CN220341466U - 一种电芯、储能装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种电芯、储能装置和电子设备。电芯包括：所述电芯具有端面和中心轴，所述中心轴的端部位于所述端面；所述端面设置有多个极耳群，多个所述极耳群围设在所述中心轴外侧，并且多个所述极耳群在电芯的周向方向上间隔设置；所述端面设置有多个空白区域，所述空白区域和所述极耳群交替设置于所述端面；每一个所述极耳群包括多个极耳，多个所述极耳沿所述电芯的径向方向排布，其中每一个所述极耳平整设置在所述端面上，且相邻所述极耳部分重叠；所述电芯还包括引出部，所述引出部盖设在所述端面上，并与所述极耳群连接，所述引出部用于与电池壳体连接。

Description

一种电芯、储能装置和电子设备

技术领域

本申请实施例涉及电池技术领域，更具体地，本申请实施例涉及一种电芯、储能装置和电子设备。

背景技术

锂离子电池由于具有能量密度高、功率密度大、循环性能好、无记忆效应、绿色环保等特点，成为便携式办公设备的储能工具。在移动通信设备如移动电话、移动摄像机、笔记本电脑、手机等各种电子产品中得到广泛应用，同时也有望成为未来电动汽车的供能系统。

目前，采用模切成形电池极耳仍是极耳的主要成型工艺。多极耳电芯在极片涂布时，会预留集流体边缘空箔区(也称之为极耳部)，经过辊压和分切后，在卷绕前将集流体边缘空箔区经过裁切处理后形成多个极耳。

然而，目前多极耳电芯结构中，极耳与极耳之间存在错位，使得电芯的多个极耳零散地分布在电芯的端面上，这样不便于对极耳进行焊接。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种电芯、储能装置和电子设备新技术方案。

第一方面，本申请提供了一种电芯。所述电芯具有端面和中心轴，所述中心轴的端部位于所述端面；

所述端面设置有多个极耳群，多个所述极耳群围设在所述中心轴外侧，并且多个所述极耳群在电芯的周向方向上间隔设置；

所述端面设置有多个空白区域，所述空白区域和所述极耳群交替设置于所述端面；

每一个所述极耳群包括多个极耳，多个所述极耳沿所述电芯的径向方向排布，其中每一个所述极耳平整设置在所述端面上，且相邻所述极耳部分重叠；

所述电芯还包括引出部，所述引出部盖设在所述端面上，并与所述极耳群连接，所述引出部用于与电池壳体连接。

可选地，每一个所述极耳群具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面相交；或者所述第一侧面的延长面和所述第二侧面的延长面相交。

可选地，在远离所述中心轴至靠近所述中心轴的径向方向，所述极耳群的宽度尺寸逐渐减小。

可选地，所述电芯包括第一极片和所述第二极片，所述端面包括第一端面和第二端面；

所述第一端面设置有第一极耳群，所述第一极耳群包括多个第一极耳，多个所述第一极耳平整设置在所述第一端面上，所述第一极耳与所述第二极片之间具有绝缘部。

可选地，每一个所述极耳远离所述端面的一端均朝向所述中心轴设置。

可选地，在所述电芯的周向方向上，最靠近所述端面的边沿且相邻设置的两个所述极耳之间具有缺口部，所述缺口部的形状为v型或者U型，所述缺口部属于所述空白区域。

可选地，所述引出部包括盖板和引出板，所述盖板和所述引出板连接；

所述盖板盖设在所述端面上，并与所述极耳群焊接，所述引出板用于与电池壳体连接。

可选地，在所述电芯的径向方向上，相邻两个所述极耳之间具有焊接点。

第二方面，提供了一种储能装置。所述储能装置包括电池壳体和如第一方面所述的电芯；所述引出部和所述电池壳体连接。

第三方面，提供了一种电子设备。所述电子设备包括第二方面所述的储能装置。

根据本申请的实施例，提供了一种电芯。电芯包括极耳群，极耳群包括多个极耳，多个极耳沿电芯的径向方向排布，极耳平整且重叠设置在电芯的端面，避免了多个极耳在卷绕过程中出现的错位现象，便于对多个极耳进行连接。

通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本说明书的实施例，并且连同其说明一起用于解释本说明书的原理。

图1所示为本申请实施例提供的第一极片的结构示意图。

图2所示为本申请实施例提供的第二极片的结构示意图。

图3所示为本申请实施例提供的电芯的结构示意图一。

图4所示为本申请实施例提供的电芯的结构示意图二。

图5所示为本申请实施例提供的电芯的结构示意图三。

图6所示为本申请实施例提供的电芯的结构示意图四。

图7所示为本申请实施例提供的电池的结构分解图。

图8所示为本申请实施例提供的另一种电芯的结构示意图一。

图9-图11所示为本申请实施例提供的电芯中缺口部的结构示意图。

图12所示为本申请实施例提供的另一种电芯的结构示意图二。

图13所示为本申请实施例提供的另一种电芯的结构示意图三。

图14所示为本申请实施例提供的另一种电芯的结构示意图四。

图15所示为本申请实施例提供的另一种电池的结构分解图。

附图标记说明：

1、极片；10、第一极片；101、第一涂覆部；102、第一未涂覆部；11、第二极片；111、第二涂覆部；112、第二未涂覆部；100、电芯；100a、裸电芯；

2、极耳群；21、极耳；2a、第一极耳群；21a、第一极耳；2b、第二极耳群；21b、第二极耳；22a、第一侧面；22b、第二侧面；23、空白区域；24、缺口部；20、预弯折的极耳群；

3a、第一端面；3b、第二端面；

4、中心轴；

5、引出部；51、盖板；52、引出板；5a、第一引出部；5b、第二引出部；

200、电池壳体；

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本申请实施例提供了一种电芯，具体地，提供了一种多极耳电芯。本申请实施例提供的电芯包括极耳群，极耳群是极片和隔膜被卷绕后形成。这样每一个极耳群包括的多个极耳能够沿电芯的径向方向排布，并且极耳平整且彼此重叠设置在电芯的端面，避免了多个极耳在卷绕过程中出现的错位现象，便于对多个极耳进行连接。

参照图1-图15，电芯100包括：极片1和隔膜。所述电芯100具有端面和中心轴4。所述中心轴4的端部位于所述端面。电芯100具有中心轴4，中心轴4可以是空心中心轴，或者中心轴4可以为实心中心轴，或者中心轴4为轴线。其中在电芯100的轴向方向上，中心轴4贯穿电芯100，中心轴4的端部位于电芯100的端面上。

所述端面设置有多个极耳群2，所述极耳群2是所述极片1和所述隔膜被卷绕后形成。

多个所述极耳群2围设在所述中心轴4外侧，并且多个所述极耳群2在电芯100的周向方向上间隔设置。

所述端面设置有多个空白区域23，所述空白区域23和所述极耳群2交替设置于所述端面。

每一个所述极耳群2包括多个极耳21，多个所述极耳21沿所述电芯的径向方向排布，其中每一个所述极耳平整设置在所述端面上，且相邻所述极耳21部分重叠；

所述电芯还包括引出部5，所述引出部5盖设在所述端面上，并与所述极耳群2连接，所述引出部5用于与电池壳体200连接。

具体地，极片1和隔膜层叠卷绕形成电芯100。例如极片1和隔膜分开入卷针卷绕形成电芯100。具体地，电芯100包括第一极片10、第二极片11和隔膜，隔膜设置在第一极片10和第二极片11之间，第一极片10、隔膜和第二极片11层叠后卷绕形成电芯100。其中第一极片10可以为正极片，第二极片11可以为负极片；或者第一极片10可以为负极片，第二极片11可以为正极片。

在该实施例中，极耳群2是极片和隔膜被卷绕后形成的。参照图3，极片1和隔膜层叠卷绕后形成裸电芯100a，该裸电芯100a的端面还没有形成极耳群2。对裸电芯100a的轴向方向的一侧极片切割并压平处理后，形成了极耳群2。

其中裸电芯100a的轴向方向的一侧极片切割并压平处理后，使得电芯的端面上形成的极耳群2间隔设置在电芯100的端面上，避免了相邻极耳群之间接触，影响电流的输出。

其中对裸电芯100a的轴向方向的一侧极片进行处理后，使得电芯的端面上形成了空白区域，空白区域为将该区域的极片切割掉形成。空白区域将两个极耳群间隔开，避免相邻极耳群之间接触。

由于极耳群是极片1和隔膜被卷绕后形成的，极耳群2所包含的多个极耳可以沿电芯100的径向方向排布，避免了多个极耳零散地无规律的分布在电芯100的端面。例如，在本申请实施例中，每一个极耳群2中的多个极耳21均有规律地排布在端面上，并且平整且相互重叠设置，有利于将同一个极耳群2中的多个极耳21进行连接，便于从电芯100的轴向方向的同一侧引出电流。

在本申请实施例中，参照图6、图7和图14-图15，电芯100还包括引出部5，引出部5设置在电芯100的端面上，且与端面具有的极耳群2电连接，通过引出部5引出电流。

因此在本申请实施例中，电芯100包括极耳群2，极耳群2是极片1和隔膜卷绕之后形成。极耳群2包括多个极耳21，多个极耳21沿电芯100的径向方向排布，并且极耳21平整且重叠设置在电芯100的端面，避免了多个极耳21在卷绕过程中出现的错位现象，便于将多个极耳21连接在一起。

在一个具体的例子中，参照图4-图5，图12-图13，在电芯100的轴向方向上，电芯100具有第一端面3a和第二端面3b。其中第一端面3a和/或第二端面3b具有极耳群2。

在本申请实施例中，第一端面3a和/或第二端面3b具有多个极耳群2，以其中一个端面具有多个极耳群2为例进行说明。其中图3和图8为裸电芯100a附图。图4-图5以及图12和图13为电芯100的结构附图。

参照图4-图5，电芯100的端面具有5个极耳群2，相邻的极耳群2在电芯100的周向方向间隔设置。参照图12-图13，电芯100的端面具有12个极耳群2，相邻的极耳群2在电芯100的周向方向间隔设置。

在本申请实施例中，极耳群2是在极片1和隔膜卷绕后形成。例如极片1和隔膜被卷绕后，位于裸电芯100a的轴向方向的一侧极片1被切割后再被压平，使得极耳群2所包含的每一极耳21均平整设置在端面。例如在第一极片10、隔膜和第二极片11层叠并卷绕后，切割第一极片10后，形成如图3和图8所示的结构，被切割后的第一极片10形成预弯折的极耳群20，预弯折的极耳群20所包括的多个极耳垂直于端面设置。然后在压平预弯折的极耳群20形成如图4-图5以及图12和图13所示的电芯结构。

参照图4-图5和参照图12和图13，两个极耳群2之间具有空白区域23，空白区域23是将该区域的极片切割掉形成。例如沿着裸电芯100a的轴向方向切割极片，同时沿着裸电芯的周向方向切割极片1，使得该区域的极片被切割掉，形成空白区域23。

参照图8，两个极耳群2之间具有空白区域23，空白区域23是将该区域的极片切割掉形成。例如沿着裸电芯100a的轴向方向切割极片，形成空白区域。

需要说明的是，本申请实施例保护电芯的具体结构，极片和卷绕后如何对位于裸电芯轴向方向一侧极片进行切割的方法不限定。本领域技术人员可以根据实际需求采用不同的切割工具对极片进行切割。

在一个实施例中，参照图4-图5，参照图12-图13，每一个所述极耳群2具有第一侧面22a和第二侧面22b，所述第一侧面22a和所述第二侧面22b相交；或者所述第一侧面22a的延长面和所述第二侧面22b的延长面相交。

在该实施例中，参照图4-图5，每一个所述极耳群2具有第一侧面22a和第二侧面22b，所述第一侧面22a和所述第二侧面22b相交，每一个极耳群2为扇形结构。在同一个极耳群2中，最远离电芯边沿的极耳21为三角形结构，该极耳21的一个顶角与中心轴4的端部接触，避免了极耳群2堵塞中心轴4。

在该实施例中，参照图12-图13，每一个所述极耳群2具有第一侧面22a和第二侧面22b，所述第一侧面22a和所述第二侧面22b，每一个极耳群为扇形结构。在同一个极耳群2中，最远离电芯边沿的极耳21为梯形结构，该极耳的一个底边与中心轴4的端部接触，避免了极耳群2堵塞中心轴4。

在一个实施例中，参照图4-图5和参照图12-图13，其中空白区域所占用端面的面积小于极耳群2所占用端面的面积，确保电流输出。

在一个具体的实施例，在远离所述中心轴4至靠近所述中心轴4的径向方向，所述极耳群2的宽度尺寸逐渐减小。例如极耳群2为扇形结构。空白区域也可以为扇形结构。空白区域所占用的面积小于极耳群所占用的面积。

在一个实施例中，所述极片1包括第一极片10和所述第二极片11，所述端面包括第一端面3a和第二端面3b。

所述第一端面3a上具有第一极耳群2a，所述第一极耳群2a包括多个第一极耳21a，多个所述第一极耳21a平整设置在所述第一端面3a上，所述第一极耳21a与所述第二极片11之间具有绝缘部。

在该实施例中，电芯100的第一端面3a具有第一极耳群2a，第一极耳群2a中的第一极耳21a在被压平后，第一极耳21a平整地设置在第一端面3a上，第一极耳21a和第二极片11之间存在绝缘部，避免第一极耳21a和第二极片11直接接触，造成电芯100短路现象。例如绝缘部可以是第一极片10和第二极片11之间设置的隔膜。

例如参照图1和图2，在第一极片10、隔膜和第二极片11层叠卷绕时，第二极片11在宽度方向的上端部，与第一极片10在宽度方向的上端部(第一未涂覆部102(用于被切割形成极耳群)位于第一极片10的上端部)不重叠设置，第二极片11在宽度方向的上端部是低于第一极片10在宽度方向的上端部，同时第一极片10和第二极片11之间的隔膜的上端部是高于第二极片11的上端部设置的，例如第二极片11在宽度方向的上端部，是低于第一极片10中第一未涂覆部102和第一涂覆部101的交界的。隔膜的上端部是高于第一极片10中第一未涂覆部102和第一涂覆部101的交界。这样在卷绕后，沿着裸电芯100a的轴向方向切割第一未涂覆部102，并切割至第一未涂覆部102与第一涂覆部101的交界，然后在压平第一未涂覆部102，隔膜也被压平，第一未涂覆部102和第二极片11通过隔膜间隔开，避免第一未涂覆部102和第二极片11接触。

同理，在第一极片10、隔膜和第二极片11层叠卷绕时，第一极片10在宽度方向的下端部，与第二极片11在宽度方向的下端部(第二未涂覆部112(用于被切割形成极耳群)位于第二极片11的下端部)不重叠设置，第一极片10在宽度方向的下端部是高于第二极片11在宽度方向的下端部，同时第一极片10和第二极片11之间的隔膜的下端部是低于第一极片10的下端部设置的。

在一个实施例中，参照图4-图5和图12-图13，每一个所述极耳21远离所述端面的一端均朝向所述中心轴4设置。

在该实施例中，极耳群2中每一个极耳21是朝向靠近中心轴4方向被压平，例如以第一极片10为例，是沿着第一未涂覆部102和第一涂覆部101的交界压平第一未涂覆部102，其中压平方向为朝向中心轴4的方向，使得极耳21平整地位于端面上。例如对于同一个极耳群2，极耳群2中每一个极耳21压平方向一致，使得被压平后的极耳群2的形状更加工整。

在一个实施例中，参照图8-图11，在所述电芯100的周向方向上，最靠近所述端面的边沿且相邻设置的两个所述极耳之间具有缺口部24，所述缺口部24的形状为v型或者U型，所述缺口部属于所述空白区域。

其中图8-图11示出的为极耳群还没有平整设置在端面的结构示意图。当极耳群平整设置在端面上，最靠近端面的边沿且相邻设置的两个极耳之间缺口部的形状是没有变化的，靠近端面的边沿且相邻设置的两个极耳之间的缺口部可能会由于极片被按压后，影响缺口部的形状。

在本申请实施例中，参照图3-图5，以及图8-图13，最靠近端面的边沿且相邻设置的两个极耳之间缺口部的形状为波谷形状。例如缺口部24的形状可以为矩形波的波谷形状，锯齿波的波谷形状，正弦波或者余弦波的波谷形状等。

例如参照图8-图9，在电芯100的周向方向上，最靠近端面的边沿且相邻设置的两个极耳之间缺口部的形状为V型。

例如沿着电芯的轴向方向切割极片，使得在电芯周向方向上，最靠近端面的边沿且相邻设置的两个极耳之间缺口部为V形。这样极耳群虽然通过空白区域隔开了，但是仍然可以较紧密的排布在电芯的端面上，这样更有利于电流的输出。

例如参照图10，在电芯100的周向方向上，最靠近端面的边沿且相邻设置的两个极耳之间缺口部24的形状为U型。

例如先沿着裸电芯100a的轴向方向切割极片，在沿着裸电芯100a的周向方向切割极片，最后在沿着裸电芯100a的轴向方向切割极片，使得在电芯周向方向，最靠近端面的边沿且相邻设置的两个极耳之间的缺口部为U型。

在一个可选的实施例中，参照图11，在电芯的周向方向上，最靠近端面的边沿且相邻设置的两个极耳的缺口部形状为矩形。

在一个实施例中，参照图6和图14，所述引出部5包括盖板51和引出板52，所述盖板51和所述引出板52连接。

所述盖板51盖设在所述端面上，并与所述极耳群2焊接，所述引出板52用于与电池壳体200连接。

在该实施例中，引出部5包括盖板51和引出板52，其在盖板51和引出板52可以为一体结构。

盖板51盖设在电芯100的端面上，盖板51的表面与极耳群2焊接在一起，例如盖板51的表面与电芯100的端面上的每一个极耳群2焊接在一起。引出板52用于与电池壳体200连接。

在一个实施例中，在所述电芯的径向方向上，相邻两个所述极耳21之间具有焊接点。

例如极耳群2中的极耳21被压平，极耳21平整地设置在电芯100的端面上，并且相邻极耳21彼此部分重叠，这样其实就可以实现相邻极耳21之间的电连接。其中为了提升相邻极耳21之间的连接强度，通过焊接方式将相邻极耳21连接在一起。使得相邻两个极耳21之间具有焊接点。

本申请实施例还提供了一种储能装置。参照图7和图15，所述储能装置包括如上述所述的电芯100。例如储能装置为电池。电池包括电池壳体200，电芯100的引出部5与电池壳体200电连接。例如电池壳体200包括壳本体和盖板51，电芯100的引出部5可以与壳本体电连接，或者电芯100的引出部5可以与盖板51电连接。

参照图7和图15，电芯100的上端面(第一端面3a)上设置有第一极耳群2a，第一引出部5a盖设在电芯100的上端面，第一引出部5a与第一极耳群2a焊接，第一引出部5a与电池壳体200的盖板51连接。电芯100的下端面(第二端面3b)上设置有第二极耳群2b，第二引出部5b盖设在电芯100的下端面，第二引出部5b与第二极耳群2b焊接，第二引出部5b与电池壳体200的壳本体连接。

本申请实施例还提供了一种电子设备。所述电子设备包括如上述储能装置。例如电子设备可以是手机、平板电脑、手表等，或者其他类型的智能穿戴设备。

上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种电芯，其特征在于，所述电芯包括极片(1)和隔膜；

所述电芯具有端面和中心轴(4)，所述中心轴(4)的端部位于所述端面；

所述端面设置有多个极耳群(2)，所述极耳群(2)是所述极片和所述隔膜被卷绕后形成；

多个所述极耳群(2)围设在所述中心轴外侧，并且多个所述极耳群(2)在电芯(100)的周向方向上间隔设置；

所述端面设置有多个空白区域(23)，所述空白区域(23)和所述极耳群(2)交替设置于所述端面；

每一个所述极耳群(2)包括多个极耳(21)，多个所述极耳(21)沿所述电芯的径向方向排布，其中每一个所述极耳(21)平整设置在所述端面上，且相邻所述极耳(21)部分重叠；

所述电芯还包括引出部(5)，所述引出部(5)盖设在所述端面上，并与所述极耳群(2)连接，所述引出部(5)用于与电池壳体(200)连接。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，每一个所述极耳群(2)具有第一侧面(22a)和第二侧面(22b)，所述第一侧面(22a)和所述第二侧面(22b)相交；或者所述第一侧面(22a)的延长面和所述第二侧面(22b)的延长面相交。

3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述空白区域(23)所占用端面的面积小于所述极耳群(2)所占用端面的面积。

4.根据权利要求1或2所述的电芯，其特征在于，所述极片(1)包括第一极片(10)和第二极片(11)，所述端面包括第一端面(3a)和第二端面(3b)；

所述第一端面(3a)设置有第一极耳群(2a)，所述第一极耳群(2a)包括多个第一极耳(21a)，多个所述第一极耳(21a)平整设置在所述第一端面(3a)上，所述第一极耳(21a)与所述第二极片(11)之间具有绝缘部。

5.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，每一个所述极耳(21)远离所述端面的一端均朝向所述中心轴(4)设置。

6.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，在所述电芯的周向方向上，最靠近所述端面的边沿且相邻设置的两个所述极耳之间具有缺口部(24)，所述缺口部的形状为v型或者U型，所述缺口部(24)属于所述空白区域(23)。

7.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述引出部(5)包括盖板(51)和引出板(52)，所述盖板(51)和所述引出板(52)连接；

所述盖板(51)盖设在所述端面上，并与所述极耳群(2)焊接，所述引出板(52)用于与电池壳体(200)连接。

8.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，在所述电芯的径向方向上，相邻两个所述极耳(21)之间具有焊接点。

9.一种储能装置，其特征在于，所述储能装置包括电池壳体和如权利要求1-8中任一项所述的电芯；

所述引出部和所述电池壳体连接。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求9中所述的储能装置。