CN220553571U - 电池、电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种电池、电池装置，电池包括：电芯、电连接片，电芯由电芯膜层卷绕形成，电芯包括主体部和外接端子，外接端子连接于主体部；电连接片设置于主体部的一侧，外接端子自主体部延伸至电连接片背离主体部的表面；电芯包括用于引出外接端子的第一端面，以及在第一端面的第一延伸方向上依次排列的第一弯折段、平直段和第二弯折段；第一弯折段和第二弯折段中的电芯膜层弯折延伸，电连接抵接于平直段。本公开提供的电池具有较好的安全稳定性。

Description

电池、电池装置

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、电池装置。

背景技术

相关技术中，电池可以包括电芯和电连接片，电芯包括有主体部和外接端子，电连接片位于主体部的一侧，外接端子可以通过电连接片与极柱电连接。然而，电连接片挤压主体部容易导致主体部损坏。例如，主体部在电连接片的挤压下容易出现析锂等问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池，该电池可以解决主体部容易被电连接片挤压损坏的技术问题。

所述电池包括：

电芯，所述电芯由电芯膜层卷绕形成，所述电芯包括主体部和外接端子，所述外接端子连接于所述主体部；

电连接片，所述电连接片设置于所述主体部的一侧，所述外接端子自所述主体部延伸至所述电连接片背离所述主体部的表面；

所述电芯包括用于引出所述外接端子的第一端面，以及在所述第一端面的第一延伸方向上依次排列的第一弯折段、平直段和第二弯折段；

所述第一弯折段和第二弯折段中的所述电芯膜层弯折延伸，所述电连接抵接于所述平直段。

电芯制作工艺中，需要对主体部的平直段进行热压处理，以使电芯中的电芯膜层被压实，因而主体部的平直段具有较好的结构稳定性。本实用新型将电连接片抵接于具有较好结构稳定性的平直段，从而该设置可以降低电连接片损坏主体部的风险。

本实用新型还提供了一种电池装置，该电池装置包括上述的电池，该电池可以降低电连接片损坏主体部的风险，从而该电池装置也具有较好的安全稳定性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

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为本公开电池一种示例性实施例的结构示意图；

图2为本公开电池一种示例性实施例的俯视图；

图3为本公开电池一种示例性实施例中电芯的结构示意图；

图4为本公开电池一种示例性实施例中电芯的俯视图；

图5为本公开电池另一种示例性实施例的结构示意图；

图6为本公开电池另一种示例性实施例的俯视图；

图7为本公开电池另一种示例性实施例中绝缘支撑件的结构示意图。

附图标记说明：

1、电芯；11、主体部；12、外接端子；2、电连接片；31、第一弯折段；32、平直段；33、第二弯折段；4、绝缘支撑件；51、第一通孔；52、第二通孔；X、第一延伸方向；Y、厚度方向；Z、高度方向。

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”。

相关技术中，电池可以包括电芯和电连接片，电芯包括有主体部和外接端子，电连接片位于主体部的一侧，外接端子可以通过电连接片与极柱电连接。然而，电连接片挤压主体部容易导致主体部损坏。

电芯可以通过电芯膜层卷绕形成，电芯膜层可以包括层叠设置的正极片、负极片，以及位于正负极片之间的隔膜，正极片包括正极集流体和位于正极集流体至少一侧的正极活性材料层，负极片可以包括负极集流体和位于负极集流体至少一侧的负极活性材料层。外接端子包括正极外接端子和负极外接端子，正极外接端子连接于正极片中的正极集流体，例如，正极外接端子可以由正极集流体裁剪形成；负极外接端子连接于负极片中的负极集流体，例如，负极外接端子可以由负极集流体裁剪形成。锂离子电池的正极活性材料可以为锂钴酸、锂铁磷酸等。负极活性材料可以为石墨等。在充电时，锂离子从正极活性材料中脱离，通过电解质移动到负极活性材料中，锂离子被嵌入到碳材料的层间空隙中，完成电池的充电过程。在放电时，锂离子从负极活性材料中脱离，通过电解质移动到正极活性材料中，完成电池的放电过程。然而，如果负极活性材料没有接受锂离子的位置，锂离子会在负极活性材料表面析出，形成锂枝晶，锂枝晶容易刺穿隔膜，造成电池短路。电连接片挤压主体部容易导致正极片和负极发生相对位移，当正极片和负极片发生相对位移时，正极活性材料层和负极活性材料层无法形成较为理想的相对位置关系，从而容易导致电池析锂现象。

此外，电连接片挤压主体部还容易导致集流体上的活性材料脱落，从而影响电池的性能。

本示例性实施例首先提供一种电池，如图1-4所示，图1为本公开电池一种示例性实施例的结构示意图，图2为本公开电池一种示例性实施例的俯视图，图3为本公开电池一种示例性实施例中电芯的结构示意图，图4为本公开电池一种示例性实施例中电芯的俯视图。

电池包括：电芯1、电连接片2，电芯1由电芯膜层卷绕形成，电芯1包括主体部11和外接端子12，外接端子12连接于主体部11；电连接片2设置于主体部11的一侧，外接端子12自主体部11延伸至电连接片2背离主体部11的表面；电芯1包括用于引出外接端子12的第一端面111，以及在第一端面111的第一延伸方向X上依次排列的第一弯折段、平直段32和第二弯折段33；第一弯折段和第二弯折段33中的电芯膜层弯折延伸，电连接片2抵接于平直段32。

电芯制作工艺中，需要对主体部11的平直段32进行热压处理，以使电芯中的电芯膜层被压实，因而主体部的平直段32具有较好的结构稳定性。本示例性实施例将电连接片2抵接于具有较好结构稳定性的平直段32，从而该设置可以降低电连接片损坏主体部的风险。例如，该设置可以改善主体部析锂以及活性材料脱落的问题。

需要说明的是，平直段32可以在第一延伸方向X上沿直线延伸。平直段32中的电芯膜层可以在第一延伸方向X上沿直线延伸，平直段32中靠近卷绕起始端的电芯膜层也可能由于热压不实等原因存在细微弯折。此外，由于工艺误差等原因，平直段32也可能在第一延伸方向X上存在细微弯折，相应的，平直段32在第一延伸方向X上直线延伸，也可以理解为，平直段32整体在第一延伸方向X上大致沿直线延伸。电连接片2抵接于平直段32可以理解为，电连接片2和平直段32直接抵接，也可以理解为，电连接片2和平直段32通过其他结构间接抵接。

本示例性实施例中，如图1-4所示，电连接片2在第一端面111所在平面上的正投影与平直段32在第一端面111所在平面上的正投影至少部分重合。第一弯折段和第二弯折段33分别形成弯折段，在同一弯折段中，弯折段在第一端面111所在平面上的正投影与电连接片2在第一端面111所在平面上的正投影的交叠面积为S1，弯折段在第一端面111所在平面上的正投影的面积为S2，S1/S2小于等于10％。例如，S1/S2可以等于0、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％。S1/S2过大会影响电连接片2和平直段32的抵接面积，本示例性实施例将S1/S2设置为合适的大小，从而可以保证电连接片2和平直段32的抵接面积。

当S1/S2为0时，电连接片2在第一端面111所在平面上的正投影与弯折段在第一端面111所在平面上的正投影不交叠。

本示例性实施例中，平直段32的紧实度可以大于弯折段的紧实度，其中，紧实度越大的位置密度越大。

本示例性实施例中，如图1-4所示，电连接片2在第一端面111所在平面上的正投影和弯折段在第一端面111所在平面上的正投影之间的最小距离L1大于等于0.4mm且小于等于30mm。例如，L1可以等于0.4mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm等。L1过小，电连接片2挤压主体部11时依然会对弯折段产生一定的影响，弯折段依然存在析锂的问题；L1过大，电连接片2在第一延伸方向X上的尺寸受限，从而会影响外接端子12在第一延伸方向X上的宽度，外接端子12在第一延伸方向X上的宽度过小会影响外接端子的过流面积，从而导致电池内阻过大。本示例性实施例将L1设置为合适的大小，该设置既可以保证外接端子的过流面积同时也可以有效避免弯折段析锂。

本示例性实施例中，如图1-4所示，电池可以包括位于主体部11同一侧的两个电连接片2：正极电连接片和负极电连接片，电芯1中的外接端子可以包括正极外接端子和负极外接端子，正极外接端子和正极电连接片焊接，负极外接端子和负极电连接片焊接。

本示例性实施例中，如图1-4所示，在相抵接的一组电芯1和电连接片2中，电连接片2在第一端面111所在平面上的正投影与第一端面111的重合面积为S1，单个电芯1的第一端面的面积为S2，S1/S2为5％-45％。例如，S1/S2可以为5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％等。S1/S2过小，电连接片2对平直段32的压强过大，电连接片2同样存在损坏平直段32的风险；S1/S2过大，正极电连接片和负极电连接片之间可间隔的距离较小，电池存在短路风险。本示例性实施例将S1/S2设置为合适的大小，该设置既可以降低电连接片2损坏平直段32的风险，同时也可以降低电池短路的风险。

本示例性实施例中，如图1-4所示，第一弯折段31或第二弯折段33在第一延伸方向X上的尺寸为L2，平直段32在第一延伸方向X上的尺寸为L3，L2/L3为0.03-0.1。例如，L2/L3为0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1。L2/L3过大，平直段32在第一延伸方向X上的尺寸过小，主体部11可以用于与电连接片2抵接的面积较小，电连接片2对主体部11的压强较大，电连接片2容易损坏主体部11；L2/L3过小，电芯膜层可以用于弯折的弯折段的尺寸较小，电芯膜层不易弯折。本示例性实施例将L2/L3设置为合适的大小，该设置既可以保证电芯膜层正常弯折，同时也可以降低电连接片2损坏主体部11的风险。

本示例性实施例中，如图1-4所示，电连接片2的厚度与主体部11的厚度之比为0.02-5。例如，电连接片2的厚度与主体部11的厚度之比为0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、5等。二者之比过小，电连接片2难以实现电芯过流，电芯产热较大；二者之比过大，电芯1表面变形严重，主体部11面向电连接片2的侧面隔膜容易发生坍塌从而导致正负极存在短路搭接风险。本示例性实施例将二者之比设置为合适大小，该设置既可以保证电连接片2的过流，同时也可以降低正负极短路搭接风险。

本示例性实施例中，如图1-4所示，主体部11具有长度方向、高度方向Z、厚度方向Y，主体部11的高度方向Z为外接端子12的伸出主体部11的方向，主体部11的厚度方向Y为垂直于主体部11最大侧面的方向，主体部11的长度方向为垂直于主体部11高度方向Z和厚度方向Y的方向，主体部11的长度方向与第一延伸方向X平行。外接端子12具有长度方向、厚度方向、宽度方向，外接端子12的长度方向为外接端子自主体部延出的延伸方向，外接端子12的厚度方向为外接端子中单片外接端子的层叠方向，外接端子12的宽度方向为垂直于外接端子宽度方向、长度方向的方向，外接端子12的宽度方向与第一延伸方向X平行。

本示例性实施例中，如图1-4所示，电池可以包括多个电芯1，多个电芯1在主体部11的厚度方向Y上分布；相邻电芯1的平直段32接触设置，相邻电芯1的弯折段间隔设置。该设置可以使得多个电芯1之间稳定抵接。

如图5、6所示，图5为本公开电池另一种示例性实施例的结构示意图，图6为本公开电池另一种示例性实施例的俯视图。电池还包括：绝缘支撑件4，绝缘支撑件4位于主体部11和电连接片2之间，电连接片2通过绝缘支撑件4与平直段32抵接。绝缘支撑件4可以对电连接片2和主体部11起到绝缘作用。需要说明的是，当电连接片通过绝缘支撑件4与主体部抵接时，电连接片2和主体部11的抵接面积即为绝缘支撑件4和主体部11的抵接面积。

本示例性实施例中，如图1-6所示，电连接片2上形成有第一通孔51，部分外接端子12贯穿第一通孔51设置以延伸至电连接片2背离主体部11的一侧；部分外接端子12绕过电连接片2的边沿设置以延伸至电连接片2背离主体部11的一侧。应该理解的是，在其他示例性实施例中，所有外接端子12可以贯穿第一通孔51设置以延伸至电连接片2背离主体部11的一侧；电连接片上也可以不设置第一通孔，所有外接端子12可以绕过电连接片2的边沿设置以延伸至电连接片2背离主体部11的一侧。

如图7所示，为本公开电池另一种示例性实施例中绝缘支撑件的结构示意图。绝缘支撑件4上形成有第二通孔52，贯穿第一通孔51的外接端子12可以贯穿第二通孔52设置；沿电连接片2边沿绕过的外接端子12也可以绕过绝缘支撑件4的边沿设置。

本示例性实施例中，如图1-6所示，电连接片2可以位于电芯1设置有外接端子12的一侧，外接端子12延伸至电连接片2背离主体部11一侧后可以进行弯折，从而便于外接端子12和电连接片2背离主体部11的一侧进行焊接。

本示例性实施例中，如图1-6所示，第一通孔51可以为长条形，即第一通孔51的开口为长条形。第一通孔51的长度方向可以和主体部11的长度方向平行，第一通孔51的宽度方向可以和主体部11的厚度方向Y平行。

本示例性实施例中，如图1-6所示，长条形的通孔可以为矩形，应该理解的是，在其他示例性实施例中，第一通孔51还可以为其他形状，例如，第一通孔51还可以为圆角矩形、弧形、弯曲的“S”型等。

如图1-6所示，电池包括多个电芯1，同一电连接片2上可以焊接多个外接端子。应该理解的是，在其他示例性实施例中，电池还可以包括其他数量的电芯，电连接片上也可以焊接其他数量的外接端子，例如，电池也可以包括一个电芯，电连接片2上也可以仅焊接一个外接端子。

本示例性实施例中，电池可以为锂离子电池，应该理解的是，在其他示例性实施例中，电池还可以为镉镍电池、镍氢电池、锂聚合物电池等。

需要说明的是，电池包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，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。

本示例性实施例中，电池可以为方形电池，即电池可以为四棱柱型电池，四棱柱型电池主要是指外形为棱柱形状，但不严格限定棱柱每条边是否一定为严格意义的直线，边与边之间的拐角不一定为直角，可以为圆弧过渡。

本示例性实施例中，电池还可以为圆柱电池，圆柱电池的电池壳体可以包括两个圆形端面和位于两圆形端面之间的曲面。

电池可以为叠片式电池，叠片式电池不仅成组方便，且可以加工得到长度较长的电池。具体的，电芯为叠片式电芯，电芯具有相互层叠的第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片，从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。

或者，电池可以为卷绕式电池，即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。

本示例性实施例还提供一种电池装置，本示例性实施例中，电池装置为电池模组或电池包。

电池模组包括多个电池，电池可以是方形电池，电池模组还可以包括端板和侧板，端板和侧板用于固定多个电池。电池可以是圆柱电池，圆柱电池可以设置在托板上，以此形成电池模组。

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内容后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、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。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

本公开中的附图只涉及本公开涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本公开技术方案的精神和范围，均应涵盖在本公开的权利要求的范围当中。

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。本公开的范围仅由所附的权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种电池，其特征在于，所述电池包括：

电芯(1)，所述电芯(1)由电芯膜层卷绕形成，所述电芯(1)包括主体部(11)和外接端子(12)，所述外接端子(12)连接于所述主体部(11)；

电连接片(2)，所述电连接片(2)设置于所述主体部(11)的一侧，所述外接端子(12)自所述主体部(11)延伸至所述电连接片(2)背离所述主体部(11)的表面；

所述电芯(1)包括用于引出所述外接端子(12)的第一端面(111)，以及在所述第一端面(111)的第一延伸方向(X)上依次排列的第一弯折段(31)、平直段(32)和第二弯折段(33)；

所述第一弯折段(31)和第二弯折段(33)中的所述电芯膜层弯折延伸，所述电连接片(2)抵接于所述平直段(32)。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电连接片(2)在所述第一端面(111)所在平面上的正投影与所述平直段(32)在所述第一端面(111)所在平面上的正投影至少部分重合；

所述第一弯折段(31)和所述第二弯折段(33)分别形成弯折段，在同一所述弯折段中，所述弯折段在所述第一端面(111)所在平面上的正投影与所述电连接片(2)在所述第一端面(111)所在平面上的正投影的交叠面积为S1，所述弯折段在所述第一端面(111)所在平面上的正投影的面积为S2，S1/S2小于等于10％。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述电连接片(2)在所述第一端面(111)所在平面上的正投影与所述弯折段在所述第一端面(111)所在平面上的正投影不交叠。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：

绝缘支撑件(4)，所述绝缘支撑件(4)位于所述主体部(11)和所述电连接片(2)之间，所述电连接片(2)通过所述绝缘支撑件(4)与所述平直段(32)抵接。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一弯折段(31)和所述第二弯折段(33)分别形成弯折段，所述电连接片(2)在第一端面(111)所在平面上的正投影和所述弯折段在所述第一端面(111)所在平面上的正投影之间的最小距离(L1)大于等于0.4mm且小于等于30mm。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，在相抵接的一组所述电芯(1)和所述电连接片(2)中，所述电连接片(2)在所述第一端面(111)所在平面上的正投影与所述第一端面(111)的重合面积为S1，单个所述电芯(1)的第一端面的面积为S2，S1/S2为5％-45％。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池包括多个所述电芯(1)，多个所述电芯(1)在所述主体部(11)的厚度方向上分布；

所述第一弯折段(31)和所述第二弯折段(33)分别形成弯折段，相邻所述电芯(1)的平直段(32)接触设置，相邻所述电芯(1)的弯折段间隔设置。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电池，其特征在于，所述第一弯折段(31)或第二弯折段(33)在所述第一延伸方向(X)上的尺寸为L2，所述平直段(32)在所述第一延伸方向(X)上的尺寸为L3，L2/L3为0.03-0.1。

9.根据权利要求1-7任一项所述的电池，其特征在于，所述电连接片(2)的厚度与所述主体部(11)的厚度之比为0.02-5。

10.根据权利要求1-7任一项所述的电池，其特征在于，所述电池包括一个或多个所述外接端子(12)；

所述电连接片(2)上形成有第一通孔(51)，至少部分所述外接端子(12)贯穿所述第一通孔(51)设置以延伸至所述电连接片(2)背离所述主体部(11)的一侧；

和/或，至少部分所述外接端子(12)绕过所述电连接片(2)的边沿设置以延伸至所述电连接片(2)背离所述主体部(11)的一侧。

11.一种电池装置，其特征在于，所述电池装置包括权利要求1-10任一项所述的电池。