CN221009011U - 电芯及电池 - Google Patents

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卢艳生
谢安河
朱燕华
齐东方
潘伟
赵云龙
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Abstract

本实用新型提供了一种电芯及电池,电芯包括极片组件、正极耳和负极耳,极片组件包括正极片、负极片和隔膜,正极片的正极集流体包括正极凸出部,多个正极凸出部层叠设置形成第一假极耳,负极片的负极集流体包括负极凸出部,多个负极凸出部层叠设置形成第二假极耳;第一假极耳弯折设置,电芯主体在自身厚度方向上的其中一个端面被第一假极耳的一部分遮盖,和/或,第二假极耳弯折设置,电芯主体在自身厚度方向上的其中一个端面被第二假极耳的一部分遮盖。本实用新型的电芯便于制造,且头部所占据的空间较小。

Description

电芯及电池
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域,尤其涉及一种电芯及电池。
背景技术
现有技术中存在这样一种多极耳电芯:电芯包括真极耳和假极耳,真极耳通过焊接的方式与电芯的极片的集流体焊接在一起,集流体的其中一部分为箔材极耳,分别属于不同极片的多个箔材极耳相互连接从而形成假极耳,真极耳与假极耳相互焊接,真极耳可以用于与电池的电极端子连接。多极耳设计有利于提高电芯的充电倍率。
然而,多极耳电芯的制造过程需要包括一个将真极耳和假极耳焊接起来的步骤,这一步骤较为繁琐,会增加电芯的制造工艺的复杂度。此外,真极耳和假极耳焊接完成之后,真极耳和假极耳所构成的极耳组件较长,这不利于减小电芯的头部所占据的空间,从而不利于提高单体电池的能量密度。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种电芯,该电芯的头部所占据的空间较小,且该电芯便于制造。
本实用新型还提出一种包括上述电芯的电池。
根据本实用新型的第一方面实施例的电芯,包括极片组件、正极耳和负极耳,所述极片组件包括:正极片,包括正极集流体和正极活性涂层,所述正极集流体包括一体式连接的正极主体部和正极凸出部,所述正极凸出部连接于所述正极主体部的边缘,所述正极主体部沿自身厚度方向的两侧表面分别设有所述正极活性涂层,所述电芯中所述正极凸出部的总数不少于二,多个所述正极凸出部相互层叠并连接以形成第一假极耳;负极片,包括负极集流体和负极活性涂层,所述负极集流体包括一体式连接的负极主体部和负极凸出部,所述负极凸出部连接于所述负极主体部的边缘,所述负极主体部沿自身厚度方向的两侧表面分别设有所述负极活性涂层,所述电芯中所述正极凸出部的总数不少于二,多个所述负极凸出部相互层叠并连接以形成第二假极耳;隔膜,所述正极片、所述负极片和所述隔膜相互层叠以形成电芯主体,并且所述隔膜设置在相邻的所述正极活性涂层和所述负极活性涂层之间,所述正极耳与所述正极片焊接并露出在所述电芯主体的外部,所述负极耳与所述负极片焊接并露出在所述电芯主体的外部;其中,所述第一假极耳弯折设置,所述电芯主体在自身厚度方向上的其中一个端面被所述第一假极耳遮盖;和/或,所述第二假极耳弯折设置,所述电芯主体在自身厚度方向上的其中一个端面被所述第二假极耳遮盖。
根据本实用新型第一方面实施例的电芯,至少具有如下有益效果:
现有技术中,假极耳和真极耳是相互焊接的,真极耳的端部与电芯主体的露出面之间的距离较长,电芯的头部占据的空间较大。而由于电芯的头部所占据的空间较大,电池中用于与电芯连接的部件(例如集流盘、电极端子等)与电芯的极耳露出面之间需要预留较大的空间,这样会造成电池内部的结构紧凑性降低,增加电池的体积和降低电池的能量密度。
而对于本实用新型的电芯,其假极耳不与真极耳焊接,真极耳的端部与电芯主体的露出面之间的距离较短,电芯的头部占据的空间较小。并且,由于第一假极耳和/或第二假极耳弯折设置,第一假极耳的一部分和/或第二假极耳的一部分覆盖电芯的端面上,这减少了第一假极耳和/或第二假极耳相对于极耳露出面的凸出距离,从而减小了电芯的头部所占据的空间,进而有利于减小电池的体积和提高电池的能量密度。此外,由于本实用新型的电芯的真极耳和假极耳不相互焊接,该电芯的制造过程中无需进行将真极耳和假极耳焊接起来的步骤,本实用新型的电芯的制造工艺难度较低。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一假极耳弯折设置,所述电芯主体在自身厚度方向上的其中一个端面被所述第一假极耳遮盖;所述第一假极耳包括第一收纳部,所述第一收纳部用于遮盖所述端面,至少一个所述正极活性涂层包括第一薄部和厚部,所述厚部围绕所述第一薄部,所述第一薄部的厚度小于所述厚部的厚度,所述第一收纳部沿所述电芯主体的厚度方向的投影完全落在所述第一薄部内。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一薄部的数量为M1,所述第一薄部的厚度与所述厚部的厚度之差为N1,所述第一收纳部的厚度为H1,H1≤M1·N1
根据本实用新型的一些实施例,所述第二假极耳弯折设置,所述电芯主体在自身厚度方向上的其中一个端面被所述第二假极耳遮盖;所述第二假极耳包括第二收纳部,所述第二收纳部用于遮盖所述端面,至少一个所述正极活性涂层包括第二薄部和厚部,所述厚部围绕所述第二薄部,所述第二薄部的厚度小于所述厚部的厚度,所述第二收纳部沿所述电芯主体的厚度方向的投影完全落在所述第二薄部内。
根据本实用新型的一些实施例,所述第二薄部的数量为M2,所述第二薄部的厚度与所述厚部的厚度之差为N2,所述第二收纳部的厚度为H2,H2≤M2·N2
根据本实用新型的一些实施例,所述电芯为卷绕式电芯,所述正极片包括多个所述正极凸出部,所述负极片包括多个所述负极凸出部;所述正极主体部包括多个相互一体式连接的正极层叠部,多个所述正极层叠部沿所述电芯主体的厚度方向层叠设置,每一所述正极层叠部与一个所述正极凸出部连接,所述正极耳与一个所述正极层叠部焊接;所述负极主体部包括多个相互一体式连接的负极层叠部,多个所述负极层叠部沿所述电芯主体的厚度方向层叠设置,每一所述负极层叠部与一个所述负极凸出部连接,所述负极耳与一个所述负极层叠部焊接。
根据本实用新型的一些实施例,位于所述正极片的中部或尾部的所述正极层叠部与所述正极耳焊接;和/或,位于所述负极片的中部或尾部的所述负极层叠部与所述负极耳焊接。
根据本实用新型的一些实施例,所述电芯为叠片式电芯,所述正极片设置有多个,每一所述正极片均包括所述正极凸出部,所述正极耳与一个所述正极片焊接,所述负极片亦设置有多个,每一所述负极片均包括所述负极凸出部,所述负极耳与一个所述负极片焊接。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一假极耳和所述第二假极耳均弯折设置,并且,所述第一假极耳和所述第二假极耳遮盖同一个所述端面。
根据本实用新型的第二方面实施例的电池,包括第一方面实施例的电芯。
根据本实用新型第二方面实施例的电池,至少具有如下有益效果:由于电芯的头部的体积和所占据的空间较小,电池的体积较小,电池的能量密度较高。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明,其中:
图1为现有技术中的电芯的示意图;
图2为本实用新型第一实施例中的电芯的示意图;
图3为本实用新型第一实施例的电芯的正极集流体的平面示意图;
图4为本实用新型第一实施例的电芯的正极片的平面示意图;
图5为图4所示的正极片沿A-A截面的剖视图;
图6为本实用新型第一实施例的电芯的负极片的平面示意图;
图7为本实用新型第一实施例中第一收纳部、第二收纳部、第一薄部和第二薄部的相对位置的示意图;
图8为本实用新型第二实施例的电芯的示意图;
图9为本实用新型第二实施例的电芯的三种正极片的示意图;
图10为本实用新型第二实施例的电芯的两种负极片的示意图。
附图标记:
101-电芯,102-电芯主体,103-第一假极耳,104-第二假极耳,105-正极耳,106-负极耳,107-第一收纳部,108-第二收纳部,109-极耳露出面,110-第一端面;
201-正极集流体,202-正极主体部,203-正极凸出部,204-正极耳焊接槽,205-正极活性涂层,206-第一薄部,207-第二薄部,208-正极片,209-厚部,210-正极层叠部,211-第一轴线;
301-负极片,302-负极主体部,303-负极凸出部,304-负极集流体,305-负极耳焊接槽,306-负极活性涂层;
401-隔膜。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,若干的含义是一个以上,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
图2示出了本实用新型第一实施例中的电芯101,该电芯101为卷绕式电芯。电芯101包括极片组件、正极耳105和负极耳106,极片组件包括正极片208、负极片301和隔膜401。为方便说明极片组件的结构,下面先对正极片208和负极片301的结构进行介绍。
正极片208包括正极集流体201和正极活性涂层205,正极集流体201具体可以是铝箔,正极活性涂层205用于与电池中的电解液发生反应。图3为正极集流体201的平面图,图3示出了正极集流体201未卷绕时的状态。如图3所示,正极集流体201包括正极主体部202和多个正极凸出部203,正极主体部202和正极凸出部203均呈矩形,正极凸出部203连接于正极主体部202的边缘,正极凸出部203相对于正极主体部202的边缘凸出。
图4示出了正极片208还未卷绕时的状态,图5示出了图4中的正极片208沿A-A截面的剖视图。需要说明的是,图4并非正极片208的剖视图,图4中网格线或剖面线用于表示该区域被正极活性涂层205覆盖。类似地,图9中,网格线或剖面线用于表示该区域被正极活性涂层205覆盖;图6和图10中,网格线或剖面线用于表示该区域被负极活性涂层306覆盖。
如图5所示,正极主体部202沿自身厚度方向(对应上下方向)的两侧表面各与一个正极活性涂层205连接。如图4所示,正极凸出部203未被正极活性涂层205覆盖。正极凸出部203与正极主体部202一体式连接,即正极凸出部203与正极主体部202是一体成型的。例如,可以通过对一个矩形的铝箔进行裁切,从而形成具有正极凸出部203和正极主体部202的正极集流体201。在正极片208卷绕之后,多个正极凸出部203相互层叠设置并且相互连接,从而形成第一假极耳103(第一假极耳103如图2所示)。其中,多个正极凸出部203可以通过焊接或粘接的方式进行连接,若以图2的方向为基准,那么多个正极凸出部203可以沿上下方向层叠设置。
负极片301的结构与正极片208的结构类似。参照图6,负极片301包括负极集流体304和负极活性涂层306,负极集流体304具体可以是铜箔,负极集流体304包括一体式连接的负极主体部302和多个负极凸出部303。即,负极主体部302和负极凸出部303是一体成型的。负极凸出部303连接于负极主体部302的边缘并相对于负极主体部302的边缘凸出。负极主体部302沿自身厚度方向(可对应图6的垂直于纸面的方向)的两侧表面各与一个负极活性涂层306连接,多个负极凸出部303相互层叠并连接以形成第二假极耳104(第二假极耳104如图2所示);其中,多个负极凸出部303可以通过焊接或粘接的方式进行连接;若以图2的方向为基准,那么多个负极凸出部303可以沿上下方向层叠设置。需要说明的是,如图2或图8所示,本实用新型中,正极耳105与第一假极耳103间隔设置,正极耳105和第一假极耳103不直接连接;负极耳106与第二假极耳104间隔设置,负极耳106和第二假极耳104不直接连接。
正极主体部202、正极活性涂层205、负极主体部302、负极活性涂层306和隔膜401相互层叠并共同卷绕设置以形成电芯主体102,隔膜401将正极片208和负极片301分隔,更具体来说,隔膜401设置在相邻的正极活性涂层205和负极活性涂层306之间。如何将正极片208、负极片301和隔膜401卷绕属于本领域的公知技术,本实用新型不具体介绍。
正极耳105与正极片208焊接,负极耳106与负极片301焊接。如图4所示,正极主体部202的一部分未被正极活性涂层205覆盖,正极活性涂层205具有正极耳焊接槽204。正极耳105的一部分可以设置在正极耳焊接槽204中,并与正极集流体201位于正极耳焊接槽204中的部位焊接。如图6所示,负极主体部302的一部分未被负极活性涂层306覆盖,负极活性涂层306具有负极耳焊接槽305。负极耳106的一部分可以设置在负极耳焊接槽305中,并与负极集流体304位于负极耳焊接槽305位中的部位焊接。
参照图2,电芯主体102的前端表面为极耳露出面109,正极耳105、负极耳106均相对于极耳露出面109伸出,从而露出在电芯主体102的外部。电芯主体102在自身厚度方向上的两个端面分别为第一端面110和第二端面,参照图2,电芯主体102的厚度方向为上下方向,电芯主体102的顶面为第一端面110,电芯主体102的底面为第二端面(第二端面未示出)。第一假极耳103和第二假极耳104弯折设置,第一假极耳103遮盖电芯主体102的第一端面110,第二假极耳104也遮盖电芯主体102的第一端面110。需要说明的是,第一端面未被第一假极耳103和第二假极耳104完全覆盖。
在该电芯101的生产过程中,多个正极凸出部203相互连并形成第一假极耳103之后,第一假极耳103再被翻折到电芯主体102处;类似地,多个负极凸出部303相互连接并形成第二假极耳104之后,第二假极耳104再被翻折到电芯主体102处。需要说明的是,电芯主体102的最外层可以是隔膜401,以免第一假极耳103和第二假极耳104被翻折之后电芯101发生短路。
第一假极耳103相当于多层相互堆叠的铝箔,第二假极耳104相当于多层相互堆叠的铜箔,铝箔和铜箔被翻折之后具有一定的定型能力。因此,即便不通过额外的零部件去将第一假极耳103和第二假极耳104与电芯主体102固定,第一假极耳103和第二假极耳104也可以保持对第一端面110的遮盖。当然,在另一些实施例中,为了进一步提高第一假极耳103和第二假极耳104的位置稳定性,电芯101还可以包括胶纸(未示出),第一假极耳103和第二假极耳104通过胶纸粘接在电芯主体102的第一端面110上。
为了说明本实用新型的电芯101的有益效果,下面先对现有技术中的电芯101进行介绍。图1示出了现有技术中的电芯101,参照图1,电芯101包括极片组件、正极耳105、负极耳106,极片组件包括第一假极耳103、第二假极耳104和电芯主体102,第一假极耳103和第二假极耳104是展平的。若将电芯101位于极耳露出面109的前方的部位称作电芯101的头部,那么通过将图1和图2进行对比可以看出,由于现有技术中第一假极耳103与正极耳105相互焊接,并且第二假极耳104与负极耳106相互焊接,现有技术中电芯101的头部所占据的空间较大。由于电芯101的头部所占据的空间较大,电池中用于与电芯101连接的部件(例如集流盘、电极端子等)与电芯101的极耳露出面109之间需要预留较大的空间,这样会造成电池内部的结构紧凑性降低,增加电池的体积和降低电池的能量密度。
参照图2,本实用新型第一实施例中,第一假极耳103和第二假极耳104均弯折设置,第一假极耳103的一部分和第二假极耳104的一部分覆盖第一端面110上,这减少了第一假极耳103和第二假极耳104位于极耳露出面109的前方的部分的体积,从而减小了电芯101的头部的体积和所占据的空间。
并且,对于本实用新型的电芯101,其假极耳不与真极耳焊接,真极耳的端部与电芯主体102的露出面109之间的距离较短,电芯101的头部占据的空间较小。此外,由于本实用新型的电芯101的真极耳和假极耳不相互焊接,该电芯101的制造过程中无需进行将真极耳和假极耳焊接起来的步骤,本实用新型的电芯101的制造工艺难度较低。
下面再对第一实施例的电芯101作进一步的介绍。
如图3所示,正极主体部202包括多个相互一体式连接的正极层叠部210。在正极片208未卷绕时(即图3所示的状态),多个正极层叠部210沿正极片208的长度方向排列;当正极片208卷绕之后,多个正极层叠部210会沿电芯101主体的厚度方向层叠设置。
图3中,其中一个正极层叠部210未与正极凸出部203连接,但在另一些实施例中,电芯101也可以设置为:每一个正极层叠部210与一个正极凸出部203连接。如此一来,当电芯101充电时,电流可以通过第一假极耳103迅速地流到每一个正极层叠部210中,从而有利于提高电芯101的充电倍率。
正极耳105与其中一个正极层叠部210相互焊接。具体地,图3中共设置有8个正极层叠部210,从左往右数第4个正极层叠部210可以与正极耳105焊接。
需要说明的是,用于与正极耳105焊接的正极层叠部210可以位于正极片208的中部或端部。其中,位于正极片208的中部的正极层叠部210可以是,在正极片208处于展平状态时最靠近正极片208的中轴线(即图3的第一轴线211)的那一个正极层叠部210。正极耳105与位于正极片208的中部的正极层叠部210焊接的好处在于,在电芯101充电时,各正极层叠部210的状态的差异较小。正极耳105与位于正极片208的端部的正极层叠部210焊接的好处在于,电芯101的制造难度相对较低,因为正极片208的端部更容易加工空箔区。
类似地,负极主体部302包括多个相互一体式连接的负极层叠部(未具体示出),在负极片301未卷绕时,多个负极层叠部沿负极片301的长度方向排列;当负极片301卷绕之后,多个负极层叠部沿电芯101主体的厚度方向层叠设置,每一负极层叠部与一个负极凸出部303连接,负极耳106与其中一个负极层叠部焊接。用于与负极耳106焊接的负极层叠部可以位于正极片208的中部或端部。
结合图4和图5,正极片208的其中一个正极活性涂层205包括第一薄部206和厚部209,厚部209围绕第一薄部206。参照图5,厚部209的厚度为D3,第一薄部206的厚度为D1,D3>D1>0。参照图2,第一假极耳103包括第一收纳部107,第一收纳部107用于遮挡电芯101在自身厚度方向上的端面(第一端面110或第二端面)。参照图7,第一收纳部107沿电芯主体102的厚度方向的投影(自上而下的投影)可以完全落在第一薄部206的外边缘以内。这样设置的好处在于,电芯主体102在第一薄部206处的厚度较小并且电芯主体102会存在一定程度的凹陷,第一假极耳103的第一收纳部107叠放在电芯主体102的厚度较小并且凹陷设置的部位上,电芯101在第一假极耳103处的厚度减小,电芯101在第一假极耳103处的平整度增加。
在一些实施例中,若将第一薄部206的数量记作M1(M1为正整数),第一薄部206的厚度与厚部209的厚度之差记为N1,第一收纳部107的厚度记为H1(如图7所示),那么H1≤M1·N1,其中,N1=D3-D1。这一设置有利于进一步减小第一收纳部107相对于所述第一端面110凸出的距离,从而进一步减小电芯101在第一假极耳103处的厚度。如图4所示,第一薄部206的数量为3,M1=3。第一收纳部107的厚度等于所有正极凸出部203的厚度之和。例如,正极凸出部203的数量为7,若单个正极凸出部203的厚度为d1,那么H1=7d1
类似地,参照图4,正极片208的其中一个正极活性涂层205包括第二薄部207,厚部209围绕第二薄部207。第二薄部207的厚度为D2,D3>D2>0。本实施例中,D2=D1。参照图2,第二假极耳104包括第二收纳部108,第二收纳部108用于遮挡电芯101在自身厚度方向上的端面(第一端面110或第二端面)。参照图7,第二收纳部108沿电芯主体102的厚度方向的投影(自上而下的投影)可以完全落在第二薄部207的外边缘以内。这样设置可以减小电芯101在第二假极耳104处的厚度,提高电芯101在第二假极耳104处的平整度。
在一些实施例中,若将第一薄部206的数量记作M2,第一薄部206的厚度与厚部209的厚度之差记为N2,N2=D3-D2,第二收纳部108的厚度记为H2,那么H2≤M2·N2。这一设置有利于进一步减小第二收纳部108相对于所述第一端面110凸出的距离,从而进一步减小电芯101在第二假极耳104处的厚度。第二收纳部108的厚度等于所有负极凸出部303的厚度之和。
结合图5和图7,第一实施例中,具有第一薄部206和第二薄部207的正极活性涂层205位于正极集流体201朝向第一收纳部107和第二收纳部108的一侧,第一薄部206朝向第一收纳部107设置,第二薄部207朝向第二收纳部108设置。在另一些实施例中,也可以使位于正极集流体201两侧的两个正极活性涂层205都具有第一薄部206;或者,可以使第一薄部206背对第一收纳部107,并且使第二薄部207背对第二收纳部108。
在另一些实施例中,在电芯主体102的厚度方向上,第一薄部206可以设置在基准面和第一收纳部107之间;其中,基准面是一个平面,基准面能够将电芯主体102平分为沿电芯主体102的厚度方向分布的两个部分。更直观地来说,以图2的方向为基准,则第一薄部206均位于电芯主体102的上半部分。这样设置的好处在于,电芯主体102靠近第一收纳部107的那一部分(电芯主体102的上半部分)在第一薄部206处更容易凹陷,更方便容纳第一收纳部107。类似地,第二薄部207可以设置在基准面和第二收纳部108之间。
本实用新型实施例选择在正极活性涂层205上设置第一薄部206而没有选择在负极活性涂层306上设置第一薄部206和第二薄部207的理由如下。以电芯101应用于锂离子电池中为例,在电池的充放电过程中,锂离子会从正极片208的正极活性涂层205处脱嵌并嵌入到负极片301的负极活性涂层306中。若从正极活性涂层205脱嵌的锂离子无法嵌入负极片301的负极活性涂层306中,那么锂离子只能析出在负极活性涂层306的表面,形成一层灰色的物质,这种情况被称作析锂。析锂会影响电芯101的性能和安全性。若在负极活性涂层306设置一个减薄区域,并且减薄区域相对于负极活性涂层306的其他区域来说厚度较小,那么减薄区域的负极活性物质较少,减薄区域吸收锂离子的能力较弱,减薄区域出现析锂的风险较高。因此,本实用新型实施例选择在正极活性涂层205上设置第一薄部206还有利于降低电芯101的析锂风险。
图8示出了本实用新型第二实施例中的电芯101,第二实施例的电芯101为叠片式电芯。第二实施例的电芯101同样包括极片组件、正极耳105、负极耳106,并且极片组件包括正极片208、负极片301和隔膜401,正极片208和负极片301均设置有多个。
第二实施例的电芯101包括三种正极片208。图9示出了第二实施例的电芯101的三种正极片208,其中,从左往右数的第一种正极片208仅设有一个,第二种正极片208和第三种正极片208均设置有多个。每一个正极片208均包括正极集流体201和设置于正极集流体201表面的正极活性涂层205。正极集流体201包括一体式连接的正极主体部202和正极凸出部203,正极凸出部203连接于正极主体部202的边缘,正极主体部202沿自身厚度方向的两侧表面各与一个正极活性涂层205连接。更具体地,图9中,第二种正极片208和第三种正极片208均具有正极凸出部203。当然,在另一些实施例中,第一种正极片208也可以设置有正极凸出部203。图9中第一种正极片具有正极耳焊接槽204。
第二实施例的电芯101包括两种负极片301。每一负极片301均包括负极集流体304和设置于负极集流体304表面的负极活性涂层306。图10示出了第二实施例的电芯101的两种负极片301。其中,从左往右数的第一种负极片仅有一个,第一种负极片具有负极耳焊接槽305,第一种负极片301不具有负极凸出部303。第二实施例中,负极集流体304包括一体式连接的负极主体部302和负极凸出部303,负极凸出部303连接于负极主体部302的边缘,负极主体部302沿自身厚度方向的两侧表面各与一个负极活性涂层306连接。更具体地,图10中,第二种负极片301具有负极凸出部303,且第二种负极片301设置有多个。当然,在另一些实施例中,第一种负极片301也可以设置有负极凸出部303。
本实施例中,正极主体部202、正极活性涂层205、负极主体部302、负极活性涂层306和隔膜401相互层叠设置(但不共同卷绕)以形成电芯主体102,隔膜401设置在相邻的正极活性涂层205和负极活性涂层306之间。
如图8所示,正极耳105与正极片208焊接并露出在电芯主体102的外部,负极耳106与负极片301焊接并露出在电芯主体102的外部。多个正极凸出部203相互层叠并连接以形成第一假极耳103,多个负极凸出部303相互层叠并连接以形成第二假极耳104。
如图8所示,第一假极耳103弯折设置,电芯主体102在自身厚度方向上的其中一个端面被第一假极耳103的一部分遮盖。第二假极耳104也弯折设置,所述电芯主体102在自身厚度方向上的其中一个端面被所述第二假极耳104的一部分遮盖。由于第一假极耳103和第二假极耳104弯折至第一端面110处,第二实施例的电芯101的头部体积或头部所占据的空间较小。
需要说明的是,无论电芯101是卷绕式电芯还是叠片式电芯,为了减小电芯101的头部的体积和所占据的空间,在另一些实施例中,也可以仅有第一假极耳103弯折设置或第二假极耳104弯折设置。此外,在另一些实施例中,第一假极耳103和第二假极耳104的其中一者可以遮盖第一端面110,另一者则遮盖第二端面(电芯主体102的底面)。
在第一假极耳103和第二假极耳104都弯折设置的情况下,第一假极耳103和第二假极耳104可以遮盖同一个端面。例如,图2中,第一假极耳103和第二假极耳104均遮盖第一端面110。第一假极耳103和第二假极耳104可以遮盖同一个端面有利于减小电芯101的最大厚度。
此外,在电芯101设置为叠片式电芯的情况下,正极片208的正极活性涂层205也可以设置有厚部209、第一薄部206和第二薄部207。厚部209、第一薄部206和第二薄部207的具体位置方式可参照上文,此处不重复描述。
本实用新型还提供了一种电池,电池包括上述任一实施例中的电芯101。电池还包括外壳、正极端子、负极端子和电解液。外壳是中空的,电芯101和电解液容纳在外壳的内部,并且电芯101的至少一部分与电解液接触。正极端子和负极端子都与外壳连接,正极端子的一部分位于外壳的外部,正极端子的另一部分位于外壳的内部,负极端子的一部分位于外壳的外部,负极端子的另一部分位于外壳的内部。电芯101的正极耳105与正极端子焊接,电芯101的负极耳106与负极端子焊接,而电芯101的第一假极耳103和第二假极耳104既不与正极端子连接,也不与负极端子连接。正极端子和负极端子用于与用电设备或充电设备连接。
本实用新型的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (10)

1.电芯,其特征在于,包括极片组件、正极耳和负极耳,所述极片组件包括:
正极片,包括正极集流体和正极活性涂层,所述正极集流体包括一体式连接的正极主体部和正极凸出部,所述正极凸出部连接于所述正极主体部的边缘,所述正极主体部沿自身厚度方向的两侧表面分别设有所述正极活性涂层,所述电芯中所述正极凸出部的总数不少于二,多个所述正极凸出部相互层叠并连接以形成第一假极耳;
负极片,包括负极集流体和负极活性涂层,所述负极集流体包括一体式连接的负极主体部和负极凸出部,所述负极凸出部连接于所述负极主体部的边缘,所述负极主体部沿自身厚度方向的两侧表面分别设有所述负极活性涂层,所述电芯中所述正极凸出部的总数不少于二,多个所述负极凸出部相互层叠并连接以形成第二假极耳;
隔膜,所述正极片、所述负极片和所述隔膜相互层叠以形成电芯主体,并且所述隔膜设置在相邻的所述正极活性涂层和所述负极活性涂层之间,所述正极耳与所述正极片焊接并露出在所述电芯主体的外部,所述负极耳与所述负极片焊接并露出在所述电芯主体的外部;
其中,所述第一假极耳弯折设置,所述电芯主体在自身厚度方向上的其中一个端面被所述第一假极耳遮盖;和/或,所述第二假极耳弯折设置,所述电芯主体在自身厚度方向上的其中一个端面被所述第二假极耳遮盖。
2.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述第一假极耳弯折设置,所述电芯主体在自身厚度方向上的其中一个端面被所述第一假极耳遮盖;
所述第一假极耳包括第一收纳部,所述第一收纳部用于遮盖所述端面,至少一个所述正极活性涂层包括第一薄部和厚部,所述厚部围绕所述第一薄部,所述第一薄部的厚度小于所述厚部的厚度,所述第一收纳部沿所述电芯主体的厚度方向的投影完全落在所述第一薄部内。
3.根据权利要求2所述的电芯,其特征在于,所述第一薄部的数量为M1,所述第一薄部的厚度与所述厚部的厚度之差为N1,所述第一收纳部的厚度为H1,H1≤M1·N1
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电芯,其特征在于,所述第二假极耳弯折设置,所述电芯主体在自身厚度方向上的其中一个端面被所述第二假极耳遮盖;
所述第二假极耳包括第二收纳部,所述第二收纳部用于遮盖所述端面,至少一个所述正极活性涂层包括第二薄部和厚部,所述厚部围绕所述第二薄部,所述第二薄部的厚度小于所述厚部的厚度,所述第二收纳部沿所述电芯主体的厚度方向的投影完全落在所述第二薄部内。
5.根据权利要求4所述的电芯,其特征在于,所述第二薄部的数量为M2,所述第二薄部的厚度与所述厚部的厚度之差为N2,所述第二收纳部的厚度为H2,H2≤M2·N2
6.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述电芯为卷绕式电芯,所述正极片包括多个所述正极凸出部,所述负极片包括多个所述负极凸出部;
所述正极主体部包括多个相互一体式连接的正极层叠部,多个所述正极层叠部沿所述电芯主体的厚度方向层叠设置,每一所述正极层叠部与一个所述正极凸出部连接,所述正极耳与一个所述正极层叠部焊接;
所述负极主体部包括多个相互一体式连接的负极层叠部,多个所述负极层叠部沿所述电芯主体的厚度方向层叠设置,每一所述负极层叠部与一个所述负极凸出部连接,所述负极耳与一个所述负极层叠部焊接。
7.根据权利要求6所述的电芯,其特征在于,位于所述正极片的中部或端部的所述正极层叠部与所述正极耳焊接;
和/或,
位于所述负极片的中部或端部的所述负极层叠部与所述负极耳焊接。
8.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述电芯为叠片式电芯,所述正极片设置有多个,每一所述正极片均包括所述正极凸出部,所述正极耳与一个所述正极片焊接,所述负极片亦设置有多个,每一所述负极片均包括所述负极凸出部,所述负极耳与一个所述负极片焊接。
9.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述第一假极耳和所述第二假极耳均弯折设置,并且,所述第一假极耳和所述第二假极耳遮盖同一个所述端面。
10.电池,其特征在于,包括如权利要求1至9中任一项所述的电芯。
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