CN220604731U - 高功率钠离子叠片电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高功率钠离子叠片电池，包括：盖板，设有两个极柱；电芯，包括相对的两端部，两个所述端部分别形成有两个极耳组，各所述极耳组自对应的端部延伸出，并朝向所述电芯的厚度方向弯折延伸；以及，两个连接片，分别将两个所述极耳组连接到两个所述极柱上，本实用新型所述电芯的极耳组位置采用了对侧出所述极耳组，并且所述极耳组的位置在集流体的中间，当大电流充放电时，所述极耳组中的每个极耳表面热量均匀分布，电流密度均匀分布，所述高功率钠离子叠片电池的正极表面钠浓度差最小，电化学反应最均匀，电池产热量最低。

Description

高功率钠离子叠片电池

技术领域

本实用新型涉及电池设备技术领域，尤其涉及一种高功率钠离子叠片电池。

背景技术

高功率钠离子叠片电池包括壳体、电芯和盖板，电芯是由多个极片叠放形成，每个极片的一侧引出有正极极耳和负极极耳，多个极片上的正极极耳叠放形成正极极耳组，多个极片上的负极极耳叠放形成负极极耳组，电芯设于壳体内，电芯上的正极极耳组和负极极耳组均与盖板焊接。由于正极极耳组和负极极耳组位于电芯的同侧，高功率钠离子叠片电池在充放电过程中电池表面的热量分布是不均匀的，靠近极耳组的区域，电流密度大，产热量大，温度高，而远离极耳组的区域，电流密度小，产热量小，温度低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种高功率钠离子叠片电池，旨在用以解决靠近极耳组的区域，产热量大，温度高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种高功率钠离子叠片电池，包括：

盖板，设有两个极柱；

电芯，包括相对的两端部，两个所述端部分别形成有两个极耳组，各所述极耳组自对应的端部延伸出，并朝向所述电芯的厚度方向弯折延伸；以及，

两个连接片，分别将两个所述极耳组连接到两个所述极柱上。

可选地，所述电芯的端部具有沿其厚度方向相对的第一侧边和第二侧边；

所述极耳组的一端部与对应的所述第一侧边连接，另一端部弯折延伸至所述第二侧边处。

可选地，沿所述电芯的第一侧边朝向其第二侧边的方向上，所述电芯的第一侧边超出所述连接片设置。

可选地，每个所述连接片上形成有包覆部，所述包覆部包覆至少部分所述极耳组。

可选地，所述连接片包括主片以及自所述主片下端侧向凸设的侧片，所述侧片沿所述主片的厚度方向和宽度方向依次弯折，以形成两个并行设置的片臂，所述包覆部包括两个所述片臂。

可选地，每个所述连接片上形成有焊接部，所述焊接部连接于对应所述极柱上。

可选地，所述连接片包括主片，所述主片的上端沿其厚度方向弯折，以形成翻折片；

所述焊接部包括所述翻折片。

可选地，所述焊接部与所述极柱的底面平行，所述焊接部靠近所述极柱的端面与所述极柱焊接。

可选地，还包括顶部敞口的壳体，所述电芯设于所述壳体内，所述盖板设于所述壳体的开口处。

可选地，所述盖板上设有防爆阀。

本实用新型的技术方案中，所述电芯的极耳组位置采用了对侧出所述极耳组，并且所述极耳组的位置在集流体的中间，当大电流充放电时，所述极耳组中的每个极耳表面热量均匀分布，电流密度均匀分布，所述高功率钠离子叠片电池的正极表面钠浓度差最小，电化学反应最均匀，电池产热量最低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的高功率钠离子叠片电池的实施例的结构爆炸示意图；

图2为图1中的电芯的结构示意图；

图3为图1中的连接片展开后的结构示意图；

图4为图1中的连接片弯折出焊接部的结构示意图；

图5为图1中的连接片的结构示意图；

图6为现有技术中的高功率钠离子叠片电池的实施例的结构示意图。

本实用新型提供的实施例附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

高功率钠离子叠片电池包括壳体、电芯和盖板，电芯是由多个极片叠放形成，每个极片的一侧引出有正极极耳和负极极耳，多个极片上的正极极耳叠放形成正极极耳组，多个极片上的负极极耳叠放形成负极极耳组，电芯设于壳体内，电芯上的正极极耳组和负极极耳组均与盖板焊接。由于正极极耳组和负极极耳组位于电芯的同侧，高功率钠离子叠片电池在充放电过程中电池表面的热量分布是不均匀的，靠近极耳组的区域，电流密度大，产热量大，温度高，而远离极耳组的区域，电流密度小，产热量小，温度低。

鉴于此，本实用新型提供一种高功率钠离子叠片电池，旨在用以解决靠近极耳组的区域，产热量大，温度高的问题。图1至图5为本实用新型提供的高功率钠离子叠片电池的实施例。图6为现有技术中的高功率钠离子叠片电池的结构示意图。

在本实用新型的技术方案中，高功率钠离子叠片电池100包括：盖板1、电芯2、两个连接片3，所述盖板1，设有两个极柱11；所述电芯2，包括相对的两端部，两个所述端部分别形成有两个极耳组21，各所述极耳组21自对应的端部延伸出，并朝向所述电芯2的厚度方向弯折延伸；以及，所述两个连接片3，分别将两个所述极耳组21连接到两个所述极柱11上。

在上述技术方案中，所述电芯2的极耳组21位置采用了对侧出所述极耳组21，并且所述极耳组21中的每个极耳的位置在集流体的中间，当大电流充放电时，所述极耳组21表面热量均匀分布，电流密度均匀分布，所述高功率钠离子叠片电池100的正极表面钠浓度差最小，电化学反应最均匀，所述高功率钠离子叠片电池100产热量最低。所述极耳组21自对应的端部延伸出，并朝向所述电芯2的厚度方向弯折延伸，将所述极耳组21如此设置的目的是为了节省所述电芯2占据的空间。

具体地，所述两个极耳组21形成于所述电芯2的两端部的过程为，所述电芯2由多个极片叠放组成，每个极片的相对两端分别形成有正极极耳和负极极耳，所述多个极片上的正极极耳叠放形成正极极耳组，所述多个极片上的负极极耳叠放形成负极极耳组，即，所述电芯2的相对两端部分别形成有正极极耳组和负极极耳组，在本申请中，所述正极极耳组和负极极耳组均称为极耳组21。

可理解地，所述极耳组21的面积越大，所述极耳组21的散热效果越好，为了能够同时兼顾节省空间和散热效果的优点，在一些实施例中可进行如下设置，所述电芯2的端部具有沿其厚度方向相对的第一侧边和第二侧边；所述极耳组21的一端部与对应的所述第一侧边连接，另一端部弯折延伸至所述第二侧边处，即，所述极耳组21最大面积地覆盖在了所述电芯2的端部上，所述极耳组21面积大还能够降低所述高功率钠离子叠片电池100的欧姆内阻，使自身产热降低，提升了所述高功率钠离子叠片电池100功率性能及循环寿命。

具体地，所述极耳组21的一端部与对应的第一侧边连接的过程为，所述极耳组21中的每个极耳与对应极片连接的一侧均弯折至所述第一侧边进行焊接，即单边焊接，使所述极耳组21的一端部位于所述第一侧边。

在一些技术方案中，两个所述连接片3，每个所述连接片3与所述极柱11的具体连接方式不做限制，但是现有技术方案中最常使用的连接方式为焊接。

为了节省空间，在一些实施例中，沿所述电芯2的第一侧边朝向其第二侧边的方向上，所述电芯2的第一侧边超出所述连接片3设置，采用此结构，所述连接片3不突出于所述电芯2的宽度设置，起到了节省空间的作用。

具体地，所述连接片3与所述极耳组21的连接方式为，所述连接片3上形成有包覆部31，所述包覆部31至少包覆部分所述极耳组21，通过所述包覆部31将所述极耳组21上的信号传递给所述包覆部31，所述包覆部31传递给所述极柱11，为了使传递效果最好，优选地，所述包覆部31完全包覆住所述极耳组21。

进一步地，如图5所示，所述连接片3包括主片以及自所述主片下端侧向凸设的侧片，所述侧片沿所述主片的厚度方向和宽度方向依次弯折，以形成两个并行设置的片臂311，所述包覆部31包括两个所述片臂311，通过两个所述片臂311夹住所述极耳组21，形成包覆。

进一步地，所述连接片3上还形成有焊接部32，所述焊接部32连接于对应所述极柱11上，通过焊接分方式焊接牢固。

具体地，所述焊接部32的具体形成方式为，所述连接片3包括主片，所述主片的上端沿其厚度方向弯折，以形成翻折片；所述焊接部32包括所述翻折片。

其中，由于所述焊接部32和所述包覆部31均通过了翻折形成，所以优选地，所述连接片3使用柔软的金属材质制成。

为了增加焊接面积，所述焊接部32与所述极柱11的底面平行，所述焊接部32靠近所述极柱11的端面与所述极柱11焊接。

在一些实施例中，所述高功率钠离子叠片电池100还包括部敞口的壳体，所述电芯2设于所述壳体内，所述盖板1设于所述壳体的开口处，所述盖板1、所述壳体和所述电芯2一起组成了所述高功率钠离子叠片电池100组件。

在一些实施例中，所述盖板1还包括防爆阀12，且所述防爆阀12位于两个所述极柱11之间。由于所述高功率钠离子叠片电池100在充放电过程中会产生大量混合气体和液体，从而使所述高功率钠离子叠片电池100内部的压力不断积聚。因此，本申请通过在所述盖板1上设置防爆阀12，能够实现所述高功率钠离子叠片电池100内部的快速泄压，从而能够在一定程度上提高所述高功率钠离子叠片电池100使用的安全性。

<实施例>

实施例1

如图6所示，为现有的2714897型号电池，该高功率钠离子叠片电池100’包括盖板1’、电芯2’，电芯2’的一端形成有两个极耳组21’，所述两个极耳组21’与所述盖板1’连接，其中，正极极耳组21’尺寸w(宽)：140mm、H(高)：76.5mm、d(厚)：0.096mm，负极极耳组21’尺寸w(宽)：142mm、H(高)：78mm、d(厚)：0.139mm。体积能量密度约为130WH/L。其功率性能、温升情况如下表1：

实施例2

在实施例1上进行改进，将两个所述极耳组21设置在所述电芯2的相对两端部，所述极耳组21通过所述连接片3连接到所述极柱11上。其中，正极极耳组21尺寸w：133mm、H：88.5mm、d：0.096mm，负极极耳组21尺寸w：135mm、H：90mm、d：0.139mm。体积能量密度约为140WH/L。其功率性能、温升情况如下表2：

对比实施例1和实施例2可以得出，相较于实施例1，实施例2制备出的所述高功率钠离子叠片电池100’产热量低，电池容量保持率高。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种高功率钠离子叠片电池，其特征在于，包括：

盖板，设有两个极柱；

电芯，包括相对的两端部，两个所述端部分别形成有两个极耳组，各所述极耳组自对应的端部延伸出，并朝向所述电芯的厚度方向弯折延伸；以及，

两个连接片，分别将两个所述极耳组连接到两个所述极柱上。

2.如权利要求1所述的高功率钠离子叠片电池，其特征在于，所述电芯的端部具有沿其厚度方向相对的第一侧边和第二侧边；

所述极耳组的一端部与对应的所述第一侧边连接，另一端部弯折延伸至所述第二侧边处。

3.如权利要求2所述的高功率钠离子叠片电池，其特征在于，沿所述电芯的第一侧边朝向其第二侧边的方向上，所述电芯的第一侧边超出所述连接片设置。

4.如权利要求1所述的高功率钠离子叠片电池，其特征在于，每个所述连接片上形成有包覆部，所述包覆部包覆至少部分所述极耳组。

5.如权利要求4所述的高功率钠离子叠片电池，其特征在于，所述连接片包括主片以及自所述主片下端侧向凸设的侧片，所述侧片沿所述主片的厚度方向和宽度方向依次弯折，以形成两个并行设置的片臂，所述包覆部包括两个所述片臂。

6.如权利要求1所述的高功率钠离子叠片电池，其特征在于，每个所述连接片上形成有焊接部，所述焊接部连接于对应所述极柱上。

7.如权利要求6所述的高功率钠离子叠片电池，其特征在于，所述连接片包括主片，所述主片的上端沿其厚度方向弯折，以形成翻折片；

所述焊接部包括所述翻折片。

8.如权利要求6所述的高功率钠离子叠片电池，其特征在于，所述焊接部与所述极柱的底面平行，所述焊接部靠近所述极柱的端面与所述极柱焊接。

9.如权利要求1所述的高功率钠离子叠片电池，其特征在于，还包括顶部敞口的壳体，所述电芯设于所述壳体内，所述盖板设于所述壳体的开口处。

10.如权利要求1所述的高功率钠离子叠片电池，其特征在于，所述盖板上设有防爆阀。