一种电芯及电池制造技术

本实用新型专利技术提供一种电芯及电池。其中，本实用新型专利技术提供的一种电芯，包括第一极片、第二极片和隔膜，所述第一极片、所述第二极片以及所述隔膜层叠且共同卷绕设置，所述第一极片包括第一集流体、第一活性物质层和第一极耳，所述第一集流体的第一面上设置有所述第一活性物质层和凹槽，所述凹槽为所述第一活性物质层上露出所述第一集流体的区域，所述凹槽内焊接所述第一极耳；所述第二极片包括第二集流体和第二活性物质层，所述第二活性物质层设置在所述第二集流体上，所述第二集流体的边缘向外延伸形成至少两个箔材极耳。本实用新型专利技术提供一种电芯及电池，用以至少解决现有的电池中，电流密度分布均匀性不好的技术问题。密度分布均匀性不好的技术问题。密度分布均匀性不好的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电芯及电池


[0001]本技术涉及电池
，尤其涉及一种电芯及电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，逐渐成为目前的主流能源，对锂离子电池的性能要求也越来越高，电池生产企业的竞争压力愈演愈烈。快充是目前锂离子电池主要发展方向之一，开发能实现大倍率充放电的锂离子电池更是抢占市场份额的一大利器。
[0003]锂离子电池的极片设计工艺和电芯结构设计对倍率性能有一定的影响，为了提升电池大倍率充放电性能，通常在电池极片中间清洗或预留出空白凹槽，将极耳焊接在凹槽中，这样虽然能够大幅度降低电池内阻，提升电池倍率性能，但是却存在着缺陷：例如，在电池中，由于极片上集流体和活性物质层的阻抗作用，极耳周围的电流密度远高于其他位置，且极耳周围电极电位较高，这样很容易导致负极极耳位置析锂，影响电池的循环性能，并带来严重的安全隐患。
[0004]因此，急需对现有电芯及电池结构进行改进，以使在电池中极片不同位置上的电流密度分布更加均匀，改善电池的循环性能。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种电芯及电池，用以至少解决现有的电池中，电流密度分布均匀性不好的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供一种电芯及电池。其中，本技术提供的一种电芯，包括第一极片、第二极片和隔膜，所述第一极片、所述第二极片以及所述隔膜层叠且共同卷绕设置，所述第一极片包括第一集流体、第一活性物质层和第一极耳，所述第一集流体的第一面上设置有所述第一活性物质层和所述凹槽，所述凹槽为所述第一活性物质层上露出所述第一集流体的区域，所述凹槽内焊接所述第一极耳；所述第二极片包括第二集流体和第二活性物质层，所述第二活性物质层设置在所述第二集流体上，所述第二集流体的边缘向外延伸形成至少两个箔材极耳。
[0007]技术提供的一种电芯，有利于降低内阻，可以有效减小所述电池中的电流损失，使得所述第二极片中靠近所述箔材极耳周围的位置与远离所述箔材极耳的其他位置之间的电流密度差值减少，降低所述箔材极耳周围的电极电位，使在所述电池不同位置上电流密度分布更加均匀，从而改善电池大倍率充放电性能。
[0008]在一种可能实施的方式中，在所述电芯的侧投影上，所述第一极耳的侧投影位于所述两个箔材极耳的侧投影之间。
[0009]在一种可能实施的方式中，所述第二极片还包括第二极耳，所述至少两个箔材极耳在所述电芯的正投影方向上重合，所述至少两个箔材极耳连接在一个所述第二极耳上。
[0010]在一种可能实施的方式中，所述至少两个箔材极耳位于所述电芯的厚度方向中心
线的同一侧。
[0011]在一种可能实施的方式中，所述第一集流体的第二面还设置有所述凹槽，所述第一集流体的第一面设置的凹槽位置与所述第一集流体的第二面设置的凹槽位置相对应。
[0012]在一种可能实施的方式中，所述第一集流体的第一面设置的凹槽的长度L1小于所述第一集流体的第二面设置的凹槽的长度L2，所述第一集流体的第一面设置的凹槽的长度L1与所述第一集流体的第二面设置的凹槽的长度L2的差值为d1，d1的数值范围为0.01mm～5mm。
[0013]在一种可能实施的方式中，所述第一集流体的第一面设置的凹槽的宽度H1小于所述第一集流体的第二面设置的凹槽的宽度H2，所述第一集流体的第一面设置的凹槽的宽度H1与所述第一集流体的第二面设置的凹槽的宽度H2的差值为d2，d2的数值范围为0.01mm～5mm。
[0014]在一种可能实施的方式中，所述第一极耳的边缘与所述第一集流体的第一面上的所述凹槽对应的边缘之间具有距离d3，d3的数值范围为0.1mm～5mm。
[0015]在一种可能实施的方式中，还包括胶纸，至少部分所述胶纸设置所述第一极耳的表面，所述胶纸位于所述第一集流体的第一面时，所述胶纸的长度L3＝所述第一集流体的第一面设置的凹槽的长度L1+δ1，δ1的数值范围为：0≤δ1≤20mm；所述胶纸的宽度H3＝所述第一集流体的第一面设置的凹槽的宽度H1+δ2，δ2的数值范围为：0≤δ2≤20mm。
[0016]在一种可能实施的方式中，所述胶纸位于所述第一集流体的第二面时，所述胶纸的长度L3＝所述第一集流体的第二面设置的凹槽的长度L2+δ3，δ1的数值范围为：0≤δ3≤20mm；所述胶纸的宽度H3＝所述第一集流体的第二面设置的凹槽的宽度H2+δ4，δ4的数值范围为：0≤δ4≤20mm。
[0017]在一种可能实施的方式中，所述第一极片为正极片，所述第二极片为负极片；或所述第一极片为负极片，所述第二极片为正极片。
[0018]本技术还提供一种电池，一种电池，包括壳体和上述的电芯，所述电芯容纳在所述壳体内。
[0019]本技术提供的电芯及电池，通过在所述第二极片上设置有至少两个上述箔材极耳，这样的结构使得所述第二极片的电流密度分布更均匀，使得所述第二极片的电位分布更均匀，尤其是在的箔材极耳的周边的位置电流密度和电位分布均匀性较好。
[0020]本技术提供的电芯及电池，也可降低所述第二极片中所述箔材极耳周边位置析锂的风险，改善电池的循环寿命，降低电池安全风险，提升恒流充电时间比例，进而提升电池的充电速度。
[0021]除了上面所描述的本技术实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本技术实施例提供的一种电芯及电池所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作进一步详细的说明。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术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以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是
本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本技术实施例提供的第一极片的结构示意图；
[0024]图2为本技术实施例提供的第一极片的图1的俯视图；
[0025]图3为本技术实施例提供的第一极片的图1的仰视图；
[0026]图4为本技术实施例提供的第二极片的结构示意图；
[0027]图5为本技术实施例提供的电池的结构示意图；
[0028]图6为本技术实施例提供的第一极片的图3或图2的局部结构放大图；
[0029]图7为常规结构的电池的电流密度分布图；
[0030]图8为常规结构的电池的电极电位分布图；
[0031]图9为本技术实施例提供的电池的电流密度分布图；
[0032]图10为本技术实施例提供的电池的电极电位分布图；
[0033]图11为常规结构的极片制成的电池的充电曲线图；
[0034]图12为本技术实施例提供的电池的充电曲线图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电芯，其特征在于，包括第一极片(510)、第二极片(520)和隔膜(530)，所述第一极片(510)、所述第二极片(520)以及所述隔膜(530)层叠且共同卷绕设置，所述第一极片(510)包括第一集流体(511)、第一活性物质层(512)和第一极耳(200)，所述第一集流体(511)的第一面上设置有所述第一活性物质层(512)和凹槽(140)，所述凹槽(140)为所述第一活性物质层(512)上露出所述第一集流体(511)的区域，所述凹槽(140)内焊接所述第一极耳(200)；所述第二极片(520)包括第二集流体(521)和第二活性物质层(522)，所述第二活性物质层(522)设置在所述第二集流体(521)上，所述第二集流体(521)的边缘向外延伸形成至少两个箔材极耳(310)。2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，在所述电芯(100)的侧投影上，所述第一极耳(200)的侧投影位于所述两个箔材极耳(310)的侧投影之间。3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第二极片(520)还包括第二极耳(300)，所述至少两个箔材极耳(310)在所述电芯(100)的正投影方向上重合，所述至少两个箔材极耳(310)连接在一个所述第二极耳(300)上。4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述至少两个箔材极耳(310)位于所述电芯(100)的厚度方向中心线的同一侧。5.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一集流体(511)的第二面还设置有所述凹槽(140)，所述第一集流体(511)的第一面设置的凹槽(140)位置与所述第一集流体(511)的第二面设置的凹槽(140)位置相对应。6.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，所述第一集流体(511)的第一面设置的凹槽(140)的长度L1小于所述第一集流体(511)的第二面设置的凹槽(140)的长度L2，所述第一集流体(511)的第一面设置的凹槽(140)的长度L1与所述第一集流体(511)的第二面设置的凹槽(140)的长度L2的差值为d1，d1的数值范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐腾飞，彭宁，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：新型
国别省市：