CN217334189U - 一种电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池制备技术领域，公开了一种电池，用以解决现有技术中存在的电池中的负极片利用率较低的问题。该电池包括至少两个电芯，至少两个电芯沿第一方向堆叠设置，在相邻的两个电芯相互接触的一端，两个电芯中的一者包括第一片体，另一者包括与第一片体的极性相反的第二片体，第一片体和第二片体相对设置，且为两个电芯沿第一方向距离最近的两个片体，第一片体和第二片体之间设置有隔膜，且能够进行锂离子的传输。

Description

一种电池

技术领域

本实用新型涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种电池。

背景技术

目前的电池中，可以采用A、B电芯结构，这两个电芯的结构相同，电芯可以由负极片、隔膜、正极片卷绕形成，当将这两个电芯装入壳体后，就位于电芯最外层的负极片而言，负极片上的活性物质层仅与本电芯内与正极片活性物质相对的部分发生效用，最外层没有与正极活性物质相对的负极活性物质得不到利用，造成负极片的利用率较低，且这一不发挥效用的负极活性物质层占据电池厚度，造成电池空间的浪费，不利于电池能量密度的提升。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池，用以解决现有技术中存在的电池中的负极片利用率较低的问题。

本实用新型实施例提供一种电池，该电池包括至少两个电芯，至少两个所述电芯沿第一方向堆叠设置，在相邻的两个所述电芯相互接触的一端，两个所述电芯中的一者包括第一片体，另一者包括与所述第一片体的极性相反的第二片体，所述第一片体和所述第二片体相对设置，且为两个所述电芯沿所述第一方向距离最近的两个片体，所述第一片体和所述第二片体之间设置有隔膜，且能够进行锂离子的传输。

本实用新型有益效果如下：

该电池中，正对相邻的两个电池而言，这两个电池的结构具有差异，在这两个电池相互接触的一端，对应设置有极性相反的第一片体和第二片体，第一片体和第二片体相对设置，且第一片体和第二片体为这两个电池沿第一方向距离最近的两个片体，也就是说，第一片体和第二片体之间可以产生锂离子的转移，从而实现充放电的功能，以第一片体的极性为负，第二片体的极性为正为例，第一片体其中一个表面的活性物质可以与本电芯内的正极片表面的活性物质之间发生化学反应，另一个表面的活性物质可以与相邻的电芯内第二片体表面的活性物质之间发生化学反应，如此，就整个电池而言，提高了负极片的利用率，也提高了整个电池的能量密度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的电池的一种结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电池的另一种结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的电池的又一种结构示意图。

附图标记：

10-电芯；10a-第一电芯；10b-第二电芯；101-第一片体；102-第二片体；11-负极片；111-第一空箔区域；112-第二空箔区域；12-正极片；13-隔膜；

20-绝缘胶带；30-壳体。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

本实用新型提供一种电池，用以解决现有技术中存在的电池中的负极片利用率较低的问题。

如图1、图2、图3所示，该电池包括至少两个电芯10，至少两个电芯10沿第一方向堆叠设置，在相邻的两个电芯10相互接触的一端，两个电芯10中的一者包括第一片体101，另一者包括与第一片体101的极性相反的第二片体102，第一片体101和第二片体102相对设置，且为两个电芯10沿第一方向距离最近的两个片体，第一片体101和第二片体102之间设置有隔膜13，且能够进行锂离子的传输。

具体而言，电池中电芯10的数量可以为两个、三个、四个或其他数量，这些电芯10沿第一方向堆叠设置，第一方向为图中的箭头方向，相邻的两个电芯10之间相互接触，电芯10包括负极片11、正极片12以及隔膜13，根据电芯10的制备工艺不同，电芯10包括卷绕式电芯和叠片式电芯，其中，卷绕式电芯为隔膜13、负极片11、隔膜13、正极片12形成的层体卷绕形成，第一片体101为负极片11或正极片12的一部分，相应的，第二片体102为正极片12或负极片11的一部分；叠片式电芯由负极片11、隔膜13、正极片12层叠形成，每相邻的两层负极片11和正极片12之间均设置有隔膜13，且负极片11的数量多于正极片12的数量，第一片体101为负极片11和正极片12中的一者，第二片体102为两者中的另一者。

针对相邻的两个电芯10而言，在这两个电芯10相互接触的一端，这两个电芯10中的一者包括第一片体101，另一者包括第二片体102，第一片体101为同一极性的极片中位于电芯10最外层的片体，第二片体102为同一极性的极片中位于电芯10最外层的片体，第一片体101和第二片体102相对设置，且极性相反，同时，第一片体101和第二片体102为这两个电芯10沿第一方向距离最近的两个片体，第一片体101和第二片体102之间设置有隔膜13，除隔膜13外无其他的极片结构，隔膜13将第一片体101和第二片体102分隔开，防止第一片体101和第二片体102之间发生短路，同时，隔膜13允许锂离子通过，也就是说，以电解质溶液为介质，第一片体101和第二片体102之间可以发生化学反应，从而实现充放电的功能，以第一片体101的极性为负，第二片体102的极性为正为例，第一片体101其中一个表面的活性物质可以与本电芯10内与之相邻的正极片12表面的活性物质之间发生化学反应，另一个表面的活性物质可以与相邻的电芯10内第二片体102表面的活性物质之间发生化学反应，如此，就整个电池而言，提高了负极片11的利用率，也提高了整个电池的能量密度。

在一些实施例中，如图1、图2所示，电芯10为卷绕式电芯，为了便于描述，将相邻的两个电芯10记为第一电芯10a和第二电芯10b，第一电芯10a的负极片11的末端超出第一电芯10a的正极片12的末端以外，第二电芯10b的正极片12的末端超出第二电芯10b的负极片11的末端以外，其中：

第一片体101位于第一电芯10a的负极片11的尾部；

第二片体102位于第二电芯10b的正极片12超出第一电芯10a的负极片11的部分内。

继续参考图1、图2，第一电芯10a和第二电芯10b均为卷绕式电芯，其中，第一电芯10a可以为经正常卷绕的电芯10，具体的，第一电芯10a的负极片11的末端超出第一电芯10a的正极片12的末端以外，也就是说，负极片11的长度尺寸大于正极片12的长度尺寸，这样，可以保证负极片11具有较大的表面积，在充电过程中，锂离子从正极片12脱嵌后均可以嵌入负极片11表面，防止析锂现象的产生，第一片体101为负极片11尾部的一部分，第一片体101具体可以为负极片11的尾部中与第一电芯10a和第二电芯10b的接触面相平行的部分。

第二电芯10b的结构与第一电芯10a的结构具有差异，与第一电芯10a相比，第二电芯10b的正极片12的末端超出第二电芯10b的负极片11的末端以外，在具体实施时，可以减小负极片11的长度尺寸，使得在第二电芯10b的最外层，负极片11的尾部没有将正极片12完全覆盖，或者说，有一部分正极片12没有被最外层的负极片11所覆盖，第二片体102为这部分正极片12中的一部分，具体的，第二片体102为未被覆盖的这部分正极片12中与第一电芯10a和第二电芯10b的接触面相平行的部分。

将第一电芯10a和第二电芯10b堆叠时，使第一片体101和第二片体102所在的一端相互接触，这样，第一片体101和第二片体102相邻且相对设置，相较于极片的其它部分，第一片体101和第二片体102沿第一方向的距离最近，就第一电芯10a而言，第一片体101其中一个表面的活性物质可以与第一电芯10a内与第一片体101相邻的正极片12表面的活性物质之间发生化学反应，另一个表面的活性物质可以与第二电芯10b内第二片体102表面的活性物质之间发生化学反应，如此，提高了负极片11的利用率，也提高了整个电池的能量密度；就第二电芯10b而言，由于缩短了第二电芯10b中负极片11的长度，使得在第二电芯10b的最外层，负极片11的尾部没有延伸至第二电芯10b和第一电芯10a之间，造成一部分正极片12没有被负极片11的尾部覆盖，同时，也造成第二电芯10b较第一电芯10a更薄，这样，对整个电池起到了减薄的作用。

在另一些实施例中，如图3所示，电芯10为层叠式电芯，相邻的两个电芯10分别为第一电芯10a和第二电芯10b，第一电芯10a最外层的两个片体中至少有一个为负极片11，第二电芯10b最外层的两个片体中至少有一个为正极片12，其中：

第一片体101为第一电芯10a中最外层的负极片11，第二片体102为第二电芯10b中最外层的正极片12。

继续参考图3，第一电芯10a和第二电芯10b均为层叠式电芯，以电池仅包括第一电芯10a和第二电芯10b为例，就第一电芯10a而言，第一电芯10a可以为经正常的叠片工艺制备的电芯10，具体的，位于第一电芯10a最上层和最下层的极片均为负极片11，并且，其中的一个负极片11即为第一片体101。

第二电芯10b与第一电芯10a的结构不同，与第一电芯10a相比，第二电芯10b最外层的两个片体中的一者为负极片11，另一者为正极片12，在叠片过程中，可以省去最后一个负极片11的叠加，使得第二电芯10b最外层的一个极片为正极片12，该正极片12不再被负极片11所覆盖，该正极片12即为第二片体102。

将第一电芯10a和第二电芯10b堆叠时，使第一片体101和第二片体102所在的一端相互接触，这样，第一片体101和第二片体102相邻且相对设置，相较于其它的极片，第一片体101和第二片体102沿第一方向的距离最近，就第一电芯10a而言，第一片体101其中一个表面的活性物质可以与第一电芯10a内与第一片体101相邻的正极片12表面的活性物质之间发生化学反应，另一个表面的活性物质可以与第二电芯10b内第二片体102表面的活性物质之间发生化学反应，如此，提高了负极片11活性物质涂层的利用率，也提高了整个电池的能量密度；就第二电芯10b而言，由于省去了一个负极片11，因此，第二电芯10b较第一电芯10a更薄，对整个电池起到了减薄的效果。

上述实施例中，若第一片体101的极性为负，第二片体102的极性为正，则第二片体102表面的活性物质区域在第一方向的投影位于第一片体101表面的活性物质区域在所述第一方向的投影内，可以理解为，第一片体101表面的活性物质区域的边缘超出第二片体102表面的活性物质区域的边缘以外，或者说，第一片体101表面的活性物质区域的长宽尺寸大于第二片体102表面的活性物质区域的长宽尺寸。这样，可以保证第一片体101表面的活性物质区域具有较大的表面积，在充电过程中，锂离子从第二片体102脱嵌后均可以嵌入第一片体101表面，防止析锂现象的产生。

针对卷绕式电芯而言，如图1、图2所示，在第二电芯10b和第一电芯10a相接触的一端，第二电芯10b的正极片12的外表面设置有绝缘胶带20，绝缘胶带20的一端延伸至第二片体102的边缘，另一端被第二电芯10b中的负极片11的末端所覆盖。

继续参考图1、图2，第二电芯10b的正极片12超出第一电芯10a的负极片11的部分中，包括第二片体102，第二片体102与第一电芯10a中的第一片体101相对应，除了第二片体102外，还包括一部分，这部分不与第一片体101相对应，且也没有被外层的负极片11所覆盖，容易产生析锂现象，一旦锂结晶刺穿隔膜13，将导致正负极片发生短路，为了避免这一现象的产生，可以在正极片12的外表面设置绝缘胶带20，采用绝缘胶带20将上述的这部分片体覆盖，具体使绝缘胶带20的一端延伸至第二片体102的边缘，另一端被负极片11的末端所覆盖，绝缘胶带20不允许锂离子穿过，有效防止了析锂现象的产生。

在一些实施例中，位于电芯10最外层的负极片11包括第一空箔区域111，第一空箔区域111朝向电池的壳体30设置，这部分负极片11的外表面没有正极片12与之相对应，因此，无需涂布负极活性物质，如此，节省了材料，提高了负极材料的利用率。

如图1、图2所示，该电芯10可以为卷绕式电芯，其中，位于电芯10最外层的负极片11包括第一片体101，第一片体101的两面均涂覆有负极活性物质，第一片体101与相邻电芯10中的第二片体102相对应，两者可以发生化学反应；除第一片体101之外，位于电芯10最外层的负极片11的其它部分可以采用单面涂布，具体将朝向壳体30设置、外侧没有与之对应的正极片12的区域设置为第一空箔区域111，即在这部分区域中不涂覆负极活性物质，从而节省材料，提高负极材料的利用率，第一空箔区域111为图1、图2中负极片11的尾部表面被采用虚线绘制的锯齿线所覆盖的区域。

如图3所示，该电芯10还可以为叠片式电芯，位于电芯10最外层的一个负极片11采用单面涂布，并将该负极片11朝向电池的壳体30设置的表面设置为第一空箔区域111，第一空箔区域111为图3中的负极片表面被采用虚线绘制的锯齿线所覆盖的区域。

在一些实施例中，如图1、图2所示，电芯10为卷绕式电芯，电芯10的负极片11的头部包括第二空箔区域112，第二空箔区域112位于负极片11的内表面，且第二空箔区域112背离电芯10的正极片12设置，第二空箔区域112为图1、图2中负极片11的头部表面被采用虚线绘制的锯齿线所覆盖的区域。

具体的，继续参考图1、图2，在卷绕式电芯中，负极片11的头部采用单面涂布，由于头部的内表面被包裹在内侧，没有正极片12与之相对应，因此，这部分区域可以设置为第二空箔区域112，即无需涂布负极活性物质，如此，节省了材料，提高了负极材料的利用率。

该电池中，第一片体101和第二片体102之间设置有隔膜13，隔膜13将第一片体101和第二片体102分隔开，防止第一片体101和第二片体102之间发生短路，同时，隔膜13允许锂离子通过，第一片体101和第二片体102之间的隔膜13可以为一层，也可以为多层。

如图1所示，电芯10为卷绕式电芯，相邻的两个电芯10分别为第一电芯10a和第二电芯10b，第一片体101位于第一电芯10a，且被第一电芯10a中的隔膜13覆盖，第二片体102位于第二电芯10b，且被第二电芯10b中的隔膜13覆盖。具体的，该电芯10为隔膜13、负极片11、隔膜13、正极片12形成的层体卷绕而成，就第一电芯10a而言，在第一电芯10a的最外层，负极片11被隔膜13覆盖，第一片体101位于负极片11的尾部，第一片体101也被隔膜13覆盖；就第二电芯10b而言，负极片11被缩短，从而使得正极片12的末端超出负极片11的末端之外，而隔膜13的长度不变，正极片12超出负极片11的部分被隔膜13覆盖，这样，在第一电芯10a和第二电芯10b堆叠后，第一片体101和第二片体102之间的隔膜13的层数为多层。

如图2所示，电芯10为卷绕式电芯，相邻的两个电芯10分别为第一电芯10a和第二电芯10b，第一片体101位于第一电芯10a，且被第一电芯10a中的隔膜13覆盖，第二片体102位于第二电芯10b，且未被第二电芯10b中的隔膜13覆盖。图2所示出的电池与图1所示出的电池结构上基本相同，不同的是，就第二电芯10b而言，同时缩短了负极片11和隔膜13的长度尺寸，使得正极片12末端的一部分暴露在外，从而形成第二片体102，第二片体102直接与第一电芯10a最外层的隔膜13接触，此时，介于第一片体101和第二片体102之间的隔膜13为一层，该隔膜13将第一片体101和第二片体102分隔开，防止第一片体101和第二片体102出现短路，同时，允许锂离子通过，这样，由于负极片11和隔膜13的长度均被缩短，没有延伸至第一电芯10a和第二电芯10b之间，进一步起到了减薄的效果。

在另一些实施例中，如图3所示，电芯10为层叠式电芯，介于第一片体101和第二片体102之间的隔膜13的数量为一层，这样，既可以起到将两个极性相反的片体隔开的技术效果，又可以起到减薄的效果。

通过以上描述可以看出，本实用新型实施例中，通过在相邻的两个电芯相互接触的一端设置极性相反的第一片体和第二片体，使得第一片体和第二片体之间可以发生化学反应，从而提高了电池中负极片的利用率，并增大了电池的能量密度。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种电池，其特征在于，包括至少两个电芯，至少两个所述电芯沿第一方向堆叠设置，在相邻的两个所述电芯相互接触的一端，两个所述电芯中的一者包括第一片体，另一者包括与所述第一片体的极性相反的第二片体，所述第一片体和所述第二片体相对设置，且为两个所述电芯沿所述第一方向距离最近的两个片体，所述第一片体和所述第二片体之间设置有隔膜，且能够进行锂离子的传输。

2.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一片体的极性为负，所述第二片体的极性为正，所述第二片体表面的活性物质区域在所述第一方向的投影位于所述第一片体表面的活性物质区域在所述第一方向的投影内。

3.如权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述电芯为卷绕式电芯，相邻的两个所述电芯分别为第一电芯和第二电芯，所述第一电芯的负极片的末端超出所述第一电芯的正极片的末端以外，所述第二电芯的正极片的末端超出所述第二电芯的负极片的末端以外；

所述第一片体位于所述第一电芯的负极片的尾部；

所述第二片体位于所述第二电芯的正极片超出所述第二电芯的负极片的部分内。

4.如权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述电芯为层叠式电芯，相邻的两个所述电芯分别为第一电芯和第二电芯，所述第一电芯最外层的两个片体中至少有一个为负极片，所述第二电芯最外层的两个片体中至少有一个为正极片；

所述第一片体为所述第一电芯中最外层的负极片，所述第二片体为所述第二电芯中最外层的正极片。

5.如权利要求3所述的电池，其特征在于，在所述第二电芯和所述第一电芯相接触的一端，所述第二电芯的正极片的外表面设置有绝缘胶带，所述绝缘胶带的一端延伸至所述第二片体的边缘，另一端被所述第二电芯中的负极片的末端覆盖。

6.如权利要求1或2所述的电池，其特征在于，位于所述电芯最外层的负极片包括第一空箔区域，所述第一空箔区域朝向所述电池的壳体设置。

7.如权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述电芯为卷绕式电芯，所述电芯的负极片的头部包括第二空箔区域，所述第二空箔区域位于所述负极片的内表面，且所述第二空箔区域背离所述电芯的正极片设置。

8.如权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述电芯为卷绕式电芯，相邻的两个所述电芯分别为第一电芯和第二电芯，所述第一片体位于所述第一电芯，且被所述第一电芯中的隔膜覆盖；

所述第二片体位于所述第二电芯，且未被所述第二电芯中的隔膜覆盖。

9.如权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述电芯为层叠式电芯，介于所述第一片体和所述第二片体之间的所述隔膜的数量为一层。

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