CN218731658U - 四棱柱型电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种四棱柱型电池，包括：电池壳体；卷绕式电芯，卷绕式电芯设置于电池壳体内，卷绕式电芯包括电芯主体、第一极耳以及第二极耳，极性相反的第一极耳和第二极耳由电芯主体的至少一侧延伸而出；其中，电芯主体包括第一极片和第二极片，第一极耳由第一极片引出，第二极耳由第二极片引出，沿卷绕式电芯的厚度方向上，第一极耳的层叠总厚度和第二极耳的层叠总厚度之和小于第一极片的层叠总厚度和第二极片的层叠总厚度之和，从而可以减少第一极耳和/或第二极耳的错层现象，保证焊接面积，以此提高电池的安全使用性能。

Description

四棱柱型电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种四棱柱型电池。

背景技术

相关技术中，电芯可以包括极片和极耳，极片上可以涂覆有活性物质，极片和极耳的厚度相一致，在通过极片和极耳形成电芯之后，极耳和极片的总厚度相一致，在对极耳进行收拢时，极耳容易出现错层，从而影响后续极耳与其他结构的连接。

实用新型内容

本实用新型提供一种四棱柱型电池，以改善四棱柱型电池的使用性能。

本实用新型提供了一种四棱柱型电池，包括：

电池壳体；

卷绕式电芯，卷绕式电芯设置于电池壳体内，卷绕式电芯包括电芯主体、第一极耳以及第二极耳，极性相反的第一极耳和第二极耳由电芯主体的至少一侧延伸而出；

其中，电芯主体包括第一极片和第二极片，第一极耳由第一极片引出，第二极耳由第二极片引出，沿卷绕式电芯的厚度方向上，第一极耳的层叠总厚度和第二极耳的层叠总厚度之和小于第一极片的层叠总厚度和第二极片的层叠总厚度之和。

本实用新型实施例的四棱柱型电池包括电池壳体和卷绕式电芯，绕式电芯设置于电池壳体内，极性相反的第一极耳和第二极耳由电芯主体的至少一侧延伸而出，第一极耳由第一极片引出，第二极耳由第二极片引出，沿卷绕式电芯的厚度方向上，第一极耳的层叠总厚度和第二极耳的层叠总厚度之和小于第一极片的层叠总厚度和第二极片的层叠总厚度之和，从而可以减少第一极耳和/或第二极耳的错层现象，保证焊接面积，以此提高电池的安全使用性能。

附图说明

为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。

其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种电池的结构示意图；

图2是根据一示例性实施方式示出的一种电池的部分结构示意图；

图3是根据一示例性实施方式示出的一种电池的部分分解结构示意图；

图4是根据一示例性实施方式示出的一种电池的卷绕式电芯的一个视角的结构示意图；

图5是根据一示例性实施方式示出的一种电池的卷绕式电芯的另一个视角的结构示意图。

附图标记说明如下：

10、电池壳体；11、第一壳体件；12、第二壳体件；20、卷绕式电芯；21、电芯主体；211、第一表面；212、第二表面；22、第一极耳；23、第二极耳；30、第一极柱组件；40、第二极柱组件；50、第一转接片；60、第二转接片。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件一个或多个“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外一个或多个元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外一个或多个元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本实用新型的一个实施例提供了一种四棱柱型电池，请参考图1至图5，四棱柱型电池包括：电池壳体10；卷绕式电芯20，卷绕式电芯20设置于电池壳体10内，卷绕式电芯20包括电芯主体21、第一极耳22以及第二极耳23，极性相反的第一极耳22和第二极耳23由电芯主体21的至少一侧延伸而出；其中，电芯主体21包括第一极片和第二极片，第一极耳22由第一极片引出，第二极耳23由第二极片引出，沿卷绕式电芯20的厚度方向上，第一极耳22的层叠总厚度和第二极耳23的层叠总厚度之和小于第一极片的层叠总厚度和第二极片的层叠总厚度之和。

本实用新型一个实施例的四棱柱型电池包括电池壳体10和卷绕式电芯20，卷绕式电芯20设置于电池壳体10内，极性相反的第一极耳22和第二极耳23由电芯主体21的至少一侧延伸而出，第一极耳22由第一极片引出，第二极耳23由第二极片引出，沿卷绕式电芯20的厚度方向上，第一极耳22的层叠总厚度和第二极耳23的层叠总厚度之和小于第一极片的层叠总厚度和第二极片的层叠总厚度之和，从而可以减少第一极耳22和/或第二极耳23的错层现象，保证焊接面积，以此提高电池的安全使用性能。

需要说明的是，电池包括卷绕式电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。

卷绕式电芯20可以由一个第一极片和一个第二极片叠置后进行卷绕形成，且第一极片和第二极片上分别引出了第一极耳22和第二极耳23，而在第一极片和第二极片卷绕过程中，使得第一极片和第二极片形成了多个堆叠单元，每个堆叠单元均包括一个第一子极片和第二子极片，相邻的堆叠单元相连接，相应的，第一极耳22由至少两个第一单片极耳形成，第二极耳23由至少两个第二单片极耳形成，且多个第一子极片的总厚度和多个第二子极片的总厚度之和小于至少两个第二单片极耳的总厚度和至少两个第二单片极的总厚度之和，即第一单片极耳的数量可以小于第一子极片的数量，和/或第二单片极耳的数量可以小于第二子极片的数量，以此在对第一单片极耳或者第二单片极耳进行收拢时，可以降低第一极耳22和/或第二极耳23的错层现象。

单个第一子极片的厚度是等于第一单片极耳的厚度的，单个第二子极片的厚度是等于第二单片极耳的厚度的，而第一子极片和第二子极片上是涂覆有活性物质的，例如，第一子极片上可以涂覆有正极活性物质，而第二子极片上可以涂覆有负极活性物质。

第一子极片和第二子极片之间可以设置有隔膜，以此实现第一子极片和第二子极片的绝缘。

第一极片和第二极片形成了多个堆叠单元，每个堆叠单元均包括一个第一子极片和第二子极片，而相邻的堆叠单元相连接，因此，各个第一子极片之间可以进行电子传输，各个第二子极片之间可以进行电子传输，故，某些第一子极片上可以不引出第一单片极耳，某些第二子极片上可以不引出第二单片极耳。

对于第一极片和第二极片的具体材料以及涂覆的活性物质的具体材料，此处不作限定，可以选择相关技术中的材料，而对于卷绕式电芯的成型工艺也不作限定，例如，通过在一个卷芯棒上进行极片的卷绕，在卷绕完成之后，压扁电芯，因此形成了卷绕式电芯。

卷绕式电芯20的厚度方向垂直于第一极耳22和第二极耳23的引出方向，进一步的，厚度方向垂直于第一单片极耳的大表面和第二单片极耳的大表面。

第一极耳22的层叠总厚度为多个第一单片极耳的总厚度，第二极耳23的层叠总厚度为多个第二单片极耳的总厚度，第一极片的层叠总厚度为第一子极片的总厚度，第二极片的层叠总厚度为第二子极片的总厚度。

在一个实施例中，第一极耳22的层叠总厚度小于第一极片的层叠总厚度，从而可以降低第一极耳22的错层问题，以此保证第一极耳22的平整度，进而保证后续第一极耳22与第一电极引出结构进行连接。

第一极耳22的层叠总厚度小于第一极片的层叠总厚度，即第一单片极耳的总厚度小于第一子极片的总厚度，因此，某些第一子极片上不引出第一单片极耳，在后续对多个第一单片极耳进行收拢时，可以降低各个第一单片极耳发生的错层问题，以此来保证第一极耳22与第一电极引出结构的焊接质量。

在一个实施例中，第一极耳22的层叠总厚度不小于第一极片的层叠总厚度的一半，在降低第一极耳22错层问题的基础上，由此可以保证第一极耳22具有可靠的厚度，保证第一极耳22的过流能力和电池传输效率，并且也可以避免第一极耳22在焊接过程中出现损伤。

在一个实施例中，第二极耳23的层叠总厚度小于第二极片的层叠总厚度，从而可以降低第二极耳23的错层问题，以此保证第二极耳23的平整度，进而保证后续第二极耳23与第二电极引出结构进行连接。

第二极耳23的层叠总厚度小于第二极片的层叠总厚度，即第二单片极耳的总厚度小于第二子极片的总厚度，因此，某些第二子极片上不引出第二单片极耳，在后续对多个第二单片极耳进行收拢时，可以降低各个第二单片极耳发生的错层问题，以此来保证第二极耳23与第二电极引出结构的焊接质量。

在一个实施例中，第二极耳23的层叠总厚度不小于第二极片的层叠总厚度的一半，在降低第二极耳23错层问题的基础上，由此可以保证第二极耳23具有可靠的厚度，保证第二极耳23的过流能力和电池传输效率，并且也可以避免第二极耳23在焊接过程中出现损伤。

在一个实施例中，结合图2至图4所示，第一极耳22和第二极耳23分别由电芯主体21的相对两侧延伸而出，从而可以方便第一极耳22和第二极耳23分别与第一电极引出结构和第二电极引出结构进行连接，并且可以灵活设置第一电极引出结构和第二电极引出结构的设置位置，以此适应电池的空间布局，以及第一电极引出结构和第二电极引出结构的外部布局。

需要说明的是，在某些实施例，不排除第一极耳22和第二极耳23可以由电芯主体21的同一侧延伸而出。

在一个实施例中，如图1至图3所示，四棱柱型电池还包括：第一极柱组件30，第一极柱组件30与第一极耳22电连接；第二极柱组件40，第二极柱组件40与第二极耳23电连接，第一极柱组件30和第二极柱组件40设置于电池壳体10的同一个表面上，从而可以在电池进行成组时，可以使得汇流排位于电池的同一侧，以此实现多个电池的串联或者并联，方便电池的成组。

第一极耳22和第二极耳23由电芯主体21上的引出方向平行于电池壳体10设置有第一极柱组件30和第二极柱组件40的表面，即第一极耳22和第二极耳23的端部不与电池壳体10设置有第一极柱组件30和第二极柱组件40的表面直接相对。

第一极耳22和第二极耳23由电芯主体21的相对两侧延伸而出时，将第一极柱组件30和第二极柱组件40设置于电池壳体10的同一个表面上，且第一极耳22和第二极耳23由电芯主体21上的引出方向平行于电池壳体10设置有第一极柱组件30和第二极柱组件40的表面，可以方便地实现第一极耳22和第二极耳23分别与第一极柱组件30和第二极柱组件40的电连接。

第一极耳22和第二极耳23由电芯主体21上的引出方向，可以认为是将第一极耳22和第二极耳23拉直之后，第一极耳22和第二极耳23的延伸方向，进一步的可以认为是平行于第一极耳22和第二极耳23大表面的方向。

在某些实施例中，第一极耳22和第二极耳23由电芯主体21的相对两侧延伸而出时，第一极柱组件30和第二极柱组件40可以设置在电池壳体10的相对的两个表面，且第一极耳22和第二极耳23由电芯主体21上的引出方向可以垂直于电池壳体10设置有第一极柱组件30和第二极柱组件40的两个表面，以此使得第一极耳22和第二极耳23可以直接与第一极柱组件30和第二极柱组件40相对。

在一个实施例中，如图1所示，电池壳体10包括：第一壳体件11，第一极柱组件30和第二极柱组件40设置于第一壳体件11上；第二壳体件12，第二壳体件12与第一壳体件11相连接，以密封卷绕式电芯20；其中，第一壳体件11为盖板，第二壳体件12形成有容纳空间，而第一极柱组件30和第二极柱组件40设置于盖板上，可以方便第一极柱组件30和第二极柱组件40的设置，以此提高电池的组装效率。

在某些实施例中，第一壳体件11为盖板，第二壳体件12形成有容纳空间，不排除第一极柱组件30和第二极柱组件40设置于第二壳体件12上。

需要说明的是，第一壳体件11和第二壳体件12可以独立设置。在某些实施例中，不排除第一壳体件11和第二壳体件12可以是一个整体结构，通过冲压形成容纳卷绕式电芯20的空间，后续利用焊接进行封闭连接。

在一个实施例中，如图2和图3所示，四棱柱型电池还包括：第一转接片50，第一转接片50连接第一极柱组件30与第一极耳22；第二转接片60，第二转接片60连接第二极柱组件40与第二极耳23。第一转接片50和第二转接片60的设置，可以方便地实现第一极柱组件30与第一极耳22的电连接，以及第二极柱组件40与第二极耳23的电连接，对于电池的空间利用率较高，并且可以在第一极耳22和第二极耳23的长度较短的情况下，也可以方便地实现第一极耳22和第二极耳23分别与第一极柱组件30和第二极柱组件40的电连接。

第一极柱组件30和第二极柱组件40可以设置于电池壳体10的同一个表面上，而第一极耳22和第二极耳23由电芯主体21的相对两侧延伸而出时，且第一极耳22和第二极耳23由电芯主体21上的引出方向平行于电池壳体10设置有第一极柱组件30和第二极柱组件40的表面，此时，第一转接片50和第二转接片60可以大致为L型结构，因此可以方便地实现第一转接片50的两端与第一极耳22和第一极柱组件30的连接，第二转接片60的两端与第二极耳23和第二极柱组件40的连接。

在一个实施例中，卷绕式电芯20为至少两个，至少两个卷绕式电芯20同时连接一个第一转接片50，至少两个卷绕式电芯20同时连接一个第二转接片60，不仅连接方式简单，在保证电池容量的基础上，可以减少电极引出结构的设置，以此来提高电池的能量密度。

至少两个卷绕式电芯20的第一极耳22同时连接一个第一转接片50，至少两个卷绕式电芯20的第二极耳23同时连接一个第二转接片60，并且一个第一转接片50连接一个第一极柱组件30，一个第二转接片60连接一个第二极柱组件40。

需要说明的是，第一极柱组件30和第二极柱组件40分别为第一电极引出结构和第二电极引出结构，而第一极柱组件30和第二极柱组件40也可以直接与第一极耳22和第二极耳23进行连接，即，可以去除第一转接片50和第二转接片60。电池也可以仅包括一个卷绕式电芯20，此处不作限定，例如，一个卷绕式电芯20的第一极耳22连接一个第一转接片50，卷绕式电芯20的第二极耳23连接一个第二转接片60。

在一个实施例中，如图4和图5所示，电芯主体21包括相对设置的两个第一表面211以及环绕第一表面211设置的四个第二表面212，第一极耳22和第二极耳23由至少一个第二表面212延伸而出，第一极耳22靠近两个第一表面211中的一个设置，第二极耳23靠近两个第一表面211中的一个设置，从而在第一极耳22的层叠总厚度小于第一极片的层叠总厚度时，可以使得第一极耳22积聚于电芯主体21厚度方向的一侧，相应的，第二极耳23的层叠总厚度小于第二极片的层叠总厚度时，可以使得第二极耳23积聚于电芯主体21厚度方向的一侧，不仅可以方便第一极耳22和第二极耳23的收拢，且可以降低第一极耳22和第二极耳23的错层现象。

结合图5所示，电芯主体21的相对的两个第一表面211，而第一极耳22可以靠近一个第一表面211设置，即多个第一单片极耳是积聚于一个第一表面211的，与另一个第一表面211的距离就相对较大。相应的，第二极耳23可以靠近一个第一表面211设置，即多个第二单片极耳是积聚于一个第一表面211的，与另一个第一表面211的距离就相对较大。

第一极耳22和第二极耳23可以靠近同一个第一表面211设置，或者第一极耳22和第二极耳23可以分别靠近两个第一表面211设置。

在一个实施例中，第一极耳22设置于两个第一表面211的中心面的一侧，第二极耳23设置于两个第一表面211的中心面的一侧，即第一极耳22的层叠总厚度可以不大于第一极片的层叠总厚度的一半，第二极耳23的层叠总厚度可以不大于第二极片的层叠总厚度的一半，以此来降低第一极耳22和第二极耳23的错层问题。

两个第一表面211的中心面可以认为是卷绕式电芯20在压扁之后形成的中心，进一步的，在卷绕形成卷绕式电芯20之后，存在一个卷芯孔，而将卷芯孔压扁之后形成了一个中心面，此中心面可以认为是两个第一表面211的中心面。

第一极耳22的层叠总厚度可以等于第一极片的层叠总厚度的一半，第二极耳23的层叠总厚度可以等于第二极片的层叠总厚度的一半。

在一个实施例中，第一表面211的面积大于第二表面212的面积，以此使得卷绕式电芯20不至于过厚，从而来保证卷绕式电芯20的散热能力，以此保证电池的安全性能。

第一表面211的面积大于第二表面212的面积，即第一表面211为电芯主体21面积最大的表面，而四个第二表面212可以包括一对第一小表面和一对第二小表面，第一小表面的面积可以小于第二小表面的面积，第一极耳22和第二极耳23可以由至少一个第一小表面上延伸而出，而电池壳体10设置有第一极柱组件30和第二极柱组件40的表面可以与一个第二小表面相对设置。

需要注意的是，四棱柱型电池主要是指外形为棱柱形状，但不严格限定棱柱每条边是否一定为严格意义的直线，边与边之间的拐角不一定为直角，可以为圆弧过渡。

本实用新型的一个实施例还提供了一种电池组，包括上述的四棱柱型电池。

本实用新型一个实施例的电池组包括四棱柱型电池，四棱柱型电池包括电池壳体10和卷绕式电芯20，卷绕式电芯20设置于电池壳体10内，极性相反的第一极耳22和第二极耳23由电芯主体21的至少一侧延伸而出，第一极耳22由第一极片引出，第二极耳23由第二极片引出，沿卷绕式电芯20的厚度方向上，第一极耳22的层叠总厚度和第二极耳23的层叠总厚度之和小于第一极片的层叠总厚度和第二极片的层叠总厚度之和，从而可以减少第一极耳22和/或第二极耳23的错层现象，保证焊接面积，以此提高电池组的安全使用性能。

在一个实施例中，电池组为电池模组或电池包。

电池模组包括多个四棱柱型电池，电池模组还可以包括端板和侧板，端板和侧板用于固定多个电池。

电池包包括多个电池和箱体，箱体用于固定多个电池。

需要说明的是，电池包包括电池，电池可以为多个，多个电池设置于箱体内。其中，多个电池可以形成电池模组后安装于箱体内。或者，多个电池可以直接设置在箱体内，即无需对多个电池进行成组，利用箱体对多个电池进行固定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种四棱柱型电池，其特征在于，包括：

电池壳体(10)；

卷绕式电芯(20)，所述卷绕式电芯(20)设置于所述电池壳体(10)内，所述卷绕式电芯(20)包括电芯主体(21)、第一极耳(22)以及第二极耳(23)，极性相反的所述第一极耳(22)和所述第二极耳(23)由所述电芯主体(21)的至少一侧延伸而出；

其中，所述电芯主体(21)包括第一极片和第二极片，所述第一极耳(22)由所述第一极片引出，所述第二极耳(23)由所述第二极片引出，沿所述卷绕式电芯(20)的厚度方向上，所述第一极耳(22)的层叠总厚度和所述第二极耳(23)的层叠总厚度之和小于所述第一极片的层叠总厚度和所述第二极片的层叠总厚度之和。

2.根据权利要求1所述的四棱柱型电池，其特征在于，所述第一极耳(22)的层叠总厚度小于所述第一极片的层叠总厚度。

3.根据权利要求2所述的四棱柱型电池，其特征在于，所述第一极耳(22)的层叠总厚度不小于所述第一极片的层叠总厚度的一半。

4.根据权利要求2所述的四棱柱型电池，其特征在于，所述第二极耳(23)的层叠总厚度小于所述第二极片的层叠总厚度。

5.根据权利要求4所述的四棱柱型电池，其特征在于，所述第二极耳(23)的层叠总厚度不小于所述第二极片的层叠总厚度的一半。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的四棱柱型电池，其特征在于，所述第一极耳(22)和所述第二极耳(23)分别由所述电芯主体(21)的相对两侧延伸而出。

7.根据权利要求6所述的四棱柱型电池，其特征在于，所述四棱柱型电池还包括：

第一极柱组件(30)，所述第一极柱组件(30)与所述第一极耳(22)电连接；

第二极柱组件(40)，所述第二极柱组件(40)与所述第二极耳(23)电连接，所述第一极柱组件(30)和所述第二极柱组件(40)设置于所述电池壳体(10)的同一个表面上；

其中，所述第一极耳(22)和所述第二极耳(23)由所述电芯主体(21)上的引出方向平行于所述电池壳体(10)设置有所述第一极柱组件(30)和所述第二极柱组件(40)的表面。

8.根据权利要求7所述的四棱柱型电池，其特征在于，所述四棱柱型电池还包括：

第一转接片(50)，所述第一转接片(50)连接所述第一极柱组件(30)与所述第一极耳(22)；

第二转接片(60)，所述第二转接片(60)连接所述第二极柱组件(40)与所述第二极耳(23)；

其中，所述卷绕式电芯(20)为至少两个，至少两个所述卷绕式电芯(20)同时连接一个所述第一转接片(50)，至少两个所述卷绕式电芯(20)同时连接一个所述第二转接片(60)。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的四棱柱型电池，其特征在于，所述电芯主体(21)包括相对设置的两个第一表面(211)以及环绕所述第一表面(211)设置的四个第二表面(212)，所述第一极耳(22)和所述第二极耳(23)由至少一个所述第二表面(212)延伸而出，所述第一极耳(22)靠近两个所述第一表面(211)中的一个设置，所述第二极耳(23)靠近两个所述第一表面(211)中的一个设置。

10.根据权利要求9所述的四棱柱型电池，其特征在于，所述第一极耳(22)设置于两个所述第一表面(211)的中心面的一侧，所述第二极耳(23)设置于两个所述第一表面(211)的中心面的一侧，和/或，所述第一表面(211)的面积大于所述第二表面(212)的面积。

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