CN219534817U - 电芯及电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电芯及电池,该电芯包括N个第一电极片、和与所述第一电极片电性相反的M个第二电极片,且第一电极片和第二电极片交替层叠设置;N≥1,M≥1;第一电极片包括第一极片本体以及与所述第一极片本体中第一集流体连接的第一集流体延伸部;第二电极片包括第二极片本体以及与所述第二极片本体中第二集流体连接的第二集流体延伸部;其中,至少两个相邻的第一集流体延伸部之间设置有第一导电件。利用第一导电件增强第一集流体延伸部导通,从而提高电池的导电性能。
Description
本申请要求于2022年12月06日提交中国专利局、申请号为202223325693.0、申请名称为“电芯及电池”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本实用新型属于电池技术领域,具体涉及一种电芯及电池。
背景技术
为了改善电芯的穿钉性能,通常将集流体由金属箔(如铜箔、铝箔)转化为复合集流体,该复合集流体包括绝缘层以及位于绝缘层上、下两侧的金属层。现阶段,通过在复合集流体上设置贯穿复合集流体的贯穿孔,利用贯穿孔导通上、下两侧金属层,当该复合集流体的其中一个金属层与极耳电连接时,实现电子的有效输出。但是,上述方法对电池导电性能的改善效果存在局限性。
实用新型内容
本实用新型提供一种电芯,利用第一导电件使相邻的第一集流体延伸部之间实现电导通,当采用该第一集流体延伸部连接极耳时,能够降低第一集流体延伸部与极耳的接触内阻,从而提高电池的导电性能。
本实用新型还提供一种电池,由于包括上述电芯,该电池具备优良的导电性能。
本实用新型提供的电芯,包括N个第一电极片、和与所述第一电极片电性相反的M个第二电极片,且第一电极片和第二电极片交替层叠设置;N≥2,M≥1;
第一电极片包括第一极片本体以及与所述第一极片本体中第一集流体连接的第一集流体延伸部;
第二电极片包括第二极片本体以及与所述第二极片本体中第二集流体连接的第二集流体延伸部;
其中,至少两个相邻的第一集流体延伸部之间设置有第一导电件;
相邻的第一集流体延伸部与第一导电件连接。
如上所述的电芯,其中,M≥2,至少两个相邻的第二集流体延伸部之间设置有第二导电件;
相邻的第二集流体延伸部与第二导电件连接。
如上所述的电芯,其中,第一集流体为第一复合集流体,所述第一复合集流体包括第一聚合物层以及位于第一聚合物层两个表面的第一金属层;和/或,
所述第二集流体为第二复合集流体,所述第二复合集流体包括第二聚合物层以及位于第二聚合物层两个表面的第二金属层。
如上所述的电芯,其中,在层叠方向上,所述电芯的至少一侧设置有金属保护层,
其中,还包括与金属保护层连接的金属保护层延伸部;
所述金属保护层的极性与所述第一极片相同,所述金属保护层延伸部与所述第一集流体延伸部对应设置;
所述金属保护层延伸部与所述第一集流体延伸部连接,或者
所述金属保护层的极性与所述第二极片相同,所述金属保护层延伸部与所述第二集流体延伸部对应设置;
所述金属保护层延伸部与所述第二集流体延伸部连接。
如上所述的电芯,所述金属保护层的厚度大于等于所述第一电极片的厚度,或者
所述金属保护层的厚度大于等于所述第二电极片的厚度。
如上所述的电芯,所述金属保护层延伸部与所述第一集流体延伸部之间设置有第三导电件,或者
所述金属保护层延伸部与所述第二集流体延伸部之间设置有第三导电件。
如上所述的电芯,其中,在层叠方向上,所述金属保护层靠近所述第一集流体延伸部的一侧设置有活性层。
如上所述的叠片电芯,所述活性层靠近电芯的一侧设置有隔膜。
如上所述的电芯,其中,相邻的第一电极片和第二电极片之间夹设隔膜;所述隔膜的端部与所述金属保护层的端部粘结。
如上所述的电芯,其中,包括相邻的第一隔膜和第二隔膜,至少一个第一隔膜和至少一个第二隔膜通过与第一电极片或第二电极片连接。
如上所述的电芯,其中,第一极片本体的至少一个边角设置有第一缺口,所述第一缺口由多个圆弧线段组成;和/或,
所述第二极片本体的至少一个边角设置有第二缺口,所述第二缺口由多个圆弧线段组成。
如上所述的电芯,其中,正极片集流体延伸部设置有靠近所述正极片本体的陶瓷层,所述隔膜连接部的边界位于所述陶瓷层的边界外。
本实用新型提供的电池,包括前述的电芯。
本实用新型的实施,至少具有以下有益效果:
本实用新型提供的电芯,通过在相邻的第一集流体延伸部之间设置第一导电件,该第一导电件能够实现相邻的第一集流体延伸部之间的正反面导通。当利用该第一集流体延伸部连接极耳时,能够降低第一集流体延伸部与极耳的接触内阻,在保证电芯的安全性的同时,有利于电子的输出,从而提高电池的导电性能。
本实用新型提供的电池,由于包括上述电芯,具备优良的导电性能。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案,下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,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是本实用新型一实施方式中电芯结构的安装示意图;
图2是图1的电芯中第一电极片的结构示意图;
图3是图1的电芯中第二电极片的结构示意图;
图4是本实用新型的另一实施方式电芯结构的安装示意图;
图5是本实用新型的一实施方式的第一电极片的俯视结构示意图。
附图标记说明:
1-第一电极片;10-第一极片本体;
101-第一集流体;102-第一集流体延伸部;103-第一活性物质层;104-陶瓷层;
1011-第一聚合物层;1012-第一金属层;
2-第二电极片;20-第二极片本体;
201-第二集流体;202-第二集流体延伸部;203-第二活性物质层;
2011-第二聚合物层;2012-第二金属层;
301-第一导电件;302-第二导电件;303-第三导电件;
401-金属保护层;4011-活性部;4012-金属保护层延伸部;402-活性层;
5-隔膜;501-第一隔膜;502-第二隔膜;503-隔膜连接部;
6-第一缺口;61-圆弧线段。
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。
需要说明的是,图1至图5中,X是电芯的宽度方向,Y是电芯的长度方向,Z是电芯的层叠方向,也是厚度方向。
请参照图1至图5,本实用新型提供的电芯,包括N个第一电极片1、和与第一电极片电性相反的M个第二电极片2,且第一电极片1和第二电极片2交替层叠设置;N≥2,M≥1,第一电极片1包括第一极片本体10以及与第一极片本体中第一集流体101连接的第一集流体延伸部102;第二电极片2包括第二极片本体20以及与第二极片本体中第二集流体201连接的第二集流体延伸部202,其中,至少两个相邻的第一集流体延伸部102之间设置有第一导电件301,相邻的第一集流体延伸部102与第一导电件301连接。
本实用新型中,根据极片电性的不同,将电极片分为第一电极片1和第二电极片2。第一电极片1、第二电极片2为正极片或者负极片,只要满足第一电极片1与第二电极片2极性相反即可。例如,当第一电极片1为正极片时,第二电极片2为负极片;当第一电极片1为负极片时,第二电极片2为正极片。
在电芯中,每个第一电极片1与每个第二电极片2交替层叠设置。
第一电极片1包括第一极片本体10以及与第一极片本体中第一集流体101连接的第一集流体延伸部102。
其中,第一极片本体10包括第一集流体101和第一活性物质层103。
本实用新型不限定第一集流体延伸部102与第一集流体101的位置关系,例如第一集流体延伸部102可以在长度方向或宽度方向上设置。示例性地,如图5所示,第一集流体101在长度方向上具有两端,第一集流体延伸部102是以其中一端的至少部分端面为起始,向远离第一活性物质层103的方向延伸而形成的,第一集流体延伸部102的表面不设置第一活性物质层103。此时,第一集流体延伸部102在宽度方向上的尺寸不超出第一集流体101的尺寸。
第二电极片2包括第二极片本体20以及与第二极片本体20中第二集流体201连接的第二集流体延伸部202。
其中,第二极片本体20包括第二集流体201和第二活性物质层203。本实用新型不限定第二集流体延伸部202与第二集流体201的位置关系,例如第二集流体延伸部202可以在长度方向或宽度方向上设置。示例性地,第二集流体201在长度方向上具有两端,第二集流体延伸部202是以其中一端的至少部分端面为起始,向远离第二活性物质层203的方向延伸而形成的,第二集流体延伸部202的表面不设置第二活性物质层203。此时,第二集流体延伸部202在宽度方向上的尺寸不超出第二集流体201的尺寸。本实用新型对第一电极片1、第二电极片2的具体选择不作限定。当第一电极片1、第二电极片2中的一个是正极片时,该正极片对应的集流体为铝箔、镀铝膜复合集流体等,活性物质层的材料为三元材料或磷酸铁锂等正极活性材料。当第一电极片1、第二电极片2中的一个是负极片时,该负极片对应的集流体为铜箔、镍箔、镀镍铜箔或者镀铜膜复合集流体、镀镍膜复合集流体等,活性物质层的材料为石墨、石墨烯、钛酸锂、硅碳等负极活性材料。
需要说明的是,在利用包括N个第一电极片1和M个第二电极片2在内的组件层叠形成电芯时,第一电极片1和第二电极片2交替层叠设置,能够理解为了避免短路,第一电极片1和第二电极片2之间还设置有隔膜以杜绝第一电极片1和第二电极片2接触。此外,在交替层叠设置的过程中,第一极片本体10和第二极片本体20在层叠方向上相互对应(即,在与层叠方向平行的入射光下,每个第一极片本体10和第二极片本体20在任一隔膜上的投影最大化重叠),以实现活性离子的脱嵌,而第一集流体延伸部102和第二集流体延伸部202在层叠方向上彼此无对应关系(即,在与层叠方向平行的入射光下,任一个第一集流体延伸部102和任一个第二集流体延伸部202在公共平面的投影相互独立,无任何重叠关系或覆盖关系)。但是,每个第一集流体延伸部102在层叠方向上彼此对应(即,在与层叠方向平行的入射光下,每个第一集流体延伸部102在任一隔膜上的投影最大化重叠),每个第二集流体延伸部202在层叠方向上彼此对应(即,在与层叠方向平行的入射光下,每个第二集流体延伸部202在任一隔膜上的投影最大化重叠)。
需要说明的是,第一集流体延伸部102与第二集流体延伸部202的延伸方向可以相同或不同,只要保证每个第一集流体延伸部102在层叠方向上彼此对应,每个第二集流体延伸部202在层叠方向上彼此对应即可。例如图1中,第一集流体延伸部102与第二集流体延伸部202的延伸方向不同,且彼此相反。
本实用新型的电芯中,在相邻的N个第一延伸部中,至少两个第一集流体延伸部102之间设置有第一导电件301,此时,第一导电件301与第一集流体延伸部102交替层叠设置,该层叠方向与第一电极片1与第二电极片2的层叠方向一致。需要说明的是,此处的相邻是指二者之间没有其他第一集流体延伸部102。
本实用新型中,相邻的第一集流体延伸部102与第一导电件301连接,可以理解,第一导电件301的两个表面分别与相邻的第一集流体延伸部102电连接。
此时,第一导电件301使相邻的第一集流体延伸部102之间实现电导通,当采用该第一集流体延伸部102连接极耳时,能够降低第一集流体延伸部102与第一极耳的接触内阻,从而提高电池的导电性能。
为了进一步增强相邻的第一集流体延伸部102的电导通,每两个相邻的第一集流体延伸部102均设置第一导电件301,从而使得每两个相邻的第一集流体延伸部102实现电导通,这样一来,N个第一电极片1中,只需要一个第一集流体延伸部102引出与第一极耳连接即可。
本实用新型对第一导电件301的具体选择不作限定,可以根据第一电极片的具体选择而确定。例如,当第一电极片1为正极,则第一导电件301和第一集流体101的选材相同,例如当第一集流体101为铝箔时,第一导电件301为铝箔;当第一集流体101为铜箔、镍箔、镀镍铜箔时,第一导电件301为铜箔、镍箔等。
本实用新型对每两个相邻的第一集流体延伸部102之间的第一导电件301的数量不作限定,例如至少为一个,随着数量的增加,导电性能越好。
进一步地,当M≥2时,为了进一步提升电芯的导电性能,至少两个相邻的第二集流体延伸部202之间设置有第二导电件302。此时,第二导电件302与第二集流体延伸部202交替层叠设置,该层叠方向与第一电极片1与第二电极片2的层叠方向一致。需要说明的是,此处的相邻是指二者之间没有其他第二集流体延伸部202。
本实用新型中,相邻的第二集流体延伸部202与第二导电件302连接,可以理解,第二导电件302的两个表面分别与相邻的第二集流体延伸部202电连接。
此时,第二导电件302使相邻的第二集流体延伸部202之间实现电导通,当采用该第二集流体延伸部202连接极耳时,能够降低第二集流体延伸部202与极耳的接触内阻,从而提高电池的导电性能。
为了进一步增强相邻的第二集流体延伸部202的电导通,每两个相邻的第二集流体延伸部202均设置第二导电件302,从而使得每两个相邻的第二集流体延伸部202实现电导通,这样一来,M个第二电极片2中,只需要一个第二集流体延伸部202引出与第二极耳连接即可。相邻的第二集流体延伸部与第二导电件连接。
本实用新型对第二导电件302的具体选择不作限定,可以根据第二电极片2的具体选择而确定。例如,当第二电极片2为正极,则第二导电件302和第二集流体201的选择相同,例如当第二集流体201为铝箔时,第二导电件302为铝箔;当第二集流体201为铜箔、镍箔、镀镍铜箔时,第二导电件302为铜箔、镍箔等。
本实用新型对每两个相邻的第二集流体延伸部202之间的第二导电件302的数量不作限定,例如至少为一个。
本实用新型不限定集流体的具体选择类型,在一种具体的实施方式中,第一集流体101和/或第二集流体201为复合集流体。
以第一集流体101为第一复合集流体为例,如图1、图2、4所示,该第一复合集流体包括第一聚合物层1011以及位于第一聚合物层两个表面的第一金属层1012。以第二集流体201为第二复合集流体为例,如图1、图3、4所示,该第二复合集流体包括第二聚合物层2011以及位于第二聚合物层两个表面的第二金属层2012。
当第一集流体101和/或第二集流体201具有上述结构组成时,能够进一步提高电芯的安全性和降低成本。
由于集流体延伸部(第一集流体延伸部102或者第二集流体延伸部202)是集流体(第一集流体101或者第二集流体201)的其中一端延伸出来的,因此,集流体延伸部与集流体的结构组成一致。当集流体为上述复合集流体时,为了实现一个复合集流体中两个金属层的导通,通常在集流体延伸部(第一集流体延伸部102或者第二集流体延伸部202)的厚度方向上设置贯穿集流体延伸部的贯穿孔,利用贯穿孔连通一个复合集流体中的位于聚合物层两个表面的金属层。示例性地,此时在至少两个相邻的第一集流体延伸部102之间设置第一导电件301时,搭配贯穿孔,当采用第一极耳与第一集流体延伸部102连接时,能够进一步降低第一集流体延伸部102与第一极耳的接触内阻,从而提高电池的导电性能。
本实用新型对上述第一聚合物层1011和第二聚合物层2011材料的具体选择不作限定,可以是本领域常规的聚合物。
本实用新型对上述第一金属层1012和第二金属层2012材料的具体选择不作限定。当第一电极片1、第二电极片2中的至少一个为正极片时,该正极片对应的复合集流体中的金属层的材料为铝等,当第一电极片1、第二电极片2中的至少一个为负极片时,该负极片对应的复合集流体中的金属层的材料为铜、镍等。
为了提高电芯的安全性,在层叠方向上,叠片电芯的至少一侧设置有金属保护层,金属保护层的厚度大于第一金属层的厚度之和或者第二金属层的厚度之和。
也就是说,电芯在层叠方向上具有相对的两侧,其中至少一侧为金属保护层401。即,可以在电芯的一个外侧设置一个金属保护层401,或者在电芯的两个外侧分别设置一个金属保护层401。
本实用新型对金属保护层401的材料不作限定,可以根据与金属保护层401距离最近的电极片(第一电极片或第二电极片,以下称为相邻电极片)的具体选择而确定,也就是说,金属保护层与相邻电极片的集流体极性相反。当金属保护层401的相邻电极片是正极片时,金属保护层401与负极片的集流体选材一致,具体为铜箔、镍箔等;当金属保护层401的相邻电极片是负极片时,金属保护层401与正极片的集流体选材一致,具体为铝箔。
当金属保护层的极性与第一电极片相同时,金属保护层延伸部与第一集流体延伸部对应设置;金属保护层延伸部与第一集流体延伸部连接。
当金属保护层的极性与第二电极片相同时,金属保护层延伸部与第二集流体延伸部对应设置;金属保护层延伸部与第二集流体延伸部连接。
在电芯中,金属保护层401的厚度大于任一第一集流体101上的两层第一金属层的厚度之和,或者,金属保护层401的厚度大于任一第二集流体201上的两层第二金属层的厚度之和,有利于最大限度的发挥金属保护层401的保护作用。进一步地,金属保护层的厚度大于等于第一电极片的厚度,或者,金属保护层的厚度大于等于第二电极片的厚度。
进一步地,在上述金属保护层401与相邻电极片之间还包括至少一层隔膜5,可以理解,金属保护层靠近电芯的一侧设置有隔膜,防止隔膜热收缩后金属保护层401与距离金属保护层401最近的电极片接触造成电芯短路。
由于金属保护层401的存在,能够对电芯起到保护作用。为了使电池在获得优异安全性能的同时兼具良好的能量密度,在本实用新型的一实施方式中,在层叠方向上,金属保护层401靠近第一集流体延伸部102的一侧设置有活性层402。此时,金属保护层401与活性层402层叠设置,相对于金属保护层401,活性层402更靠近电芯的中心位置。进一步地,如图1和图4所示,金属保护层401包括活性部4011和金属保护层延伸部4012,在活性部4011靠近第一集流体延伸部102的一侧设置有活性层402,金属保护层延伸部4012不设置活性层。
进一步地,活性层402靠近电芯的一侧表面设置有隔膜,防止短路。
本实用新型对活性层402的材料不作限定,可以根据相邻电极片的具体选择而确定,当金属保护层401的相邻电极片是正极片时,活性层402的选材与负极片的活性物质层的选材一致;当金属保护层401的相邻电极片是负极片时,活性层402的选材与正极片的活性物质层的选材一致。
活性层402与相邻电极片的活性物质层对应设置。本实用新型对活性层402的尺寸不作限定,可根据与活性层402距离最近的电极片(相邻电极片)的具体选择而确定。可以理解,活性层与相邻电极片的活性物质层极性相反。具体地,当与活性层402距离最近的电极片为正极片时,活性层402的尺寸可以超出距离最近的正极片本体的尺寸;当与活性层402距离最近的电极片为负极片时,活性层402的尺寸小于该负极片本体的尺寸。
进一步地,如图4所示,电芯还包括金属保护层延伸部4012。金属保护层401在长度方向上具有相对的两端,金属保护层延伸部4012以金属保护层401在长度方向上的其中一端的至少部分端面为起始,向远离金属保护层401另一端的方向延伸而形成的。
金属保护层延伸部4012与集流体延伸部(第一集流体延伸部102或者第二集流体延伸部202)相互对应(即,在与层叠方向平行的入射光下,每个金属保护层延伸部4012和集流体延伸部在任一隔膜上的投影最大化重叠)。
进一步地,金属保护层延伸部4012与相邻的集流体延伸部(第一集流体延伸部102或者第二集流体延伸部202)之间设置有第三导电件303,此时,金属保护层既能起到保护第三导电件303的作用,还能够充分利用金属保护层401的导电性能,该金属保护层能够与集流体延伸部联合与极耳连接,进一步提升导电性能。
本实用新型对上述第一集流体101、第二集流体201、第一聚合物层1011、第二聚合物层2011、第一金属层1012、第二金属层2012、第一导电件301、第二导电件302的厚度不作限定,可以根据实际情况具体选择。例如,第一集流体101、第二集流体201的厚度各自独立地选自0.003mm~0.05mm,第一聚合物层1011、第二聚合物2011的厚度各自独立地选自0.001mm~0.05mm,第一金属层1012、第二金属层2012的厚度各自独立地选自0.0005mm~0.03mm,第一导电件301、第二导电件302的厚度各自独立地选自0.005mm~0.05mm。
相邻的第一电极片1和第二电极片2之间夹设隔膜5,以分隔第一电极片1和第二电极片2。该隔膜5一方面允许锂离子自由通过,另一方面起到绝缘作用,可以实现第一电极片1和第二电极片2之间的绝缘,避免电池内部短路。
为了进一步确保第一电极片1和第二电极片2不接触,在长度方向上,隔膜5的两端分别超出第一极片本体10和第二极片本体20的两端。可以理解,在层叠方向上,第一极片本体10、第二极片本体20的边缘位于隔膜5的边缘内部,避免极性相反的极片接触发生内部短路。
在一种实施方式中,隔膜5在长度方向和宽度方向上的尺寸分别超出第一电极片1的尺寸为0.1mm~10mm,或者,隔膜5在长度方向和宽度方向上的尺寸分别超出第二电极片2的尺寸为0.1mm~10mm。
在一种实施方式中,电芯还包括相邻的第一隔膜和第二隔膜,至少一个第一隔膜和至少一个第二隔膜通过隔膜连接部连接;隔膜连接部的一端与第一隔膜的一端连接,隔膜连接部的另一端绕过夹设电极片的侧端面与第二隔膜的一端连接;夹设电极片为位于第一隔膜和第二隔膜之间的第一电极片或第二电极片。
本实用新型中,电芯还包括相邻的第一隔膜501和第二隔膜502。这里的相邻是指相邻的第一隔膜501与第二隔膜502之间没有其他隔膜。此时,相邻的第一隔膜501和第二隔膜502之间只设有第一电极片1或者第二电极片2。
隔膜连接部503有两端,隔膜连接部503的一端与第一隔膜501的一端连接,另一端绕过夹设电极片与第二隔膜502的一端连接。需要说明的是,第一隔膜501在长度方向上有两端,分别为远离第一集流体延伸部的一端A和靠近第一集流体延伸部的另一端B,A端与隔膜连接部连接,且第二隔膜502在长度方向上有两端,分别为和A在层叠方向上对应的C端、以及和B在层叠方向上对应的D端,则隔膜连接部503的另一端与C端连接。此时,隔膜连接部503包裹了位于第一隔膜501和第二隔膜502之间的夹设电极片的与AC对应的端面,能够保证夹设电极片的位置定位精度,加快制程效率,还能够防止夹设电极片、隔膜左右晃动,避免极性相反的电极片接触,提高了电池的安全性能。
此时,隔膜连接部的边界位于夹设电极片的边界外,可以理解,隔膜连接部位于第一电极片或者第二电极片的边界外,进一步地,第一导电件的投影与隔膜连接部的投影不重合,第二导电件的投影与隔膜连接部的投影不重合。上述投影指的是沿着厚度方向在隔膜上的投影。
上述第一隔膜501和第二隔膜502的一端是指二者在长度方向上的端部。
利用相邻的第一隔膜501与第二隔膜502以及隔膜连接部503包覆夹设电极片的端面,能够保证夹设电极片的位置定位精度,加快制程效率,还能够防止夹设电极片、隔膜左右晃动,避免极性相反的电极片接触,提高了电池的安全性能。
本实用新型对第一隔膜501和第二隔膜502的具体位置不作限定,只要满足相邻即可。此时,夹设电极片为位于第一隔膜501和第二隔膜502之间的第一电极片1或第二电极片2。
本实用新型对第一隔膜501与第二隔膜502通过隔膜连接部的连接方式不作限定,可以是本领域常规的热复合工艺,例如,第一隔膜501、第一电极片1、第二隔膜502在热压辊的作用下完成表面热复合,在热复合过程中,第一隔膜501与第二隔膜502各自的一端延伸至第一电极片1的外沿部分,使第一隔膜501与第二隔膜502远离第一集流体延伸部102的一端热复合粘结一体,形成连续的隔膜连接部503,第一隔膜501与第二隔膜502各自的另一端分别与第一集流体延伸部102的两个表面连接。
一般的,电极片的形状大多为长方形,四个边角都有锋利尖角,容易刺穿隔膜,还容易发生卷曲,对电池安全有影响。如图5所示,为了提高电池的安全性能,本实用新型的第一极片本体10和/或第二极片本体20的的至少一个边角设有弧形缺口。
在一种实施方式中,第一极片本体10的至少一个边角设置有第一缺口6,第一缺口6由多个圆弧线段61组成。例如,第一极片本体的四个边角均为两个圆弧线段构成的圆角。
在另一种实施方式中,第二极片本体20的至少一个边角设置有第二缺口,第二缺口由多个圆弧线段组成。
本实用新型对上述圆弧线段61的数量不作限定,例如可以是1~5个。每个圆弧线段61的曲率半径各自独立地选自0.01mm~10mm。
本实用新型对第一电极片1和第二电极片2的具体选择不作限定,只要满足其中的一个为正极片,另一个为负极片即可。为了避免析锂,在长度方向和宽度方向上,正极片本体的尺寸小于负极片本体的尺寸。例如,在长度方向和/或宽度方向上,负极片本体的尺寸超出正极片本体的0.1mm~10mm。
如图1、4所示,当第一电极片1为正极片,第二电极片2为负极片时,第二极片本体20的尺寸大于第一极片本体10的尺寸,可以理解,第二极片本体20沿着层叠方向在隔膜5上的投影覆盖第一极片本体10沿着层叠方向在隔膜5上的投影。
具体地,第二极片本体20在长度方向上的至少一端超出第一极片本体10在长度方向上的至少一端。进一步地,第二极片本体20在长度方向上的两端分别超出第一极片本体10在长度方向上的两端。
在本实用新型的一种实施方式中,正极片集流体延伸部设置有靠近正极片本体的陶瓷层,陶瓷层104在长度方向上的尺寸为0.01mm~10mm,能够避免负极片本体超出正极片本体的部分与正极片集流体延伸部接触,影响电芯的安全性能。
进一步地,隔膜连接部的边界位于陶瓷层的边界外。
本实用新型中,电芯可以是叠片式电芯,也可以是卷绕式电芯。
本实用新型还提供一种电池,包括上述的电芯。具体地,通过将上述电芯与保护电路共同安装在电池壳体内部后就可以形成用于充/放电的电池。由于电芯为电池中的蓄电部分,因此电芯的质量直接决定了电池的质量。
本实用新型提供的电芯及电池,该电芯通过在相邻的第一集流体延伸部102之间设置有第一导电件301,该第一导电件301能够使相邻第一集流体延伸部102之间实现电导通,当利用第一集流体延伸部102连接极耳时,能够降低第一集流体延伸部102与极耳的接触内阻,从而提高电池的导电性能。
这里需要说明的是,本实用新型实施例涉及的数值和数值范围为近似值,受制造工艺的影响,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。
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。
以上,对本实用新型的实施方式进行了说明。但是,本实用新型不限定于上述实施方式。凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种电芯,其特征在于,包括N个第一电极片、和与所述第一电极片电性相反的M个第二电极片,且第一电极片和第二电极片交替层叠设置;N≥2,M≥1;
第一电极片包括第一极片本体以及与所述第一极片本体中第一集流体连接的第一集流体延伸部;
第二电极片包括第二极片本体以及与所述第二极片本体中第二集流体连接的第二集流体延伸部;
其中,至少两个相邻的第一集流体延伸部之间设置有第一导电件;
相邻的所述第一集流体延伸部与所述第一导电件连接。
2.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,M≥2,至少两个相邻的第二集流体延伸部之间设置有第二导电件;
相邻的所述第二集流体延伸部与所述第二导电件连接。
3.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述第一集流体为第一复合集流体,所述第一复合集流体包括第一聚合物层以及位于第一聚合物层两个表面的第一金属层;和/或,
所述第二集流体为第二复合集流体,所述第二复合集流体包括第二聚合物层以及位于第二聚合物层两个表面的第二金属层。
4.根据权利要求3所述的电芯,其特征在于,在层叠方向上,所述电芯的至少一侧设置有金属保护层,
所述金属保护层包括金属保护层延伸部;
所述金属保护层的极性与所述第一电极片相同,所述金属保护层延伸部与所述第一集流体延伸部对应设置;
所述金属保护层延伸部与所述第一集流体延伸部连接,或者
所述金属保护层的极性与所述第二电极片相同,所述金属保护层延伸部与所述第二集流体延伸部对应设置;
所述金属保护层延伸部与所述第二集流体延伸部连接。
5.根据权利要求4所述的电芯,其特征在于,
所述金属保护层的厚度大于等于所述第一电极片的厚度,或者
所述金属保护层的厚度大于等于所述第二电极片的厚度。
6.根据权利要求4所述的电芯,其特征在于,
所述金属保护层延伸部与所述第一集流体延伸部之间设置有第三导电件,或者
所述金属保护层延伸部与所述第二集流体延伸部之间设置有第三导电件。
7.根据权利要求4所述的电芯,其特征在于,在层叠方向上,所述金属保护层靠近所述电芯的一侧设置有活性层。
8.根据权利要求4所述的电芯,其特征在于,所述金属保护层靠近电芯中心位置的一侧设置有隔膜;
所述隔膜的端部与所述金属保护层的端部粘结。
9.根据权利要求1-8任一项所述的电芯,其特征在于,相邻的第一电极片和第二电极片之间夹设隔膜;
所述隔膜包括相邻的第一隔膜和第二隔膜,至少一个第一隔膜和至少一个第二隔膜与第一电极片或第二电极片连接。
10.根据权利要求9所述的电芯,其特征在于,所述隔膜连接部的边界位于第一电极片和/或第二电极片的边界外。
11.根据权利要求9所述的电芯,其特征在于,所述第一导电件的投影与所述隔膜连接部的投影不重合,第二导电件的投影与所述隔膜连接部的投影不重合。
12.根据权利要求1-8任一项所述的电芯,其特征在于,所述第一极片本体的至少一个边角设置有第一缺口,所述第一缺口由多个圆弧线段组成;和/或,
所述第二极片本体的至少一个边角设置有第二缺口,所述第二缺口由多个圆弧线段组成。
13.根据权利要求9所述的电芯,其特征在于,正极片集流体延伸部设置有靠近正极片本体的陶瓷层,
所述隔膜连接部的边界位于所述陶瓷层的边界外。
14.一种电池,其特征在于,包括权利要求1-13任一项所述的电芯。
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