极片、电芯结构、锂电池以及电子设备制造技术

技术编号:34758584 阅读:40 留言:0更新日期:2022-08-31 18:56
本公开涉及锂电池技术领域,具体提供了一种极片、电芯结构、锂电池以及电子设备。本公开提供的极片,包括:集流体,其上涂布有活性物质;和至少一个极耳,固定连接于所述集流体一侧,所述极耳的厚度大于所述集流体的厚度。本公开的极片在不增加集流体厚度的基础上,提高极耳的结构强度,降低电池在撞击、跌落等情况下极耳损坏的风险,提高电池的安全性和可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
极片、电芯结构、锂电池以及电子设备


[0001]本公开涉及锂电池
,具体涉及一种极片、电芯结构、锂电池以及电子设备。

技术介绍

[0002]锂电池作为可循环充放电的储能器件,目前被广泛应用于电子产品、新能源汽车等领域。对于手机等电子设备来说,如何提高锂电池在例如跌落等情况下的安全可靠性是必要的研究方向。

技术实现思路

[0003]为提高相关技术中锂电池安全可靠性,本公开实施方式提供了一种极片、电芯结构、锂电池以及电子设备。
[0004]第一方面,本公开实施方式提供了一种极片,包括:
[0005]集流体,其上涂布有活性物质;和
[0006]至少一个极耳,固定连接于所述集流体一侧,所述极耳的厚度大于所述集流体的厚度。
[0007]在一些实施方式中,所述集流体包括涂布有活性物质的涂布区、以及未涂布活性物质的空箔区,所述至少一个极耳固定连接于所述空箔区。
[0008]在一些实施方式中,所述极片包括多个极耳,所述空箔区包括设于所述集流体第一方向一侧,且沿所述集流体第二方向依次间隔设置的多个极耳连接区,所述多个极耳一一对应设于所述极耳连接区;
[0009]所述第一方向平行于所述集流体的宽度方向,所述第二方向平行于所述集流体的长度方向。
[0010]在一些实施方式中,所述极耳包括一体成型的连接部和延伸部,所述极耳连接区与所述连接部形状相适配,所述极耳的所述连接部固定连接于所述极耳连接区,所述延伸部伸出于所述集流体外侧。
[0011]在一些实施方式中,在所述第二方向上,沿所述极片的卷绕首端至末端,相邻两个所述极耳连接区的间隔逐渐增大。
[0012]在一些实施方式中,所述极耳的厚度小于所述涂布区的活性物质的厚度。
[0013]在一些实施方式中,所述极耳与所述集流体焊接连接。
[0014]第二方面,本公开实施方式提供了一种电芯结构,包括:
[0015]第一极片和第二极片,所述第一极片和所述第二极片为根据第一方面任一实施方式所述的极片,且所述第一极片与所述第二极片的极性相反,所述第一极片与所述第二极片层叠卷绕形成所述电芯结构。
[0016]第三方面,本公开实施方式提供了一种锂电池,包括根据第二方面任一实施方式所述的电芯结构。
[0017]第四方面,本公开实施方式提供了一种电子设备,包括根据第三方面任一实施方式所述的锂电池。
[0018]本公开实施方式的极片,包括集流体和至少一个极耳,集流体上涂布有活性物质,极耳固定连接于集流体的一侧,并且极耳的厚度大于集流体的厚度。通过多极耳卷绕式极片,可以有效降低充放电时的极片内阻,提高锂电池的高倍率的充电能力,实现电池的快速充电。通过在集流体上固设极耳,并且极耳的厚度大于集流体的厚度,从而本公开极片相较于极耳和集流体一体冲切的结构,在不增加集流体厚度的基础上,提高极耳的结构强度,降低电池在撞击、跌落等情况下极耳损坏的风险,提高电池的安全性和可靠性。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本公开的一些实施方式,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。
[0020]图1是相关技术中极片结构示意图。
[0021]图2是相关技术中电芯结构的剖面图。
[0022]图3是根据本公开一些实施方式中极片的集流体结构示意图。
[0023]图4是根据本公开一些实施方式中极片结构示意图。
[0024]图5是根据本公开一些实施方式中电芯结构剖面图。
[0025]图6是根据本公开另一些实施方式中电芯结构剖面图。
具体实施方式
[0026]下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本公开一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式,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方式,都属于本公开保护的范围。此外,下面所描述的本公开不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0027]随着智能消费品市场的发展,更多的产品对快速充电的需求越来越强烈,例如电子产品、新能源汽车等。以智能手机为例,锂电池的快速充电(简称“快充”)技术是各大厂商的重点研究方向之一。
[0028]传统锂电池电芯结构包括卷绕式和叠片式,由于叠片式电芯是将正负极极片和隔膜对位堆叠而成,工序复杂、耗时长,因此在智能电子产品中往往较多的采用卷绕式电芯。对于卷绕式电芯结构,由于正负极极片为一整片的卷绕式极片,增加极片的极耳数量,可以使得各个极耳之间的极片实现并联,极大的降低了电池内阻,提高电池高倍率充电能力,显著降低大电流恒流充电时间,是实现快充的必要技术方案之一。
[0029]例如,图1中示出了相关技术中多极耳极片的集流体结构。如图1所示,极片包括集流体10,集流体10上可以单面或者双面涂布活性物质。例如,负极极片的集流体一般采用铜箔,负极极片涂布的活性物质一般可以是石墨、钛酸锂Li2TiO3等。又例如,正极极片的集流体一般采用铝箔,正极极片涂布的活性物质一般可以是钴酸锂LiCoO2、锰酸锂LiMn2O4、磷酸
铁锂LiFePO4等。
[0030]继续参照图1,集流体10为卷绕式极片的集流体,因此其长度方向(x方向)大于宽度方向(y方向),从而在正负极片和隔膜层叠之后,可以沿长度方向卷绕为多层电芯结构,本领域技术人员对此可以理解,本公开不再赘述。
[0031]在集流体10宽度方向的一侧,设置有多个极耳20,多个极耳20沿长度方向依次间隔设置。通过图1可以看到,相关技术中的极片结构中,多个极耳20是与集流体10一体冲切形成。也即,采用一体式的铝箔或者铜箔,按照图1中所示的形状冲切,其主体部分形成集流体10,凸出部分形成极耳20。然后,仅在集流体10的单面或者双面涂布活性物质,各个极耳20不涂布活性物质,即可形成完整的极片结构。
[0032]对于多极耳卷绕式电芯结构,其与单极耳结构不同,多极耳卷绕式电芯结构在封装时,其截面结构如图2所示。集流体10以正极片11的集流体为例,负极片结构与之同理,不再单独进行说明。如图2所示,电芯结构在封装时,首先需要在电芯头部对多个极耳20进行二次弯折,然后将弯折后的各个极耳20与正极极耳30焊接在一起。正极极耳30在电芯结构通过铝塑膜40封装之后伸出于电芯结构的外部,正极极耳30作为电芯的正极,与例如电池保护板上的正极端子进行焊接,再次封装之后即可形成完整的锂电池。本领域技术人员对此可以理解,本公开不再赘述。
[0033]可以看到,由于多个极耳20经过多次的加工步骤,结构强度往往难以保证,电芯在受到撞击或者跌落情况下,极耳20十分容易发生撕裂或者弯折引起短路等安全事故。
[0034]基于上述相关技术本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极片,其特征在于,包括:集流体,其上涂布有活性物质;和至少一个极耳,固定连接于所述集流体一侧,所述极耳的厚度大于所述集流体的厚度。2.根据权利要求1所述的极片,其特征在于,所述集流体包括涂布有活性物质的涂布区、以及未涂布活性物质的空箔区,所述至少一个极耳固定连接于所述空箔区。3.根据权利要求2所述的极片,其特征在于,所述极片包括多个极耳,所述空箔区包括设于所述集流体第一方向一侧,且沿所述集流体第二方向依次间隔设置的多个极耳连接区,所述多个极耳一一对应设于所述极耳连接区;所述第一方向平行于所述集流体的宽度方向,所述第二方向平行于所述集流体的长度方向。4.根据权利要求3所述的极片,其特征在于,所述极耳包括一体成型的连接部和延伸部,所述极耳连接区与所述连接部形状相适配,所述极耳的所述连接部固...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜思红
申请(专利权)人:北京小米移动软件有限公司
类型:发明
国别省市:

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