CN219497828U - 一种电池极片结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电池极片结构，适用于电池，包括极片本体和涂覆在所述极片本体两侧面上的浆料层；每个所述浆料层上均设置有多个相互平行的斜直印痕；每个所述斜直印痕自所述浆料层短边的边缘处延伸至所述浆料层的长边的边缘处，所述短边与所述长边相邻且呈垂直设置。本申请能够有效解决现有技术中方形电池内部空间少、极片密度大而导致注液速度慢、浸润时间长、浸润效果欠佳等技术问题。本申请结构可快速提高立放或侧放电池的浸润方式，缩短电池的注液时间，有效提高浸润效果，同时能够有效增加残留电解液的利用率，提高电池立放或侧放时的循环寿命。

Description

一种电池极片结构

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种电池极片结构。

背景技术

锂离子电池由于具有电压高、比能量高、循环寿命长、储存时间长等优点，广泛应用于储能电源系统(如水力、火力、风力和太阳能电站等)、电动工具、电动自行车、电动摩托车和电动汽车等多个领域。

电解液是电池正负极之间起传导作用的离子导体，充放电过程中，在正负极间往返地传输锂离子。电解液对电池的充放电性能(倍率高低温)、寿命(循环储存)、温度适用范围都有着比较大的影响。电解液浸润效果不好时，离子传输路径变远，阻碍了锂离子在正负极之间的穿梭，未接触电解液的极片无法参与电池电化学反应，同时电池界面电阻增大，影响锂电池的倍率性能、放电容量和使用寿命。而方形锂离子电池由于体积较大，内部空间少，极片密度大，导致注液速度慢，浸润时间长，浸润效果欠佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中方形电池内部空间少、极片密度大而导致注液速度慢、浸润时间长、浸润效果欠佳等技术问题，提供一种电池极片结构。

本实用新型实施例提出一种电池极片结构，适用于电池，包括极片本体和涂覆在所述极片本体两侧面上的浆料层；每个所述浆料层上均设置有多个相互平行的斜直印痕；每个所述斜直印痕自所述浆料层短边的边缘处延伸至所述浆料层的长边的边缘处，所述短边与所述长边相邻且呈垂直设置。

作为优选的实施方式，以所述浆料层的对角线为参照，所述斜直印痕的长度自所述对角线向两侧逐个递减。

作为优选的实施方式，以所述浆料层的对角线为对称线，每个所述浆料层上的所述斜直印痕呈对称设置。

作为优选的实施方式，每个所述斜直印痕分别与所述浆料层短边、所述浆料层长边相交围合形成直角三角形。

作为优选的实施方式，所述斜直印痕与所述短边相交形成的角为锐角或者钝角。

作为优选的实施方式，所述极片本体一侧面浆料层的所述斜直印痕与所述极片本体另一侧面浆料层的所述斜直印痕一一对应、且相互平行设置。

作为优选的实施方式，所述极片本体一侧面浆料层的所述斜直印痕与所述极片本体另一侧面浆料层的所述斜直印痕正对设置。

作为优选的实施方式，相邻两个所述斜直印痕的距离大于所述斜直印痕的深度。

作为优选的实施方式，所述斜直印痕的深度小于或等于所述浆料层的最大压实密度。

作为优选的实施方式，所述斜直印痕的深度为所述斜直印痕宽度的一半。

作为优选的实施方式，所述斜直印痕为半圆柱形印痕。

作为优选的实施方式，所述斜直印痕的深度由如下公式计算得到：

d＝m1/a1-m1/a2，其中，d为印痕深度(单位：μm)，m1为浆料层的单面面密度(单位：g/m²(克每平方米))，a1为大于设计压实密度且小于最大压实密度的压实密度(g/cm²(克每平方厘米))，a2为设计压实密度(单位：g/cm²(克每平方厘米))。

作为优选的实施方式，所述极片本体为箔材本体。

作为优选的实施方式，所述极片本体为正极片本体。

作为优选的实施方式，所述电池为方形壳体电池。

作为优选的实施方式，所述方形壳体电池为动力电池或储能电池。

所述动力电池优选为锂电池或者钠电池。

采用本申请的电池极片结构进行叠片后，斜直印痕会在叠片的内部形成一个贯穿的斜直通道。当叠片内部的电解液消耗后会形成局部真空，导致斜直印痕的内部压强小于外部压强，使得电池壳体和底部的残留电解液会被吸入到斜直印痕内，从而使叠片内部的电解液得到补充，进而能够有效提高残留电解液的利用率和电池的循环寿命。并且，通过设置斜直印痕，不仅有效缩短了电解液的注液时间，提高浸润效果，可以适应电池侧放或者立放而不影响浸润效果，电池侧放或立放时，斜直通道照样具备吸液能力，从而解决了侧放或立放时竖直通道不能吸液的问题。

本实用新型提出的技术方案中，具有以下有益效果：

本申请能够有效解决现有技术中方形电池内部空间少、极片密度大而导致注液速度慢、浸润时间长、浸润效果欠佳等技术问题。本申请结构可快速提高立放或侧放电池的浸润方式，缩短电池的注液时间，有效提高浸润效果，同时能够有效增加残留电解液的利用率，提高电池立放或侧放时的循环寿命。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的电池极片结构的结构示意图；

图2为图1的电池极片结构的另一视角的结构示意图；

图3为图1的电池极片结构的仰视图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

目前，电解液浸润效果不好时，离子传输路径变远，阻碍了锂离子在正负极之间的穿梭，未接触电解液的极片无法参与电池电化学反应，同时电池界面电阻增大，影响锂电池的倍率性能、放电容量和使用寿命。而方形锂离子电池由于体积较大，内部空间少，极片密度大，导致注液速度慢，浸润时间长，浸润效果欠佳。因此，有必要提供一种电池极片结构以解决上述问题。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供一种电池极片结构，适用于电池，包括极片本体10和涂覆在所述极片本体10两侧面上的浆料层20；每个所述浆料层20上均设置有多个相互平行的斜直印痕21；每个所述斜直印痕21自所述浆料层20短边的边缘处延伸至所述浆料层20的长边的边缘处，所述短边与所述长边相邻且呈垂直设置。

作为优选的实施方式，以所述浆料层20的对角线为参照，所述斜直印痕21的长度自所述对角线向两侧逐个递减。

作为优选的实施方式，以所述浆料层20的对角线为对称线，每个所述浆料层20上的所述斜直印痕21呈对称设置。这样设置，可快速提高立放或侧放电池的浸润方式，缩短电池的注液时间，有效提高浸润效果，同时能够有效增加残留电解液的利用率。

作为优选的实施方式，每个所述斜直印痕21分别与所述浆料层20短边、所述浆料层长边相交围合形成直角三角形。

作为优选的实施方式，所述斜直印痕21与所述短边相交形成的角为锐角或者钝角。该角的角度大小可以根据实际使用需要进行设置。

作为优选的实施方式，所述极片本体10一侧面浆料层20的所述斜直印痕21与所述极片本体10另一侧面浆料层20的所述斜直印痕21一一对应、且相互平行设置。这样，可快速提高立放或侧放电池的浸润方式，缩短电池的注液时间，有效提高浸润效果，同时能够有效增加残留电解液的利用率。

作为优选的实施方式，所述极片本体10一侧面浆料层20的所述斜直印痕21与所述极片本体10另一侧面浆料层20的所述斜直印痕21正对设置。

作为优选的实施方式，相邻两个所述斜直印痕21的距离大于所述斜直印痕21的深度。这样，可快速提高浸润效果，同时能够有效增加残留电解液的利用率。

作为优选的实施方式，所述斜直印痕的深度小于或等于所述浆料层的最大压实密度。这样，可快速提高立放或侧放电池的浸润方式，缩短电池的注液时间，有效提高浸润效果，同时能够有效增加残留电解液的利用率。

作为优选的实施方式，所述斜直印痕21的深度为所述斜直印痕21宽度的一半。

作为优选的实施方式，所述斜直印痕21为半圆柱形印痕。

作为优选的实施方式，所述斜直印痕21的深度由如下公式计算得到：

d＝m1/a1-m1/a2，其中，d为印痕深度(单位：μm)，m1为浆料层的单面面密度(单位：g/m²(克每平方米))，a1为大于设计压实密度且小于最大压实密度的压实密度(单位：g/cm²(克每平方厘米))，a2为设计压实密度(单位：g/cm²(克每平方厘米))。这样控制斜直印痕的深度，可快速提高立放或侧放电池的浸润方式，缩短电池的注液时间，有效提高浸润效果，同时能够有效增加残留电解液的利用率。

一般的，斜直印痕21的深度、宽度可以根据实际使用需要进行设置。

作为优选的实施方式，所述极片本体10为箔材本体。在本申请实施例中，极片本体10和浆料层20均采用常用的材料即可。

作为优选的实施方式，所述极片本体10为正极片本体。

作为优选的实施方式，所述电池为方形壳体电池。

作为优选的实施方式，所述方形壳体电池为动力电池或者储能电池。

所述动力电池优选为锂电池或者钠电池。

采用本申请的电池极片结构进行叠片后，斜直印痕会在叠片的内部形成一个贯穿的斜直通道。当叠片内部的电解液消耗后会形成局部真空，导致斜直印痕的内部压强小于外部压强，使得电池壳体和底部的残留电解液会被吸入到斜直印痕内，从而使叠片内部的电解液得到补充，进而能够有效提高残留电解液的利用率和电池的循环寿命。并且，通过设置斜直印痕，不仅有效缩短了电解液的注液时间，提高浸润效果，可以适应电池侧放或者立放而不影响浸润效果，电池侧放或立放时，斜直通道照样具备吸液能力，从而解决了侧放或立放时竖直通道不能吸液的问题。

本申请能够有效解决现有技术中方形电池内部空间少、极片密度大而导致注液速度慢、浸润时间长、浸润效果欠佳等技术问题。本申请结构可快速提高立放或侧放电池的浸润方式，缩短电池的注液时间，有效提高浸润效果，同时能够有效增加残留电解液的利用率，提高电池立放或侧放时的循环寿命。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括。

Claims (10)

1.一种电池极片结构，其特征在于，适用于电池，包括极片本体和涂覆在所述极片本体两侧面上的浆料层；每个所述浆料层上均设置有多个相互平行的斜直印痕；每个所述斜直印痕自所述浆料层短边的边缘处延伸至所述浆料层的长边的边缘处，所述短边与所述长边相邻且呈垂直设置。

2.根据权利要求1所述的电池极片结构，其特征在于，以所述浆料层的对角线为参照，所述斜直印痕的长度自所述对角线向两侧逐个递减。

3.根据权利要求2所述的电池极片结构，其特征在于，以所述浆料层的对角线为对称线，每个所述浆料层上的所述斜直印痕呈对称设置。

4.根据权利要求3所述的电池极片结构，其特征在于，每个所述斜直印痕分别与所述浆料层短边、所述浆料层长边相交围合形成直角三角形；

所述斜直印痕与所述短边相交形成的角为锐角或者钝角。

5.根据权利要求1所述的电池极片结构，其特征在于，所述极片本体一侧面浆料层的所述斜直印痕与所述极片本体另一侧面浆料层的所述斜直印痕一一对应、且相互平行设置；

所述极片本体一侧面浆料层的所述斜直印痕与所述极片本体另一侧面浆料层的所述斜直印痕正对设置。

6.根据权利要求1所述的电池极片结构，其特征在于，相邻两个所述斜直印痕的距离大于所述斜直印痕的深度；所述斜直印痕的深度为所述斜直印痕宽度的一半；所述斜直印痕为半圆柱形印痕。

7.根据权利要求1所述的电池极片结构，其特征在于，所述斜直印痕的深度小于或等于所述浆料层的最大压实密度。

8.根据权利要求7所述的电池极片结构，其特征在于，所述斜直印痕的深度由如下公式计算得到：

d＝m1/a1-m1/a2，其中，d为印痕深度，m1为浆料层的单面面密度，a1为大于设计压实密度且小于最大压实密度的压实密度，a2为设计压实密度。

9.根据权利要求1所述的电池极片结构，其特征在于，所述极片本体为箔材本体；所述极片本体为正极片本体；所述电池为方形壳体电池。

10.根据权利要求9所述的电池极片结构，其特征在于，所述方形壳体电池为锂电池或者钠电池。