CN217485483U - 一种电池及储能装置 - Google Patents

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CN217485483U CN202221230821.0U CN202221230821U CN217485483U CN 217485483 U CN217485483 U CN 217485483U CN 202221230821 U CN202221230821 U CN 202221230821U CN 217485483 U CN217485483 U CN 217485483U
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焦叶辉
袁增英
马坤
陈圣立
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Abstract

本申请公开了一种电池及储能装置，涉及储能技术领域。该电池包括壳体，所述壳体包括相对设置的盖板组件和底板，以及位于所述盖板组件和所述底板之间的主体部，所述壳体内设置有卷芯，所述卷芯包括层叠设置的第一极片、隔膜和第二极片，所述第一极片一体成型设置有第一增厚部，所述第二极片一体成型设置有第二增厚部，所述第一极片和所述第二极片均包括涂覆区和未涂覆区，所述第一增厚部和所述第二增厚部位于所述未涂覆区。能够提升连接的过流能力和连接可靠性。

Description

一种电池及储能装置
技术领域
本申请涉及储能技术领域，具体而言，涉及一种电池及储能装置。
背景技术
锂电池的主要结构通常由壳体、电池卷芯和电池盖板构成，在对电池的正极端和负极端进行焊接前，一般使用揉极耳的方式，将较高的极耳通过机械搓揉的形式揉成较矮的一个实体。这种方式极耳揉平容易出现金属屑，并且无法控制各处的均一性，揉成的实体也存在较多空隙，长期受力时仍会发生明显变形，焊接时可能出现虚焊。若连接处连接不好或连接失效，将导致发热严重，造成电池温度过高，严重时导致电池失效，影响电池的安全性和循环寿命。
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种电池及储能装置，能够提升连接的过流能力和连接可靠性。
本申请的实施例是这样实现的：
本申请实施例的一方面，提供一种电池，包括壳体，所述壳体包括相对设置的盖板组件和底板，以及位于所述盖板组件和所述底板之间的主体部，所述壳体内设置有卷芯，所述卷芯包括层叠设置的第一极片、隔膜和第二极片，所述第一极片和所述第二极片极性相反，所述第一极片一体成型设置有第一增厚部，所述第二极片一体成型设置有第二增厚部所述第一极片和所述第二极片均包括涂覆区和未涂覆区，所述第一增厚部和所述第二增厚部位于所述未涂覆区。
可选地，所述第一增厚部与所述盖板组件连接，所述第二增厚部与所述底板或所述盖板组件连接。
可选地，所述第一增厚部和所述第二增厚部覆盖所述未涂覆区的部分或全部区域。
可选地，所述第一极片的涂覆区涂覆有第一活性物质层，所述第一活性物质层的厚度与所述第一增厚部增厚的厚度一致；所述第二极片的涂覆区涂覆有第二活性物质层，所述第二活性物质层的厚度与所述第二增厚部增厚的厚度一致。
可选地，所述第一增厚部向所述第一极片厚度方向的一侧增厚，或，所述第一增厚部向所述第一极片厚度方向的双侧增厚；所述第二增厚部向所述第二极片厚度方向的一侧增厚，或，所述第二增厚部向所述第二极片厚度方向的双侧增厚。
可选地，所述第一极片的未涂覆区设置有波浪形弯折结构，以形成所述第一增厚部；所述第二极片的未涂覆区设置有波浪形弯折结构，以形成所述第二增厚部。
可选地，所述第一极片的未涂覆区设置有折边，以形成所述第一增厚部；所述第二极片的未涂覆区设置有折边，以形成所述第二增厚部。
可选地，所述第一极片为正极片，所述第二极片为负极片。
可选地，所述第一增厚部增厚的厚度为D1，其中，0.01mm≤D1≤1mm；所述第二增厚部增厚的厚度为D2，其中，0.01mm≤D2≤1mm。
本申请实施例的另一方面，提供一种储能装置，包括如上所述任意一项所述的电池。
本申请实施例的有益效果包括：
本申请实施例提供的电池，通过壳体，以及设置在壳体内的卷芯，所述卷芯包括层叠设置的第一极片、隔膜和第二极片，所述第一极片和所述第二极片极性相反，所述第一极片一体成型设置有第一增厚部，所述第二极片一体成型设置有第二增厚部，所述第一极片和所述第二极片均包括涂覆区和未涂覆区，所述第一增厚部和所述第二增厚部位于所述未涂覆区。采用上述形式，第一增厚部和第二增厚部均卷绕形成一个密实的集流体端部，这个密实的集流端部外观平整，内部致密，能持续承受较大外力而不变形，焊接时可形成可靠的焊点，有利于提升连接的过流能力和连接可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的电池的结构示意图之一；
图2为本申请实施例提供的电池的结构示意图之二；
图3为本申请实施例提供的第一极片(第二极片)的结构示意图之一；
图4为本申请实施例提供的第一极片(第二极片)的结构示意图之二；
图5为本申请实施例提供的第一极片(第二极片)的结构示意图之三；
图6为本申请实施例提供的第一极片(第二极片)的结构示意图之四。
图标：110-壳体；112-底板；120-盖板组件；130-第一极片；132-第一增厚部；140-隔膜；150-第二极片；152-第二增厚部；160-第一活性物质层；170-第二活性物质层。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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申请中的具体含义。
在对电池的正极端和负极端进行焊接前，一般使用揉极耳的方式，将较高的极耳通过机械搓揉的形式揉成较矮的一个实体。这种方式极耳揉平容易出现金属屑，并且无法控制各处的均一性，揉成的实体也存在较多空隙，长期受力时仍会发生明显变形，焊接时可能出现虚焊。若连接处连接不好或连接失效，将导致发热严重，造成电池温度过高，严重时导致电池失效，影响电池的安全性和循环寿命。针对上述问题，本申请实施例提供以下技术方案，以提升连接的过流能力和连接可靠性。
请参照图1和图2，本实施例提供一种电池，包括壳体110，壳体110包括相对设置的盖板组件120和底板112，以及位于盖板组件120和底板112之间的主体部，壳体110内设置有卷芯，卷芯包括层叠设置的第一极片130、隔膜140和第二极片150，第一极片130和第二极片150极性相反，第一极片130一体成型设置有第一增厚部132，第二极片150一体成型设置有第二增厚部152，第一极片130和第二极片150均包括涂覆区和未涂覆区，第一增厚部132和第二增厚部152位于未涂覆区。
具体的，卷芯通过层叠设置的第一极片130、隔膜140和第二极片150，使得在卷芯的相对两端或其中一端形成集流体端部，以便于形成上述连接关系。在第一极片130进行卷绕时，由于第一极片130设置的第一增厚部132，使得卷绕形成的集流端部密实紧致，避免因第一极片130本身较薄，卷绕后还具有空隙造成受力变形。
同样的，在第二极片150进行卷绕时，第二极片150也同时进行卷绕，此时，由于第二极片150设置的第二增厚部152，使得卷绕形成的集流端部密实紧致，避免因第二极片150本身较薄，卷绕后还具有空隙造成受力变形。本申请实施例提供的卷芯结构，由于第一极片130与第一增厚部132之间一体成型设置，且第二极片150与第二增厚部152之间也一体成型设置，在卷绕过程中，只需要将对应的层级明确后直接卷绕即可，整个制造过程简单可靠，有利于提升操作效率，以及导通的可靠性。
需要说明的是，底板112与主体部之间可以一体形成设置，也可以采用焊接的连接方式，盖板组件120与主体部之间可以采用焊接连接的形式连接。具体实施时，可以根据需要灵活设置，以方便电池的组装为准。
本申请实施例提供的电池，通过壳体110，以便于将卷芯置入壳体110内，并将卷芯通过第一增厚部132之间卷绕形成的集流体端部能够与盖板组件120之间焊接连接，从而形成电池其中一个电极的连接端。同时，第二增厚部152之间卷绕形成的集流体端部可以与底板112或盖板组件120连接，从而形成电池另一个电极的连接端。另外，第一极片130与第一增厚部132之间一体成型设置，且第二极片150与第二增厚部152之间一体成型设置，使得连接处可靠稳定。第一增厚部132和第二增厚部152位于未涂覆区，采用上述形式，第一增厚部132和第二增厚部152均卷绕形成一个密实的集流体端部，这个密实的集流端部外观平整，内部致密，能持续承受较大外力而不变形，焊接时可形成可靠的焊点，有利于提升连接的过流能力和连接可靠性。
在本申请的可选实施例中，第一增厚部132与盖板组件120连接，第二增厚部152与底板112或盖板组件120连接。
具体的，当第一增厚部132与盖板组件120连接，且第二增厚部152与底板112连接时，盖板组件120包括与第一增厚部132对应的单极柱；当第一增厚部132和第二增厚部152分别与盖板组件120连接时，盖板组件120包括分别与第一增厚部132和第二增厚152部对应的双极柱，其中，双极柱的极性相反。
可以理解的，当第一增厚部132与盖板组件120连接，且第二增厚部152与底板112连接时，盖板组件120可以作为正极，也可以作为负极，在盖板组件120作为正极的情况下，底板112则作为负极，在盖板组件120作为负极的情况下，底板112则作为正极。当第一增厚部132和第二增厚部152分别与盖板组件120连接时，由于第一增厚部132和第二增厚部152位于卷芯的同一侧，为了保证第一增厚部132和第二增厚部152能够分别与对应的双极柱连接，需要在第一增厚部132和第二增厚部152处分别设置缺口，以使卷绕后的第一增厚部132和第二增厚部152分别位于卷芯的相对两边，以保证稳定的连接。
另外，第一极片130的涂覆区用于涂覆第一活性物质层160，第二极片150的涂覆区用于涂覆第二活性物质层170，其中，第一活性物质层160和第二活性物质层170可分别为正极活性物质层和负极活性物质层，通过上述第一活性物质层160和第二活性物质层170，以更好的存储电能，以保证电池的可靠充放电。另外，通过在第一极片130和第二极片150上设置未涂覆区，这样一来，在第一极片130的未涂覆区和第二极片150的未涂覆区可以形成所需的极耳。由于第一极片130的未涂覆区具有第一增厚部132，第二极片150的未涂覆区具有第一增厚部132，在卷绕形成卷芯之后，就会形成密实的集流体端部，以便于焊接形成可靠的焊点。
在本申请的可选实施例中，第一增厚部132和第二增厚部152覆盖未涂覆区的部分或全部区域。
具体的，第一增厚部132位于第一极片130的未涂覆区的部分或全部区域，优选为第一增厚部132位于第一极片130的部分区域，这样一来，在卷绕形成卷芯的过程中，避免涂覆区涂覆的第一活性物质层160挤压至第一增厚部132所在区域，影响第一增厚部132的正常卷绕。同样的，第二增厚部152位于第二极片150的未涂覆区的部分或全部区域，优选为第二增厚部152位于第二极片150的部分区域，这样一来，在卷绕形成卷芯的过程中，避免涂覆区涂覆的第二活性物质层170挤压至第二增厚部152所在区域，影响第二增厚部152的正常卷绕。
在本申请的可选实施例中，第一活性物质层160的厚度与第一增厚部132增厚的厚度一致；第二活性物质层170的厚度与第二增厚部152增厚的厚度一致。
具体的，通过将第一活性物质层160的厚度与第一增厚部132增厚的厚度设置为一致，在卷绕形成卷芯时，能够使整体更加平顺，避免产生鼓包或者凹陷等情况，有利于保证卷绕的质量。同样的，通过将第二活性物质层170的厚度与第二增厚部152增厚的厚度设置为一致，在卷绕形成卷芯时，能够使整体更加平顺，避免产生鼓包或者凹陷等情况，有利于保证卷绕的质量。可以理解的，第一增厚部132的厚度与第二增厚部152的厚度一致，这样一来，有利于保证整体结构的一致性，并保证电池使用时的稳定性。
如图3和图4所示，在本申请的可选实施例中，第一增厚部132向第一极片130厚度方向的一侧增厚，或，第一增厚部132向第一极片130厚度方向的双侧增厚；第二增厚部152向第二极片150厚度方向的一侧增厚，或，第二增厚部152向第二极片150厚度方向的双侧增厚。
具体的，第一增厚部132可以朝向第一极片130厚度方向的一侧增厚，第二增厚部152也可以朝向第二极片150厚度方向的一侧增厚(图3所示，箭头方向即为厚度方向)。可以理解的，第一增厚部132可以朝向第一极片130厚度方向的双侧增厚，第二增厚部152也可以朝向第二极片150厚度方向的双侧增厚(图4所示，箭头方向即为厚度方向))。采用上述方式，就可以形成所需的增厚结构，避免卷绕后形成的集流体端部具有空隙，以保证结构的结构强度和稳定性。
如图5所示，第一极片130的未涂覆区设置有波浪形弯折结构，以形成第一增厚部132；第二极片150的未涂覆区设置有波浪形弯折结构，以形成第二增厚部152。
具体的，通过在第一极片130的未涂覆区设置有波浪形弯折结构，在对第一极片130进行卷绕时，上述波浪形弯折结构凸出于第一极片130厚度的区域可以形成有效的相互抵持，在形成的集流体端部具有一定的间隙的情况下，依然能够保证所需的结构强度和稳定性。同样的，通过在第二极片150的未涂覆区设置有波浪形弯折结构，在对第二极片150进行卷绕时，上述波浪形弯折结构凸出于第二极片150厚度的区域可以形成有效的相互抵持，在形成的集流体端部具有一定的间隙的情况下，依然能够保证所需的结构强度和稳定性。
如图6所示，第一极片130的未涂覆区设置有的折边，以形成第一增厚部132；第二极片150的未涂覆区设置有的折边，以形成第二增厚部152。
具体的，通过将第一极片130的未涂覆区设置有的折边，且第二极片150的未涂覆区设置有的折边，使得卷芯与底板112和盖板组件120的连接处具有双倍的厚度，从而保证卷绕后形成密实的集流体端部，以保证连接处的可靠性。
在本申请的可选实施例中，第一极片130为正极片，第二极片150为负极片，以保证电能的正常传输。
在本申请的可选实施例中，第一增厚部132增厚的厚度为D1，其中，0.01mm≤D1≤1mm；第二增厚部152增厚的厚度为D2，其中，0.01mm≤D2≤1mm。
具体的，第一增厚部132增厚的厚度可以与第一极片130涂覆区的厚度一致，也可以根据实际需要设置为其他的厚度，示例的，第一增厚部132增厚的厚度可以为0.01mm、0.05mm或1mm等。同样的，第二增厚部152增厚的厚度可以与第二极片150涂覆区的厚度一致，也可以根据实际需要设置为其他的厚度，示例的，第二增厚部152增厚的厚度可以为0.01mm、0.05mm或1mm等。
本申请实施例还公开了一种储能装置，包括前述实施例中的电池。该储能装置包含与前述实施例中的电池相同的结构和有益效果。上述电池的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括壳体，所述壳体包括相对设置的盖板组件和底板，以及位于所述盖板组件和所述底板之间的主体部，所述壳体内设置有卷芯，所述卷芯包括层叠设置的第一极片、隔膜和第二极片，所述第一极片和所述第二极片极性相反，所述第一极片一体成型设置有第一增厚部，所述第二极片一体成型设置有第二增厚部所述第一极片和所述第二极片均包括涂覆区和未涂覆区，所述第一增厚部和所述第二增厚部位于所述未涂覆区。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一增厚部与所述盖板组件连接，所述第二增厚部与所述底板或所述盖板组件连接。
3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第一增厚部和所述第二增厚部覆盖所述未涂覆区的部分或全部区域。
4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一极片的涂覆区涂覆有第一活性物质层，所述第一活性物质层的厚度与所述第一增厚部增厚的厚度一致；所述第二极片的涂覆区涂覆有第二活性物质层，所述第二活性物质层的厚度与所述第二增厚部增厚的厚度一致。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的电池，其特征在于，所述第一增厚部向所述第一极片厚度方向的一侧增厚，或，所述第一增厚部向所述第一极片厚度方向的双侧增厚；所述第二增厚部向所述第二极片厚度方向的一侧增厚，或，所述第二增厚部向所述第二极片厚度方向的双侧增厚。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的电池，其特征在于，所述第一极片的未涂覆区设置有波浪形弯折结构，以形成所述第一增厚部；所述第二极片的未涂覆区设置有波浪形弯折结构，以形成所述第二增厚部。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的电池，其特征在于，所述第一极片的未涂覆区设置有折边，以形成所述第一增厚部；所述第二极片的未涂覆区设置有折边，以形成所述第二增厚部。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的电池，其特征在于，所述第一极片为正极片，所述第二极片为负极片。
9.根据权利要求1-3任意一项所述的电池，其特征在于，所述第一增厚部增厚的厚度为D1，其中，0.01mm≤D1≤1mm；所述第二增厚部增厚的厚度为D2，其中，0.01mm≤D2≤1mm。
10.一种储能装置，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的电池。
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