CN219350315U - 一种电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池，包括电芯本体以及N个极耳；所述电芯本体具有极耳侧端面，所述极耳侧端面延伸设置有N个所述极耳；在所述极耳的延伸方向，N个所述极耳的长度相同，所述极耳包括相互连接的延伸部以及连接部，所述延伸部远离所述连接部的一端与所述极耳侧端面连接，所述连接部在所述电芯本体的厚度方向上层叠设置形成极耳组，在电芯本体的厚度方向上，N个所述连接部的长度先依次增大，后依次减小，N≥2。该电池的K值较低，安全性能优异，并且制造工艺简单，制备成本低。

Description

一种电池

技术领域

本实用新型实施例涉及新能源技术领域，尤其涉及一种电池。

背景技术

目前，在锂离子电池的制备过程中，通常在制得卷芯或叠芯之后，通过超声预焊和裁切对软极耳进行整形，然后将整形后的软极耳与转接片进行焊接。然而使用超声波预焊和裁切对极耳进行整形，会增加设备成本以及制造成本。并且在使用超声波预焊和裁切对软极耳进行整形的过程中，会产生金属碎屑，金属碎屑的去除过程比较复杂，增加了制备工艺的难度；同时金属碎屑容易进入电芯(卷芯或叠芯中)，从而使电池在单位时间内的电压降过高(K值过高)，甚至会使电池发生短路引发安全问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种电池，该电池的K值较低，安全性能优异，并且制造工艺简单，制备成本低。

本实用新型提供一种电池，其中，包括电芯本体以及N个极耳；

所述电芯本体具有极耳侧端面，所述极耳侧端面延伸设置有N个所述极耳；

在所述极耳的延伸方向，N个所述极耳的长度相同，所述极耳包括相互连接的延伸部以及连接部，所述延伸部远离所述连接部的一端与所述极耳侧端面连接，所述连接部在所述电芯本体的厚度方向上层叠设置形成极耳组；

在电芯本体的厚度方向上，N个所述极耳的连接部的长度先依次增大，后依次减小，N≥2。

如上所述的电池，其中，在所述厚度方向上，所述极耳组的外表面与所述电芯本体的外表面的最小距离为所述电芯本体的厚度的1/5-1/2。

如上所述的电池，其中，所述极耳组中，最长的连接部与最短的连接部的长度之差为2-15mm。

如上所述的电池，其中，还包括转接片，所述转接片与所述极耳组的外表面连接形成连接区；

在所述厚度方向上，N个所述极耳的连接部具有重叠区域；

所述连接区位于所述重叠区域之内。

如上所述的电池，其中，所述极耳组包括外侧连接部，所述外侧连接部的外表面为所述极耳组的外表面；

在所述延伸方向上，所述外侧连接部远离所述电芯本体的边缘与所述连接区之间的最小距离＞1mm。

如上所述的电池，其中，所述电芯本体的厚度为8-30mm；和/或，

在所述厚度方向上，所述极耳组的外表面与所述电芯本体的外表面之间的最小距离≥2mm；和/或，

所述转接片的厚度为0.6-1.2mm。

如上所述的电池，其中，所述重叠区域的面积在任一所述极耳的连接部的面积中的占比大于等于80％。

如上所述的电池，其中，所述极耳的厚度为4-20μm；和/或，

所述极耳的个数为30-150个。

如上所述的电池，其中，所述电池包括两个电芯本体，分别为第一电芯本体以及第二电芯本体；

所述第一电芯本体具有第一极耳侧端面，所述第一极耳侧端面设置有L个所述极耳，L个所述极耳的连接部在所述第一电芯本体的厚度方向上层叠设置成第一极耳组；

所述第二电芯本体具有第二极耳侧端面，所述第二极耳侧端面设置有K个所述极耳，K个所述极耳的连接部在所述第二电芯本体的厚度方向上层叠设置成第二极耳组；

所述转接片包括相互连接的第一极耳连接区以及第二极耳连接区；

所述第一极耳连接区与所述第一极耳组的外表面连接形成第一连接区，所述第二极耳连接区与所述第二极耳组的外表面连接形成第二连接区；

L≥2，K≥2。

如上所述的电池，其中，还包括外壳以及极柱；

所述外壳具有电芯容纳腔，所述第一电芯本体以及所述第二电芯本体容置于所述电芯容纳腔中；

所述转接片还包括连接所述第一极耳连接区以及所述第二极耳连接区的极柱连接区；

所述极柱连接区通过所述极柱与所述外壳连接。

本实用新型的电池，使长度相同的极耳在电芯本体的厚度方向上层叠设置形成极耳组，能够使极耳在与转接片焊接前不进行超声波预焊以及裁切，不仅简化了制造工艺，而且降低了设备成本；并且不进行超声波预焊以及裁切，可以减少金属碎屑的产生，进一步省略了金属碎屑清除步骤，而且还可以避免金属碎屑进入电芯中，有助于降低电池的K值，提高电池的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型一些实施方式中电池的侧视图；

图2为本实用新型图1中电池的俯视图；

图3为本实用新型一些实施方式中极片的俯视图；

图4为本实用新型一些实施方式中电芯本体的侧视图；

图5为本实用新型一些实施方式中转接片的俯视图；

图6为本实用新型另一些实施方式中电池的俯视图。

附图标记说明：

1：电芯本体；

2：极耳；

3：转接片；

4：极片；

13：正极片；

14：负极片；

15：隔膜；

16：第一电芯本体；

17：第二电芯本体；

21：极耳组；

22：重叠区域；

23：外侧连接部；

24：连接区；

25：第一极耳组；

26：第二极耳组；

31：第一极耳连接区；

32：第二极耳连接区；

33：极柱连接区；

131：正极集流体；

132：正极活性层；

141：负极集流体；

142：负极活性层；

311：第一连接区；

312：第二连接区。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型一些实施方式中电池的侧视图；图2为本实用新型图1中电池的俯视图；图3为本实用新型一些实施方式中极片的俯视图；图4为本实用新型一些实施方式中电芯本体的侧视图。如图1-4所示，本实用新型提供一种电池，其中，包括电芯本体1以及N个极耳2；

电芯本体1具有极耳侧端面，极耳侧端面延伸设置有N个极耳2；

在极耳2的延伸方向，N个极耳2的长度相同，极耳2包括相互连接的延伸部以及连接部，延伸部远离连接部的一端与极耳侧端面连接，连接部在电芯本体1的厚度方向上层叠设置形成极耳组21，N≥2；

在电芯本体1的厚度方向上，N个连接部的长度先依次增大，后依次减小。

可以理解，如图4所示，本实用新型的电芯本体1包括正极片13、隔膜15以及负极片14。本实用新型中，正极片13包括正极集流体131以及设置在正极集流体131至少一个功能表面的正极活性层132；负极片14包括负极集流体141以及设置在负极集流体141至少一个功能表面的负极活性层142。

本实用新型中，可以使正极片13、隔膜15以及负极片14层叠设置后形成叠片结构的电芯本体1，也可以使正极片13、隔膜15以及负极片14层叠设置后，进行卷绕形成卷绕结构的电芯本体1。本实用新型中，将正极片13、隔膜15以及负极片14的层叠方向称为电芯本体1的厚度方向。

本实用新型中，电芯本体1具有极耳侧端面，极耳侧端面设置有N个极耳2，N个极耳2从电芯本体1的极耳侧端面延伸。

如图3所示，在一些实施方式中，极耳2和极片4一体成型，极耳2的长度相等。N个长度相等的极耳2通过各自的延伸部延伸后在电芯本体1的外侧聚拢，N个极耳2中的连接部沿电芯本体1的厚度方向上层叠设置形成极耳组21。可以理解，N个极耳2的连接部与延伸部的连接位置齐平。

在一些实施方式中，可以通过机械压块使极耳2中的连接部在电芯本体1的厚度方向上层叠设置形成极耳组21。

由于本实用新型的极耳组21是通过长度相同的极耳2聚拢形成的，所以可以理解，极耳组21中，中间位置的极耳2的延伸部较短，连接部较长，而远离中间位置的极耳2的延伸部较长，连接部较短。因此在电芯本体1的厚度方向上，N个极耳2的连接部的长度先依次增大，后依次减小。

本实用新型通过使长度相同的极耳2聚拢形成极耳组21，避免了极耳2的裁切工序，不仅简化了制造工艺，而且降低了设备成本；并且不进行超声波预焊以及裁切，可以减少金属碎屑的产生，进一步省略了金属碎屑清除步骤，而且还可以避免金属碎屑进入电芯中，有助于降低电池的K值，提高电池的安全性能。

在本实用新型的一些实施方式中，当极耳组21中，最长的连接部与最短的连接部之间的长度差值为2-15mm时，不仅可以不对极耳2进行裁切处理，避免金属碎屑进入电芯中，有助于降低电池的K值，提高电池的安全性能，而且可以为后续的极耳2焊接工序提供有利条件。

进一步地，极耳组21中，最长的连接部与最短的连接部的差值可以为2-10mm，能够更进一步为后续的极耳2焊接工序提供有利条件。

在本实用新型的一些实施方式中，在厚度方向上，极耳组21的外表面与电芯本体1的外表面的最小距离为电芯本体1的厚度的1/5-1/2。

本实用新型中，极耳组21在厚度方向上具有相对设置的两个外表面；电芯本体1在厚度方向上具有相对设置的两个外表面。

由于极耳组21是通过极耳2聚拢形成的，所以极耳组21的外表面与电芯本体1的外表面之间的最小距离会影响极耳组21中各连接部的长度。本实用新型使极耳组21的外表面与电芯本体1的外表面之间的最小距离为电芯本体1的厚度的1/5-1/2，可以避免各连接部的差值较大，为后续的极耳2焊接工序提供有利条件。

在本实用新型的一些实施方式中，电池还包括转接片3，转接片3与极耳组21的外表面连接形成连接区24；

在厚度方向上，N个极耳2的连接部具有重叠区域；

连接区24位于重叠区域之内。

可以理解，本实用新型中，N个极耳2的连接部在厚度方向上重叠，具有重叠区域22，转接片3与极耳组21的外表面连接形成的连接区24位于重叠区域22之内。本实用新型中，当连接区24位于重叠区域22之内，不仅可以提高转接片3与极耳组21之间的连接强度，而且可以使转接片3与各个连接部更好的电连接，提高电芯本体1的过流能力。

本实用新型不限定转接片3与极耳组21的外表面的连接方式，只要能够实现转接片3和极耳组21电连接即可。在一些实施方式中，可以通过超声焊接实现转接片3和极耳组21的电连接。

在本实用新型的一些实施方式中，当重叠区域22的面积在任一极耳2的连接部的面积中的占比大于等于80％时，各个极耳2之间的电连接性能优异，有助于提高电池的电化学性能。

在本实用新型的一些实施方式中，极耳组21包括外侧连接部23，外侧连接部23的外表面为极耳组21的外表面；

在延伸方向上，外侧连接部23远离23电芯本体1的边缘与连接区24之间的最小距离＞1mm。

可以理解，通常情况下，极耳组21中的外侧连接部23的最短，当外侧连接部23远离电芯本体1的边缘与连接区24之间的最小距离＞1mm时，极耳组21中的各个连接部远离电芯本体1的边缘都与连接区24之间的最小距离＞1mm，可以提高极耳组21与转接片3之间的连接强度，有助于防止电池在长期使用过程中，连接区24断裂，延长电池的使用寿命。

在本实用新型中，为了进一步降低电池的K值，提高电池的安全性能，简化制备工艺，节约制备成本，可以对电芯本体1的厚度、极耳组21的外表面与电芯本体1的外表面之间的距离、转接片3的厚度、极耳2的厚度以及极耳2的个数进行进一步地选择。

在本实用新型的一些实施方式中，电芯本体1的厚度为8-30mm；和/或，

在厚度方向上，极耳组21的外表面与电芯本体1的外表面之间的最小距离≥2mm；和/或，

转接片3的厚度为0.6-1.2mm；和/或，

极耳2的厚度为4-20μm；和/或，

极耳2的个数为30-150个。

图5为本实用新型一些实施方式中转接片的俯视图；图6为本实用新型另一些实施方式中电池的俯视图。如图1、图5和图6所示，在本实用新型的一些实施方式中，电池包括两个电芯本体1，分别为第一电芯本体16以及第二电芯本体17；

第一电芯本体16具有第一极耳侧端面，第一极耳侧端面延伸设置有L个极耳2，L个极耳2的连接部在第一电芯本体16的厚度方向上层叠设置成第一极耳组25；

第二电芯本体17具有第二极耳侧端面，第二极耳侧端面延伸设置有K个极耳2，K个极耳2的连接部在第二电芯本体17的厚度方向上层叠设置成第二极耳组26；

转接片3包括相互连接的第一极耳连接区31以及第二极耳连接区32；

第一极耳连接区31与第一极耳组25的外表面连接形成第一连接区311，第二极耳连接区32与第二极耳组26的外表面连接形成第二连接区312；

L≥2，K≥2。

可以理解，本实用新型中，电池可以包括第一电芯本体16以及第二电芯本体17，第一电芯本体16相连的第一极耳组25与转接片3的第一极耳连接区31连接，第二电芯本体17相连的第二极耳组26与转接片3的第二极耳连接区32连接，从而实现第一电芯本体16和第二电芯本体17的串联。在具体的实施方式中，将第一电芯本体16向靠近第二电芯本体17的方向旋转90°，将第二电芯本体17向靠近第一电芯本体16的方向旋转90°，可以实现第一电芯本体16和第二电芯本体17的合芯。

在本实用新型的一些实施方式中，电池还包括外壳；

外壳具有电芯容纳腔，第一电芯本体16以及第二电芯本体17容置于电芯容纳腔中；

转接片3还包括连接第一极耳连接区31以及第二极耳连接区32的极柱连接区33；

极柱连接区33通过极柱与外壳连接。

可以理解，本实用新型中，外壳包括壳体以及顶盖，壳体具有电芯容纳腔以及至少一个开放端，顶盖盖合并密封开放端；合芯后的第一电芯本体16和第二电芯本体17容置于电芯容纳腔中，转接片3的极柱连接区33与极柱的一端连接，极柱的另一端与顶盖连接。

以下，将结合具体的实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例1

如图1-6所示，本实施例的电池包括：极柱、外壳、第一电芯本体16、第二电芯本体17、极耳2以及转接片3；

第一电芯本体16具有第一极耳侧端面，第一极耳侧端面设置有5个第一极耳，5个第一极耳的连接部在厚度方向上通过机械压块层叠设置成第一极耳组25；

第二电芯本体17具有第二极耳侧端面，第二极耳侧端面设置有5个第二极耳，5个第二极耳的连接部在厚度方向上通过机械压块层叠设置成第二极耳组26；

其中，第一电芯本体16以及第二电芯本体17的厚度分别为24mm，每个极耳(包括第一极耳、第二极耳)的长度分别为26±0.5mm；在第一电芯本体16的厚度方向上，第一极耳组25的外表面与第一电芯本体16的外表面的最小距离为第一电芯本体16的厚度的1/4(6mm)；第二极耳组26的外表面与第二电芯本体17的外表面的最小距离为第二电芯本体17的厚度的1/4(6mm)；

在厚度方向上，第一极耳组25中的连接部的先依次增大，后依次减小；第二极耳组26中的连接部的先依次增大，后依次减小；极耳组(第一极耳组25、第二极耳组26)中最长的连接部与最短的连接部的差值为8mm；

转接片3包括相互连接的第一极耳连接区31、极柱连接区33以及第二极耳连接区32，转接片3的厚度为1mm；

第一极耳连接区31与第一极耳组25的外表面连接形成第一连接区311，第二极耳连接区32与第二极耳组26的外表面连接形成第二连接区312；

在厚度方向上，极耳组(第一极耳组25、第二极耳组26)中的连接部具有重叠区域22，连接区(第一连接区311、第二连接区312)分别位于对应的重叠区域22之内；

各个极耳组(第一极耳组25以及第二极耳组26)中的外侧连接部远离电芯本体(第一电芯本体16以及第二电芯本体17)的边缘分别与各自连接区之间的最小距离为1mm；

外壳包括壳体以及顶盖，壳体具有电芯容纳腔，并且壳体具有一个封闭段以及一个与封闭段相对的开放端，顶盖盖合并密封开放端；第一电芯本体16以及第二电芯本体17合芯、包膜后容置于电芯容纳腔中；

经烘烤后，极柱连接区33与极柱的一端连接，极柱的另一端与顶盖连接，经注入电解液、化成、密封工序形成电池；

其中，电解液包括六氟磷酸锂、碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯，碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的体积比为1:1，六氟磷酸锂的浓度为1mol/L；

第一电芯本体16以及第二电芯本体17皆包括正极片13、隔膜以及负极片14，正极片13、隔膜以及负极片14先层叠设置，然后进行卷绕，形成卷芯；

正极片13包括铝箔以及设置在铝箔的两个表面的正极活性层，正极活性层包括LCO、PVDF以及导电剂炭黑，LCO、PVDF以及炭黑的质量比为97:1.5:1.5；

负极片14包括铜箔以及设置在铜箔的两个表面的负极活性层，负极活性层包括石墨、粘结剂SBR、CMC以及导电剂superP，石墨、粘结剂、CMC以及导电剂的质量比为96.5:1.5:1.5:0.5；

转接片3包括正极转接片以及负极转接片，正极转接片连接两个电芯的正极极耳组，负极转接片连接两个电芯的负极极耳组，正极转接片为铝，负极转接片为铜；

第一极耳和第二极耳皆包括正极耳以及负极耳，正极耳为铝箔，铝箔的厚度为15μm，负极耳为铜箔，铜箔的厚度为6μm。

实施例2

本实施例的电池与实施例1基本相同，不同之处在于，第一电芯本体16的结构为叠片结构，第二电芯本体17的结构为叠片结构。

对比例1

本对比例的电池与实施例基本相同，不同之处在于，

对极耳进行预焊以及裁切预处理，使第一极耳组25中的连接部的长度相同；第二极耳组26中的连接部的长度相同，极耳预处理前以及预处理后(包括第一极耳组25以及第二极耳组26)的尺寸见表1，其中，极耳预处理后，最外侧的极耳的长度为28mm，最中间的极耳的长度为24mm，最中间的极耳和最外侧的极耳之间的极耳的长度为26mm。

性能测试

分别制备5个实施例1中的电池以及5个对比例1中的电池，测试每个电池的K值，分别取平均值，结果见表1，测试方法包括：

电池完成容量测试后，测试电池的内阻得到电压1，静置72h，测试电池的内阻得到电压2，K＝(电压2-电压1)/72。

表1

从表1可以看出，本实用新型实施例1中的电池无需进行预焊以及裁切预处理，可以降低电池制备过程中的粉尘，降低电池的K值，使电池的性能提升。

需要说明的是，在本实用新型的描述中所涉及的数值和数值范围均为近似值，受制造工艺和测量精度的影响，可能会存在一定范围的误差，这部分误差本领域技术人员可以认为忽略不计。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“上”、“下”(如果存在)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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括电芯本体以及N个极耳；

所述电芯本体具有极耳侧端面，所述极耳侧端面延伸设置有N个所述极耳；

在所述极耳的延伸方向，N个所述极耳的长度相同，所述极耳包括相互连接的延伸部以及连接部，所述延伸部远离所述连接部的一端与所述极耳侧端面连接，所述连接部在所述电芯本体的厚度方向上层叠设置形成极耳组；

在电芯本体的厚度方向上，N个所述连接部的长度先依次增大，后依次减小，N≥2。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，在所述厚度方向上，所述极耳组的外表面与所述电芯本体的外表面的最小距离为所述电芯本体的厚度的1/5-1/2。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述极耳组中，最长的连接部与最短的连接部之间的长度差值为2-15mm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电池，其特征在于，还包括转接片，所述转接片与所述极耳组的外表面连接形成连接区；

在所述厚度方向上，N个所述极耳的连接部具有重叠区域；

所述连接区位于所述重叠区域之内。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述极耳组包括外侧连接部，所述外侧连接部的外表面为所述极耳组的外表面；

在所述延伸方向上，所述外侧连接部远离所述电芯本体的边缘与所述连接区之间的最小距离＞1mm。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述电芯本体的厚度为8-30mm；和/或，

在所述厚度方向上，所述极耳组的外表面与所述电芯本体的外表面之间的最小距离≥2mm；和/或，

所述转接片的厚度为0.6-1.2mm。

7.根据权利要求5或6所述的电池，其特征在于，所述重叠区域的面积在任一所述极耳的连接部的面积中的占比大于等于80％。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述极耳的厚度为4-20μm；和/或，

所述极耳的个数为30-150个。

9.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述电池包括两个电芯本体，分别为第一电芯本体以及第二电芯本体；

所述第一电芯本体具有第一极耳侧端面，所述第一极耳侧端面设置有L个所述极耳，L个所述极耳的连接部在所述第一电芯本体的厚度方向上层叠设置成第一极耳组；

所述第二电芯本体具有第二极耳侧端面，所述第二极耳侧端面设置有K个所述极耳，K个所述极耳的连接部在所述第二电芯本体的厚度方向上层叠设置成第二极耳组；

所述转接片包括相互连接的第一极耳连接区以及第二极耳连接区；

所述第一极耳连接区与所述第一极耳组的外表面连接形成第一连接区，所述第二极耳连接区与所述第二极耳组的外表面连接形成第二连接区；

L≥2，K≥2。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，还包括外壳以及极柱；

所述外壳具有电芯容纳腔，所述第一电芯本体以及所述第二电芯本体容置于所述电芯容纳腔中；

所述转接片还包括连接所述第一极耳连接区以及所述第二极耳连接区的极柱连接区；

所述极柱连接区通过所述极柱与所述外壳连接。

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