电芯极片和电池

专利摘要:
本实用新型涉及极片，提供一种电芯极片和电池。本实用新型所述的电芯极片，包括涂布区(101)和用于连接极耳位的留箔区(102)，所述涂布区(101)设置为梯形，所述留箔区(102)设置在所述涂布区(101)的至少一侧，且所述留箔区(102)上设置有多个开口(103)，多个所述开口(103)沿所述极片的长度方向设置，多个所述开口(103)在所述电芯极片(1)卷绕成卷芯时能够连接形成至少一个进液通道。本实用新型所述的电池，设置有上述的电芯极片卷绕成型的卷芯。本实用新型提供的电芯极片，不仅能够提高电解液的浸润效率，且能够有效增加电池容量。
公开号:CN214336746U
申请号:CN202120665829.9U
申请日:2021-03-31
公开日:2021-10-01
发明作者:李伟；南常争；李鹏飞；邢瑞琪
申请人:Fengchao Energy Technology Co Ltd；
IPC主号:H01M4-13

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及极片，特别涉及一种电芯极片。本实用新型还涉及包括该电芯极片的电池。
[n0002] 现有圆柱形电池，受其结构影响，在卷芯组装需要极耳机械加工、连接片激光焊等工序加工，极耳位受结构件挤压影响，极片与极片之间紧密压合在一起，导致注液后电解液下流通道被阻隔，正负极片中间部位无法完全浸润。而且，现圆柱卷绕卷芯极片多为矩形结构设计，加上内部结构件数量较多，占用电池内部空间，一定程度上降低了电池的容量。
[n0003] 有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电芯极片，不仅能够提高电解液的浸润效率，且能够有效增加电池容量。
[n0004] 为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
[n0005] 一种电芯极片，包括涂布区和用于连接极耳位的留箔区，所述涂布区设置为梯形，所述留箔区设置在所述涂布区的至少一侧，且所述留箔区上设置有多个开口，多个所述开口沿所述电芯极片的长度方向设置，多个所述开口在所述电芯极片卷绕成卷芯时能够连接形成至少一个进液通道。
[n0006] 相对于现有技术，本实用新型所述的电芯极片具有以下优势：
[n0007] 本实用新型所述的电芯极片，通过将涂布区设置为梯形，能够有效增加电池的容量；通过在电芯极片的留箔区上设置有多个开口，且在卷绕过程中多个开口能够连接形成一个进液通道，能够通过进液通道有效提高电解液的浸润效果，从而在一定程度上进一步提高电池的性能。
[n0008] 本实用新型的另一目的在于提出一种电池，不仅能够提高电解液的浸润效率，且能够有效增加电池容量。
[n0009] 为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
[n0010] 一种电池，设置有上述电芯极片卷绕形成的卷芯。
[n0011] 进一步的，包括密封连接的壳体和盖板，所述电芯极片包括正极极片和负极极片，所述盖板上绝缘连接有极柱，所述壳体内设置有绝缘连接的上连接盘和下连接盘，所述上连接盘和所述下连接盘中的一者与所述正极极片电连接，另一者与所述负极极片电连接；且所述上连接盘和所述下连接盘中的一者与所述壳体绝缘连接、与所述极柱电连接，另一者与所述壳体电连接、与所述极柱绝缘连接。
[n0012] 进一步的，所述上连接盘和所述下连接盘中的一者通过正极集流体极耳与所述正极极片电连接，另一者通过负极集流体极耳与所述负极极片电连接。
[n0013] 进一步的，所述上连接盘和所述下连接盘上均形成有注液扩散孔。
[n0014] 进一步的，所述上连接盘上形成有注液口，所述下连接盘上形成有与所述注液口匹配的注液管。
[n0015] 进一步的，所述注液管上设置有内螺纹，所述极柱上设置有与所述内螺纹匹配的外螺纹。
[n0016] 进一步的，所述极柱上设置有防爆通气孔。
[n0017] 进一步的，所述下连接盘和所述壳体之间通过支撑板固定。
[n0018] 进一步的，所述上连接盘的底面设置为向所述上连接盘内部凹陷的锥状，所述下连接盘的底面设置为向所述下连接盘内部凹陷的锥状。
[n0019] 进一步的，所述盖板和所述极柱之间设置有绝缘密封层。
[n0020] 所述电池与上述电芯极片相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
[n0021] 本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
[n0022] 构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
[n0023] 图1为本实用新型一个具体实施方式所述的电芯极片的结构示意图；
[n0024] 图2为本实用新型一个具体实施方式所述的电池的结构示意图；
[n0025] 图3为本实用新型一个具体实施方式中上连接盘的结构示意图；
[n0026] 图4为本实用新型一个具体实施方式中下连接盘的结构示意图；
[n0027] 图5为本实用新型一个具体实施方式中极卷的示意图；
[n0028] 图6为本实用新型一个具体实施方式中正负两极的极片示意图。
[n0029] 附图标记说明：
[n0030] 1电芯极片 2壳体
[n0031] 3盖板 4极柱
[n0032] 5上连接盘 6下连接盘
[n0033] 7负极集流体极耳8正极集流体极耳
[n0034] 9防爆通气孔10支撑板
[n0035] 11注液扩散孔 12注液口
[n0036] 13注液管 14绝缘密封层
[n0037] 15绝缘层
[n0038] 1a正极极片 1b负极极片
[n0039] 101涂布区 102留箔区
[n0040] 103开口
[n0041] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
[n0042] 另外，在本实用新型的实施方式中所提到的术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”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，基于电池，盖板3位于电池的顶部，相应的，另一端为电池的底部。术语为基于附图所示的方位或位置关系，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。
[n0043] 需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“安装”、“接触”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，或者是两个零部件内部的连通或两个零部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[n0044] 下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。
[n0045] 本实用新型的基本实施方式提供的一种电芯极片1，如图1所示，包括涂布区101和用于连接极耳位的留箔区102，涂布区101设置为梯形，留箔区102设置在涂布区101的至少一侧，且留箔区102上设置有多个开口103，多个开口103沿电芯极片1的长度方向设置，多个开口103在电芯极片1卷绕成卷芯时能够连接形成至少一个进液通道。
[n0046] 根据本实用新型，该电芯极片可以作为正极极片1a，也可以作为负极极片1b。留箔区102可以设置在涂布区101上下两侧中的一侧，也可以设置在涂布区101的上下两侧，且与涂布区101连接。开口103的延伸方向与电芯极片1的长度方向垂直，在将电芯极片1卷绕成卷芯时，留箔区102上的多个开口103能够连接形成至少一个进液通道。
[n0047] 具体地，相邻两个开口103的距离可以设置为电芯极片1卷绕一周的周长的1/n，其中，n可以取任意大于等于1小于等于10的整数。优选地，为了能够降低生产难度，相邻两个开口103的距离为电芯极片1卷绕一周周长的1/4-1。由于每一圈的周长会存在差别，所以相邻两个电芯极片1的距离也会存在差别。进液通道的个数随着相邻两个开口103之间的距离的增加而减小。
[n0048] 更具体地，涂布区101设置为梯形，该梯形可以是直角梯形，也可以是常规梯形。留箔区102可以是梯形、平行四边形或矩形中的任意一种。而且，电芯极片1的整体为梯形，在电芯极片1的卷绕过程中，从梯形的电芯极片1的小端开始卷绕，梯形的电芯极片1的大端置于电池卷芯的外侧。
[n0049] 开口103的截面形状可以设置为梯形、矩形或者其它常规四边形，优选地，为了提高电解液的浸润效率，开口103的截面形状设置为从开口端到底部尺寸逐渐减小的梯形，使得液体从有较大端口的开口103进入，逐渐向开口103内部以及电芯极卷内部浸润，从而提高电解液的浸润效率。
[n0050] 上述基本实施方式提供的电芯极片1工作时，将电芯极片1转绕成卷芯并固定，然后置于电芯壳体中，使其正负两极极片分别与壳体2或盖板3电连接。
[n0051] 上述基本实施方式提供的电芯极片1，通过将涂布区101设置为梯形，能够有效增加电池的容量；通过在电芯极片1的留箔区102上设置有多个开口103，且在卷绕过程中多个开口103能够连接形成一个进液通道，在进液过程中，电解液能够通过进液通道充分浸润电芯极片1，从而能够通过进液通道有效提高电解液的浸润效果，在一定程度上进一步提高电池的性能。
[n0052] 在本实用新型的电池的一个具体实施方式中，参见图2和图5，该电池包括上述实施例中电芯极片卷绕形成的卷芯。在卷绕后，留箔区102上的多个开口103能够连接形成至少一个进液通道。
[n0053] 该电芯具有上述电芯极片的所有优点，在此不再一一赘述。
[n0054] 在本实用新型的一个具体实施方式中，如图2所示，该电芯还包括密封连接的壳体2和盖板3，电芯极片1包括正极极片1a和负极极片1b，盖板3上绝缘连接有极柱4，壳体2内设置有绝缘连接的上连接盘5和下连接盘6，上连接盘5和下连接盘6中的一者与正极极片1a电连接，另一者与负极极片1b电连接；且上连接盘5和下连接盘6中的一者与壳体2绝缘连接、与极柱4电连接，另一者与壳体2电连接、与极柱4绝缘连接。
[n0055] 根据本实用新型，盖板3、极柱4、壳体2、极片1上连接盘5和下连接盘6均具有导电性，采用导电材料制成。具体地，与正极极片1a相连的连接盘可以采用铝材制成，与负极极片1b相连的连接盘可以采用铜材或者铜镀镍制成。此处的绝缘连接可以是在两者之间设置绝缘层。如，盖板3和极柱4的绝缘连接是在盖板3和极柱4的连接处设置绝缘层。
[n0056] 具体地，当上连接盘5与正极极片1a电连接时，则与负极极片1b不连接，下连接盘6与负极极片1b电连接、与正极极片1a不连接。与之相对的，当上连接盘5与负极极片1b电连接时，则与正极极片1a不连接，下连接盘6与正极极片1a电连接、与负极极片1b不连接。
[n0057] 当上连接盘5与壳体2绝缘连接、与极柱4电连接时，下连接盘6与极柱4绝缘连接、与壳体电连接。
[n0058] 也就是说，正极极片1a可以与壳体2电连接，也可以是与极柱4电连接；负极极片1b可以与壳体2电连接，也可以是与极柱4电连接。当正极极片1a与壳体2电连接时，负极极片1b与极柱4电连接；当正极极片1a与极柱4电连接时，负极极片1b与壳体2电连接以能够。
[n0059] 参见图2给出的示例，正极极片1a与上连接盘5电连接，上连接盘5与壳体2电连接、与极柱4绝缘连接；负极极片1b与下连接盘6电连接，下连接盘6与壳体2绝缘连接、与极柱电连接。此时极柱4的连接端为负极，壳体2上的连接端为正极。
[n0060] 在具体使用过程中，上连接盘5和下连接盘6通过压合的方式与正极极片1a或者负极极片1b连接，为了能够对压合距离进行限定，壳体2上设置有限定压合位置的绝缘导管，防止压入过大损失电芯极片1。
[n0061] 在本实用新型的一个具体实施方式中，上连接盘5和下连接盘6中的一者通过正极集流体极耳8与正极极片1a电连接，另一者通过负极集流体极耳7与负极极片1b电连接。采用正极集流体极耳8以及负极集流体极耳7能够提高电能的传递效率。其中图2所示的是其中一种连接方式。
[n0062] 为了进一步方便电解液对卷芯内部的浸润效果，在本实用新型的一个具体实施方式中，参见图2、图3和图4，上连接盘5和下连接盘6上均形成有注液扩散孔11。注液扩散孔11均匀分布在上连接盘5的底面上和下连接盘6的底面上。上连接盘5上方或者下连接盘6下方的电解液通过该注液扩散孔11能够将电解液扩散进入上连接盘5和下连接盘6两者形成的空间内部，从而提高电解液在上连接盘5和下连接盘6内部的扩散。
[n0063] 在本实用新型的一个具体实施方式中，参见图3和图4，上连接盘5上形成有注液口12，下连接盘6上形成有与注液口12匹配的注液管13。通过注液口12和注液管13的设计，方便注液和补液。
[n0064] 在本实用新型的一个具体实施方式中，注液管13上设置有内螺纹，极柱4上设置有与内螺纹匹配的外螺纹。既能够将极柱4与注液管13连接，同时也可以连接注液针、负压化成吸嘴，用于电池注液的补液和化成使用。
[n0065] 为了提高电池使用过程中安全性，在本实用新型的一个具体实施方式中，如图2所示，极柱4上设置有防爆通气孔9。通过将极柱4和注液管13螺纹连接，当电池内部的气压达到一定数值时，极柱4和注液管13之间的螺纹连接松开，从而使得电池内部气体从防爆通气孔9排出，达到防爆的目的，不需要再额外安装防爆阀，能够在一定程度上降低电池成本。
[n0066] 在本实用新型的一个具体实施方式中，参见图2，下连接盘6和壳体2之间通过支撑板10固定。能够将下连接盘6固定在壳体2内部，防止卷芯在壳体2内部移动影响电池的性能。
[n0067] 具体地，下连接盘6和支撑板10之间以及支撑板10和壳体2之间可以采用卡接方式连接，也可以采用其它方式连接。
[n0068] 更具体地，在实际使用过程中，设计人可以根据下连接盘6和壳体2连接情况确定是否在下连接盘6和支撑板10之间增设绝缘层15。
[n0069] 在本实用新型的一个具体实施方式中，参见图2，上连接盘5的底面设置为向上连接盘5内部凹陷的锥状，下连接盘6的底面设置为向下连接盘6内部凹陷的锥状。既能够使得上连接盘5和下连接盘6内形成的空间与极卷的形状匹配，满足极耳压倒设计，也能够增大接触面积，方便电解液的渗入。
[n0070] 在本实用新型的一个具体实施方式中，参见图2，盖板3和极柱4之间设置有绝缘密封层14。既能够进一步降低壳体2和极柱4之间出现短路的可能性，也能够保证电池的密封效果，从而保证电池的性能。
[n0071] 在本实用新型的一个相对优选的具体实施方式中，提供一种电池，如图1-图6所示，包括电芯极片卷绕形成的卷芯以及密封连接的壳体2和盖板3，电芯极片1包括正极极片1a和负极极片1b，且包括涂布区101和用于连接极耳位的留箔区102，涂布区101设置为梯形，留箔区102设置在涂布区101的一侧，且留箔区102上设置有多个开口103，多个开口103沿电芯极片1的长度方向设置，多个开口103在电芯极片1卷绕成卷芯时能够连接形成至少一个进液通道；盖板3上连接有极柱4，且盖板3和极柱4之间设置有绝缘密封层14；壳体2内设置有绝缘连接的上连接盘5和下连接盘6，下连接盘6和壳体2之间通过支撑板10固定，上部通过与极柱4的螺纹连接固定，上连接盘5通过正极集流体极耳8与正极极片1a电连接，下连接盘6通过负极集流体极耳7与负极极片1b电连接；且下连接盘6与壳体2绝缘连接、与极柱4电连接，上连接盘5与壳体2电连接、与极柱4绝缘连接；上连接盘5的底面设置为向上连接盘5内部凹陷的锥状，下连接盘6的底面设置为向下连接盘6内部凹陷的锥状；上连接盘5和下连接盘6上均形成有注液扩散孔11，上连接盘5上形成有注液口12，下连接盘6上形成有与注液口12匹配的注液管13；极柱4上设置有防爆通气孔9。
[n0072] 本实用新型上述优选实施方式提供的电池安装时，正极极片1a和负极极片1b之间设置有隔膜，然后卷绕连接，卷绕过程中正极极片1a和负极极片1b的留箔区102分别设置在极片1的不同侧，如图6所示，防止正极极耳和负极极耳接触形成短路。极片1与隔膜组合后头部开始绕套设在注液管13上的绝缘管开始卷绕，完成卷绕后，将绝缘胶带贴在极片1最外圈，防止极片1和隔膜组合体松散，将卷绕好的卷芯装入壳体2中，入壳完成后开始激光焊接盖板3与壳体2，形成完整一圈焊缝，焊接完成后通过注液管13和注液口12形成的注液通道对电池进行注液，液针与注液管13完成螺纹连接，防止电解液污染，注液后通过注液管13完成螺纹连接进行负压化成工序，完成化成后通过注液通道对电池进行二次补液，注液针与注液管13完成螺纹连接，防止电解液污染，补液完成后将绝缘层板放入盖板3内部沉槽，可加入一些密封胶液，形成绝缘密封层14，完成后开始安装极柱4，通过与注液管13完成螺纹连接后，并且是在一定的扭矩下的，可以保证电池在发生异常时可以起到防爆作用，又能保证电池有效密封。
[n0073] 本实用新型上述优选实施方式提供的电池，通过将涂布区101设置为梯形，能够有效增加电池的容量；通过在电芯极片1的留箔区102上设置有多个开口103，且在卷绕过程中多个开口103能够连接形成一个进液通道，在进液过程中，电解液能够通过进液通道充分浸润电芯极片1，从而能够通过进液通道有效提高电解液的浸润效果，在一定程度上进一步提高电池的性能。上连接盘5和下连接盘6的设置既能够固定好极卷，也能够方便电解液的注入和补液。防爆通气孔9能够保证电池使用的安全性，防止电池内部气压过大形成爆炸。
[n0074] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.一种电芯极片，其特征在于，包括涂布区(101)和用于连接极耳位的留箔区(102)，所述涂布区(101)设置为梯形，所述留箔区(102)设置在所述涂布区(101)的至少一侧，且所述留箔区(102)上设置有多个开口(103)，多个所述开口(103)沿所述电芯极片(1)的长度方向设置，多个所述开口(103)在所述电芯极片(1)卷绕成卷芯时能够连接形成至少一个进液通道。
[0002] 2.一种电池，其特征在于，设置有根据权利要求1所述的电芯极片(1)卷绕形成的卷芯。
[0003] 3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，包括密封连接的壳体(2)和盖板(3)，所述电芯极片(1)包括正极极片(1a)和负极极片(1b)，所述盖板(3)上绝缘连接有极柱(4)，所述壳体(2)内设置有绝缘连接的上连接盘(5)和下连接盘(6)，所述上连接盘(5)和所述下连接盘(6)中的一者与所述正极极片(1a)电连接，另一者与所述负极极片(1b)电连接；且所述上连接盘(5)和所述下连接盘(6)中的一者与所述壳体(2)绝缘连接、与所述极柱(4)电连接，另一者与所述壳体(2)电连接、与所述极柱(4)绝缘连接。
[0004] 4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述上连接盘(5)和所述下连接盘(6)中的一者通过正极集流体极耳(8)与所述正极极片(1a)电连接，另一者通过负极集流体极耳(7)与所述负极极片(1b)电连接。
[0005] 5.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述上连接盘(5)和所述下连接盘(6)上均形成有注液扩散孔(11)；
所述上连接盘(5)上形成有注液口(12)，所述下连接盘(6)上形成有与所述注液口(12)匹配的注液管(13)。
[0006] 6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述注液管(13)上设置有内螺纹，所述极柱(4)上设置有与所述内螺纹匹配的外螺纹。
[0007] 7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述极柱(4)上设置有防爆通气孔(9)。
[0008] 8.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述下连接盘(6)和所述壳体(2)之间通过支撑板(10)固定。
[0009] 9.根据权利要求3-8中任一项所述的电池，其特征在于，所述上连接盘(5)的底面设置为向所述上连接盘(5)内部凹陷的锥状，所述下连接盘(6)的底面设置为向所述下连接盘(6)内部凹陷的锥状。
[0010] 10.根据权利要求3-8中任一项所述的电池，其特征在于，所述盖板(3)和所述极柱(4)之间设置有绝缘密封层(14)。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120665829.9U|CN214336746U|2021-03-31|2021-03-31|电芯极片和电池|CN202120665829.9U| CN214336746U|2021-03-31|2021-03-31|电芯极片和电池|