CN220628155U - 电芯和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电芯和电子设备，具体涉及电池领域。所述电芯包括密封部、电极组件和极耳，所述电极组件设置于所述密封部内，所述电极组件包括主体部和与所述主体部连接的导电体；所述极耳的一端与所述导电体电连接，另一端设置在所述密封部外；所述极耳上设有用于与所述密封部连接的密封胶；其中，所述极耳沿宽度方向的至少一侧设有定位件，所述定位件的一端至少部分与所述密封胶相接触，另一端沿所述极耳向所述导电体的方向延伸并与所述导电体相接触。所述定位件可以对极耳和导电体焊接时固定定位，有效保证定位的稳定性和准确性，降低生产不良。

Description

电芯和电子设备

技术领域

本实用新型涉及电池领域，具体涉及一种电芯和电子设备。

背景技术

锂电池按照包装方式可以分为三大类，一类是软包电池，一类是方壳电池，还有另一类是圆柱电池。软包电池的包装材料和结构使其拥有一系列的优势，比如软包电池的安全性能好，软包电池通常选用铝塑膜包装，当发生安全问题时，软包电池一般会鼓气裂开，而不像钢壳或铝壳电芯那样发生爆炸；其次软包电池的重量轻，质量能量密度高；软包电池的内阻较其他结构的锂电池内阻小，可以增大电池的倍率充放电；软包电池的形状可根据客户的需求定制，设计上更加灵活，在新的型号的电池开发上更占优势。

在软包锂电池的生产制作过程中，各个环节的效率和良率影响着整条产线的效率和良率。极耳焊接的工序在软包电池的生产过程中起着很重要的作用，它作为软包电池中的正负极，充当集流体的作用，影响着电芯内阻，如果焊接不良，电芯的内阻会增大进而影响电芯的充放电倍率性能。同时对电池整体的高度也有影响，如果焊接位置偏移会影响电芯高度，进而影响电芯在模组里面的组装。

软包电池的产线通常采用超声波焊接的方式进行极耳(简称tab)与电极组件的导电部件的焊接。该方式在传统的焊接的过程中需要操作人员手持极耳靠近导电部件，目视彼此之间的位置尺寸进行定位，缺少物理上的直接定位，导致极耳定位出现偏差，电芯的极耳中心距产生较大变化。极耳中心距的变化直接影响电芯在顶封时极耳与极耳槽的位置匹配，超出匹配误差范围，电芯就无法完成封装操作，这种电芯只能作为废品处理。当然，目前市场上也有很多极耳定位的工装设备可以对极耳焊接进行定位，这些设备虽然提高了生产效率，但结构比较复杂，成本较高，而且在实际电池生产操作时，操作不方便。

实用新型内容

鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型提供一种电芯和电子设备，以改善极耳焊接时定位出现偏差导致电芯无法完成封装的问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型提供一种电芯，所述电芯包括密封部、电极组件和极耳，所述电极组件设置于所述密封部内，所述电极组件包括主体部和与所述主体部连接的导电体；所述极耳的一端与所述导电体电连接，另一端设置在所述密封部外；所述极耳上设有用于与所述密封部连接的密封胶；其中，所述极耳沿宽度方向的至少一侧设有定位件，所述定位件的一端至少部分与所述密封胶相接触，另一端沿所述极耳向所述导电体的方向延伸并与所述导电体相接触。

在本实用新型一示例中，所述极耳沿宽度方向的两侧均设有定位件，两侧的所述定位件分别记为第一定位件和第二定位件，所述第一定位件和所述第二定位件分别抵靠在所述导电体沿宽度方向的两侧边缘。

在本实用新型一示例中，所述第一定位件与所述第二定位件之间的宽度为W，所述导电体的宽度为L，W-L的取值范围为-0.1～0.1mm。

在本实用新型一示例中，所述定位件包括定位部和连接部，所述定位部的一端与所述密封胶相接触，另一端与所述导电体接触，所述连接部沿所述宽度方向的一侧与所述定位部连接，另一侧与所述极耳连接。

在本实用新型一示例中，所述定位件为聚丙烯定位层，所述聚丙烯定位层的厚度与所述极耳的厚度的比值为0.9～1.1。

在本实用新型一示例中，所述密封部为铝塑膜。

在本实用新型一示例中，所述导电体包括第一导电体和第二导电体，所述第一导电体和所述第二导电体并排设置于所述主体部的同一端。

在本实用新型一示例中，所述极耳包括第一极耳和第二极耳，所述第一极耳与所述第一导电体焊接连接，所述第二极耳与所述第二导电体焊接连接。

在本实用新型一示例中，所述第一极耳为正极耳，所述第二极耳为负极耳。

本实用新型还提供一种电子设备，包括上述任一项所述的电芯。

本实用新型电芯，在极耳沿宽度方向的至少一侧设置定位件，用于极耳与导电体焊接时定位，防止影响电芯在顶封时极耳与极耳槽的位置匹配，进而提高锂电池焊接加工的优率和效率。

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获得其他的附图。

图1为本实用新型的电子设备于一实施例中的示意图；

图2为本实用新型的电芯于一实施例中的结构示意图；

图3为本实用新型的电芯于一实施例中导电体与密封胶和定位件的连接示意图；

图4为本实用新型的电芯于一实施例中电极组件的示意图。

元件标号说明

1、电子设备；101、工作部；102、电池；10、电芯；100、密封部；200、电极组件；210、主体部；220、导电体；221、第一导电体；222、第二导电体；300、极耳；310、第一极耳；320、第二极耳；400、密封胶；500、定位件；510、第一定位件；520、第二定位件；530、定位部；540、连接部。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1，本实用新型的电子设备1包括工作部101及为工作部101进行供电的电池102，其中，电池102包括外壳和设置在外壳内的至少一个电芯10，若电芯10为多个，多个电芯10之间可串联或并联或混联，混联是指多个电芯10中既有串联又有并联。多个电芯10之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电芯10构成的整体容纳于外壳内；当然，也可以是多个电芯10先串联或并联或混联组成电池模块，多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于外壳内。本实用新型的电子设备1可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

在一实施例中，电子设备1为车辆，车辆可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆的内部设置有电池102，电池102可以设置在车辆的底部或头部或尾部。电池102可以用于车辆的供电，例如，电池102可以作为车辆的操作电源。车辆还可以包括控制器和马达，控制器用来控制电池102为马达供电，例如，用于车辆的启动、导航和行驶时的工作用电需求。在本申请一些实施例中，电池102不仅可以作为车辆的操作电源，还可以作为车辆的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆提供驱动动力。

请参阅图2至图4，本实用新型的电芯10包括密封部100、电极组件200和极耳300，密封部100内设有容纳腔，电极组件200设置于密封部100的容纳腔内，电极组件200包括主体部210和与主体部210连接的导电体220，极耳300与电极组件200的导电体220电连接，以将电极组件200的电流导出。极耳300上设有用于与密封部100连接的密封胶400，极耳300沿宽度方向的至少一侧设有定位件500，定位件500的一端至少部分与密封胶400相接触，另一端沿极耳300向导电体220的方向延伸并与导电体220相接触，从而实现对极耳300焊接的定位。

请参阅图2和图4，密封部100用于封装电极组件200、电解液及其他部件，电解液于容纳腔内浸润电极组件200。密封部100可以为任意能容纳电极组件200、电解液及其他部件的结构，例如，长方体、正方体等。密封部100的形状可根据电极组件200的具体形状来确定。比如，电极组件200为扁平的长方体状，则密封部100的外形轮廓为扁平的长方体状。在一实施例中，密封部100包括第一密封部和第二密封部，第一密封部和第二密封部相对设置并密封连接，第一密封部和第二密封部可以为两个独立的结构，电芯10封装时，在第一密封部上冲压出凹坑，将电极组件200置于凹坑内，将第二密封部与第一密封部在凹坑的周围密封连接。第一密封部和第二密封部也可以为一体式结构，电芯10封装时，在密封部100的一侧冲压出凹坑，将电极组件200置于凹坑内后，对折密封部100以将凹坑密封。

请参阅图2，在一些实施例中，密封部100的材料为多层片材。多层片材包括依次叠设的保护层、金属层和密封层，密封层靠近电极组件200。密封层用于封装，防止多层片材被电解液中的有机溶剂溶解或溶胀，密封层还用于阻止电解液中的电解质与金属层接触而导致金属层被腐蚀。金属层用于阻止外部环境的水分渗透，并防止外力对电芯10造成损伤，如金属层具体可以为铝箔层。保护层的材质为高分子树脂，用于保护金属层，避免金属层因外力作用破损，同时能够阻止外部环境的空气渗透，维持电芯10内部处于无水无氧的环境。本实施例中，密封部100的材质为铝塑膜，铝塑膜的保护层为尼龙，金属层为铝箔，密封层为聚丙烯。在其他实施例中，金属层也可以为钢箔。在一些实施例中，多层片材还包括第一粘结层和第二粘结层，第一粘结层设置于保护层与金属层之间用于粘结保护层和金属层，第二粘结层设置于金属层与密封层之间用于粘结金属层和密封层。密封部100密封时，将第一密封部和第二密封部的边缘重叠，然后对重叠处施加一定的温度和压力进行热封，使第一密封部的密封层和第二密封部的密封层融合在一起。

请参阅图3和图4，电极组件200包括主体部210和与主体部210连接的导电体220，主体部210是电极组件200中发生电化学反应的部件，导电体220与主体部210连接，以将主体部210产生的电流导出。在一实施例中，电极组件200包括第一极片、第二极片和隔膜，第一极片和第二极片的极性相反，例如第一极片为正极极片，第二极片为负极极片，也可以第一极片为负极极片，第二极片为正极极片；电芯10主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作，隔膜用于降低相邻的正极极片和负极极片直接接触而短路的风险。正极极片包括正极集流体和涂覆于正极集流体至少一个表面上的正极活性物质层，正极集流体包括涂覆有活性物质的涂覆区和未涂覆活性物质的未涂覆区，未涂覆区卷绕后形成电极组件200的一个导电体；负极极片包括负极集流体和涂覆于负极集流体至少一个表面的负极活性物质层，负极集流体包括涂覆有活性物质的涂覆区和未涂覆活性物质的未涂覆区，未涂覆区卷绕后形成电极组件200的另一导电体。在其他实施例中，导电体220也可以是与极片电连接的导体。

以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质层包括正极活性物质，正极活性物质可以为含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物，含锂磷酸盐包括但不限于磷酸铁锂(LiFePO₄，简称为LFP)、磷酸锰锂(LiMnPO₄)、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂中的至少一种；锂过渡金属氧化物包括镍钴锰三元材料、镍钴铝三元材料等。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质层包括负极活性物质，负极活性物质可以为碳材料和/或硅材料，其中，碳包括但不限于石墨、软碳、硬碳、碳纤维、中间相碳微球，石墨可选自人造石墨、天然石墨以及改性石墨中的一种或多种的组合；硅材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅合金中的一种或多种的组合。隔膜的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。本实施例中，主体部210由第一极片、隔膜和第二极片经叠片后得到，即电芯10为叠片电芯。在其它实施方式中，电芯10也可以为卷绕电芯，本申请并不作限制。

请参阅图2和图4，极耳300用于将电极组件200的电流导出，以为外部设备供电。极耳300的一端与导电体220电连接，另一端设置在密封部100外。极耳300上设有用于与密封部100连接的密封胶400，密封胶400与极耳300通过热熔进行连接。

在一实施例中，极耳300包括依次连接的第一部分、第二部分以及第三部分。极耳300的第一部分位于密封部100的容纳腔内，并与导电体220电连接，连接方式包括但不限于激光焊接、导电胶连接等。极耳300的第二部分通过密封胶400连接于第一密封部和第二密封部之间，极耳300的第二部分与密封部100连接的形式例如，极耳300的第二部分通过密封胶400与密封部100热熔连接；极耳300的第三部分伸出密封部100外，其被构造为与外部电路导通。

请参阅图3和图4，为了防止极耳300与导电体220焊接时焊接位置出现偏差，影响密封部100的密封，本申请在极耳300沿宽度方向(垂直于极耳300伸出去的方向)的至少一侧设有定位件500，定位件500的一端至少部分与密封胶400相接触，定位件500的另一端沿极耳300向导电体220的方向延伸并与导电体220相接触。示例性的，定位件500与密封胶400通过热熔进行连接。

进一步的，为了保证极耳300与导电体220的焊接精度，在极耳300沿宽度方向的两侧均设有定位件500，两侧的定位件500分别记为第一定位件510和第二定位件520，第一定位件510和第二定位件520分别抵靠在导电体220沿宽度方向的两侧边缘。第一定位件510与第二定位件520之间的宽度为W，导电体220的宽度为L，W-L的取值范围为-0.1～0.1mm，例如-0.1mm、0.01mm或0.1mm。较佳的，第一定位件510与第二定位件520之间的宽度与导电体220的宽度相同，即W-L＝0。

请参阅图3和图4，在一实施例中，定位件500包括定位部530和连接部540，定位部530的一端与密封胶400相接触，另一端与导电体220接触，连接部540沿宽度方向的一侧与定位部530连接，另一侧与极耳300连接。连接部540可以防止定位部530与极耳300之间存在高度差影响密封部100的密封。定位部530和连接部540可以为一体成型，也可以为分体结构。当定位部530和连接部540为分体结构时，两者可通过热熔进行连接。为了保证电芯10的密封性，定位件500的材质与密封部100的密封层材质一致。示例性的，密封部100的材质为铝塑膜，其密封层为聚丙烯，定位件500为聚丙烯定位层，该聚丙烯定位层的厚度与极耳300的厚度的比值为0.9～1.1，例如0.9、1或1.1，优选的，聚丙烯定位层的厚度与极耳300的厚度的比值为1。装配时，将密封胶400与定位件500热熔连接后，将密封胶400与极耳300的第二部分热熔连接，导电体220与极耳300焊接时，将定位件500抵靠在导电体220的两侧，实现极耳300的定位。

请参阅图4，在一实施例中，电极组件200包括两个导电体220，分别记为第一导电体221和第二导电体222，第一导电体221和第二导电体222并排设置在主体部210的同一端，第一导电体221与第一极片电连接，第二导电体222与第二极片电连接。极耳300包括第一极耳310和第二极耳320，第一极耳310与第一导电体221电连接，第二极耳320与第二导电体222电连接。第一极耳310与第一极片的极性相同，第二极耳320与第二极片的极性相同。第一极片为正极极片，第二极片为负极极片时，第一极耳310为正极耳，第二极耳320为负极耳；第一极片为负极极片，第二极片为正极极片时，第一极耳310为负极耳，第二极耳320为正极耳。正极耳的材质包括但不限于，铝，负极耳包括但不限于，镍、铜镀镍、铜或钛。

较佳的，第一极耳310和第二极耳320的两侧均设置有定位件500，提高第一极耳310与第一导电体221及第二极耳320与第二导电体222的焊接精度，进而提高锂电池焊接加工的优率和效率。

本实用新型电芯，在极耳沿宽度方向的至少一侧设置定位件，用于极耳与导电体焊接时定位，防止影响电芯在顶封时极耳与极耳槽的位置匹配，进而提高锂电池焊接加工的优率和效率。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种电芯，其特征在于，包括：

密封部；

电极组件，设置于所述密封部内，所述电极组件包括主体部和与所述主体部连接的导电体；及

极耳，其一端与所述导电体电连接，另一端设置在所述密封部外；所述极耳上设有用于与所述密封部连接的密封胶；

其中，所述极耳沿宽度方向的至少一侧设有定位件，所述定位件的一端至少部分与所述密封胶相接触，另一端沿所述极耳向所述导电体的方向延伸并与所述导电体相接触。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述极耳沿宽度方向的两侧均设有定位件，两侧的所述定位件分别记为第一定位件和第二定位件，所述第一定位件和所述第二定位件分别抵靠在所述导电体沿宽度方向的两侧边缘。

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述第一定位件与所述第二定位件之间的宽度为W，所述导电体的宽度为L，W-L的取值范围为-0.1～0.1mm。

4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述定位件包括定位部和连接部，所述定位部的一端与所述密封胶相接触，另一端与所述导电体接触，所述连接部沿所述宽度方向的一侧与所述定位部连接，另一侧与所述极耳连接。

5.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述定位件为聚丙烯定位层，所述聚丙烯定位层的厚度与所述极耳的厚度的比值为0.9～1.1。

6.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述密封部为铝塑膜。

7.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述导电体包括第一导电体和第二导电体，所述第一导电体和所述第二导电体并排设置于所述主体部的同一端。

8.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，所述极耳包括第一极耳和第二极耳，所述第一极耳与所述第一导电体焊接连接，所述第二极耳与所述第二导电体焊接连接。

9.根据权利要求8所述的电芯，其特征在于，所述第一极耳为正极耳，所述第二极耳为负极耳。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的电芯。