CN217405464U - 电池正极组件、电芯及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池正极组件、电芯及电池，包括至少两片间隔分布于正极集流体组件上的正极片，所述正极组件通过所述正极集流体组件至少一次弯折。如此，结构简单，便于规模化生产，相对卷绕工艺极大减少非活性物质材料，提高电池积体与重量比能量，能够有效提升电池的活性物质的利用率、容量，同时也节约了锂材料的资源。

Description

电池正极组件、电芯及电池

技术领域

本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种电池正极组件、电芯及电池。

背景技术

近年来，电子产品的发展非常迅速，其产品的多样化，应用领域越来越广，许多电子产品为了方便顾客使用，对所用电池的容量、体积和输出功率都提出了很高的要求，正朝着便携式的趋势发展。

目前锂电池原材料的价格涨幅较大，因此为满足市场需求，开发全新的性价比较高的软包电池势在必行。现有技术中为了提高软包电池的输出功率，通过采用卷绕式电芯的方式来提高正极与负极的反应面积以提高输出电流。但现有工艺生产的软包电池有活性物质利用率低、生产成本高、高温性能差、生产效率低等明显的缺点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种电池正极组件、电芯及电池，减少非活性物质的含量，提升电池单位体积重量比能量。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电池正极组件，包括至少两片间隔分布于正极集流体组件上的正极片，所述正极组件通过所述正极集流体组件至少一次弯折。

优选地，所述正极集流体组件包括正极集流体、或至少两块容纳所述正极片的正极环及连接所述正极环的连接片。

优选地，所述正极环包括底壁和侧壁，所述正极片容置于所述底壁与所述侧壁形成的腔体中。

优选地，所述正极组件还包括正极极耳，所述正极极耳与所述正极集流体组件连接。

优选地，所述正极组件包括间隔分布于所述正极集流体组件一侧的两片正极片，所述正极组件通过正极集流体组件一次弯折。

优选地，所述正极组件包括间隔分布于所述正极集流体组件一侧的两片正极片、以及与其中任一片对应一致位于所述正极集流体组件另一侧的一片正极片，所述正极组件通过正极集流体组件一次弯折。

优选地，所述正极组件包括间隔分布于所述正极集流体组件一侧的两片正极片、以及与之对应一致位于所述正极集流体组件另一侧的两片正极片，所述正极组件通过正极集流体组件一次弯折。

优选地，所述正极组件包括间隔分布于所述正极集流体组件一侧的四片正极片、以及与之对应一致位于所述正极集流体组件另一侧的四片正极片，所述正极组件通过正极集流体组件三次弯折。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种电芯，包括正极组件、负极组件及位于所述正极组件和所述负极组件之间的隔膜；所述正极组件包括至少两片间隔分布于正极集流体组件上的正极片，所述正极组件通过所述正极集流体组件至少一次弯折将所述负极组件包叠。

第三方面，包括上述的正极组件或包括上述的电芯。

本实用新型实施例提供的一种电池正极组件、电芯及电池，包括至少两片间隔分布于正极集流体组件上的正极片，所述正极组件通过所述正极集流体组件至少一次弯折。如此，结构简单，便于规模化生产，相对卷绕工艺极大减少非活性物质材料，提高电池积体与重量比能量，能够有效提升电池的活性物质的利用率、容量，同时也节约了锂材料的资源。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中提供的正极组件的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例中提供的正极组件的结构示意图；

图3为本实用新型又一实施例中提供的正极组件的结构示意图；

图4为本实用新型还一实施例中提供的正极组件的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例中提供的正极片的结构示意图；

图6为本实用新型另一实施例中提供的正极片的结构示意图；

图7为本实用新型一实施例中提供的电芯的结构示意图；

图8为本实用新型另一实施例中提供的电芯的结构示意图；

图9为本实用新型又一实施例中提供的电芯的结构示意图；

图中，负极组件1、隔膜2、正极组件3、负极片4、负极集流体5、正极集流体组件6、正极片7、正极极耳8、负极极耳9、连接片10、正极环11。

具体实施方式

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。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实用新型的具体含义。下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

参见图1至图4，第一方面，本实用新型实施例提供了一种电池正极组件3，包括至少两片间隔分布于正极集流体组件6上的正极片7，所述正极组件3通过所述正极集流体组件6至少一次弯折。如此，便于根据定制化的设计扩展。

在一实施方式中，再次参见图4，所述正极集流体组件6包括正极集流体、或至少两块容纳所述正极片7的正极环11及连接所述正极环11的连接片10。

这里，正极集流体组件6的弯折可以通过正极集流体或者可以通过连接片10实现。正极集流体可以是铝网，可以弯折，连接片10可以是多种能够导通电的偏软的、能够实现弯折的材料，可以是铝片。

在一实施方式中，所述正极环11包括底壁和侧壁，所述正极片7容置于所述底壁与所述侧壁形成的腔体中。

这里，正极片7与底壁、侧壁紧密贴合达到优良的集流效果。

这里，正极环11的底壁可以有多个穿刺小孔，这些穿刺小孔可以将正极片7更加牢靠的固定在正极环11中。正极环11底壁小孔穿刺在与正极片7复压过程中完全紧密嵌入正极片7中，达到良好的集流接触效果。

这里，底壁中心还可以有一个大的圆孔，具体形状和尺寸不限定，可以是圆形、方形、三角形等。如此，消除分散正极环11、正极片7组合复压过程中的膨胀应力，同时兼顾良好的吸收电解液的效果。

这里，底壁的两侧可以预留与连接片10连接的焊接槽。如此，起到连接片10焊接时的定位作用，并且焊接连接片10后正极片7组件端面整体依然平整，无凸起。

这里，底壁可以预留与正极极耳8连接的位置。如此，起到正极极耳8焊接时的定位作用，并且焊正极极耳8后正极片7组件端面整体依然平整，无凸起。

在一实施方式中，所述正极组件3还包括正极极耳8，所述正极极耳8与所述正极集流体组件6连接。

这里，正极集流体组件6可以是铝网，正极极耳8可以焊接于铝网的任一位置，这里不限定于焊接等使之导电的连通方式。

在一实施方式中，所述正极组件3包括间隔分布于所述正极集流体组件6一侧的两片正极片7，所述正极组件3通过正极集流体组件6一次弯折。

这里，正极集流体组件6可以是正极集流体，正极集流体可以是铝网，可以弯折，将两个正极粉饼制作成正极压片后，形成两个大小一致的正极片7，分别对称且间隔的放置于铝网上，从间隔处进行折叠，这里先将负极组件1放置于一侧正极片7上，进行弯折，使得两个正极片7完全重叠，能够完全包覆整个负极组件1，得到正负极组件1叠成的三明治电芯。

需要说明的是，这里负极组件1可以是单独的负极片4和负极极耳9组成，也可以是由多块负极片4、负极极耳9以及负极集流体5组成的负极组件1。

在一实施方式中，所述正极组件3包括间隔分布于所述正极集流体组件6一侧的两片正极片7、以及与其中任一片对应一致位于所述正极集流体组件6另一侧的一片正极片7，所述正极组件3通过正极集流体组件6一次弯折。

这里，正极集流体组件6可以是正极集流体，正极集流体可以是铝网，可以弯折，将正极粉饼制作成正极压片后，形成三个大小一致的正极片7，其中两个分别对称且间隔的放置于铝网上，同时，在与之对应一致位于所述正极集流体组件6另一侧放置一片正极片7，从间隔处进行折叠，这里先将负极组件1放置于一侧正极片7上，进行弯折，使得两个正极片7完全重叠，能够完全包覆整个负极组件1，得到正负极组件1叠成的三明治电芯。

需要说明的是，正极集流体组件6的一侧或者两侧是否放置正极片7或者放置多片正极片7，取决于这一侧是否需要于负极组件1接触，如果不接触，可以放置正极片7，也可以不放置，如果接触，则必须放置正极片7，同时，在实现正极组件3包叠负极组件1的前提下，也可以实现正负极组件1的多次弯折。

需要说明的是，这里负极组件1可以是单独的负极片4和负极极耳9组成，也可以是由多块负极片4、负极极耳9以及负极集流体5组成的负极组件1。

在一实施方式中，所述正极组件3包括间隔分布于所述正极集流体组件6一侧的两片正极片7、以及与之对应一致位于所述正极集流体组件6另一侧的两片正极片7，所述正极组件3通过正极集流体组件6一次弯折。

这里，负极集流体5可以是铜网，可以弯折，负极片4可以是锂带，通过裁切形成四片大小一致的负极片4，其中两片分别对称且间隔的放置于铜网上，同时，在与之对应一致位于所述负极集流体5另一侧放置两片负极片4。

这里，正极集流体组件6可以是铝网，可以弯折，将正极粉饼制作成正极压片后，形成六个大小一致的正极片7，其中三片分别对称且间隔的放置于铝网上，同时，在与之对应一致位于所述正极集流体组件6另一侧放置三片正极片7。

这里，正极集流体组件6从间隔处进行折叠，所述正极组件3通过正极集流体组件6两次弯折，且弯折方向相反，所述负极组件1通过所述负极集流体5弯折，通过所述正极组件3将所述负极组件1包叠。

需要说明的是，正极集流体组件6的一侧或者两侧是否放置正极片7或者放置多片正极片7，取决于这一侧是否需要于负极组件1接触，如果不接触，可以放置正极片7，也可以不放置，如果接触，则必须放置正极片7，同时，在实现正极组件3包叠负极组件1的前提下，也可以实现正负极组件1的多次弯折。

需要说明的是，这里负极组件1可以是单独的负极片4和负极极耳9组成，也可以是由多块负极片4、负极极耳9以及负极集流体5组成的负极组件1。

在一实施方式中，所述正极组件3包括间隔分布于所述正极集流体组件6一侧的四片正极片7、以及与之对应一致位于所述正极集流体组件6另一侧的四片正极片7，所述正极组件3通过正极集流体组件6三次弯折。

这里，正极集流体组件6可以是正极集流体，正极集流体可以是铝网，可以弯折，将正极粉饼制作成正极压片后，形成八个大小一致的正极片7，其中四片分别对称且间隔的放置于铝网上，同时，在与之对应一致位于所述正极集流体组件6另一侧放置四片正极片7。

这里，正极集流体组件6从间隔处进行折叠，所述正极组件3通过正极集流体组件6四次弯折，且弯折方向相反，所述负极组件1通过所述负极集流体5弯折，通过所述正极组件3将所述负极组件1包叠。

需要说明的是，正极集流体组件6的一侧或者两侧是否放置正极片7或者放置多片正极片7，取决于这一侧是否需要于负极组件1接触，如果不接触，可以放置正极片7，也可以不放置，如果接触，则必须放置正极片7，同时，在实现正极组件3包叠负极组件1的前提下，也可以实现正负极组件1的多次弯折。

需要说明的是，这里负极组件1可以是单独的负极片4和负极极耳9组成，也可以是由多块负极片4、负极极耳9以及负极集流体5组成的负极组件1。

在一实施方式中，本实用新型实施例提供了一种电池，包括上述的正极组件1或包括上述的电芯。

再次参见图7至图9，本实用新型实施例还提供了一种电芯，包括正极组件3、负极组件1及位于所述正极组件3和所述负极组件1之间的隔膜2；所述正极组件3包括至少两片间隔分布于正极集流体组件6上的正极片7，所述正极组件3通过所述正极集流体组件6至少一次弯折将所述负极组件1包叠。

这里，负极集流体5可以是铜网/不锈钢网/镍带/镍箔等不与负极之间发生电化学反应的材料，负极片4可以是锂/钠/钾等活性物质，这里，每一正极片7的尺寸一致，这里，负极集流体5以铜网为例，两个负极片4中间放置铜网，通过适合的工艺及设备复合到一起形成负极组件1；这里，负极组件1和正极组件3都可以通过正极集流体组件6或负极集流体5实现弯折。

这里，负极组件1和正极组件3之间有隔膜2，避免正负极短路，这里隔膜2可以设置三层。

正极集流体组件6负极组件1负极组件1通过上述实施例，采用正负极组件1叠成的三明治电芯结构，相对卷绕工艺极大减少非活性物质材料，提高电池积体与重量比能量，能够有效提升电池的活性物质的利用率、容量。

这里，可以根据用户工作场景需求设计的电池容量和功率因素设计正极集流体组件6形状，将正极活性物质采用造粒粉制片等多种工艺方法压合在正极集流体组件6的一面或两面形成“三明治”组件。如此，最大限度的利用电池活性物质和电池容积，同时，制作不产生边料，不采用有机粘接剂，友好环境，提高生产效率，减少资源浪费。

这里，制作好的电芯可以是圆形、方形等多种结构，也可以置于多种电池壳内，同时，也不限定封装工艺，电池可以是方形铝壳、钢壳电池、扣式电池、软包电池等等，同时，亦可根据客户需要做成高容量型电池、高功率型电池等。

在一实施方式中，所述正极集流体组件6为可折叠结构，所述负极组件1水平方向延伸至所述正极集流体组件6，并与所述正极组件3、正极集流体组件6形成腔体。

再次参见图7至图9，这里正极集流体组件6侧面与正极组件3、负极组件1形成了腔体，即负极片4靠近所述正极集流体组件6折叠处的长度短于正极片7，避免正负极短路。

在一实施方式中，本实用新型实施例提供了一种电池，包括上述的正极组件3或包括上述的电芯。

这里，电池可以使用在电子标签、超市计价器等等工作场景中定制使用。电池可以是方形铝壳、钢壳电池、扣式电池、软包电池等等，同时，亦可根据客户需要做成高容量型电池、高功率型电池等。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型实施例提供了包括至少两片间隔分布于正极集流体组件6上的正极片7，所述正极组件3通过所述正极集流体组件6至少一次弯折。设备生产效率也有大幅提升，电芯制造设备的成本投入较低，同时也节约了包括锂在内的电池原料资源，减少排放，友好环境。具体地，

(1)优化电芯制作方法，采用三明治叠片电极电芯结构，相对卷绕工艺极大减少非活性物质材料提高电池积体与重量比能量，能够有效提升电池的活性物质的利用率和容量；

(2)三明治叠片电极电芯结构，其正极极片可以采用造粒粉、制片等多种工艺制作，负极极片可以采用复合负极，这样可以提高金属锂的利用率；

(3)优化结构设计实现自动化生产，通过集三明治叠片电极电芯结构配合软包电池现有的封装线，可以大幅提升设备产能，提升生产效率；

(4)低成本低投入的电芯制作技术，降低了生产成本；

(5)本生产工艺可应用于电池产品中，使用范围非常广泛，且可靠性强；

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和范围之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池正极组件，其特征在于，包括正极集流体组件、至少两片间隔分布于所述正极集流体组件上的正极片，所述正极组件通过所述正极集流体组件至少一次弯折。

2.根据权利要求1所述的电池正极组件，其特征在于，所述正极集流体组件包括正极集流体、或至少两块容纳所述正极片的正极环及连接所述正极环的连接片。

3.根据权利要求2所述的电池正极组件，其特征在于，所述正极环包括底壁和侧壁，所述正极片容置于所述底壁与所述侧壁形成的腔体中。

4.根据权利要求1所述的电池正极组件，其特征在于，所述正极组件还包括正极极耳，所述正极极耳与所述正极集流体组件连接。

5.根据权利要求1所述的电池正极组件，其特征在于，所述正极组件包括间隔分布于所述正极集流体组件一侧的两片正极片，所述正极组件通过正极集流体组件一次弯折。

6.根据权利要求1所述的电池正极组件，其特征在于，所述正极组件包括间隔分布于所述正极集流体组件一侧的两片正极片、以及与其中任一片对应一致位于所述正极集流体组件另一侧的一片正极片，所述正极组件通过正极集流体组件一次弯折。

7.根据权利要求1所述的电池正极组件，其特征在于，所述正极组件包括间隔分布于所述正极集流体组件一侧的两片正极片、以及与之对应一致位于所述正极集流体组件另一侧的两片正极片，所述正极组件通过正极集流体组件一次弯折。

8.根据权利要求1所述的电池正极组件，其特征在于，所述正极组件包括间隔分布于所述正极集流体组件一侧的四片正极片、以及与之对应一致位于所述正极集流体组件另一侧的四片正极片，所述正极组件通过正极集流体组件三次弯折。

9.一种电芯，其特征在于，包括正极组件、负极组件及位于所述正极组件和所述负极组件之间的隔膜；所述正极组件包括至少两片间隔分布于正极集流体组件上的正极片，所述正极组件通过所述正极集流体组件至少一次弯折将所述负极组件包叠。

10.一种电池，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的正极组件或权利要求9任一项所述的电芯。

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