极片、极组及叠片电芯的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种极片、极组及叠片电芯。


背景技术：

2.phev(plug-in hybrid electric vehicle)插电式混合动力汽车和hev(hybrid electric vehicle)混合动力汽车一样，有燃油发动机和驱动电机的存在。但phev和hev不同的是，phev的电池容量会更大，并且能够支持长时间纯电行驶，同时还会额外多出连接外部电源的充电机构。所以phev既能当纯电动车驾驶，也可以当成传统汽油车驾驶，使phev车型既能提供电动车的轻快驾驶体验，又能避免里程焦虑，因此受到了消费者的广泛关注。
3.但在phev车辆电池电能耗尽时，如果不能及时使用充电桩充电，仅依靠发动机和动能回收装置充电，反而会增加车辆燃油经济性和实际的驾驶体验。因此，phev同样需求更加安全和快速的充电能力，以及在车辆使用过程中提供足够功率性能。但现有的叠片电芯中电流分布不均匀，充放电速率慢。
4.因此，急需提供一种极片、极组及叠片电芯，以在一定程度上解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种极片、极组及叠片电芯，以在一定程度上优化极片结构，改善极片表面电流密度分布，提升叠片电芯的性能。
6.本实用新型提供的一种极片，包括极片主体，所述极片主体包括覆层部和极耳部；所述极耳部在第一方向上连接于所述覆层部的一端，所述极耳部在第二方向上的尺寸与所述覆层部在所述第二方向上的尺寸相同；所述第一方向与所述第二方向形成角度。
7.其中，所述极耳部在远离所述覆层部的一端形成有豁口部，所述豁口部设置在远离所述覆层部的一侧的边缘且贯穿所述极耳部。
8.具体地，所述豁口部为多个，且多个所述豁口部沿所述第二方向间隔设置。
9.相对于现有技术，本实用新型提供的极片具有以下优势：
10.本实用新型提供的极片，包括极片主体，所述极片主体由覆层部和极耳部组成；所述极耳部在第一方向上连接于所述覆层部的一端，极耳部在第二方向上的尺寸与所述覆层部在所述第二方向上的尺寸相同；第一方向与第二方向形成角度。
11.由此分析可知，通过极片主体上与覆层部相连接的极耳部，且极耳部在第二方向上的尺寸与覆层部在第二方向上尺寸相同，从而能够提高极耳部的面积，进而能够在一定程度上改善极片主体的表面电流密度分布，缓解极片主体的覆层部出现局部失效的问题，并且还能够提升过流面积，使自身的热量分布更加均匀。
12.此外，本实用新型还提供一种极组，包括多个上述的极片、隔膜及绝缘绑带；多个所述极片分别形成为多个正极片和多个负极片，多个所述正极片和多个所述负极片交替堆叠设置，多个所述正极片堆叠后的多个所述极耳部形成正极极耳，多个所述负极片堆叠后
的多个所述极耳部形成负极极耳；所述隔膜位于相邻的所述正极片和所述负极片之间，所述绝缘绑带将交替堆叠的多个所述正极片和多个所述负极片捆绑形成所述极组。
13.其中，所述正极极耳和所述负极极耳形成于所述极组的相对两端，且所述正极极耳和所述负极极耳均位于所述极组在厚度方向上的一侧。
14.具体地，本实用新型提供的极组，还包括正极连接片和负极连接片，所述正极连接片与所述正极极耳的一侧相连接，所述负极连接片与所述负极极耳的一侧相连接。
15.进一步地，本实用新型提供的极组，还包括第一保护片和第二保护片，所述第一保护片与所述正极极耳背离所述正极连接片的一侧相贴合，所述第二保护片与所述负极极耳背离所述负极连接片的一侧相贴合。
16.更进一步地，所述正极连接片和所述负极连接片均包括接触部和连接部，且所述接触部的一端与所述连接部相连接，并形成l形结构；所述接触部与所述正极极耳或所述负极极耳相接触，以使所述连接部位于所述极组的侧部。
17.更进一步地，本实用新型提供的极组，还包括包覆膜，且所述包覆膜缠绕于所述极组的外围。
18.采用多个上述极片分别形成的多个正极片和多个负极片的交替堆叠，并在相邻的正极片和负极片之间设置隔膜，能够形成极组，而通过本技术提供的绝缘绑带进行绑扎，能够将隔膜的尾部与正极片和负极片进行固定，从而能够在一定程度上避免形成的极组中的极片滑动或散落的问题。而形成的极组能够支持高功率充放电，且提升整体使用寿命和安全性。
19.本实用新型还提供一种叠片电芯，包括上述的极组以及盖板和外壳；所述极组为多个，且多个所述极组并联设置，多个并联设置的所述极组设置在外壳内，且所述盖板盖设在外壳的端部；所述盖板上设有对应所述正极连接片和所述负极连接片的极柱以及注液孔和防爆阀。
20.采用本技术提供的极组的叠片电芯，由于多个机组并联设置，因此，能够在一定程度上保证极组的齐整度，从而提升整体叠片电芯的安全性和性能。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施方式，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。
22.图1为本实用新型实施例提供的极片的结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例提供的极片具有豁口部的结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例提供的极组第一视角的结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例提供的极组第二视角的结构示意图；
26.图5为本实用新型实施例提供的极组中正负极极耳另一种设置方式的第二视角结构示意图；
27.图6为本实用新型实施例提供的极组中正负极极耳设有保护片的结构示意图；
28.图7为本实用新型实施例提供的两个极组并联的结构示意图；
29.图8为本实用新型实施例提供的极组中对置出极耳型的连接片示意图；
30.图9为本实用新型实施例提供的极组中同侧出极耳型的连接片示意图；
31.图10为本实用新型实施例提供的叠片电芯中同侧出极耳型的盖板结构示意图；
32.图11为本实用新型实施例提供的叠片电芯中同侧出极耳型的外壳结构示意图；
33.图12为本实用新型实施例提供的叠片电芯中对置出极耳型的正极盖板结构示意图；
34.图13为本实用新型实施例提供的叠片电芯中对置出极耳型的负极盖板结构示意图；
35.图14为本实用新型实施例提供的叠片电芯中对置出极耳型的外壳结构示意图。
36.图中：1-极片主体；101-覆层部；102-极耳部；1021-豁口部；2-极组；201-正极极耳；202-负极极耳；203-正极连接片；2031-接触部；2032-连接部；204-负极连接片；205-第一保护片；206-第二保护片；207-包覆膜；3-绝缘绑带；4-盖板；401-正极盖板；402-负极盖板；403-正极极柱；404-负极极柱；405-防爆阀；406-注液孔；5-外壳；501-敞口部；
37.s1-第一方向；s2-第二方向。
具体实施方式
38.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
39.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
41.在本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。
43.为了易于描述，在这里可使用诸如“在
……
之上”、“上部”、“在
……
之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。
44.在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
45.由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。
46.这里所描述的示例的特征可按照在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本技术的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
47.图1为本实用新型实施例提供的极片第一视角的整体结构示意图。
48.如图1所示，本实用新型提供一种极片，包括极片主体1，极片主体1包括覆层部101和极耳部102；极耳部102在第一方向s1上连接于覆层部101的一端，极耳部102在第二方向s2上的尺寸与覆层部101在第二方向s2上的尺寸相同，第一方向s1与第二方向s2形成角度。
49.相对于现有技术，本实用新型提供的极片具有以下优势：
50.本实用新型提供的极片，通过极片主体1上与覆层部101相连接的极耳部102，且极耳部102在第二方向s2上的尺寸与覆层部101在第二方向s2上尺寸相同，从而能够提高极耳部102的面积，进而能够在一定程度上改善极片主体1的表面电流密度分布，缓解极片主体1的覆层部101出现局部失效的问题，并且还能够提升过流面积，使自身的热量分布更加均匀。
51.此处需要补充说明的是，优选地，本技术中的极片主体1的横截面呈矩形，因此，本技术中的第一方向s1为极片主体1的长度方向，第二方向s2为极片主体1的宽度方向，即本技术中的极耳部102可以理解为极片主体1未覆盖浆料的区域。
52.图2为本实用新型实施例提供的极片具有豁口部的结构示意图。
53.其中，如图2所示，本技术中的极耳部102上形成有豁口部1021，豁口部1021远离覆层部101的一端沿第一方向s1延伸并贯穿极耳部102远离覆层部101的一侧的边缘。
54.由于上述方案采用全极耳形式，因此，能够提供较大的充放电效率。而在此种实施方式中，通过在极耳部102上形成的豁口部1021一方面能够保证散热效果，另一方面，也能够更好地匹配充放电效率需求较低的情况。
55.此处需要补充说明的是，优选地，本技术中的豁口部1021呈矩形，且极耳部102上可以根据需求，形成多个沿第二方向s2间隔设置的豁口部1021。进一步优选地，本技术中的多个豁口部1021等间隔设置。
56.图3为本实用新型实施例提供的极组第一视角的结构示意图。
57.此外，如图3所示，本实用新型提供一种极组2，包括多个上述的极片、隔膜及绝缘
绑带3；多个极片分别形成为多个正极片和多个负极片，多个正极片和多个负极片交替堆叠设置，多个正极片堆叠后的多个极耳部102形成正极极耳201，多个负极片堆叠后的多个极耳部102形成负极极耳202；隔膜位于相邻的正极片和负极片之间，绝缘绑带3将交替堆叠的多个正极片和多个负极片捆绑形成极组2。
58.采用多个上述极片分别形成的多个正极片和多个负极片的交替堆叠，并在相邻的正极片和负极片之间设置隔膜，能够形成极组2，而通过本技术提供的绝缘绑带3进行绑扎，能够将隔膜的尾部与正极片和负极片进行固定，从而能够在一定程度上避免形成的极组2中的极片滑动或散落的问题。而形成的极组2能够支持高功率充放电，且提升整体使用寿命和安全性。
59.如图3所示，本技术中形成极组2的多个正极片和负极片采用依次颠倒并交替堆叠的方式形成。而本技术中的隔膜可以为一条完整隔膜带，且呈s形布置，正极片和负极片依次交替设置，之后通过绝缘绑带3进行捆扎，形成极组2。
60.本技术中多个正极片对齐设置，多个负极片对齐设置，从而能够形成整齐的正极极耳201和整齐的负极极耳202。
61.此处需要补充说明的是，本技术中的绝缘绑带3为绝缘胶带，且如图3所示，本技术中的绝缘绑带3沿极组2的长度方向间隔设有多个，设置多个绝缘绑带3能够进一步地提升极片之间的稳定性，避免极片的滑动和散落。
62.图4为本实用新型实施例提供的极组第二视角的结构示意图；图为本实用新型实施例提供的两个极组并联的结构示意图。
63.其中，如图4所示，提供一种正极极耳201和负极极耳202的形成方式，即正极极耳201和负极极耳202形成于极组2的相对两端，且正极极耳201和负极极耳202均位于极组2在厚度方向上的一侧。
64.如图4结合图7所示，提供一种正极极耳201和负极极耳202均位于极组2在厚度方向上的一侧的设置方式，此种方式采用偏心预焊方式形成，而形成于极组2在厚度方向上的一侧的正极极耳201和负极极耳202能够更好地进行两个或多个极组2的并联。
65.图5为本实用新型实施例提供的极组中正负极极耳另一种设置方式的第二视角结构示意图。
66.此处需要补充说明的是，如图5所示，本技术提供了正极极耳201和负极极耳202的另一种设置方式，即如图5所示出的正极极耳201和负极极耳202均位于极组2厚度方向上的中间位置，而此种设置方式可以除较难进行两个或多个极组2的并联连接外，其他功能和效果与上述方式一致。
67.需要进一步补充说明的是，本技术中多个正极片和多个负极片均通过超声焊的方式进行连接，以形成正极极耳201和负极极耳202。若采用正极极耳201和负极极耳202位于极组2厚度方向上的一侧的设置方式，且将两个极组2进行并联时，仍通过焊接的方式将两个极组2的正极极耳201相焊接，两个负极极耳202相焊接。
68.图8为本实用新型实施例提供的极组中对置出极耳型的连接片示意图；图9为本实用新型实施例提供的极组中同侧出极耳型的连接片示意图。
69.具体地，如图8结合图9所示，本实用新型提供的极组2，还包括正极连接片203和负极连接片204，正极连接片203与正极极耳201的一侧相连接，负极连接片204与负极极耳202
的一侧相连接。
70.本技术中正极连接片203的一侧与正极极耳201相连接，另一侧与盖板4上的正极极柱403相连接，负极连接片204的一侧与负极极耳202相连接，另一侧与盖板4上的负极极柱404相连接。
71.此处需要补充说明的是，本技术中，正极连接片203与正极极耳201和正极极柱403的连接均为焊接，负极连接片204与负极极耳202和负极极柱404的连接均为焊接。
72.如图8结合图9所示，本技术提供了两种正极连接片203和负极连接片204的形式。其中图8示出的为对置出极耳型连接片，能够兼容正负极极柱404对置电芯，而如图9所示出的为同侧出极耳型连接片，能够适配正负极极柱404同侧电芯。
73.此处需要补充说明的是，当申请中的连接片为同侧出极耳型连接片时，正极连接片203和负极连接片204均包括接触部2031和连接部2032，接触部2031与连接部2032呈l形结构，且接触部2031与正极极耳201或负极极耳202相接触，以使连接部2032位于极组2的侧部，使正极连接片203的连接部2032和负极连接片204的连接部2032位于极组2的同侧，从而能够实现正负极连接片204与正负极极柱404之间的同侧连接。
74.优选地，如图8结合图9所示，本技术中还包括包覆膜207，且包覆膜207缠绕于极组2的外围。进一步优选地，本技术中的包覆膜207为麦拉膜，采用麦拉膜能够在一定程度上保证极组2和外壳5及盖板4之间的绝缘性，避免了极组2在进入外壳5的过程中被划伤而产生安全隐患的问题。
75.此处需要补充说明的是，本技术中的包覆膜207可以缠绕一层，当正极片、负极片以及隔膜布置完成通过绝缘绑带3捆扎完成，且正极极耳201和负极极耳202与对应的正极连接片203和负极连接片204焊接完成后，进行包覆膜207的缠绕。
76.图6为本实用新型实施例提供的极组中正负极极耳设有保护片的结构示意图。
77.进一步地，如图6所示，本实用新型提供的极组2，还包括第一保护片205和第二保护片206，第一保护片205与正极极耳201背离正极连接片203的一侧相贴合，第二保护片206与负极极耳202背离负极连接片204的一侧相贴合。
78.通过在正极极耳201上设置第一保护片205以及负极极耳202上设置第二保护片206，能够在正极极耳201和负极极耳202进行预焊和终焊的过程中，对正负极极耳202进行保护，避免焊接过程中极耳撕裂的问题，保证极耳的焊接强度。
79.图10为本实用新型实施例提供的叠片电芯中同侧出极耳型的盖板结构示意图；图11为本实用新型实施例提供的叠片电芯中同侧出极耳型的外壳结构示意图；图12为本实用新型实施例提供的叠片电芯中对置出极耳型的正极盖板结构示意图；图13为本实用新型实施例提供的叠片电芯中对置出极耳型的负极盖板结构示意图；图14为本实用新型实施例提供的叠片电芯中对置出极耳型的外壳结构示意图。
80.如图10-图14所示，本实用新型还提供一种叠片电芯，包括上述的极组2以及盖板4和外壳5；极组2为多个，且多个极组2并联设置，多个并联设置的极组2设置在外壳5内，且盖板4盖设在外壳5的端部；盖板4上设有对应正极连接片203和负极连接片204的极柱以及注液孔406和防爆阀405。
81.当本技术中的正极连接片203和负极连接片204采用同侧形式时，本技术中采用如图10所示的盖板4结构以及如图11所示的外壳5结构。其中，外壳5具有敞口部501，盖板4盖
设在敞口部501处形成整体电芯的壳体。
82.安装时，先将同侧出极耳极组2放入外壳5中，再将正极连接片203与负极连接片204分别与盖板4上的正极极柱403和负极极柱404相焊接，最后再将盖板4敢接在外壳5上完成叠片电芯的组装。
83.当本技术中的正极连接片203和负极连接片204采用对置形式时，本技术中采用如图12示出的正极盖板401、如图13所示出的负极盖板402以及如图14所示的外壳5。其中，正极盖板401和负极盖板402分别设置在外壳5的两端，且对应外壳5内设置的对置形极组2的正极极耳201和负极极耳202设置。
84.安装时，先将极组2放入外壳5中，再将正极片接片与正极盖板401上的正极极耳201相焊接，负极连接片204与负极盖板402上的负极极柱404相焊接，最后将正极盖板401和负极盖板402分别焊接在外壳5上，完成此种方式的叠片电芯的组装。
85.此处需要补充说明的是，本技术中盖板4上均形成有注液孔406和防爆阀405，注液孔406用于向外壳5内注入电池液，而防爆阀405能够在一定程度上避免叠片电芯内部异常而引起的安全事故。
86.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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。