电芯结构及具有其的电池的制作方法

本申请涉及电芯结构设计,具体而言,涉及一种电芯结构及具有其的电池。
背景技术:
1、离子电池因其具有能量密度高、功率性能优良、循环寿命长等诸多有优点,被广泛应用在新能源领域中。
2、在生产制造离子电池的过程中,集流体作为重要的零部件,主要与极耳焊接,用于电池的正极或者负极材料的电流的汇聚和导通,复合集流体为三明治结构,即在高分子支撑层的两侧面上分别设置金属导电层,用于取代传统压延铝箔或者电解铜箔制备的电芯,具有高安全性、高比能、长寿命、低成本和高兼容等优势。
3、复合集流体导电层的厚度大多为1微米左右,与传统金属集流体导电层的厚度相比较薄,导致集流体电阻较大,且存在电流密集区域,高倍率下复合集流体电流密集区域温度会显著增高,降低了电芯的使用安全性。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种电芯结构及具有其的电池,以解决现有技术中的电芯结构的使用安全性较低的问题。
2、根据本申请的一个方面,提供了一种电芯结构,包括:极片,极片包括沿长度方向相对设置的第一侧面和第二侧面;极耳,设置在极片上并与极片连接;其中,极耳包括第一极耳和第二极耳,第一极耳和第二极耳沿极片的长度方向间隔设置,第一极耳相对于第二极耳靠近第一侧面;第一极耳的中心线与第一侧面之间的水平距离为x1,第一侧面和第二侧面之间的水平距离为l,0.2×l≤x1≤0.3×l。
3、进一步地,第二极耳的中心线与第二侧面之间的水平距离为x2,0.2×l≤x2≤0.3
4、×l。
5、进一步地,极片的容量为i,电芯倍率为n,第一极耳和/或第二极耳上设置有电流密集区,电流密集区的长度为m;其中,2×i×n≤m≤10×i×n。
6、进一步地,第一极耳与极片焊接,第一极耳在极片上的正投影的投影面为电流密集区;和/或,第二极耳与极片焊接,第二极耳在极片上的正投影的投影面与电流密集区相对应。
7、进一步地,第一极耳与极片为一体成型结构,电流密集区的至少部分位于第一极耳上,第一极耳的长度为a1,0.2×a1≤m≤0.5×a1。
8、进一步地,第二极耳与极片为一体成型结构,电流密集区的至少部分位于第二极耳上,第二极耳的长度为a2,0.2×a2≤m≤0.5×a2。
9、进一步地,第一极耳和第二极耳之间的最小水平距离为h,0.3×l≤h≤0.5×l。
10、进一步地,极片包括:支撑层,支撑层相对设置的两个侧面上分别设置有导电层,第一极耳和第二极耳分别设置在导电层上;其中,第一极耳和第二极耳分别与导电层焊接,或,第一极耳和第二极耳分别与导电层为一体成型结构。
11、进一步地,第一极耳和/或第二极耳的厚度为d,3μm≤d≤200μm。
12、另一方面,本申请还提供了一种电池,包括电芯结构,电芯结构为上述的电芯结构。
13、相对于现有技术而言,本申请的技术方案至少具备如下技术效果:
14、为了解决现有技术中,极片上仅设置单个极耳,从而导致电流集中在极耳与极片的连接区域,电流密集区域的电阻过大,温升速率高,降低了电芯倍率性能以及安全性能的问题,本发明提供的电芯结构,包括极片和极耳,极片包括沿长度方向相对设置的第一侧面和第二侧面,极耳设置在极片上并与极片连接,其中,极耳包括第一极耳和第二极耳,第一极耳和第二极耳沿极片的长度方向间隔设置,第一极耳相对于第二极耳靠近第一侧面;第一极耳的中心线与第一侧面之间的水平距离为x1,第一侧面和第二侧面之间的水平距离为l,0.2×l≤x1≤0.3×l。通过对极片的长度与第一极耳的位置关系进行限定,即限定的范围,使第一极耳处于最优位置,从而提高电流的过流区域范围,降低了电芯内阻,在电芯高倍率下的温升速率降低,从而提高电芯的倍率性性能和安全性能。
技术特征:
1.一种电芯结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的电芯结构,其特征在于,所述第二极耳(22)的中心线与所述第二侧面(11)之间的水平距离为x2,
3.根据权利要求1所述的电芯结构,其特征在于,所述极片(1)的容量为i,电芯倍率为n,所述第一极耳(21)和/或所述第二极耳(22)上设置有电流密集区(23),所述电流密集区(23)的长度为m;
4.根据权利要求3所述的电芯结构,其特征在于,所述第一极耳(21)与所述极片(1)焊接,所述第一极耳(21)在所述极片(1)上的正投影的投影面为所述电流密集区(23);和/或,
5.根据权利要求3所述的电芯结构,其特征在于,所述第一极耳(21)与所述极片(1)为一体成型结构,所述电流密集区(23)的至少部分位于所述第一极耳(21)上,所述第一极耳(21)的长度为a1,0.2×a1≤m≤0.5×a1。
6.根据权利要求3所述的电芯结构,其特征在于,所述第二极耳(22)与所述极片(1)为一体成型结构,所述电流密集区(23)的至少部分位于所述第二极耳(22)上,所述第二极耳(22)的长度为a2,0.2×a2≤m≤0.5×a2。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电芯结构,其特征在于,所述第一极耳(21)和所述第二极耳(22)之间的最小水平距离为h,0.3×l≤h≤0.5×l。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的电芯结构,其特征在于,所述极片(1)包括:
9.根据权利要求1至6中任一项所述的电芯结构,其特征在于,所述第一极耳(21)和/或所述第二极耳(22)的厚度为d,3μm≤d≤200μm。
10.一种电池,包括电芯结构,其特征在于,所述电芯结构为权利要求1至9中任一项所述的电芯结构。
技术总结
本发明公开了一种电芯结构及具有其的电池,电芯结构,包括:极片,极片包括沿长度方向相对设置的第一侧面和第二侧面;极耳,设置在极片上并与极片连接;其中,极耳包括第一极耳和第二极耳,第一极耳和第二极耳沿极片的长度方向间隔设置,第一极耳相对于第二极耳靠近第一侧面;第一极耳的中心线与第一侧面之间的水平距离为X1,第一侧面和第二侧面之间的水平距离为L,0.2×L≤X1≤0.3×L。本发明解决了现有技术中的电芯结构的使用安全性较低的问题。
技术研发人员:臧世伟,请求不公布姓名,请求不公布姓名
受保护的技术使用者:重庆金美新材料科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/18
技术研发人员:臧世伟,请求不公布姓名,请求不公布姓名
技术所有人:重庆金美新材料科技有限公司
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