CN219677332U - 一种电芯以及电池 - Google Patents

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何洪乐
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Abstract

本实用新型属于锂离子电池制备技术领域,尤其涉及一种电芯以及电池,包括极片和支撑部,所述支撑部设置于所述极片并与所述极片紧密接触,所述极片卷绕后形成电芯,所述电芯包括平直区以及位于所述平直区两端的拐角区,所述支撑部位于所述拐角区,所述支撑部支撑于两个所述极片之间并形成间隙,由于电芯拐角区有支撑部支撑,在拐角区撑起极片间隙,在循环过程中避免因正负极极片挤压被挤出间隙,有效地防止电芯拐角析锂,从而增加电芯循环稳定性及改善循环厚度异常现象。

Description

一种电芯以及电池
技术领域
本实用新型属于锂离子电池技术领域,尤其涉及一种电芯以及电池。
背景技术
随着数码产品销量的增加,方形软包锂离子电池的需求量也在逐年增加。现有方形软包锂离子电池通过正、负极极片和隔膜等以卷绕的方式组合并与铝塑膜装配后形成。但由于该结构存在拐角,在经过长循环后,正负极极片不断膨胀收缩并将电解液挤出拐角,导致循环后期拐角区的电解液较少,造成拐角出现析锂现象,进而导致电芯的厚度在循环后期出现异常、循环跳水等缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于:针对现有技术的不足,提供一种电芯以及电池,以解决现有方形软包电池经过长循环后,正负极极片膨胀而将电解液挤出拐角,导致电池拐角析锂的问题。
为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种电芯,包括极片和支撑部,所述支撑部设置于所述极片的至少一侧并与所述极片紧密接触,所述极片卷绕后形成电芯,所述电芯包括平直区以及位于所述平直区两端的拐角区,所述支撑部位于所述拐角区,以使相邻的两个极片在拐角区形成间隙。
进一步的,所述支撑部包括第一支撑部和第二支撑部,所述第一支撑部设置于所述极片的一侧,所述第二支撑部设置于所述极片的另一侧。
进一步的,所述第一支撑部和所述第二支撑部均设置有两个或以上,两个或以上的所述第一支撑部相对设置于所述极片的一侧,两个或以上的所述第二支撑部相对设置于所述极片的另一侧。
进一步的,所述第一支撑部和所述第二支撑部错开设置。
进一步的,所述第一支撑部由多个第一支撑件构成,所述第二支撑部由多个第二支撑件构成,多个所述第一支撑件和多个所述第二支撑件均沿所述极片的宽度方向和/或长度方向等间距设置。
进一步的,所述第一支撑件和所述第二支撑件为绝缘胶带,所述绝缘胶带包括粘接层和绝缘层,所述粘接层的一面与所述绝缘层粘接,所述粘接层的另一面与所述极片紧密接触。
进一步的,所述绝缘胶带为特氟龙胶带或者PVC胶带。
进一步的,所述第一支撑件和所述第二支撑件为绝缘海绵,所述绝缘海绵设置有若干吸水孔。
进一步的,所述极片包括集流体、第一活性物质层和第二活性物质层,所述第一活性物质层设置于所述集流体一侧,所述第二活性物质层设置于所述集流体的另一侧,所述第一活性物质层和所述第二活性物质层与所述集流体紧密接触。
本实用新型的另一目的在于:提供一种电池,包括壳体、顶盖以及上述的电芯,所述顶盖盖设在所述壳体的开口,且所述顶盖与所述壳体之间形成有容置腔,所述电芯设置于所述容置腔。
本实用新型的有益效果在于,本实用新型提供一种电芯以及电池,包括极片和支撑部,所述支撑部设置于所述极片并与所述极片紧密接触,所述极片卷绕后形成电芯,所述电芯包括平直区以及位于所述平直区两端的拐角区,所述支撑部位于所述拐角区,所述支撑部支撑于两个所述极片之间并形成间隙,由于电芯拐角区有支撑部支撑,在拐角区撑起极片间隙,在循环过程中避免因正负极极片挤压被挤出间隙,有效地防止电芯拐角析锂,从而增加电芯循环稳定性及改善循环厚度异常现象。
附图说明
下面将参考附图1~7来描述本实用新型示例性实施方式的特征、优点和技术效果。
图1为本实用新型中极片的整体结构示意图;
图2为本实用新型中极片的平面结构示意图;
图3为本实用新型中电芯的整体结构示意图;
图4为本实用新型中实施例四的极片结构示意图之一;
图5为本实用新型中实施例四的极片结构示意图之二;
图6为本实用新型中实施例五的极片结构示意图;
图7为本实用新型中实施例七的极片结构示意图。
图中:1、极片;2、支撑部;3、电芯;
11、集流体;12、拐角区;13、平直区;Y、宽度方向;X、长度方向;
21、第一活性物质层;22、第二活性物质层;23、第一支撑部;24、第二支撑部;231、第一支撑件;241、第二支撑件;
211、第一平面;212、第二平面;213、第三平面;214、圆弧体。
具体实施方式
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在多种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述,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申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“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;也可以是机械连接,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,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
以下结合附图1~图7对本实用新型作进一步详细说明,但不作为对本实用新型的限定。
实施例一
如图1-3,本实用新型实施例的电芯3,包括极片1和支撑部2,支撑部2设置于极片1并与极片1紧密接触,极片1卷绕后形成电芯3,电芯3包括平直区13以及位于平直区13两端的拐角区12,支撑部2位于拐角区12,以使相邻的两个极片1在拐角区12形成间隙。
与现有技术相比,本实用新型实施例的电芯,电芯3的拐角区12设置有用于支撑的支撑部2,使得拐角区12相邻的两个极片1之间形成有间隙,在循环过程中避免因正负极极片膨胀将电解液挤压出拐角,有效地防止电芯拐角析锂,从而增加电芯3循环稳定性及改善循环厚度异常现象。
进一步的,支撑部包括第一支撑部23和第二支撑部24,第一支撑部23设置于极片1的一侧,第二支撑部24设置于极片1的另一侧。
在将极片1卷绕成电芯3后,拐角区12的极片1之间会紧紧贴合,而在极片1的两侧设置第一支撑部23和第二支撑部24,能够将贴紧的极片1支撑起供电解液流通的间隙。
在将极片1卷绕成电芯3时,极片1两侧的第一支撑部23和第二支撑部24能够将相邻的极片1隔开,以形成供电解液浸润极片1的间隙,从而提升电池的性能。
进一步的,第一支撑部23和第二支撑部24分别可设置有两个或以上,本实施例中第一支撑部23和第二支撑部24分别设置有两个。两个第一支撑部23相对设置于极片1的一侧,两个第二支撑部24相对设置于极片1的另一侧。
在将极片1卷绕成电芯3时,两个第一支撑部23和两个第二支撑部24分别位于电芯3两端的拐角区12,能够将两端拐角区12的极片1隔开,以形成供电解液浸润极片1的间隙,从而提升电池的性能。
进一步的,位于同个拐角区的第一支撑部23和第二支撑部24错开设置,如此能够避免增加电芯3拐角区12的厚度。
进一步的,第一支撑部23由多个第一支撑件231构成,第二支撑部24由多个第二支撑件241构成。多个所述第一支撑件231和多个所述第二支撑件241均沿所述极片的宽度方向Y呈等间距设置。(增加结构示意图,或修改图2标号)如此,可使得相邻的第一支撑件231之间、相邻的第二支撑件241之间形成有空隙。电池在工作中,电解液可通过该空隙更好的对极片1进行浸润,同时,第一支撑件231和第二支撑件241沿极片1的宽度方向Y设置,这样设置能够对极片1起到更好的支撑作用。第一支撑件231和第二支撑件241的形状可以是矩形、圆形、三角形、椭圆形等等,优选为矩形。
进一步的,第一支撑件231和第二支撑件241由绝缘胶带制成,绝缘胶带包括粘接层和绝缘层,粘接层的一面与绝缘层粘接,粘接层的另一面与极片1紧密接触。
第一支撑件231和第二支撑件241采用绝缘胶带制成,能够在对极片1起到支撑作用的同时,还起到绝缘的作用,有效的防止正负电极相接触从而导致电池内部短路,还可以阻止体积比较大分子通过,只供小体积的带电离子通过,这样可以提高正负电极附近的浓度差,有利于离子的扩散,从而提升电池的存储效率。
进一步的,绝缘胶带为特氟龙胶带。
特氟龙胶带有很好的耐热性,短时间可承受的高温达到300℃,特氟龙在240℃-260℃的高温下还能够持续的使用,具有显著的热稳定性,同时它还具备在温度零下的条件下工作而不脆化,采用特氟龙能够有效的提升电池的使用寿命和使用稳定性。
进一步的,极片1包括集流体11和活性物质层21和活性物质层22,活性物质层21和活性物质层22各设置于集流体11的两侧且与集流体11紧密接触。
实施例二
与实施例一不同的在于,本实施例的绝缘胶带为PCV胶带。
PVC胶带具备弹性,电池在工作时,电芯3发生电化学反应,处于电芯3两端的拐角区12会膨胀,而PVC胶带的特性能够使其随着拐角区12一起膨胀,在反应完之后电芯3恢复至原始状态,而PVC同样可以恢复至原始状态,且PVC胶带还具备成本低,粘性强等特点,粘性强的特点使其能够很好的粘贴于极片1,不会发生位移等情况,而PVC胶带成本低的特点能够降低电池的成本。
实施例三
与实施例一不同的在于,本实施例的第一支撑件231和第二支撑件241由绝缘海绵制成,绝缘海绵具有吸水孔。
电池在未使用或未发生电化学反应时,绝缘海绵能够通过若干吸水孔容纳大量的电解液。电芯3在发生电化学反应时,拐角区12的膨胀会将绝缘海绵内的电解液挤出从而对极片1进行浸润。
实施例四
与实施例一至实施例三的区别在于,如图4-5所示,本实施例的支撑部2由用于制备第一活性物质层21的材料制成,且与活性物质层21形成一体结构。支撑部2具有第一平面211、第二平面212和第三平面213,第一平面211和第二平面212的宽度相等且通过第三平面213连接。支撑部2的长度方向与集流体11的长度方向X同向。第一平面211和第二平面212的宽度均为1-2um,第三平面213的高度为2-3um。支撑部2设有多个,多个支撑部2沿极片1的宽度方向Y等间距设置。
第二活性物质层22与集流体11紧密接触,且第二活性物质层22为平面。
在将极片1卷绕后,第一活性物质层21与第二活性物质层22互相叠加,随后第二平面212与内侧第二活性物质层22的平面形成腔体,电解液流通于空腔内。
实施例五
与实施例四的区别在于,本实施例的支撑部2的宽度方向与集流体11的长度方向X同向。支撑部2设有多个,多个支撑部2沿极片1的长度方向X等间距设置。
实施例六
与实施例五的不同在于,如图6所示,本实施例中第一平面211的宽度大于第二平面212的宽度。第一平面211的宽度为2-3um,第二平面212的宽度为1-2um。具体的,第一平面211宽度为2.5um,第二平面212宽度为1.5um。
实施例七
与实施例四的不同在于,如图7所示,本实施例的支撑部2具有圆弧体214和第三平面213,相邻的两个圆弧体214之间连接有第三平面213。圆弧体214的直径为1-2um。
实施例八
本实施例的电池,包括壳体、顶盖以及上述实施例一至七中任一种的电芯3,顶盖盖设在壳体的开口,且顶盖与壳体之间形成有容置腔,电芯3设置于容置腔。
本实施例的电池由于采用了实施例一至七中任一种的电芯,使用寿命大大增加,电池的稳定性也大大提升。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
根据上述说明书的揭示和教导,本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此,本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种电芯,其特征在于:包括极片和支撑部,所述支撑部设置于所述极片的至少一侧并与所述极片紧密接触,所述极片卷绕后形成电芯,所述电芯包括平直区以及位于所述平直区两端的拐角区,所述支撑部位于所述拐角区。
2.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于:所述支撑部包括第一支撑部和第二支撑部,所述第一支撑部设置于所述极片的一侧,所述第二支撑部设置于所述极片的另一侧。
3.根据权利要求2所述的电芯,其特征在于:所述第一支撑部和所述第二支撑部均设置有两个或以上,两个或以上的所述第一支撑部相对设置于所述极片的一侧,两个或以上的所述第二支撑部相对设置于所述极片的另一侧。
4.根据权利要求3所述的电芯,其特征在于:所述第一支撑部和所述第二支撑部错开设置。
5.根据权利要求4所述的电芯,其特征在于:所述第一支撑部由多个第一支撑件构成,所述第二支撑部由多个第二支撑件构成,多个所述第一支撑件和多个所述第二支撑件均沿所述极片的宽度方向等间距设置。
6.根据权利要求5所述的电芯,其特征在于:所述第一支撑件和所述第二支撑件为绝缘胶带,所述绝缘胶带包括粘接层和绝缘层,所述粘接层的一面与所述绝缘层粘接,所述粘接层的另一面与所述极片紧密接触。
7.根据权利要求6所述的电芯,其特征在于:所述绝缘胶带为特氟龙胶带或者PVC胶带。
8.根据权利要求5所述的电芯,其特征在于:所述第一支撑件和所述第二支撑件为绝缘海绵,所述绝缘海绵设置有若干吸水孔。
9.根据权利要求5所述的电芯,其特征在于:所述极片包括集流体、第一活性物质层和第二活性物质层,所述第一活性物质层设置于所述集流体一侧,所述第二活性物质层设置于所述集流体的另一侧,所述第一活性物质层和所述第二活性物质层与所述集流体紧密接触。
10.一种电池,其特征在于:包括壳体、顶盖以及权利要求1-9任意一项所述的电芯,所述顶盖盖设在所述壳体的开口,且所述顶盖与所述壳体之间形成有容置腔,所述电芯设置于所述容置腔。
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