CN219226550U - 电芯结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电芯结构。它包括焊接在极片上的极耳，所述极耳与极片之间的焊接区呈〦字型，所述极片对应于焊接区的空箔区呈〦字型。所述焊接区〦字型上部面积小于或等于下部面积。本实用新型电芯结构将现有技术中的极耳焊接区∣字型结构设计为〦字型结构，增加焊接区长度，缩短焊接区高度，不仅提升电芯的机械性能，而且改善电芯在循环后期容易出现的形变问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及到锂离子电池技术领域，具体涉及一种电芯结构。
背景技术
现有电芯制造技术中，裸电芯直接放置在外壳内部，通过转接焊极耳导出至电芯外部。转接焊极耳是从电池正负极极片上引出来的金属导电体，目前常规的极耳分为Al极耳和Ni极耳。
由于电池长期处于充放电循环状态，深入电池内部的极耳与极片之间的焊接区会产生更大的热量，导致焊接区老化程度加快，时间久了焊接区与周边地方便会产生高度差。如图1所示，现有技术中深入电池内部的正极耳1(或负极耳2)与正极极片3(或负极极片4)之间的正极焊接区1-1(或负极焊接区2-1)呈∣字型。如图2所示，现有技术中正极空箔区3-1(或负极空箔区4-1)结构与正极焊接区1-1(或负极焊接区2-1)∣字型结构相对应，也呈∣字型。极耳深入卷芯的长度越长，焊接区的高度差区域越大，长期充放电循环后焊接区的高度差区域会出现形变，甚至在多次疲劳安全测试(如滚筒、跌落、微跌)时，焊接区的高度差区域会出现断裂情形，导致电芯无电压、内阻无限大等现象。
发明内容
针对现有技术的不足之处，本实用新型提出一种电芯结构，将现有技术中的极耳焊接区∣字型结构设计为〦字型结构，增加焊接区长度，缩短焊接区高度，不仅提升电芯的机械性能，而且改善电芯在循环后期容易出现的形变问题。
为达到上述目的，本实用新型所设计的电芯结构，包括焊接在极片上的极耳，其特别之处在于：所述极耳与极片之间的焊接区呈〦字型，所述极片对应于焊接区的空箔区呈〦字型。
进一步地，所述焊接区〦字型上部面积小于或等于下部面积。
更进一步地，所述空箔区〦字型上部长度、高度均大于焊接区〦字型上部长度、高度，所述空箔区〦字型下部长度、高度均大于焊接区〦字型下部长度、高度。
更进一步地，所述极耳为正极耳，所述极片为正极极片，所述焊接区为正极焊接区，所述空箔区为正极空箔区。
更进一步地，所述正极耳为Al极耳。
更进一步地，所述极耳为负极耳，所述极片为负极极片，所述焊接区为负极焊接区，所述空箔区为负极空箔区。
更进一步地，所述负极耳为Ni极耳或Ni-Cu极耳。
本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型将现有技术中的∣字型极耳焊接区设计为〦字型，不仅增加焊接区长度，使平行于极片长度方向的焊点能够与电芯使用过程中的碰撞、跌落受到的冲击力相抵消，增加了平行于极片长度方向的焊接拉力，提升了电芯的机械性能；而且大大缩短极耳焊接区高度，减少极耳深入卷芯的长度，改善电芯在循环后期容易出现的形变问题、以及变形比例；
2、本实用新型中的极耳焊接区采用的〦字型结构，其上部面积小于或等于下部面积，保证过流设计；
3、本实用新型中的极片空箔区采用与极耳焊接区〦字型结构相对应的结构设计，相较于现有技术中极片空箔区的∣字型，〦字型结构总面积小于∣字型结构总面积，从而增加极片上活性物质涂覆的面积，增加电芯能量密度；
本实用新型电芯结构将现有技术中的极耳焊接区∣字型结构设计为〦字型结构，增加焊接区长度，缩短焊接区高度，不仅提升电芯的机械性能，而且改善电芯在循环后期容易出现的形变问题。
附图说明
图1为现有技术中深入电池内部的极耳与极片之间的焊接区结构示意图；
图2为现有技术中极片空箔区的结构示意图；
图3为本实用新型深入电池内部的极耳与极片之间的焊接区结构示意图；
图4为本实用新型极片空箔区的结构示意图；
图5为图4的局部放大图；
图中：正极耳1、负极耳2、正极极片3、负极极片4；
正极耳1包括：正极焊接区1-1；
负极耳2包括：负极焊接区2-1；
正极极片3包括：正极空箔区3-1；
负极极片4包括：负极空箔区4-1。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。“多个”表示“两个或两个以上”。
如图3～5所示，本实用新型电芯结构，包括焊接在极片上的极耳，所述极耳与极片之间的焊接区呈〦字型，所述极片对应于焊接区的空箔区呈〦字型。
具体地，本实用新型电芯结构包括焊接在正极极片3上的正极耳1和焊接在负极极片4上的负极耳2。所述正极耳1与正极极片3之间的正极焊接区1-1呈〦字型，所述负极耳2与负极极片4之间的负极焊接区2-1呈〦字型；所述正极极片3对应于正极焊接区1-1的正极空箔区3-1呈〦字型，所述负极极片4对应于负极焊接区2-1的负极空箔区4-1呈〦字型。
本实用新型将现有技术中的∣字型正极焊接区1-1和∣字型负极焊接区2-1均设计为〦字型，〦字型结构增加正极焊接区1-1和负极焊接区2-1长度，使平行于极片长度方向的焊点能够与电芯使用过程中的碰撞、跌落受到的冲击力相抵消，增加了平行于极片长度方向的焊接拉力，提升了电芯的机械性能；而且〦字型结构大大缩短正极焊接区1-1和负极焊接区2-1高度，减少正极耳1和负极耳2深入卷芯的长度，改善电芯在循环后期容易出现的形变问题、以及变形比例。
优选地，所述焊接区〦字型上部面积小于或等于下部面积。
具体地，所述正极焊接区1-1〦字型上部面积小于或等于下部面积，所述负极焊接区2-1〦字型上部面积小于或等于下部面积，从而保证过流设计。
优选地，所述空箔区〦字型上部长度、高度均大于焊接区〦字型上部长度、高度，所述空箔区〦字型下部长度、高度均大于焊接区〦字型下部长度、高度。一般情况下，正极极片3上会预留焊接的正极空箔区3-1，负极极片4上会预留焊接的负极空箔区4-1。
具体地，所述正极空箔区3-1〦字型上部长度、高度均大于正极焊接区1-1〦字型上部长度、高度，所述正极空箔区3-1〦字型下部长度、高度均大于正极焊接区1-1〦字型下部长度、高度；所述负极空箔区4-1〦字型上部长度、高度均大于负极焊接区2-1〦字型上部长度、高度，所述负极空箔区4-1〦字型下部长度、高度均大于负极焊接区2-1〦字型下部长度、高度。
现有的结构设计，通常正极空箔区3-1〦字型上部(或者负极空箔区4-1〦字型上部)长度比正极焊接区1-1〦字型上部(或者负极焊接区2-1〦字型上部)长度长2～4mm，正极空箔区3-1〦字型上部(或者负极空箔区4-1〦字型上部)高度比正极焊接区1-1〦字型上部(或者负极焊接区2-1〦字型上部)高度高1～2mm；正极空箔区3-1〦字型下部(或者负极空箔区4-1〦字型下部)长度比正极焊接区1-1〦字型下部(或者负极焊接区2-1〦字型下部)长度长2～4mm，正极空箔区3-1〦字型下部(或者负极空箔区4-1〦字型下部)高度比正极焊接区1-1〦字型下部(或者负极焊接区2-1〦字型下部)高度高1～2mm。
如图5所示，正极空箔区3-1(或者负极空箔区4-1)〦字型上部长度为D，高度为H，〦字型上部面积为D×H；正极空箔区3-1(或者负极空箔区4-1)〦字型下部长度为d，高度为h，〦字型下部面积为d×h。为了保证过流的设计，正极空箔区3-1和负极空箔区4-1的尺寸需求满足如下关系：d×h≥D×H。
另外，本实用新型中的正极空箔区3-1(或者负极空箔区4-1)采用与正极焊接区1-1(或者负极焊接区2-1)〦字型结构相对应的结构设计，相较于现有技术中极片空箔区的∣字型，〦字型结构总面积小于∣字型结构总面积，从而增加正极极片3(或者负极极片4)上活性物质涂覆的面积，增加电芯能量密度。
具体地，所述正极耳1为Al极耳。所述负极耳2为Ni极耳或Ni-Cu极耳。
本实用新型电芯结构将现有技术中的极耳焊接区∣字型结构设计为〦字型结构，增加焊接区长度，缩短焊接区高度，不仅提升电芯的机械性能，而且改善电芯在循环后期容易出现的形变问题。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电芯结构，包括焊接在极片上的极耳，其特征在于：所述极耳与极片之间的焊接区呈〦字型，所述极片对应于焊接区的空箔区呈〦字型。
2.根据权利要求1所述的电芯结构，其特征在于：所述焊接区〦字型上部面积小于或等于下部面积。
3.根据权利要求2所述的电芯结构，其特征在于：所述空箔区〦字型上部长度、高度均大于焊接区〦字型上部长度、高度，所述空箔区〦字型下部长度、高度均大于焊接区〦字型下部长度、高度。
4.根据权利要求3所述的电芯结构，其特征在于：所述极耳为正极耳(1)，所述极片为正极极片(3)，所述焊接区为正极焊接区(1-1)，所述空箔区为正极空箔区(3-1)。
5.根据权利要求4所述的电芯结构，其特征在于：所述正极耳(1)为Al极耳。
6.根据权利要求3所述的电芯结构，其特征在于：所述极耳为负极耳(2)，所述极片为负极极片(4)，所述焊接区为负极焊接区(2-1)，所述空箔区为负极空箔区(4-1)。
7.根据权利要求6所述的电芯结构，其特征在于：所述负极耳(2)为Ni极耳或Ni-Cu极耳。
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