21、第二连接部22和极耳突出部23，两个第一连接部21分别贴合在电芯本体1的上端面和下端面上，且每个第一连接部21至少与一个极片相连接；两个第二连接部22分别贴合在电芯本体1的左端面和右端面上，第一连接部21和第二连接部22之间的夹角为90°；极耳突出部23与第二连接部22连接，并朝着电芯本体1的长度方向延伸凸出于电芯本体1。

两个极耳突出部23可以设置在电芯本体1的同一侧，即两个极耳突出部23均设置在电芯本体1的左侧面，或两个极耳突出部23均设置在电芯本体1的右侧面；两个极耳突出部23也可以设置在电芯本体1相对的两侧，即一个极耳突出部23设置在电芯本体1的左侧面，另一个极耳突出部23设置在电芯本体1的右侧面。

极耳2的第一连接部21和第二连接部22贴合在电芯本体1的两个端面和两个侧面，不会增加电芯本体1的厚度，对电芯的能量密度没有影响，该极耳结构不仅有利于提升极耳2的空间利用率，且使电芯本体1的四周有一定强度的力度支撑，另外，极耳突出部23与第二连接部22连接，并朝着电芯本体1的长度方向延伸凸出于电芯本体1，不影响电芯的封装。

极耳2第一连接部21和第二连接部22的尺寸可以与电芯本体1的尺寸相同，也可以小于电芯本体1的尺寸。但为了不增大电芯的体积，并避免尺寸过小无法起到降低内阻和电流密度的作用，第一连接部21的长度和第二连接部22的宽度之和大于极耳突出部23的宽度。具体地，第一连接部21的长度(即沿x轴方向的尺寸)为电芯本体1长度的20％至100％，第二连接部22的宽度(即沿y轴方向的尺寸)为电芯本体1宽度的5％至100％。

较佳地，结合图1所示，第一连接部21的长度为电芯本体1长度的100％，第二连接部22的宽度为电芯本体1宽度的100％，即第一连接部21的长度与电芯本体1的长度相同，第二连接部22的宽度与电芯本体1的宽度相同，由此，将电芯本体1的两个端面和两个侧面完全覆盖，能够最大限度地提升电芯的过流能力。

结合图2所示，第一连接部21的长度小于电芯本体1的长度，第一连接部21包括第一端和第二端(图2中未标示)，第一端和第二端均靠近电芯本体1的角部设置，第一端和第二端之间为电芯本体1，且第一连接部21的长度等于第一端的长度和第二端的长度之和。同样地，若第二连接部22的宽度小于电芯本体1的宽度，则第二连接部22包括第三端和第四端，第三端和第四端均靠近电芯本体1的角部设置，且第二连接部22的宽度等于第三端的宽度和第四端的宽度之和。第一端和第三端连接成一体，并对电芯本体1左侧面的角部进行围合，第二端和第四端连接成一体，并对电芯本体1右侧面的角部进行围合，以提高电芯的结构强度，并避免电芯的角部损坏。

不论第一连接部21的长度与电芯本体1的长度是否相同，第二连接部21的宽度与电芯本体1的宽度是否相同，第一连接部21和第二连接部22均连接在一起，并贴合在电芯本体1的角部，以对电芯本体1的角部进行支撑和保护。

第一连接部21和第二连接部22的连接处呈圆弧状或者直角状，为了避免后续封装时，损坏壳体，在上述实施例的基础上，第一连接部21和第二连接部22的连接处呈圆弧状。

极耳突出部23垂直于第二连接部22设置，且极耳突出部23可以设置在第二连接部22的任意位置，本申请对此不做进一步的限定，只要极耳突出部23与第二连接部22垂直设置即可。极耳突出部23与第二连接部22连接成一体，且极耳突出部23可以是第二连接部22沿着电芯本体1的长度方向延伸得到，极耳突出部23也可以是单独的一部分，通过焊接在第二连接部22与第二连接部22一体连接。极耳突出部23的宽度(即沿y轴方向的尺寸)为电芯本体1宽度的5％至100％。本申请对极耳突出部23的长度不做进一步地限定，本领域的技术人员可以根据实际情况进行设置。

极耳2上还设置有极耳胶24，极耳胶24设置在极耳突出部23上，极耳胶24设置在靠近电芯本体1的一侧，且极耳胶24的宽度大于极耳突出部23的宽度(即沿y轴方向的尺寸)，由此，不仅能便于极耳2与壳体封装连接，保证极耳2的边缘封装密封性和绝缘性的问题，还能防止极耳突出部23与壳体相连接时刺破壳体。

极耳2的第一连接部21、第二连接部22和极耳突出部23可以通过焊接一体连接，也可以将第一连接部21和第二连接部22焊接在一起，第二连接部22和极耳突出部23焊接在一起，还可以将第一连接部21、第二连接部22和极耳突出部23分别焊接在电芯本体1上，本申请对此不做进一步地限定，本领域的技术人员可以根据实际情况进行选择。

第一连接部21沿z轴方向的尺寸和第二连接部22沿z轴方向的尺寸可以与电芯本体1沿z轴方向的尺寸相同，也可以小于电芯本体1沿z轴方向的尺寸，也即第一连接部21和第二连接部22沿z轴方向可以将电芯本体1完全覆盖，也可以将电芯本体1部分覆盖，但为了避免沿z轴方向的尺寸过小，过流能力较小，无法起到降低内阻和电流密度的作用，也避免沿z轴方向的尺寸过大，提高焊接与封装的难度，从而提高电芯制程的难度，第一连接部21沿z轴方向的尺寸为电芯本体1沿z轴方向的尺寸的5％至100％，第二连接部22沿z轴方向的尺寸为电芯本体1沿z轴方向的尺寸的5％至100％。

需要说明的是，极耳2包括正极耳和负极耳，第一连接部21、第二连接部22和极耳突出部23各有两个，其中，一组第一连接部21、第二连接部22和极耳突出部23连接成一体，形成正极耳，另一组第一连接部21、第二连接部22和极耳突出部23连接成一体，形成负极耳。

极耳2的厚度范围为0.3mm至3mm。由此，能够提高电芯本体四周的力度支撑，进一步提高电芯重物冲击的可靠性和安全性。

极耳2的材质为铝箔、铜箔、镍箔和铜镀镍箔等金属箔中的一种或几种，在上述实施例的基础上，正极耳的材质为铝箔，负极耳的材质为铜镀镍箔，由此，能够进一步提高软包电芯的结构强度。

电芯本体1包括正极片、负极片以及设置在正极片和负极片之间的隔膜(图中均未标示)，正极片、负极片和隔膜交替叠置形成电芯本体1；正极片包括正极集流体，正极集流体包括设置有正极活性物质层的正极涂膏区和未设置正极活性物质层的正极空箔区；负极片包括负极集流体，负极集流体包括设置有负极活性物质层的负极涂膏区和未设置负极活性物质层的负极空箔区。正极涂膏区和负极涂膏区重叠在一起，形成电芯本体1的涂膏区，正极空箔区和负极空箔区可以分别设置在涂膏区相对的两端，形成电芯本体1的空箔区；也可以是正极涂膏区和负极涂膏区重叠在一起，形成电芯本体1的涂膏区，正极空箔区和负极空箔区设置在涂膏区的同一端，形成电芯本体1的空箔区。极耳2焊接在电芯本体1的空箔区上。

空箔区的长度可以与电芯本体1的长度相同，也可以小于电芯本体1的长度。但为了能够降低封装的难度，并避免尺寸过小无法起到降低内阻和电流密度的作用，在上述实施例的基础上，空箔区的长度为电芯本体1长度的20％至100％。较佳地，空箔区的长度为电芯本体1长度的100％，即涂膏区和空箔区沿电芯本体1的宽度方向设置，且空箔区与极耳2第一连接部21的焊接长度也为电芯本体1长度的100％，由此，能够最大限度地提升电芯的过流能力。

本申请的实施例第二方面提供了一种电池，包括电芯和壳体，其中，电芯为第一方面的电芯，壳体内部形成容纳腔，电芯本体1封装于容纳腔内，极耳2的第一连接部21和第二连接部22也封装于容纳腔内，极耳突出部23的一端与电芯本体1连接、另一端延伸至壳体的外部。

本实用新型提供的电池包括了上述的电芯结构。由于本实施例的技术方案包含了上述实施例的全部技术方案，因此至少能实现上述实施例的全部技术效果，此处不再一一赘述。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电芯，其特征在于，包括电芯本体和极耳，其中：

所述电芯本体包括相对设置的两个端面以及位于两个所述端面之间的两个侧面，所述极耳与所述电芯本体的所述端面相连并延伸至所述电芯本体的所述侧面，且位于所述侧面的所述极耳延伸凸出于所述电芯本体。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述电芯本体包括多个极片，所述极耳包括第一连接部、第二连接部和极耳突出部，所述第一连接部设置于所述电芯本体的所述端面且与至少一个极片相连接，所述第二连接部延伸至所述电芯本体的所述侧面，所述极耳突出部与所述第二连接部相连且延伸凸出于所述电芯本体。

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，包括两个极耳，两个所述极耳的两个所述极耳突出部位于所述电芯本体的同一侧，或两个所述极耳突出部分别位于所述电芯本体相对的两侧。

4.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述第一连接部设置于所述电芯本体的长度方向，且所述第一连接部的长度为所述电芯本体长度的20％至100％；所述第二连接部设置于所述电芯本体的宽度方向，且所述第二连接部的宽度为所述电芯本体宽度的5％至100％。

5.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述第一连接部和所述第二连接部连接，且所述第一连接部贴合于所述端面，所述第二连接部贴合于所述侧面，所述第一连接部和所述第二连接部的连接处贴合在所述电芯本体的角部，所述第一连接部和所述第二连接部的连接处呈圆弧状或直角状。

6.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述极耳突出部垂设于所述第二连接部，所述极耳突出部的宽度为所述电芯本体宽度的5％至100％。

7.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，还包括极耳胶，所述极耳胶设置在所述极耳突出部上，且所述极耳胶的宽度大于所述极耳突出部宽度。

8.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述极耳的厚度范围为0.3mm至3mm。

9.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述电芯本体包括集流体，所述集流体包括涂膏区和空箔区，所述空箔区的长度为所述电芯本体长度的20％至100％，所述极耳焊接在所述空箔区上。

10.一种电池，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的电芯，还包括壳体，所述电芯封装于所述壳体内。

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