电芯和动力电池包制造技术

技术编号:40936902 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-18 14:55
本技术涉及车辆的动力电池领域,具体提供一种电芯和动力电池包,旨在至少一定程度地解决电芯的机械安全性较差的技术问题。为此目的,本技术的电芯,包括正极极片和负极极片,正极极片和/或负极极片包括:集流体层;以及活性材料层,活性材料层设置于集流体层的至少一面;其中,活性材料层具有至少一个凹槽部,在电芯被施加外力的情形下,正极极片和/或负极极片在凹槽部产生形变或者断裂。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及车辆的动力电池领域,具体提供一种电芯和动力电池包


技术介绍

1、随着技术发展,车辆动力电池的电池比能量和容量越来越高,然而,与之伴随的是电池极片中活性材料物质占比提高、热安全稳定性变差、壳体和集流体层等结构件的厚度变薄等问题,这些问题导致电芯的机械安全性变差。

2、具体而言,在受到外力作用时,电芯将会发生变形,当变形超过一定程度时,极片将会发生变形弯曲直至断裂,断裂后的极片容易刺穿隔膜而形成多处短路点,产生大量欧姆热引燃内部负极、电解液等,造成电芯热失控。

3、基于此,本领域需要一种新的极片设计方案来解决上述问题。


技术实现思路

1、为了至少一定程度地克服上述缺陷,提出了本技术。具体而言,本技术提供了一种能够至少一定程度地解决电芯机械安全性较差的技术问题的电芯和动力电池包。

2、在第一方面,本技术提供一种电芯,包括正极极片和负极极片,其特征在于,所述正极极片和/或所述负极极片包括:集流体层;以及活性材料层,所述活性材料层设置于所述集流体层的至少一面;其中,所述活性材料层具有至少一个凹槽部,在所述电芯被施加外力的情形下,所述正极极片和/或所述负极极片在所述凹槽部产生形变或者断裂。

3、通过这样的构成,在受到外力作用下,极片将会首先从凹槽部发生定向溃缩,并在此基础上继续发展形成断口。与随机形成的断口相比,本实施例中的极片形成的断口形状更加规则,发生掉粉、脱模等现象的概率更低,从而能够降低极片断裂并刺穿隔膜后形成的短路点的数量和/或降低短路模式的危险等级,提高电芯的机械安全性。

4、在上述电芯的一个技术方案中,所述凹槽部延伸至所述正极极片和/或所述负极极片在宽度方向上的两边或长度方向上的两边。

5、通过这样的构成,极片断裂时的断口将局限在该凹槽部内,从而断口形成的不确定性大大降低,保证了断口形状的规则和整齐。

6、在上述电芯的一个技术方案中,所述凹槽部为直线形的条状凹槽。

7、通过这样的构成,给出了凹槽部的一种可能的结构,这种结构的凹槽部能够使断口的形状更加整齐和规则。

8、在上述电芯的一个技术方案中,所述凹槽部包括至少两个直线形的条状凹槽,所述至少两个条状凹槽的延伸方向之间具有夹角。

9、通过这样的构成,给出了凹槽部的另一种可能的结构。

10、在上述电芯的一个技术方案中,所述集流体层的两面均设置所述活性材料层,所述集流体层两面的所述活性材料层的所述凹槽部在所述集流体层上的投影至少一部分重叠。

11、通过这样的构成使集流体层在极片断裂形成的断口数量减少,进一步降低短路点数量和短路模式的危险等级。

12、在上述电芯的一个技术方案中,所述凹槽部的位置的活性材料厚度小于所述活性材料层其他位置活性材料的厚度,或者所述凹槽部的位置无活性材料。

13、通过这样的构成,给出了凹槽部的一种可选的设置方式,采用这种设置方式的凹槽部成本较低且引导效果较好。

14、在上述电芯的一个技术方案中,所述凹槽部沿其延伸方向为连通的结构;或者所述凹槽部包括多个子部分,所述多个子部分中的至少一部分之间不连通。

15、通过这样的构成,给出了凹槽部的一种可选的设置方式,凹槽部沿其延伸方向为连通的结构有助于提高其引导效果,凹槽部为包括至少一部分之间不连通的多个子部分的结构有助于兼顾极片正常使用状态下的结构强度。

16、在上述电芯的一个技术方案中,所述凹槽部的横截面为三角形、矩形或者弧形结构。

17、在上述电芯的一个技术方案中,所述电芯包括隔膜,所述正极极片和所述负极极片设置于所述隔膜的两侧,对应于所述隔膜两侧的所述正极极片和所述负极极片的凹槽部在所述隔膜上的投影至少一部分重叠。

18、在第二个方面,本技术提供一种动力电池包,其包括如上任一技术方案中所描述的电芯。

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【技术保护点】

1.一种电芯,包括正极极片和负极极片,其特征在于,所述正极极片和/或所述负极极片包括:

2.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述凹槽部延伸至所述正极极片和/或所述负极极片在宽度方向上的两边或长度方向上的两边。

3.根据权利要求2所述的电芯,其特征在于,所述凹槽部为直线形的条状凹槽。

4.根据权利要求2所述的电芯,其特征在于,所述凹槽部包括至少两个直线形的条状凹槽,所述至少两个条状凹槽的延伸方向之间具有夹角。

5.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述集流体层的两面均设置所述活性材料层,所述集流体层两面的所述活性材料层的所述凹槽部在所述集流体层上的投影至少一部分重叠。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电芯,其特征在于,所述凹槽部的位置的活性材料厚度小于所述活性材料层其他位置活性材料的厚度,或者所述凹槽部的位置无活性材料。

7.根据权利要求6所述的电芯,其特征在于,所述凹槽部沿其延伸方向为连通的结构;或者

8.根据权利要求7所述的电芯,其特征在于,所述凹槽部的横截面为三角形、矩形或者弧形结构。

9.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述电芯包括隔膜,所述正极极片和所述负极极片设置于所述隔膜的两侧,对应于所述隔膜两侧的所述正极极片和所述负极极片的凹槽部在所述隔膜上的投影至少一部分重叠。

10.一种动力电池包,其特征在于,所述动力电池包包括如权利要求1-9中任一项所述的电芯。

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【技术特征摘要】

1.一种电芯,包括正极极片和负极极片,其特征在于,所述正极极片和/或所述负极极片包括:

2.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述凹槽部延伸至所述正极极片和/或所述负极极片在宽度方向上的两边或长度方向上的两边。

3.根据权利要求2所述的电芯,其特征在于,所述凹槽部为直线形的条状凹槽。

4.根据权利要求2所述的电芯,其特征在于,所述凹槽部包括至少两个直线形的条状凹槽,所述至少两个条状凹槽的延伸方向之间具有夹角。

5.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述集流体层的两面均设置所述活性材料层,所述集流体层两面的所述活性材料层的所述凹槽部在所述集流体层上的投影至少一部分重叠。

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:卞静静
申请(专利权)人:蔚来电池科技安徽有限公司
类型:新型
国别省市:

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