CN219106323U - 电芯及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯及电池，该电芯包括电芯卷和吸液板，电芯卷中心形成有中心孔；吸液板插设在中心孔内并与电芯卷接触，吸液板包括基板以及吸液通道，吸液通道固定在基板上，吸液通道包括纵横交错且相互连通的第一通道和第二通道，第一通道和/或第二通道被配置为在毛细作用下吸取电解液，第一通道和第二通道具有渗透性。该电芯通过第一通道和第二通道的设置，能够将电池底部的电解液传输到电芯卷的各处，保证电池化学性能的稳定性。

Description

电芯及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯及电池。

背景技术

随着新能源技术的发展以及碳中和、碳达峰概念的提出，新能源汽车作为一种环保型交通工具，受到了广大群众的欢迎。电池技术是新能源汽车的核心技术，也是当前研究的关键问题。其中，如何尽可能提高电池性能，是各大科学家们近多年以来一直在探索和研究的问题。

电解液是维持电池正常工作不可或缺的主材之一，电解液浸润不足会直接影响电池的循环、倍率等性能。对于一些商用车或乘用车而言，所需电池比一般电池要大许多，存在电解液在电芯上分布不均的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种电芯，能够吸收电池底部过量的电解液，储存电解液并将电解液分配到电芯各处。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

电芯，包括电芯卷和吸液板，所述电芯卷中心形成有中心孔；所述吸液板插设在所述中心孔内并与所述电芯卷接触，所述吸液板包括基板以及吸液通道，所述吸液通道固定在所述基板上，所述吸液通道包括纵横交错且相互连通的第一通道和第二通道，位于所述第一通道和所述第二通道内的电解液能够渗透出所述第一通道和所述第二通道并传递到所述电芯卷上。

可选地，所述基板的相对两面均设置有所述吸液通道。

可选地，所述第一通道和所述第二通道均设置为圆管状。

可选地，所述第一通道的直径大于所述第二通道的直径。

可选地，所述第一通道的直径为300-500μm。

可选地，所述第二通道的直径为200-300μm。

可选地，所述第一通道自所述基板底部向上延伸至所述基板顶部，所述第二通道自所述基板左侧一端向右延伸至所述基板右侧一端。

可选地，所述吸液板的厚度为1.5-2mm。

可选地，所述吸液通道粘接在所述基板上。

本实用新型的另一目的在于提供一种电池，包括壳体以及上述电芯，所述电芯位于所述壳体内，具有上述电芯的电池化学性能稳定，运行可靠。

本实用新型的有益效果为：该电芯以及拥有该电芯的电池，通过插设于电芯卷中心孔内的纵横交错设置的第一通道和第二通道对电解液进行运输和存储，使得电芯卷上的电解液能够得到及时补充并在电芯卷上均匀分布，确保了电芯的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型实施例中提出的电芯的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中提出的吸液板的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中提出的第一通道的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中提出的第二通道的结构示意图。

图中，1、电芯卷；2、吸液板；21、基板；22、第一通道；23、第二通道。

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”、“左”“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。

锂离子电池是目前世界上最先进的商品化二次电池，随着各种电子产品的发展，市场对锂离子电池的需求量呈现迅速增长的态势。锂离子电池因其具有高放电电压、高能量密度以及其优良的低自放电特性等优点而得到了广泛的应用。

现有技术中的锂离子电池主要采用液态电解液，电解液的浸润性能决定了电池的倍率性能、放电容量以及使用寿命等，电解液在电芯卷中的浸润程度主要取决于电解液的流动性与毛细作用，对于能量密度与体积较小的电池，电解液对电芯卷的浸润速度可以接受。但是对于尺寸较大的电池单体，例如厚度较厚或者高度较高的电芯卷，仅通过电芯卷自身的毛细作用，不能快速地浸润电芯卷，并且电解液不能在电芯卷中均匀分布，导致析锂、循环跳水等一系列问题，影响了电池的电化学性能。

基于以上考虑，本实施例提出一种电芯，在卷绕的柱状电芯卷的中心插设吸液板，通过吸液板的毛细作用，将电解液传输至电芯卷的各处，确保了电池的化学性能稳定。

本申请实施例公开的电芯可以用于车辆、船舶或飞行器等设备所用的电池中，还可以用于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等所用的电池中。

参考图1-4所示，本实施例提出的电芯包括电芯卷1和吸液板2，电芯卷1是由正极片、负极片以及隔膜卷绕而成的柱状结构，其中心形成有中心孔，在电池的充放电过程中，正极片和负极片能够与电解液发生反应，隔膜设置于正极片和负极片之间，用于避免正极片和负极片接触短路，吸液板2插设在电芯卷1的中心孔内并与电芯卷1接触，吸液板2包括基板21以及吸液通道，吸液通道固定在基板21上，包括纵横交错的第一通道22和第二通道23，第一通道22和第二通道23之间相互连通，第一通道22和/或和第二通道23被配置为能够在毛细作用下吸取电解液，同时第一通道22和第二通道23还具备渗透性，电解液能够渗透出第一通道22和第二通道23并传递到电芯卷1上。

在毛细作用下，第一通道22能够吸收电池底部过量的电解液并存储在第一通道22以及与第一通道22连通的第二通道23内，当电芯卷1上的电解液含量过少时，第一通道22和第二通道23与电芯卷1之间产生浓度差，位于第一通道22和第二通道23内的电解液向电芯卷1渗透，使得电芯卷1各处的电解液得到补充，相对于只设置第一通道22而言，第二通道23能够将电解液传输至电芯卷1的卷绕拐角处，确保电池各处的化学性能稳定。

第一通道22和第二通道23均匀遍布在整个基板21上，即第一通道22和第二通道23均设置有多条，由多条第一通道22和多条第二通道23构成的吸液通道为网状结构，以进一步提高对电解液的传输效果，同时，吸液通道设置于基板21的相对两面，即整个吸液板2设置三层，基板夹设在吸液通道之间，吸液通道能够分别向基板21两侧的电芯卷1输送电解液，提高输送效率。进一步的，第一通道22和第二通道23均设置为圆管状，以减小吸附电解液过程中的阻力，第一通道22自基板21底部向上延伸至基板21顶部，第二通道23自基板21左侧一端向右延伸至基板21右侧一端，以扩大传输范围，且第一通道22的直径大于第二通道23的直径，以确保第一通道22能够尽可能将电池底部多余的电解液吸入并分别向上和向第二通道23内传输电解质。示例性的，第一通道22的直径为300-500μm之间，此时毛细作用效果较佳，第二通道23的直径为200-300μm之间。

整个吸液板2的厚度控制为1.5-2mm，以避免影响整个电芯的厚度，吸液板2整体为矩形板，其高度不大于正极片和负极片的高度，以避免吸液板2露出电芯卷1，影响电芯原有的尺寸。

本实施例中，吸液通道通过粘附的方式固定在基板21上，基板21左右两端分别与电芯卷1抵接，吸液通道包括内层和外层，外层可以选用环氧树脂、聚乙烯醇类化合物中的一种，外层绝缘性好，耐腐蚀，并且具备粘结作用，可以更好的粘附在基板21上，或者选用无机化合物、氧化铝、勃姆石、氧化锌、氧化硅中的一种构成，而内层则选用具有纳米级微孔结构的高分子功能材料，如聚丙烯、聚丙烯共混物、聚丙烯共聚物、聚乙烯、聚乙烯共混物、聚乙烯共聚物中的一种，它们具有一定的吸液能力，是离子导体、电子绝缘体，并且能有效的阻止第一通道22和第二通道23内部的颗粒、胶体或可溶性物质向电芯卷1的迁移。

本实施例还提出一种电池，包括壳体以及上述电芯，电芯位于壳体内，壳体既可以设置为圆柱形，也可以设置为方形，在本实施例中不作限制，需要注意的是，向电池内注入电解液时，要在原来设计的基础上多注入一部分，以保证吸液板2充分吸收电解液。该电池具有本实例中的电芯所具备的全部有益效果，在这里不再作详细说明。

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。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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.电芯，其特征在于，包括：

电芯卷(1)，所述电芯卷(1)中心形成有中心孔；

吸液板(2)，插设在所述中心孔内并与所述电芯卷(1)接触，所述吸液板(2)包括基板(21)以及吸液通道，所述吸液通道固定在所述基板(21)上，所述吸液通道包括纵横交错且相互连通的第一通道(22)和第二通道(23)，所述第一通道(22)和/或所述第二通道(23)被配置为在毛细作用下吸取电解液，所述第一通道(22)和所述第二通道(23)具备渗透性。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述基板(21)的相对两面均设置有所述吸液通道。

3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一通道(22)和所述第二通道(23)均设置为圆管状。

4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述第一通道(22)的直径大于所述第二通道(23)的直径。

5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，所述第一通道(22)的直径为300-500μm。

6.根据权利要求4或5所述的电芯，其特征在于，所述第二通道(23)的直径为200-300μm。

7.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一通道(22)自所述基板(21)底部向上延伸至所述基板(21)顶部，所述第二通道(23)自所述基板(21)左侧一端向右延伸至所述基板(21)右侧一端。

8.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述吸液板(2)的厚度为1.5-2mm。

9.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述吸液通道粘接在所述基板(21)上。

10.电池，其特征在于，包括壳体以及如权利要求1-9任一所述电芯，所述电芯位于所述壳体内。

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