CN219800919U - 一种极片、电芯及电池 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种极片、电芯及电池；该极片包括：第一集流体，包括集流体本体和自集流体本体的一侧向外延伸形成的凸出部；第一活性涂层，涂覆在集流体本体上；绝缘涂层，设置在集流体本体和凸出部的交界区域；第二导电层，设置于凸出部；在第一集流体的宽度方向上，第二导电层与绝缘涂层至少部分重叠。本申请提供的极片，通过设置第二导电层实现了复合集流体的上下表面的通电导通，实现了电子的有效导出；通过设置绝缘涂层，有效防止了第二导电层覆盖到涂覆于集流体本体的第一活性涂层上，提升了电池的安全性能；导电层部分搭接于绝缘涂层，保证第二导电层覆盖住凸出部的未覆盖绝缘涂层的全部区域，进而有效保证了极片的导电性能。

Description

一种极片、电芯及电池

技术领域

本申请涉及锂电池技术领域，更具体的涉及一种极片，还涉及一种包括上述极片的电芯，还涉及一种包括上述电芯的电池。

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。但是，上述设置对电池导电性能的改善效果存在局限性。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种极片，还提供了一种具有上述极片的电芯，还提供了一种具有上述电芯的电池，其解决了电池导电性能效果不佳的问题。

为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种极片，包括：

第一集流体，包括集流体本体和自所述集流体本体的一侧向外延伸形成的凸出部；所述第一集流体包括有高分子支撑层以及位于所述高分子支撑层的两相对侧表面上的第一导电层；

第一活性涂层，涂覆在所述集流体本体上；

绝缘涂层，设置于所述集流体本体和所述凸出部的交界区域；

第二导电层，设置于所述凸出部；

其中，在所述第一集流体的宽度方向上，所述第二导电层与所述绝缘涂层至少部分重叠。

可选的，上述极片中，

在所述极片的长度方向上，所述第二导电层的宽度不超过所述绝缘涂层的宽度；

和/或，

在所述极片的长度方向上，所述第二导电层的宽度不超过所述凸出部的宽度。

可选的，上述极片中，所述第二导电层焊接于所述凸出部，形成第一焊接区；

在所述第一集流体的宽度方向上，所述第一焊接区的宽度为0.5mm至3mm。

可选的，上述极片中，在所述第一集流体的宽度方向上，所述第二导电层与所述绝缘涂层的重叠部分的宽度≥0.2mm。

一种电芯，包括第一极片和第二极片；所述第一极片为上文所述的极片。

可选的，上述电芯中，所述第二极片包括第二集流体和涂覆于所述第二集流体表面的第二活性涂层；

在所述第一集流体的宽度方向上，所述第二活性涂层靠近所述第二导电层的端部与所述第二导电层靠近所述第二活性涂层的端部具有第一间隙距离W1；所述W1＞0。

可选的，上述电芯中，所述第一极片的第二导电层焊接于所述凸出部，形成第一焊接区；

所述第一极片与所述第二极片之间设置有隔膜层；

在所述第一集流体的宽度方向上，所述隔膜层靠近所述第一焊接区的端部与所述第一焊接区靠近所述隔膜层的端部具有第二间隙距离W2；所述W2＞0。

可选的，上述电芯中，所述第一极片的所述凸出部所在的区域形成有第一极耳；

所述第一极片层叠设置有多个；层叠设置的多个所述第一极耳沿所述电芯的厚度方向弯折在一起；弯折在一起的所述多个第一极耳与第一主极耳连接。

可选的，上述电芯中，所述第一主极耳与所述多个第一极耳的焊接区域形成第二焊接区；

所述第二焊接区与所述第一焊接区至少部分重合。

一种电池，包括上文所述的电芯。

本申请提供的极片、电芯及电池中，为了保证第一集流体的上下表面的第一导电层的通电导通，在第一集流体的凸出部的上下表面的第一导电层上分别连接了第二导电层，第二导电层向外延伸然后一起与主极耳焊接，进而实现了复合集流体的上下表面的通电导通，实现了电子的有效导出；在第一集流体的集流体本体和凸出部的交界区域设置了绝缘涂层，有效防止了第二导电层覆盖到涂覆于集流体本体的第一活性涂层上，提升了电池的安全性能；进一步的，导电层部分搭接于绝缘涂层，在保证第二导电层不与第一活性涂层接触的同时，保证第二导电层覆盖住凸出部的未覆盖绝缘涂层的全部区域，进而有效保证了极片的导电性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请第一集流体的结构示意图；

图2为本申请极片未设置第二导电层的结构示意图；

图3为本申请的极片的结构示意图；

图4为本申请的极片的俯视图；

图5为本申请的第一极片、隔膜和第二极片叠放的结构示意图；

图6为本申请的卷绕电芯的结构示意图；

图7为本申请的层叠电芯的结构示意图；

图8为本申请的第一极耳与第一主极耳的连接示意图。

图1-图8中：

1-第一集流体，2-第一活性涂层，3-绝缘涂层，4-第二导电层，5-第二集流体，6-第二活性涂层，7-隔膜层，8-第一极耳，9-第一主极耳，10-绝缘胶，11-第一极片，12-第二极片；

101-高分子支撑层，102-第一导电层；

401-第一焊接区；

901-第二焊接区；

W1-第一间隔距离，W2-第二间隔距离；

→方向-第一集流体的宽度方向。

具体实施方式

本申请提供了一种极片，还提供了一种包括上述极片的电芯，还提供了一种包括上述电芯的电池。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1-4所示，一种极片包括第一集流体1、第一活性涂层2、绝缘涂层3和第二导电层4。第一集流体1包括集流体本体和自所述集流体本体的一侧向外延伸形成的凸出部。第一集流体1包括有高分子支撑层101以及分别位于高分子支撑层的两相对侧表面上的第一导电层102。第一活性涂层2涂覆在集流体本体上。绝缘涂层3设置在集流体本体和凸出部的交界区域。第二导电层4设置于凸出部；在第一集流体1的宽度方向上，第二导电层4与绝缘涂层3至少部分重叠，即第二导电层4部分搭接于绝缘涂层3。

第一集流体1的宽度方向即极片的短轴方向，即附图中→方向。

其中需要说明的，绝缘涂层3可以包括勃姆石、氧化铝等陶瓷材料，也可以为PAA或者PI等有机树脂。

请参阅附图1，需要进一步说明的是，第一集流体1为复合集流体。高分子支撑层101可以为绝缘涂层，也可以为导电涂层；第一导电层102可以是金属层，也可以是非金属导电层。

为了保证第一集流体1的上下表面的第一导电层102的通电导通，在第一集流体1的凸出部的上下表面的第一导电层102上分别连接了第二导电层4，第二导电层4向外延伸然后一起与主极耳焊接，进而实现了电子的有效导出；在第一集流体1的集流体本体和凸出部的交界区域设置了绝缘涂层3，有效防止了第二导电层4覆盖到涂覆于集流体本体的第一活性涂层2上，提升了电池的安全性能。

进一步的，第二导电层4部分搭接于绝缘涂层3，在保证第二导电层4不与第一活性涂层2接触的同时，保证第二导电层4覆盖住凸出部的未覆盖绝缘涂层的全部区域，进而有效保证了极片的导电性能。

请参阅附图4，其中需要进一步的说明的是，原始极片为长条形，先在第一集流体1上涂覆好第一活性涂层2和绝缘涂层3之后，再对极片进行模切，以得到极片的凸出部；在极片的宽度方向上，部分绝缘涂层3位于凸出部；然后再在凸出部设置第二导电层4。其中，极片切割于绝缘涂层3。

如上设置，在对极片进行模切时，绝缘涂层3的设置可以有效起到降低模切毛刺的作用。

在本申请的某些实施例中，在极片的长度方向上，第二导电层4的宽度不超过绝缘涂层3的宽度。

其中需要说明的是，第一集流体1的长度方向即极片的长轴方向。

如上设置，保证了在极片的长度方向上，第二导电层4与绝缘涂层3重叠的部分不会延伸出绝缘涂层3，进而有效保证了第二导电层4不会与第一活性涂层2接触，提升了电池的安全性能。

进一步的，在极片的长度方向上，第二导电层4的宽度不超过凸出部的宽度。

为了保证电芯的能量密度，可以在满足导电需求的情况下，将第二导电层的宽度进行缩短设置，进而最大化的保证电池的能量密度。

请参阅附图3，在本申请的某些实施例中，第二导电层4焊接于凸出部，形成第一焊接区401。在第一集流体1的宽度方向上，第一焊接区401的宽度为0.5mm至3mm。

第二导电层4通过第一焊接区401焊接于凸出部，不仅工艺制成便捷快速，而且有效实现了第二导电层4与第一集流体1的导电连通；通过管控第一焊接区401的宽度，进而可以有效保证极片的导通内阻以及焊接强度。

请参阅附图3，在本申请的某些实施例中，在第一集流体1的宽度方向上，导电层4与绝缘涂层3的重叠部分的宽度≥0.2mm。

如上设置，可以保证导电层4能够覆盖住凸出部的未覆盖绝缘涂层3的全部区域，不脱离与第一集流体1的导电接触，同时能够最大化的保证电池的能量密度。

综上，请参阅附图4-8，本申请还提供了一种电芯，电芯包括第一极片11和第二极片12；第一极片11为上文所述的极片。

其中需要说明的是，第一极片11为正极极片；第二极片12为负极极片。

由于本申请的电芯具有上文所述的极片，因此电芯由极片带来的有益效果请参见上文，在此不再赘述。

请参阅附图5，在本申请的某些实施例中，第二极片12包括第二集流体5和第二活性涂层6。第二活性涂层6涂覆于第二集流体5的表面。第一极片11、隔膜层7和第二极片12层叠设置。

在第一集流体1的宽度方向上，第二活性涂层6靠近第二导电层4的端部与第二导电层4靠近第二活性涂层6的端部具有第一间隙距离W1；第一间隙距离W1＞0。

通过设置第一间隔距离W1，实现了第二活性涂层6与第二导电层4的交错设置，当第一极片11与第二极片12之间的隔膜层7破损时，第一极片11的第二导电层4也不会与第二极片12的第二活性涂层6直接接触，进而避免了电芯短路，保证了电芯的安全性。

请参阅附图5，在本申请的某些实施例中，第一极片的第二导电层4焊接于第一极片的凸出部，形成第一焊接区401。第一极片11与第二极片12之间设置有隔膜层7。

在第一集流体1的宽度方向上，隔膜层7靠近第一焊接区401的端部与第一焊接区401靠近隔膜层7的端部具有第二间隙距离W2；第二间隙距离W2＞0。

通过设置第二间隔距离W2，进而保证了隔膜层7与第一焊接区401的错开设置，有效避免了第一焊接区401产生的毛刺刺破隔膜层7，进一步提升了电芯的安全性。

请参阅附5，在本申请的某些实施例中，第一极片的凸出部所在的区域形成有第一极耳8；第一极耳8为软极耳。

请参阅附图6，第一极片11、隔膜层7和第二极片12层叠设置，并且卷绕得到卷绕电芯。

请参阅附图7，第一极片11、隔膜层7、第二极片12、隔膜层7依次循环层叠设置得到层叠电芯。

请参阅附图8，层叠在一起的多个第一极片11上的多个第一极耳8依次沿电芯的厚度方向弯折在一起。弯折在一起的多个第一极耳8与第一主极耳9连接。

同理，层叠在一起的多个第二极片12上的多个第二极耳依次沿电芯的厚度方向弯折在一起。弯折在一起的多个第二极耳与第二主极耳连接。

如上设置，通过第一主极耳9与层叠弯折的多个第一极耳8通电导通，进而将电芯产生的电能传递至外部电路。

请参阅附图8，在本申请的某些实施例中，第一主极耳9与多个第一极耳8的焊接区域形成第二焊接区901；第二焊接区901与第一焊接区401至少部分重合。

如上设置，能够保证多层第一极耳8与第一主极耳9的焊接强度以及降低焊接阻抗。

进一步的，第一主极耳9上设置有绝缘胶10。

通过设置绝缘胶10实现了第一主极耳9与铝塑膜的密封包装效果。

综上，本申请还提供了一种电池；电池包括上文所述的电芯。

由于本申请的电池具有上文所述的电芯，因此电池由电芯带来的有益效果请参见上文，在此不再赘述。

本申请中涉及的部件、装置仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照附图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些部件、装置。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置中，各部件是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内_。

Claims (10)

1.一种极片，其特征在于，包括：

第一集流体(1)，包括集流体本体和自所述集流体本体的一侧向外延伸形成的凸出部；所述第一集流体(1)包括有高分子支撑层以及位于所述高分子支撑层的两相对侧表面上的第一导电层；

第一活性涂层(2)，涂覆在所述集流体本体上；

绝缘涂层(3)，设置于所述集流体本体和所述凸出部的交界区域；

第二导电层(4)，设置于所述凸出部；

其中，在所述第一集流体(1)的宽度方向上，所述第二导电层(4)与所述绝缘涂层(3)至少部分重叠。

2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，

在所述极片的长度方向上，所述第二导电层(4)的宽度不超过所述绝缘涂层(3)的宽度；

和/或，

在所述极片的长度方向上，所述第二导电层(4)的宽度不超过所述凸出部的宽度。

3.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述第二导电层(4)焊接于所述凸出部，形成第一焊接区(401)；

在所述第一集流体(1)的宽度方向上，所述第一焊接区(401)的宽度为0.5mm至3mm。

4.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，在所述第一集流体(1)的宽度方向上，所述第二导电层(4)与所述绝缘涂层(3)的重叠部分的宽度≥0.2mm。

5.一种电芯，包括第一极片和第二极片；其特征在于，所述第一极片为权利要求1-4中任一项所述的极片。

6.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，所述第二极片包括第二集流体(5)和涂覆于所述第二集流体(5)表面的第二活性涂层(6)；

在所述第一集流体(1)的宽度方向上，所述第二活性涂层(6)靠近所述第二导电层(4)的端部与所述第二导电层(4)靠近所述第二活性涂层(6)的端部具有第一间隙距离W1；所述W1＞0。

7.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，所述第一极片的第二导电层(4)焊接于所述凸出部，形成第一焊接区(401)；

所述第一极片与所述第二极片之间设置有隔膜层(7)；

在所述第一集流体(1)的宽度方向上，所述隔膜层(7)靠近所述第一焊接区(401)的端部与所述第一焊接区(401)靠近所述隔膜层(7)的端部具有第二间隙距离W2；所述W2＞0。

8.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，所述第一极片的所述凸出部所在的区域形成有第一极耳(8)；

所述第一极片层叠设置有多个；层叠设置的多个所述第一极耳(8)沿所述电芯的厚度方向弯折在一起；弯折在一起的所述多个第一极耳(8)与第一主极耳(9)连接。

9.根据权利要求8所述的电芯，其特征在于，所述第一主极耳(9)与所述多个第一极耳(8)的焊接区域形成第二焊接区(901)；

所述第二焊接区(901)与所述第一焊接区(401)至少部分重合。

10.一种电池，其特征在于，包括权利要求5-9中任一项所述的电芯。