CN220066034U - 电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种电池，包括圆柱状卷芯，圆柱状卷芯包括电芯主体和由电芯主体上延伸而出的第一极耳，沿圆柱状卷芯的卷绕方向上，第一极耳包括多个间隔设置的单片极耳层，电芯主体包括第一极片，多个单片极耳层由第一极片的一端延伸而出；其中，沿圆柱状卷芯的卷绕方向上，单片极耳层的宽度为a，第一极片展开后的总长度为b，0.03％≤a/b≤0.15％，在方便单片极耳层弯折的基础上，也可以保证形成的第一极耳具有可靠的结构强度，由此来提高电池的安全使用性能。

Description

电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池。

背景技术

相关技术中，圆柱状卷芯可以采用多单片极耳层卷绕形成极耳，降低全极耳导致极耳端面不平整的风险，然而，由于单片极耳层结构尺寸限制，卷绕过程中可能会引发极耳结构不易弯折或者容易出现结构损伤的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池，以改善电池的使用性能。

本实用新型提供了一种电池，包括圆柱状卷芯，圆柱状卷芯包括电芯主体和由电芯主体上延伸而出的第一极耳，沿圆柱状卷芯的卷绕方向上，第一极耳包括多个间隔设置的单片极耳层，电芯主体包括第一极片，多个单片极耳层由第一极片的一端延伸而出；

其中，沿圆柱状卷芯的卷绕方向上，单片极耳层的宽度为a，第一极片展开后的总长度为b，0.03％≤a/b≤0.15％。

本实用新型实施例的电池包括圆柱状卷芯，圆柱状卷芯包括电芯主体和第一极耳，第一极耳包括多个间隔设置的单片极耳层，而多个单片极耳层由电芯主体的第一极片的一端延伸而出，从而可以方便多个单片极耳层收拢弯折后形成第一极耳，并且可以保证第一极耳具有较高的端面平整度。而沿圆柱状卷芯的卷绕方向上，单片极耳层的宽度为a，第一极片展开后的总长度为b，0.03％≤a/b≤0.15％，在方便单片极耳层弯折的基础上，也可以保证形成的第一极耳具有可靠的结构强度，由此来提高电池的安全使用性能。

附图说明

为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。

其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种电池的圆柱状卷芯的结构示意图；

图2是根据另一示例性实施方式示出的一种电池的圆柱状卷芯的结构示意图；

图3是根据一示例性实施方式示出的一种电池的圆柱状卷芯的剖面结构示意图；

图4是根据一示例性实施方式示出的一种电池的圆柱状卷芯的部分展开结构示意图。

附图标记说明如下：

10、圆柱状卷芯；11、电芯主体；111、第一极片；12、第一极耳；121、单片极耳层；122、极耳区域；13、第二极耳。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本实用新型的一个实施例提供了一种电池，请参考图1至图4，电池包括圆柱状卷芯10，圆柱状卷芯10包括电芯主体11和由电芯主体11上延伸而出的第一极耳12，沿圆柱状卷芯10的卷绕方向上，第一极耳12包括多个间隔设置的单片极耳层121，电芯主体11包括第一极片111，多个单片极耳层121由第一极片111的一端延伸而出；其中，沿圆柱状卷芯10的卷绕方向上，单片极耳层121的宽度为a，第一极片111展开后的总长度为b，0.03％≤a/b≤0.15％。

本实用新型一个实施例的电池包括圆柱状卷芯10，圆柱状卷芯10包括电芯主体11和第一极耳12，第一极耳12包括多个间隔设置的单片极耳层121，而多个单片极耳层121由电芯主体11的第一极片111的一端延伸而出，从而可以方便多个单片极耳层121收拢弯折后形成第一极耳12，并且可以保证第一极耳12具有较高的端面平整度。而沿圆柱状卷芯10的卷绕方向上，单片极耳层121的宽度为a，第一极片111展开后的总长度为b，0.03％≤a/b≤0.15％，在方便单片极耳层121弯折的基础上，也可以保证形成的第一极耳12具有可靠的结构强度，由此来提高电池的安全使用性能。

需要说明的是，结合图3所示，第一极耳12包括多个间隔设置的单片极耳层121，即第一极耳12可以是由多个单片极耳层121收拢弯折形成，相比于全极耳一定程度上可以使得第一极耳12的端面平整度较高。

图4是将第一极片111进行了拉直处理，即将第一极片111进行了展开，因此，也可以认为是，沿圆柱状卷芯10的卷绕方向上，单片极耳层121的宽度表示为a，第一极片111展开后的总长度表示为b，通过使得单片极耳层121的宽度a与第一极片111的长度b的比值为0.03％-0.15％，可以使得单片极耳层121能够具有一定的强度，并且也可以方便单片极耳层121的弯折收拢。图4仅示出了第一极片111上设置有部分的单片极耳层121。

第一极片111展开后的总长度，即将第一极片111拉直之后，第一极片111从首端到尾端之间的总距离即为第一极片111展开后的总长度。

单片极耳层121的宽度a与第一极片111的长度b的比值小于0.03％时，单片极耳层121的强度会过小，单片极耳层121容易发生弯折；而单片极耳层121的宽度a与第一极片111的长度b的比值大于0.15％时，单片极耳层121的宽度a相对较大，可能会出现单片极耳层121难以弯折，可能会出现局部打皱存在极耳端部表面不平整的问题。

单片极耳层121的宽度a与第一极片111的长度b的比值可以为0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％或者0.15％等等。

在一个实施例中，单片极耳层121由第一极片111的一端延伸而出的长度与单片极耳层121的厚度之比为300-2500，在保证单片极耳层121过流能力的基础上，也可以保证单片极耳层121能够具有一定的结构强度，降低单片极耳层121出现损伤的风险。

单片极耳层121由第一极片111的一端延伸而出的长度与单片极耳层121的厚度之比过小时，单片极耳层121的长度相对较短，从而会导致第一极耳12整体过流能力较差；而单片极耳层121由第一极片111的一端延伸而出的长度与单片极耳层121的厚度之比过大时，单片极耳层121整体强度较弱，圆柱状卷芯10卷绕过程存在弯折的风险较大，从而影响后续形成的第一极耳12的平整度。

单片极耳层121由第一极片111的一端延伸而出的长度与单片极耳层121的厚度之比可以为300、310、320、350、400、450、500、550、600、650、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2000、2100、2200、2300、2400或者2500等等。

在一个实施例中，单片极耳层121的厚度≥4μm，不仅可以保证单片极耳层121的结构强度，且可以保证单片极耳层121形成的第一极耳12具有可靠的过流能力，由此来提高电池的安全使用性能。

单片极耳层121的厚度可以为4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm或者15μm等等。

在一个实施例中，沿圆柱状卷芯10的卷绕方向上，单片极耳层121的宽度为a，2mm≤a≤8mm，即单片极耳层121的宽度可以在2mm-8mm之间，在保证单片极耳层121能够可靠实现收拢弯折的基础上，也可以使得单片极耳层121能够具有可靠的结构强度，进而来保证形成的第一极耳12的安全使用性能。

沿圆柱状卷芯10的卷绕方向上，单片极耳层121的宽度a可以为2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm或者8mm等等。

在一个实施例中，圆柱状卷芯10的高度≤150mm，从而可以避免圆柱状卷芯10的高度过大，因此会导致对第一极耳12的结构尺寸要求较高，结合单片极耳层121的宽度a与第一极片111的长度b的比值为0.03％-0.15％，可以可靠保证第一极耳12的过流能力和端面平整度。

在一个实施例中，沿圆柱状卷芯10的卷绕方向上，相邻单片极耳层121之间的距离为0.001mm-5mm，从而可以有效控制单片极耳层121的数量，保证单片极耳层121形成的第一极耳12能够具有可靠的过流能力。

结合图4所示，将第一极片111拉直之后，第一极片111上设置有多个单片极耳层121，至少一对相邻单片极耳层121之间距离为0.001mm-5mm，例如，至少一对相邻的两个单片极耳层121之间距离可以为0.001mm、0.002mm、0.005mm、0.01mm、0.02mm、0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.6mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.2mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.8mm、2mm、2.2mm、2.5mm、3mm、3.2mm、3.5mm、3.8mm、4mm、4.2mm、4.5mm、4.8mm或者5mm等等。

在一个实施例中，沿圆柱状卷芯10的径向方向上，第一极片111包括多个极片层，至少一个极片层上相邻两个单片极耳层121之间距离为0.001mm-5mm，由此来保证第一极耳12的过流能力，提高电池的安全使用性能。

沿圆柱状卷芯10的卷绕方向上，通过使得至少一个极片层上至少一对相邻两个单片极耳层121之间距离为0.001mm-5mm，例如，相邻的两个单片极耳层121之间距离可以为0.001mm、0.002mm、0.005mm、0.01mm、0.02mm、0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.6mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.2mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.8mm、2mm、2.2mm、2.5mm、3mm、3.2mm、3.5mm、3.8mm、4mm、4.2mm、4.5mm、4.8mm或者5mm等等。

沿圆柱状卷芯10的径向方向上，电芯主体11包括多个极片层，进一步可以理解为，将图4所示的第一极片111进行卷绕，从而可以形成多圈极片层，而极片层上可以设置有至少两个单片极耳层121，并且至少两个单片极耳层121之间距离为0.001mm-5mm。

在一个实施例中，圆柱状卷芯10的直径为40mm-80mm，在满足电池能量需求的基础上，可以避免圆柱状卷芯10的直径过大，从而导致第一极片111的长度b过大，因此不利于控制单片极耳层121的弯折收拢，可能会导致第一极耳12的平整度较低。

圆柱状卷芯10的直径可以为40mm、42mm、45mm、48mm、50mm、52mm、55mm、58mm、60mm、62mm、65mm、68mm、70mm、72mm、75mm、78mm或者80mm等等。

在一个实施例中，如图2所示，第一极耳12的多个单片极耳层121形成有至少两个极耳区域122，至少两个极耳区域122沿电芯主体11的周向方向上间隔设置，不仅可以方便第一极耳12的成型，且可以使得多个极耳区域122满足第一极耳12的过流能力，由此来保证电池的安全使用性能。

需要说明的是，如图1所示，第一极耳12可以仅包括一个极耳区域122。

在一个实施例中，如图1和图2所示，圆柱状卷芯10还包括第二极耳13，第一极耳12和第二极耳13极性相反，第一极耳12和第二极耳13由电芯主体11的同一端延伸而出，在保证第一极耳12和第二极耳13之间绝缘设置的基础上，可以降低第一极耳12和第二极耳13积累的高度。

第一极耳12和第二极耳13的极性相反，第一极耳12和第二极耳13中一个为正极极耳，另一个为负极极耳，通过将第一极耳12和第二极耳13由电芯主体11的同一端延伸而出，从而可以避免第一极耳12和第二极耳13由电芯主体11的相对两侧延伸而出所引发的高度空间过于积累的问题。

结合图1所示，第一极耳12和第二极耳13可以分别为一个。

结合图2所示，第一极耳12可以包括多个极耳区域122，相应的，第二极耳13可以包括多个极耳区域。第一极耳12的极耳区域122可以和第二极耳13的极耳区域可以交错设置。

结合图3所示，第一极耳12可以包括多个单片极耳层121，相应的，第二极耳13也可以是由多个类似的单片极耳层形成。

在一个实施例中，圆柱状卷芯10还包括第二极耳13，第一极耳12和第二极耳13极性相反，第一极耳12和第二极耳13由电芯主体11的相对两端延伸而出，不仅可以保证第一极耳12和第二极耳13能够具有可靠的过流能力，并且也可以使得电子传输路径最短，传输速率快，并且产热较低，由此可以提高电池的安全性能。

需要说明的是，电池包括圆柱状卷芯10和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。圆柱状卷芯10是指将堆叠部卷绕形成的单元，该堆叠部包括第一极片、分隔物以及第二极片。当第一极片为正极片时，第二极片为负极片。其中，第一极片和第二极片的极性可以互换。第一极片和第二极片涂布活性物质。分隔物可以是隔膜。

在一个实施例中，电池可以为圆柱电池，或者，电池可以为六棱柱型电池。

本实用新型的一个实施例还提供了一种电池组，包括上述的电池。

本实用新型一个实施例的电池组的电池包括圆柱状卷芯10，圆柱状卷芯10包括电芯主体11和第一极耳12，第一极耳12包括多个间隔设置的单片极耳层121，而多个单片极耳层121由电芯主体11的第一极片111的一端延伸而出，从而可以方便多个单片极耳层121收拢弯折后形成第一极耳12，并且可以保证第一极耳12具有较高的端面平整度。而沿圆柱状卷芯10的卷绕方向上，单片极耳层121的宽度为a，第一极片111展开后的总长度为b，0.03％≤a/b≤0.15％，在方便单片极耳层121弯折的基础上，也可以保证形成的第一极耳12具有可靠的结构强度，由此来提高电池组的安全使用性能。

在一个实施例中，电池组为电池模组或电池包。

电池模组包括多个电池，电池模组还可以包括托架，电池可以固定于托架上。

电池包包括多个电池和箱体，箱体用于固定多个电池。

需要说明的是，电池包包括电池，电池可以为多个，多个电池设置于箱体内。其中，多个电池可以形成电池模组后安装于箱体内。或者，多个电池可以直接设置在箱体内，即无需对多个电池进行成组，利用箱体对多个电池进行固定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括圆柱状卷芯(10)，所述圆柱状卷芯(10)包括电芯主体(11)和由所述电芯主体(11)上延伸而出的第一极耳(12)，沿所述圆柱状卷芯(10)的卷绕方向上，所述第一极耳(12)包括多个间隔设置的单片极耳层(121)，所述电芯主体(11)包括第一极片(111)，多个所述单片极耳层(121)由所述第一极片(111)的一端延伸而出；

其中，沿所述圆柱状卷芯(10)的卷绕方向上，所述单片极耳层(121)的宽度为a，所述第一极片(111)展开后的总长度为b，0.03％≤a/b≤0.15％。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述单片极耳层(121)由所述第一极片(111)的一端延伸而出的长度与所述单片极耳层(121)的厚度之比为300-2500。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述单片极耳层(121)的厚度≥4μm。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，2mm≤a≤8mm。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述圆柱状卷芯(10)的高度≤150mm。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池，其特征在于，沿所述圆柱状卷芯(10)的卷绕方向上，相邻所述单片极耳层(121)之间的距离为0.001mm-5mm；

和/或，沿所述圆柱状卷芯(10)的径向方向上，所述第一极片(111)包括多个极片层，至少一个所述极片层上相邻所述单片极耳层(121)之间的距离为0.001mm-5mm。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池为圆柱电池。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的电池，其特征在于，所述圆柱状卷芯(10)的直径为40mm-80mm。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的电池，其特征在于，所述第一极耳(12)的多个所述单片极耳层(121)形成有至少两个极耳区域(122)，至少两个所述极耳区域(122)沿所述电芯主体(11)的周向方向上间隔设置。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的电池，其特征在于，所述圆柱状卷芯(10)还包括第二极耳(13)，所述第一极耳(12)和所述第二极耳(13)极性相反；

其中，所述第一极耳(12)和所述第二极耳(13)由所述电芯主体(11)的同一端延伸而出，或者，所述第一极耳(12)和所述第二极耳(13)由所述电芯主体(11)的相对两端延伸而出。