CN221009018U - 多极耳电芯及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多极耳电芯及电池。其中多极耳电芯包括：阴极片，阴极片卷绕设置，以形成多层，每层均具有第一延伸部，各相邻的第一延伸部之间抵接并连通，以形成第一导通部；阳极片，阳极片和阴极片层叠卷绕设置，以形成多层，每层均具有第二延伸部，各相邻的第二延伸部之间抵接并连通，以形成第二导通部；正极耳，和阴极片电连接且从阴极片的宽度方向上伸出；负极耳，和阳极片电连接且从阳极片的宽度方向上伸出；其中，第一导通部和第二导通部均包括连接于电芯主体的第一段和远离电芯主体的第二段，第二段朝向第一段弯曲设置。本实用新型的多极耳电芯能够实现快速充放电，并且电芯占用的空间更小，能量密度更高。

Description

多极耳电芯及电池

技术领域

本实用新型属于新能源电池技术领域，特别涉及一种多极耳电芯及电池。

背景技术

软包锂离子电池广泛应用于各种数码产品和移动设备上。随着产品的更新换代，锂离子电池的续航里程和充电速度上有了越发严苛的要求。一般的快充电芯的结构是在电芯上设置多个极耳，在充电倍率要求特别高的情况下采用多极耳的结构，来降低阻抗，提高充放电速度。

但是，不管是卷绕式的多极耳结构还是叠片式的多极耳结构，需要在多极耳上再转接一个电芯极耳，进行折极耳和封装，工艺难度大，同时因为折极耳导致的头部空间浪费也比较大，损失能量密度。

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多极耳电芯，能够实现快速充放电，并且电芯占用的空间更小，能量密度高。

本实用新型还提出另一种多极耳电芯；

本实用新型还提出一种应用上述多极耳电芯的电池。

根据本实用新型的第一方面实施例的多极耳电芯，包括：

阴极片，所述阴极片卷绕设置，以形成多层，每层均具有第一延伸部，各相邻的所述第一延伸部之间抵接并连通，以形成第一导通部；

阳极片，和所述阴极片层叠，并且卷绕设置，以形成多层，每层均具有第二延伸部，各相邻的所述第二延伸部之间抵接并连通，以形成第二导通部；

正极耳，和所述阴极片电连接且从所述阴极片的宽度方向上伸出；

负极耳，和所述阳极片电连接且从所述阳极片的宽度方向上伸出；

其中，所述第一导通部和所述第二导通部均包括连接于电芯主体的第一段和远离所述电芯主体的第二段，所述第二段朝向所述第一段弯曲设置。

根据本实用新型实施例的多极耳电芯，至少具有如下有益效果：

阴极片设置有第一延伸部，阳极片上设有第二延伸部，当形成电芯后，各层第一延伸部层叠并且连通形成为第一导通部，各层第二延伸部层叠并且连通形成第二导通部，在电池的充放电过程中，电流通过正极耳和负极耳流入电芯，因为每层阴极片上的第一延伸部连通，每层阳极片上的第二延伸部也连通，可以使得每一层的充放电电流同步且均匀，达到当前一般多极耳工艺快充的效果。并且第一导通部和第二导通部均具有第一段和第二段，第二段朝向第一段弯曲设置，电芯所占用的电池空间能够得到进一步的减少，电池的能量密度能够得到提升。

在本实用新型的其他实施例中，所述第二段朝向所述第一段卷绕设置。

在本实用新型的其他实施例中，所述第二段朝向所述第一段弯折设置。

在本实用新型的其他实施例中，所述第一导通部和所述第二导通部设于所述电芯的同一侧。

在本实用新型的其他实施例中，所述正极耳和所述负极耳设于所述电芯的同一侧且和所述第一导通部以及所述第二导通部位于同一侧。

在本实用新型的其他实施例中，所述正极耳和所述负极耳均设于和所述第一导通部以及所述第二导通部相对的一侧。

根据本实用新型的第二方面实施例的多极耳电芯，包括：

多个阴极片，各所述阴极片均包括第一延伸部；

多个阳极片，各所述阳极片均包括第二延伸部；

正极耳，和其中一个所述阴极片电连接；

负极耳，和其中一个所述阳极片电连接；

其中，各所述阴极片和各所述阳极片交替层叠以形成电芯，各所述第一延伸部层叠设置并连通，以形成第一导通部，各所述第二延伸部层叠设置并连通，以形成第二导通部，所述第一导通部和所述第二导通部均包括连接于电芯主体的第一段和远离所述电芯主体的第二段，所述第二段朝向所述第一段弯曲设置。

在本实用新型的其他实施例中，所述第一导通部和所述第二导通部设于所述电芯的同一侧。

在本实用新型的其他实施例中，所述正极耳和所述负极耳设于所述电芯的同一侧且和所述第一导通部以及所述第二导通部位于同一侧。或者，所述正极耳和所述负极耳均设于和所述第一导通部以及所述第二导通部相对的一侧。

根据本实用新型的第三方面实施例的电池，包括：

上述的多极耳电芯。

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为本实用新型一方面实施例中多极耳电芯的示意图；

图2为本实用新型一方面实施例中导通部弯曲前的示意图；

图3为本实用新型一方面实施例中导通部弯曲后的示意图；

图4为本实用新型另一方面实施例中导通部弯曲后的示意图；

图5为本实用新型另一方面实施例中多极耳电芯的示意图；

图6为本实用新型一方面实施例中阴极片的示意图；

图7为本实用新型另一方面实施例中阳极片的示意图。

附图标记：

阴极片100、阴极主体部110、第一延伸部120；

阳极片200、阳极主体部210、第二延伸部220；

正极耳300；

负极耳400；

第一导通部500、第一段510、第二段520、绝缘胶530；

第二导通部600。

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。

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。

本实用新型提出了一种多极耳电芯及电池，其中多极耳电芯具有第一导通部和第二导通部，将各层阴极片连通以及将各层阳极片连通，从而能够实现快速充放电，并且第一导通部和第二导通部均朝向电芯主体弯曲设置，进一步减小电芯所占用的空间，电池的能够密度得到提升。为了实现上述目的，本实用新型所提出的多极耳电芯包括具有第一延伸部的阴极片和具有第二延伸部的阳极片，电芯成型后，各第一延伸部层叠为第一导通部，各第二延伸部层叠为第二导通部，第一导通部和第二导通部均具有第一段和第二段，第二段朝向第一段弯曲设置。以下结合附图具体描述本实用新型的实施例。

在一些实施例中，参照图1至图4以及图6，多极耳卷绕电芯包括阴极片100和阳极片200，其中阴极片100和阳极片200层叠之后卷绕设置，以形成电芯。阴极片100和阳极片200均卷绕成多层，每一层阴极片100上均具有阴极主体部110和第一延伸部120，各个阴极主体部110内均具有阴极活性涂层(参照图6，展开的阴极片100为图示形态)。当卷绕之后，各个第一延伸部120层叠起来，并且相互抵接或进行简单焊接使其连通，以形成第一导通部500。每一层阳极片200上均具有阳极主体部210和第二延伸部220，阳极主体部210内具有阳极活性涂层(能够理解的是，阳极片200的形式和阴极片100类似，所以附图中没有示出)，当卷绕之后，各个第二延伸部220层叠起来，并且相互抵接或进行简单焊接使其连通，以形成第二导通部600。

需要说明的是，阴极片100和阳极片200在进行卷绕时，阳极活性涂层和阴极活性涂层需要对应设置，并且在阴极片100和阳极片200之间一般还设有隔膜，隔膜的尺寸和阴极活性涂层和阳极活性涂层相对应，以确保电芯成型之后正常实现充放电功能。多层第一延伸部120经过连通之后形成第一导通部500，多层第二延伸部220经过连通之后形成第二导通部600，并且，在阴极片100上，还具有直接和阴极片100电连接的正极耳300，正极耳300沿阴极片100的宽度方向伸出，在阳极片200上，还具有直接和阳极片200上电连接的负极耳400，负极片沿着阳极片200的宽度方向伸出，在充放电过程中，电流通过正极耳300和负极耳400引入阴极片100和阳极片200，因为每层阴极片100上的第一延伸部120连通，每层阳极片200上的第二延伸部220也连通，可以使得每一层的充放电电流同步且均匀，达到当前一般多极耳工艺快充的效果。并且相对现有的多极耳结构电芯，无需将极耳和多极耳进行转接焊等工序，制作更加简单。

并且参照图2至图4，第一导通部500和第二导通部600均具有第一段510和第二段520(为了方便描述，我们定义连接于电芯主体的一段为第一段510，相对远离电芯主体的一段为第二段520)，在电芯成型过程中，各第一延伸部120以及各第二延伸部220层叠之后，一般会在第二段520的位置进行压合和焊接，以确保第一导通部500和第二导通部600能够实现将各层极片连通的效果，并且还会在第一导通部500和第二导通部600上设置绝缘胶530，以防止电芯短路。参照图2，弯曲前的第二段520经过压合焊接，会比第一段510稍薄一些，第二段520也能够更好朝向第一段510弯曲设置，第二段520朝向第一段510弯曲设置(需要说明的是，弯曲的形式不被限定，能够实现减少导通部伸出的长度即可)，不仅能够避免在电芯入壳时对第一导通部500和第二导通部600进行切削，以减少电芯生产加工的步骤以及对电芯安全性能的影响，同时第二段520弯曲之后的电芯所占用的电池的空间也能够得到减少，能量密度也能够得到提升。

在一些实施例中，参照图2和图3，在第一延伸部120层叠并连通为第一导通部500以及第二延伸部220层叠并连通为第二导通部600后，首先对第二段520进行压合和焊接，以确保第一导通部500和第二导通部600能够实现将各层极片连通的效果，再在第一导通部500和第二导通部600上设置绝缘胶530，以防止电芯短路，然后将第二段520朝向第一段510卷绕设置，能够理解的是，将第二段520朝向第一段510卷绕设置，不仅能够减少第一导通部500和第二导通部600所占用的空间，以提升电池的能量密度，并且卷绕设置能够进一步确保各层的延伸部之间紧密接触，确保电芯的快速充放电。

在一些实施例中，参照图2和图4，在第一延伸部120层叠并连通为第一导通部500以及第二延伸部220层叠并连通为第二导通部600后，首先对第二段520进行压合和焊接，以确保第一导通部500和第二导通部600能够实现将各层极片连通的效果，再在第一导通部500和第二导通部600上设置绝缘胶530，以防止电芯短路，然后将第二段520朝向第一段510弯折设置，能够理解的是，将第二段520朝向第一段510弯折设置，不仅能够减少第一导通部500和第二导通部600所占用的空间，以提升电池的能量密度，并且弯折设置能够进一步确保各层的延伸部之间紧密接触，确保电芯的快速充放电。

在一些实施例中，参照图1，第一导通部500和第二导通部600设置于电芯的同一侧，能够理解的是，将第一导通部500和第二导通部600设置于电芯的同一侧，再将第二段520朝向第一段510弯曲设置，能够进一步减少第一导通部500和第二导通部600所占用的空间，以进一步提升电池的能量密度。

具体的，在阴极片100和阳极片200的展开状态下，因为阴极片100和阳极片200的基本形式类似，我们以阴极片100为例进行说明，参照图6，展开状态下的阴极片100包括阴极主体部110和多个第一延伸部120，多个第一延伸部120沿着阴极片100的长度方向间隔设置在阴极片宽度方向上的一侧，在阴极片100和阳极片200卷绕之前，将阴极片100和阳极片200对应层叠，然后进行卷绕，卷绕之后，多个第一延伸部120层叠为第一导通部500，多个第二延伸部220层叠为第二导通部600，第一导通部500和第二导通部600位于电芯的同一侧，并且二者间隔设置，再将第一导通部500和第二导通部600均朝向电芯主体方向弯曲设置(第二段520朝向第一段510弯曲设置)，能够进一步的减少两个导通部所占用的空间，以提升电芯的能量密度。

在一些实施例中，参照图1，第一导通部500和第二导通部600位于电芯的同一侧，同时，正极耳300和负极耳400也设置在电芯的同一侧，并且两个极耳和两个导通部均位于电芯的同一侧。能够理解的是，将两个极耳和两个导通部设置在电芯的同一侧，在电芯入壳形成电池时，各个极耳以及各个导通部都位于同一侧，所占用的电池的空间更小，电池的能量密度能够得到进一步的提升。

在一些实施例中，第一导通部500和第二导通部600位于电芯的同一侧，正极耳300和负极耳400位于和两个导通部相对的一侧。需要说明的是，将两个导通部设置在同一侧，能够减少电芯所占用的空间，并且在弯曲时也能够一同进行，以节省生产加工的成本，将两个极耳设置在相对的一侧，不仅能够避免在两个导通部弯曲时对其产生影响，同时也能够防止正极耳300和负极耳400和两个导通部之间发生接触而短路，从而不仅能够降低电芯在生产加工中的难度，还能够提升电芯的安全性能。

在一些实施例中，沿着阴极片100的长度方向，正极耳300连接于阴极主体部110在长度方向上的中间位置，和/或，沿着阳极片200的长度方向，负极耳400连接于阳极主体部210在长度方向上的中间位置。能够理解的是，无论阳极片200还是阴极片100，均具有较大的长度，在充放电的过程中，是通过正极耳300和负极耳400和外界连通，电流通过正极耳300和负极耳400和外界进行交互，在阴极主体部110和阳极主体部220的长度方向上，具有阴极活性涂层和阳极活性涂层，将正极耳300设置在阴极主体部110的中间位置，以及将负极耳400设置在阳极主体部220的中间位置，在进行充放电时，阴极片100和阳极片200上各个位置的活性物质距离极片的距离都不会太远，电流能够快速的到达极片的各个位置，从而进一步提升电池充放电的速率。

需要说明的是，在另一些实施例中，正极耳300连接在阴极片100的边缘位置，负极耳400也能够连接在阳极片200的边缘位置，对应的是，阴极片100上在边缘位置设有空箔区，阳极片200在边缘位置也设置有空箔区，正极耳300和负极耳400可以直接连接在空箔区，从而无需对极片的活性涂层区进行处理，以简化生产加工的步骤。

根据本实用新型第二方面实施例所提出的多极耳电芯，包括多个阴极片100和多个阳极片200，其中，每个阴极片100均具有阴极主体部110和第一延伸部120，阴极主体部110上具有阴极活性涂层，每个阳极片200上均具有阳极主体部210和第二延伸部220，阳极主体部210上具有阳极活性涂层，并且电芯还具有正极耳300和负极耳400，正极耳300和各阴极片100中的其中一个电连接，负极耳400和各阳极片200中的其中一个电连接。参照图7，图示实施例中左侧为连接有负极耳400的阳极片200，右侧为未连接负极耳400的阳极片200，能够理解的是，连接有负极耳400的阳极片200只有一个，没有连接负极耳400的阳极片200能够为多个。阴极片100同理，正极耳300和其中一个阴极片100电连接，没有连接正极耳300的阴极片100为多个，并且，一般阴极片100和阳极片200的数量相对应，各阳极片200和阴极片100交替层叠以形成电芯。

需要说明的是，各阴极片100和各阳极片200交替层叠形成电芯，各个阴极片100上的第一延伸部120层叠，并且连通以形成第一导通部500，各个阳极片200上的第二延伸部220层叠，并且连通以形成第二导通部600。并且为了防止电芯内部发生短路，第一导通部500和第二导通部600上一般还设有绝缘胶530。

能够理解的是，阴极片100和阳极片200在进行交替层叠时，阳极活性涂层和阴极活性涂层需要对应，并且在阴极片100和阳极片200之间一般还设有隔膜，隔膜的长度和宽度和阴极活性涂层以及阳极活性涂层的尺寸相对应，以实现电芯的充放电功能。多层第一延伸部120经过连通之后形成第一导通部500，多层第二延伸部220经过连通之后形成第二导通部600，并且，在阴极片100上，还具有直接和阴极片100电连接的正极耳300，在阳极片200上，还具有直接和阳极片200上电连接的负极耳400，在充放电过程中，电流通过正极耳300和负极耳400引入阴极片100和阳极片200，因为每层阴极片100上的第一延伸部120连通，每层阳极片200上的第二延伸部220也连通，可以使得每一层的充放电电流同步且均匀，达到当前一般多极耳工艺快充的效果。并且相对现有的多极耳结构电芯，无需将极耳和多极耳进行转接焊等工序，制作更加简单。

并且参照图2至图4，第一导通部500和第二导通部600均具有第一段510和第二段520，在电芯成型过程中，各第一延伸部120以及各第二延伸部220层叠之后，一般会在第二段520的位置进行压合和焊接，以确保第一导通部500和第二导通部600能够实现将各层极片连通的效果。参照图2，弯曲前的第二段520经过压合焊接，会比第一段510稍薄一些，第二段520也能够更好朝向第一段510弯曲设置，第二段520朝向第一段510弯曲设置，不仅能够避免在电芯入壳时对第一导通部500和第二导通部600进行切削，以减少电芯生产的步骤以及对电芯安全性能的影响，同时第二段520弯曲之后的电芯所占用的电池的空间也能够得到减少，能量密度也能够得到提升。

需要说明的是，参照图2至图4，第二段520朝向第一段510弯曲设置，在第一延伸部120层叠并连通为第一导通部500以及第二延伸部220层叠并连通为第二导通部600后，首先对第二段520进行压合和焊接，以确保第一导通部500和第二导通部600能够实现将各层极片连通的效果，再在第一导通部500和第二导通部600上设置绝缘胶530，以防止电芯短路，然后将第二段520朝向第一段510卷绕或弯折设置，不仅能够减少第一导通部500和第二导通部600所占用的空间，以提升电池的能量密度，并且弯折和卷绕设置能够进一步确保各层的延伸部之间紧密接触，确保电芯的快速充放电。

在一些实施例中，第一导通部500和第二导通部600位于电芯的同一侧。具体的，参照图5，第一导通部500和第二导通部600设置于电芯的同一侧，能够理解的是，将第一导通部500和第二导通部600设置于电芯的同一侧，再将第二段520朝向第一段510弯曲设置，能够进一步减少第一导通部500和第二导通部600所占用的空间，以进一步提升电池的能量密度。

具体的，因为阴极片100和阳极片200的基本形式类似，我们以阳极片200为例进行说明，参照图7，阳极片200包括连接有负极耳400的阳极片200和未连接负极耳400的阳极片200，这两种阳极片200上均设有第二延伸部220，在阴极片100和阳极片200交替层叠时，多个第一延伸部120层叠为第一导通部500，多个第二延伸部220层叠为第二导通部600，第一导通部500和第二导通部600位于电芯的同一侧，并且二者间隔设置，再将第一导通部500和第二导通部600均朝向电芯主体方向弯曲设置(第二段520朝向第一段510弯曲设置)，能够进一步的减少两个导通部所占用的空间，以提升电芯的能量密度。

在一些实施例中，参照图5，正极耳300和负极耳400也位于电芯的同一侧，并且和两个导通部位于同一侧。能够理解的是，将两个极耳和两个导通部设置在电芯的同一侧，在电芯入壳形成电池时，各个极耳以及各个导通部都位于同一侧，所占用的电池的空间更小，电池的能量密度能够得到进一步的提升。

除此之外，在叠片式多极耳电芯中，还具有第一导通部500和第二导通部600设置在电芯的相邻侧或相对侧，以及正极耳300和负极耳400设置在相对的两侧和设置在相邻的两侧等多种情况，但均不是本实用新型的优选实施例，在此不做过多赘述。

根据本实用新型第三方面实施例所提出的电池，包括上述的多极耳电芯，需要说明的是，电池具有壳体，壳体限定有容纳电芯的腔体，电芯放置入壳体内，再在壳体内注入电解液，电芯上的正极耳300和负极耳400对应和壳体上的正极柱和负极柱连通，以形成能够正常使用的电池。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.多极耳电芯，其特征在于，包括：

阴极片，所述阴极片卷绕设置，以形成多层，每层均具有第一延伸部，各相邻的所述第一延伸部之间抵接并连通，以形成第一导通部；

阳极片，和所述阴极片层叠，并且卷绕设置，以形成多层，每层均具有第二延伸部，各相邻的所述第二延伸部之间抵接并连通，以形成第二导通部；

正极耳，和所述阴极片电连接且从所述阴极片的宽度方向上伸出；

负极耳，和所述阳极片电连接且从所述阳极片的宽度方向上伸出；

其中，所述第一导通部和所述第二导通部均包括连接于电芯主体的第一段和远离所述电芯主体的第二段，所述第二段朝向所述第一段弯曲设置。

2.根据权利要求1所述的多极耳电芯，其特征在于，所述第二段朝向所述第一段卷绕设置。

3.根据权利要求1所述的多极耳电芯，其特征在于，所述第二段朝向所述第一段弯折设置。

4.根据权利要求1所述的多极耳电芯，其特征在于，所述第一导通部和所述第二导通部设于所述电芯的同一侧。

5.根据权利要求4所述的多极耳电芯，其特征在于，所述正极耳和所述负极耳设于所述电芯的同一侧且和所述第一导通部以及所述第二导通部位于同一侧。

6.根据权利要求4所述的多极耳电芯，其特征在于，所述正极耳和所述负极耳均设于和所述第一导通部以及所述第二导通部相对的一侧。

7.多极耳电芯，其特征在于，包括：

多个阴极片，各所述阴极片均包括第一延伸部；

多个阳极片，各所述阳极片均包括第二延伸部；

正极耳，和其中一个所述阴极片电连接；

负极耳，和其中一个所述阳极片电连接；

其中，各所述阴极片和各所述阳极片交替层叠以形成电芯，各所述第一延伸部层叠设置并连通，以形成第一导通部，各所述第二延伸部层叠设置并连通，以形成第二导通部，所述第一导通部和所述第二导通部均包括连接于电芯主体的第一段和远离所述电芯主体的第二段，所述第二段朝向所述第一段弯曲设置。

8.根据权利要求7所述的多极耳电芯，其特征在于，所述第一导通部和所述第二导通部设于所述电芯的同一侧。

9.根据权利要求8所述的多极耳电芯，其特征在于，所述正极耳和所述负极耳设于所述电芯的同一侧且和所述第一导通部以及所述第二导通部位于同一侧；或者，所述正极耳和所述负极耳均设于和所述第一导通部以及所述第二导通部相对的一侧。

10.电池，其特征在于，包括：

权利要求1至9中任一项所述的多极耳电芯。