CN220829996U - 一种电芯及电池 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电芯及电池；该电芯包括集流体以及与集流体的一侧连接的若干个电连接件；集流体包括有支撑层以及分别位于支撑层的两相对侧表面上的导电层；导电层与电连接件连接；集流体和电连接件在第一连接区连接；若干个电连接件和极耳在第二连接区连接；沿第一方向延伸，电芯形成具有至少两个折弯面的极耳折弯结构；第一连接区和第二连接区位于不同的折弯面。本申请的电芯，增加了极耳折弯结构的折弯次数，形成了多个折弯面，减小极耳折弯结构所占的宽度，提高电池头部空间的利用率；避免第一连接区和第二连接区之间的接触从而导致的短路；第一连接区和第二连接区不在电池厚度方向上存在间隙距离，减少了电池的厚度尺寸。

Description

一种电芯及电池

技术领域

本申请涉及锂电池技术领域，更具体的涉及一种电芯，还涉及一种包括上述电芯的电池。

背景技术

为了改善电芯的穿钉性能，通常将集流体由金属箔(如铜箔、铝箔)转化为复合集流体，该复合集流体包括绝缘层以及位于绝缘层上、下两侧的金属层。目前该集流体通过焊接金属箔材的方式与极耳进行连接，导致电池的头部空间的利用率较小，电芯的整体能量密度较低。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种电芯，还提供了一种具有上述电芯的电池，其解决了电池的头部空间的利用率小，整体能量密度较低的问题。

为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种电芯，包括集流体以及与所述集流体的一侧连接的若干个电连接件；

所述集流体包括有支撑层以及分别位于所述支撑层的两相对侧表面上的导电层；

所述导电层和所述电连接件在第一连接区连接；

所述集流体层叠排布有多个；层叠排布的多个所述电连接件和极耳在第二连接区连接；

沿第一方向延伸，所述电芯形成具有至少两个折弯面的极耳折弯结构；

其中，所述第一方向为所述集流体的宽度方向；

所述第一连接区和所述第二连接区位于不同的折弯面。

可选的，上述电芯中，在与所述第一方向垂直的截面上，所述第一连接区的投影和所述第二连接区的投影至少部分重叠。

可选的，上述电芯中，

在与所述第一方向垂直的截面上，所述第一连接区的投影高度为1mm-7mm；

和/或，

在与所述第一方向垂直的截面上，所述第二连接区的投影高度为0.5mm-10mm。

可选的，上述电芯中，

所述极耳折弯结构具有顶部折点；在与所述第一方向垂直的截面上，所述第一连接区的投影的顶端距离所述顶部折点具有第一间隙长度H1；所述第一间隙长度H1≥0.2mm；

和/或，

所述极耳折弯结构具有顶部折点；在与所述第一方向垂直的截面上，所述第二连接区的投影的顶端距离所述顶部折点具有第二间隙长度H2；所述第二间隙长度H2≥0.5mm。

可选的，上述电芯中，在与所述第一方向垂直的截面上，所述顶部折点不超出所述电芯的投影的顶端。

可选的，上述电芯中，沿所述第一方向，所述极耳折弯结构依次包括纯集流体区、中间连接区和纯极耳区；

与所述中间连接区连接的部分所述纯集流体区、所述中间连接区和所述纯极耳区依次形成多个折弯面。

可选的，上述电芯中，所述第一连接区位于所述中间连接区所在的折弯面；所述第二连接区位于所述纯极耳区所在的折弯面。

可选的，上述电芯中，所述极耳折弯结构具有第一折弯面；所述第一连接区所在的折弯面与所述第一折弯面之间间隔有折弯面。

可选的，上述电芯中，所述第一连接区与所述第二连接区之间间隔有折弯面。

一种电池，包括电芯；所述电芯为上文所述的电芯。

本申请提供的电芯和电池中，通过设置电连接件实现了集流体的上下表面的导电层的通电导通，实现了电子的有效导出，改善了电池的导电性能；部分集流体、电连接件与极耳进行折弯，得到了极耳折弯结构，本申请增加了极耳折弯结构的折弯次数，进而形成了多个折弯面，从而减小极耳折弯结构所占的宽度，提高电池的头部空间的利用率；将集流体与电连接件连接的第一连接区和电连接件与极耳连接的第二连接区分设在了两个不同的折弯面，实现了第一连接区和第二连接区的错开设置，防止第一连接区和第二连接区之间的接触从而导致短路，可有效避免焊接断裂、虚焊导致电池失容等问题；同时还保证了第一连接区和第二连接区不在电池的厚度方向上存在间隙距离，进而减少了电池的厚度尺寸，有效提升了电池的能量密度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请的集流体和电连接件的结构示意图；

图2为现有技术中极耳折弯结构的示意图；

图3为本申请实施例1的极耳折弯结构的示意图；

图4为本申请实施例1的极耳折弯结构的另一示意图；

图5为本申请实施例2的极耳折弯结构的示意图；

图6为本申请实施例3的极耳折弯结构的示意图；

图7为本申请的电芯的结构示意图。

图1-图7中：

1-集流体，2-电连接件，3-极耳，4-第一连接区，5-第二连接区，6-顶部折点，7-纯集流体区，8-中间连接区，9-纯极耳区，10-底部折点，11-铝塑膜，12-极耳胶；

H1-第一间隙长度；H2-第二间隙长度。

→-第一方向。

具体实施方式

本申请提供了一种电芯，还提供了一种包括上述电芯的电池。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1、3-6所示，一种电芯，包括极片；极片包括集流体1以及与集流体1的一侧连接的若干个电连接件2。集流体1包括有支撑层以及分别位于支撑层的两相对侧表面上的导电层。集流体1的上表面和下表面的导电层上分别设置有电连接件2。电连接件2与集流体1的连接区域为第一连接区4。电芯包括层叠排布的多个极片片段层；层叠排布的多个极片片段层上的电连接件2层叠排布；层叠排布的多个电连接件2与极耳3焊接在一起；电连接件2与极耳3的连接区域为第二连接区5。

进一步的，电连接件2与集流体1在第一连接区4焊接在一起；层叠排布的多个电连接件2与极耳3在第二连接区5焊接在一起。

其中需要说明的是，第一方向如下图2所示。本申请的电芯可以是卷芯也可以是叠片电芯。

支撑层可以是绝缘的，例如为高分子支撑层，如PP、PET等；也可以是能导电的。

导电层可以是金属导电层，也可以是非金属导电层。

本申请的集流体1可以直接选用支撑层与上、下两个导电层复合的复合集流体，例如通过电镀或者沉积的方式在高分子支撑层上形成金属导电层。复合集流体可以选用复合铝箔；复合铝箔包括第一铝箔层、中间支撑层和第二铝箔层，中间支撑层例如可为粘结层，通过热压的方式将第一铝箔层和第二铝箔层热压在一起。

支撑层当复合铝箔作为极片的集流体时，需要通过超声焊接或激光焊接的方式在铝箔层一侧焊接电连接件2，以实现复合铝箔的上、下表面的导通。电连接件2为焊接在复合铝箔一端的上、下表面的两层铝箔。极耳3为铝极耳。

请参阅附图7，为使极片的极耳折弯结构在附图中清晰展示，故省去了部分极片片段层的电连接件2。电芯的外侧包覆有铝塑膜11；极耳3是硬极耳，其一部分与电连接件2连接，另一部分向外延伸出铝塑膜11之外，以与外部电路连接。极耳3上粘接有极耳胶12，通过极耳胶12将极耳3热熔密封于铝塑膜11。

极耳折弯结构包括部分集流体1、电连接件2、位于铝塑膜11内部的极耳3。

本申请通过设置电连接件2实现了集流体1的上、下表面的导电层的通电导通，实现了电子的有效导出，改善了电池的导电性能。

部分集流体1、电连接件2和部分极耳3进行折弯，得到了极耳折弯结构；本申请增加了极耳折弯结构的折弯次数，进而形成了多个折弯面；从而减小极耳折弯结构在第一方向上所占的宽度，提高了电池的头部空间的利用率。

将集流体1与电连接件2焊接的第一连接区4和电连接件2与极耳3焊接的第二连接区5分设在了两个不同的折弯面，进而实现了第一连接区4和第二连接区5的错开设置，保证了第一连接区4和第二连接区5不在电池的厚度方向上存在间隙距离，进而能够减少电池的厚度尺寸，有效提升了电池的能量密度。

进一步的，第一连接区4和第二连接区5错开设置，不仅可以有效保证第一连接区4和第二连接区5的焊接面积，避免虚焊的发生，保证电池性能；而且能够防止第一连接区4和第二连接区5之间的接触从而导致短路；同时还有效保证了焊接和折弯制程的稳定性和便捷性。

在本申请的某些实施例中，在与第一方向垂直的截面上，第一连接区4的投影和第二连接区5的投影至少部分重叠。

如上设置，保证了第一连接区4和第二连接区5不在电芯的厚度方向上进行完全叠加，在保证焊接效果的同时，最大化的减少了电池的厚度尺寸，有效提升了电池的能量密度。

在本申请的某些实施例中，与第一方向垂直的截面上，第一连接区4具有第一投影高度；第一投影高度的尺寸为1mm-7mm；

进一步的，第一投影高度的尺寸为2.3mm-2.8mm；优选的，第一投影高度的尺寸为2.5mm。

本申请的电池可应用于3C电池和动力电池。上述尺寸的设置，能够适应不同尺寸、类型的电池，在有效保证电池能量密度的同时，能够保证集流体1与电连接件2的有效焊接面积，避免虚焊的发生。

在本申请的某些实施例中，在与第一方向垂直的截面上，第二连接区5的具有第二投影高度；第二投影高度的尺寸为0.5mm-10mm；

进一步的，第二投影高度的尺寸为1.3mm-1.8mm；优选的，第二投影高度的尺寸为1.5mm。

本申请的电池可应用于3C电池和动力电池。上述尺寸的设置，能够适应不同尺寸、类型的电池，在有效保证电池能量密度的同时，能够保证电连接件2与极耳3的有效焊接面积，避免虚焊的发生。

在本申请的某些实施例中，极耳折弯结构具有顶部折点6和底部折点10；在与第一方向垂直的截面上，第一连接区4的投影的顶端距离顶部折点6具有第一间隙长度H1；第一间隙长度H1≥0.2mm。

进一步的，在与第一方向垂直的截面上，第二连接区5的投影的顶端距离顶部折点6具有第二间隙长度H2；第二间隙长度H2≥0.5mm。

通过设置第一间隙长度H1和第二间隙长度H2，能够有效防止折弯时折弯到第一连接区4和第二连接区5，进而避免了焊接区出现破损甚至极耳结构断裂的情形发生，有效保证了电池的安全性能。

在本申请的某些实施例中，在与第一方向垂直的截面上，顶部折点6不超出电芯的投影的顶端。

如上设置，在折弯形成极耳折弯结构时，保证沿电芯的厚度方向，极耳折弯结构不超出电池的厚度顶点，进而保证了极耳折弯结构不会增加电池的厚度尺寸，进而有效的保证了电芯的能量密度。

其中需要说明的是，在与第一方向垂直的截面上，第一连接区4的投影距离底部折点10具有第三间隙长度H3。

本申请的电芯的厚度＝第一间隙长度H1+第一投影高度+第三间隙长度H3；进一步的，第一间隙长度H1的尺寸为0.5mm、第一投影高度的尺寸为2.5mm、第三间隙长度H3的尺寸为0.2m，因此电芯的厚度为3.2mm。

其中需要说明的是，极耳3要超出第二连接区5一定长度，并保证进行折弯时不会折弯到极耳3超出第二连接区5的部分。

在本申请的某些实施例中，沿第一方向，即沿电芯中心向外侧延伸的方向，极耳折弯结构依次划分为纯集流体区7、中间连接区8和纯极耳区9。纯集流体区7仅包括集流体1；中间连接区8包括部分集流体1和部分电连接件2；纯极耳区9包括部分电连接件2和部分极耳3。

进一步的，第一连接区4位于中间连接区8所在的折弯面。第二连接区5位于纯极耳区9所在的折弯面。

其中需要是说明的是，极耳折弯结构依次包括第一折弯面、第二折弯面、第三折弯面……第N折弯面；其中N≥3。部分纯集流体区7形成第一折弯面；与中间连接区8连接的部分纯集流体区7、中间连接区8和纯极耳区9、极耳3依次形成第二折弯面、第三折弯面……第N折弯面。

第一连接区4的设置位置根据实际需求进行灵活设置：当需要保证焊接空间，提升焊接便捷度时或保证焊接质量，提升电池安全性能时，就对极耳折弯结构进行加长设置，进而提升极耳折弯结构的折弯面的数量，以达到第一连接区4与第一折弯面之间间隔一定的折弯面，以及第一连接区4和第二连接区5之间间隔一定的折弯面；当对电池的能量密度有严格要求时，则适当减少极耳折弯结构的长度，保证第一连接区4和第二连接区5在不同的折弯面上即可。

实施例1

请参阅附图3-4，沿第一方向延伸，极耳结构具有三个折弯面；第一连接区4位于中间连接区8所在的折弯面，即第二折弯面；第二连接区5位于纯极耳区9所在的折弯面，即第三折弯面。

如上设置，保证了第一连接区4不在第一折弯面内，保证了第一连接区4的焊接的质量和便捷度；且第一连接区4和第二连接区5分别位于不同的折弯面内，保证了第二连接区5的焊接质量和便捷度，且最大化的提升了电池的能量密度。

实施例2

请参阅附图5，沿第一方向延伸，极耳结构具有四个折弯面；第一连接区4位于中间连接区8所在的折弯面，即第二折弯面；第二连接区5位于纯极耳区9所在的折弯面，即第四折弯面。

如上设置，保证了第一连接区4和第二连接区5之间间隔一个折弯面，增加了间隔空间，不仅提升了第二连接区5的焊接的便捷度，而且保证了焊接质量，提升了电池的安全性能。

实施例3

请参阅附图6，沿第一方向延伸，极耳结构具有四个折弯面；第一连接区4位于中间连接区8所在的折弯面，即第三折弯面；第二连接区5位于纯极耳区9所在的折弯面，即第四折弯面。

如上设置，保证了第一连接区4和第一折弯面之间间隔一个折弯面，增加了间隔空间，不仅提升了第一连接区4的焊接的便捷度，而且保证了焊接质量，提升了电池的安全性能。

综上，本申请还提供了一种电池；电池包括电芯；电芯包括上文所述的电芯。

由于本申请的电池具有上文所述的电芯，因此电池由电芯带来的有益效果请参见上文，在此不再赘述。

本申请中涉及的部件、装置仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照附图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些部件、装置。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置中，各部件是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内_。

Claims (10)

1.一种电芯，其特征在于，包括集流体(1)以及与所述集流体(1)的一侧连接的若干个电连接件(2)；

所述集流体(1)包括有支撑层以及分别位于所述支撑层的两相对侧表面上的导电层；

所述导电层和所述电连接件(2)在第一连接区(4)连接；

若干个所述电连接件(2)和极耳(3)在第二连接区(5)连接；

沿第一方向延伸，所述电芯形成具有至少两个折弯面的极耳折弯结构；

所述第一连接区(4)和所述第二连接区(5)位于不同的折弯面。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，在与所述第一方向垂直的截面上，所述第一连接区(4)的投影和所述第二连接区(5)的投影至少部分重叠。

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，

在与所述第一方向垂直的截面上，所述第一连接区(4)的投影高度为1mm-7mm；

和/或，

在与所述第一方向垂直的截面上，所述第二连接区(5)的投影高度为0.5mm-10mm。

4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，

所述极耳折弯结构具有顶部折点(6)；在与所述第一方向垂直的截面上，所述第一连接区(4)的投影的顶端距离所述顶部折点(6)具有第一间隙长度H1；所述第一间隙长度H1≥0.2mm；

和/或，

所述极耳折弯结构具有顶部折点(6)；在与所述第一方向垂直的截面上，所述第二连接区(5)的投影的顶端距离所述顶部折点(6)具有第二间隙长度H2；所述第二间隙长度H2≥0.5mm。

5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，在与所述第一方向垂直的截面上，所述顶部折点(6)不超出所述电芯的投影的顶端。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电芯，其特征在于，沿所述第一方向，所述极耳折弯结构依次包括纯集流体区(7)、中间连接区(8)和纯极耳区(9)；

与所述中间连接区(8)连接的部分所述纯集流体区(7)、所述中间连接区(8)和所述纯极耳区(9)依次形成多个折弯面。

7.根据权利要求6所述的电芯，其特征在于，所述第一连接区(4)位于所述中间连接区(8)所在的折弯面；所述第二连接区(5)位于所述纯极耳区(9)所在的折弯面。

8.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述极耳折弯结构具有第一折弯面；所述第一连接区(4)所在的折弯面与所述第一折弯面之间间隔有折弯面。

9.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一连接区(4)与所述第二连接区(5)之间间隔有折弯面。

10.一种电池，包括电芯；其特征在于，所述电芯为权利要求1-9中任一项所述的电芯。