CN218039742U - 一种电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池结构技术领域，公开了一种电池。所述电池包括卷芯、电解液、内壳、外壳及复合负极耳。卷芯和电解液密封于内壳内，卷芯包括由第一金属材料构成的负极集流体，外壳罩设于内壳外，外壳上设置有负极柱，负极柱由第二金属材料制成，复合负极耳设置在内壳和外壳之间，复合负极耳包括由第一金属材料制成的第一连接部和由第二金属材料制成的第二连接部，第一连接部伸入内壳并与负极集流体连接，第二连接部与负极柱连接。本实用新型的电池，密封性能好，成本低、电池能量密度高。

Description

一种电池

技术领域

本实用新型涉及电池结构技术领域，尤其涉及一种电池。

背景技术

电池已经广泛地应用到日常生活用品、交通工具等各个领域中。现有技术中，电池包括卷芯、电解液和外壳。卷芯设置在外壳内并浸没在电解液内，卷芯包括正极集流体和负极集流体，正极集流体一般为铝材质，负极集流体为铜材质。外壳上设置有正极柱和负极柱以与外部用电设备电连接，正极集流体通过正极耳与正极柱电连接，负极集流体通过负极耳与负极柱电连接。由于负极耳分别与负极集流体、负极柱连接的位置浸没在电解液内，若负极耳/负极柱采用价格较低的铝材料，则连接位置处形成异种金属连接结构，在电解液环境向下容易发生电化学腐蚀，连接可靠性差，因此现有技术中的负极耳、负极柱均采用与负极集流体材质相同的铜材料制成，不仅成本高，且质量大，降低了电池的能力密度。

因此，亟待需要一种电池来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种电池，其密封性能好，成本低、电池能量密度高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电池，包括：

卷芯、电解液和内壳，所述卷芯和电解液密封于所述内壳内，所述卷芯包括由第一金属材料构成的负极集流体；

外壳，罩设于所述内壳外，所述外壳上设置有负极柱，所述负极柱由第二金属材料制成；

复合负极耳，设置在所述内壳和外壳之间，所述复合负极耳包括由所述第一金属材料制成的第一连接部和由所述第二金属材料制成的第二连接部，所述第一连接部伸入所述内壳并与所述负极集流体连接，所述第二连接部与所述负极柱连接。

作为一个可选的方案，所述第一金属材料为铜，所述第二金属材料为铝。

作为一个可选的方案，所述第一连接部与所述第二连接部焊接连接。

作为一个可选的方案，所述第一连接部与所述第二连接部通过轧制工艺连接。

作为一个可选的方案，所述内壳由高分子塑料膜制成，所述外壳由金属材料制成。

作为一个可选的方案，所述复合负极耳还包括密封件，所述密封件环设于所述第一连接部的周向，所述密封件用于密封所述第一连接部和所述内壳。

作为一个可选的方案，所述密封件为高分子连接膜，所述高分子连接膜与所述内壳熔融连接。

所述复合负极耳还包括高分子连接膜，所述高分子连接膜沿所述第一连接部的周向环设并固定于所述第一连接部，所述高分子连接膜与所述内壳熔融连接。

作为一个可选的方案，所述外壳的厚度为0.2mm～0.5mm。

作为一个可选的方案，所述内壳的厚度为0.05mm～0.2mm。

作为一个可选的方案，所述外壳上设置有正极柱，所述卷芯包括正极集流体，所述电池还包括正极耳，所述正极耳一端与所述正极柱连接，另一端伸入所述内壳并与所述正极集流体连接。

作为一个可选的方案，所述正极柱和所述负极柱分别位于所述电池沿预设方向的两端。

作为一个可选的方案，所述正极柱和所述负极柱位于所述电池沿预设方向的同一端。

本实用新型有益效果为：

本实用新型的电池，通过设置内壳将电解液和负极柱分隔在两个空间内，而将复合负极耳的两端设置为不同的材料，以保证复合负极耳的两端分别与对应连接的部件的材料一致。一方面，复合负极耳的第一连接部与负极集流体连接的位置(即浸没于电解液的部分)材料一致，从而能够避免该连接位置发生电化学反应，保证连接的可靠性；另一方面，复合负极耳的第二连接部、负极柱均不与电解液接触，故两者可以选用成本比第一金属材料低、密度比第一金属材料小的第二金属材料制成，从而降低了电池对贵重金属材料的用量以及电池的总重量，降低电池的成本、提高电池的能量密度。此外，内壳、外壳双层壳的设置方式，能保提高电解液密封的可靠性，降低漏液的风险。且内壳还能避免外壳上的极柱等结构部件焊接连接过程的焊渣或杂质污染电解液。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的电池的剖视图；

图2是本实用新型实施例二提供的电池的剖视图。

图中：

1-卷芯；11-负极集流体；12-正极集流体；

2-电解液；

3-内壳；

4-外壳；41-负极柱；42-正极柱；

5-复合负极耳；51-第一连接部；52-第二连接部；53-高分子连接膜；

6-正极耳。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。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中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

本实施例提供了一种电池，其中电池可以为方形电池也可以为圆柱电池，在此不做限定。图1为本实施例提供的电池的剖视图，如图1所示，电池包括卷芯1、电解液2、内壳3、外壳4、正极柱42和复合负极柱41。其中，卷芯1沿预设方向(即图1中的X向)的两端分别构造有正极集流体12和负极集流体11。本实施例中，负极集流体11由第一金属材料制成，正极集流体12由第二金属材料制成。其中第一金属材料为金属铜，第二金属材料为金属铝，金属铝的密度低于金属铜，且金属铝的价格低于金属铜。卷芯1和电解液2密封于内壳3内，外壳4罩设在内壳3外，外壳4沿预设方向的两端分别设置有正极柱42和负极柱41，正极柱42和负极柱41均可以通过焊接的方式连接在外壳4上。正极耳6设置在内壳3和外壳4之间，正极柱42一端与正极柱42连接，另一端伸入到内壳3内部以与正极集流体12连接。复合负极耳5设置在内壳3和外壳4之间。复合负极耳5沿其长度方向包括由第一金属材料(即金属铜)制成的第一连接部51和由第二金属材料(即金属铝)制成的第二连接部52，第一连接部51伸入内壳3并与负极集流体11连接，第二连接部52与负极柱41连接。

本实施例的电池，一方面，复合负极耳5的第一连接部51与负极集流体11连接的位置(即浸没于电解液2的部分)材料一致，从而能够避免该连接位置发生电化学反应，保证连接的可靠性；另一方面，复合负极耳5的第二连接部52、负极柱41均不与电解液2接触，故两者可以选用成本比低、密度小的金属铝制成，从而降低了电池对贵重金属材料的用量以及电池的总重量，降低电池的成本、提高电池的能量密度。此外，内壳3、外壳4双层壳的设置方式，能保提高电解液2密封的可靠性，降低漏液的风险。且内壳3还能避免正极柱42、负极柱41等结构部件焊接在外壳4上时产生的焊渣或杂质污染电解液2。

本实施例中，内壳3由高分子塑料膜制成，外壳4由金属材料制成。高分子塑料膜质量轻、密封效果好，且成本低。在电池组装过程中，先通过焊接的方式将正极耳6与卷芯1的正极集流体12焊接连接、将复合负极耳5的第一连接部51与负极集流体11焊接连接，接着再将卷芯1和电解液2封装于内壳3中。具体内壳3对卷芯1的封装工艺可以参照现有技术中软包电池的封装工艺，在此不再赘述。

可选地，内壳3可以由但不限于为PP及其复合膜、PE、PI、PET、金属与高分子塑料膜构成的复合膜等的材料制成。优选地，本实施例中，内壳3由PP材料制成，PP膜成本低、便于加工及后续的热熔封装。进一步地，外壳4由金属铝制成。

现有技术中的电池，为保证电池良好的密封性，外壳4的厚度一般为0.5mm～1mm。而本实施例中，由于内壳3的设置提高的整个电池的密封性能，故可以将金属外壳4的厚度进一步减薄，而内壳3是由质量较轻的高分子材料制成，故能够进一步降低整个电池的重量，提高电池的能量密度。

优选地，本实施例中，外壳4的厚度为0.2mm～0.5mm。内壳3的厚度为0.05mm～0.2mm。通过外壳4和内壳3的配合设置，在保证足够的密封性效果的前提下，尽可能的降低的电池的总重量，提高的电池的能量密度。

可选地，金属铜制成的第一连接部51与金属铝制成的第二连接部52之间可以通过焊接的方式连接在一起。其中焊接方式可以为压焊、熔焊或者钎焊，根据实际需求及生产条件选择设置接即可，在此不做限定。在其他实施例中，金属铜制成的第一连接部51与金属铝制成的第二连接部52之间也可以通过轧制的工艺连接在一起，具体轧制方法及轧制参数可以参照现有技术，在此不做赘述。

优选地，复合负极耳5还包括密封件，密封件环设于第一连接部51的周向，密封件用于密封第一连接部51和内壳3。具体地，如图1所示，密封件为高分子连接膜53，高分子连接膜53可以通过粘接等方式固定在第一连接部51上，则在内壳3熔融封装时，高分子连接膜53也可以熔融并与内壳3熔融连接，从而保证复合负极耳5与内壳3之间良好的密封性。

进一步地，正极耳6对应于与内壳3连接的位置也可以设置上述的高分子连接膜53，以提高正极耳6与内壳3连接位置的良好密封性，根据需要选择设置即可，在此不做限定。

实施例二

本实施例还提供一种电池，其发明构思和原理与实施例一所提供的电池相同，不同之处在于正极柱42和负极柱41的设置方式上，具体如下：

如图2所示，电池包括卷芯1、电解液2、内壳3、外壳4、正极柱42和复合负极柱41。其中，卷芯1沿预设方向(即图2中的X向)的一端分别构造有金属铝构成的正极集流体12和金属铜构成的负极集流体11。卷芯1和电解液2密封于内壳3内，外壳4罩设在内壳3外，外壳4沿预设方向的同一端焊接有正极柱42和负极柱41，正极耳6设置在内壳3和外壳4之间，正极柱42一端与正极柱42连接，另一端伸入到内壳3内部以与正极集流体12连接。复合负极耳5设置在内壳3和外壳4之间。复合负极耳5沿其长度方向包括由金属铜制成的第一连接部51和由金属铝制成的第二连接部52，第一连接部51伸入内壳3并与负极集流体11连接，第二连接部52与负极柱41连接。本实施例的电池所能够达到的技术效果、复合负极耳5的具体成型方式等均与实施例一相同，在此不再赘述。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括：

卷芯(1)、电解液(2)和内壳(3)，所述卷芯(1)和电解液(2)密封于所述内壳(3)内，所述卷芯(1)包括由第一金属材料构成的负极集流体(11)；

外壳(4)，罩设于所述内壳(3)外，所述外壳(4)上设置有负极柱(41)，所述负极柱(41)由第二金属材料制成；

复合负极耳(5)，设置在所述内壳(3)和外壳(4)之间，所述复合负极耳(5)包括由所述第一金属材料制成的第一连接部(51)和由所述第二金属材料制成的第二连接部(52)，所述第一连接部(51)伸入所述内壳(3)并与所述负极集流体(11)连接，所述第二连接部(52)与所述负极柱(41)连接。

2.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一金属材料为铜，所述第二金属材料为铝。

3.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一连接部(51)与所述第二连接部(52)焊接连接；或

所述第一连接部(51)与所述第二连接部(52)通过轧制工艺连接。

4.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述内壳(3)由高分子塑料膜制成，所述外壳(4)由金属材料制成。

5.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述复合负极耳(5)还包括密封件，所述密封件环设于所述第一连接部(51)的周向，所述密封件用于密封所述第一连接部(51)和所述内壳(3)。

6.如权利要求5所述的电池，其特征在于，所述密封件为高分子连接膜(53)，所述高分子连接膜(53)与所述内壳(3)熔融连接。

7.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述外壳(4)的厚度为0.2mm～0.5mm。

8.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述内壳(3)的厚度为0.05mm～0.2mm。

9.如权利要求1-8任一项所述的电池，其特征在于，所述外壳(4)上设置有正极柱(42)，所述卷芯(1)包括正极集流体(12)，所述电池还包括正极耳(6)，所述正极耳(6)一端与所述正极柱(42)连接，另一端伸入所述内壳(3)并与所述正极集流体(12)连接。

10.如权利要求9所述的电池，其特征在于，所述正极柱(42)和所述负极柱(41)分别位于所述电池沿预设方向的两端；或

所述正极柱(42)和所述负极柱(41)位于所述电池沿预设方向的同一端。

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