一种全极耳分焊的叠片电芯及电池的制作方法

本技术属于电池，具体涉及一种全极耳分焊的叠片电芯及电池。

背景技术：

1、随着新能源行业的快速发展，动力及储能市场对锂离子电池电芯能量密度的要求越来越高，在化学体系相近的情况下，提升电芯容量是一种有效的方式。目前结构上主流的方向为发展叠片电芯，通过充分利用电芯内部空间提升能量密度，现有的技术通常通过增加裸电芯的尺寸，或者并联更多的裸电芯的方式来提高单体电芯的容量，但由于现有电池由单侧出极耳的裸电芯连接形成，导致裸电芯构成的电池结构单一，同时极耳的布局会导致电流密度不均匀和热量集中的问题。

2、为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种电芯结构、电池及电池模组[202021393319.2]，包括电芯本体，所述电芯本体的至少两侧均设置有极性相异的极耳，所述极耳用于与其它的所述电芯本体并联。

3、上述方案在一定程度上解决了现有电池结构过于单一，提高了电池的灵活性的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如极耳设置不合理加大了电芯的极化阻抗以及散热困难等问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种全极耳分焊的叠片电芯。

2、本实用新型的另一个目的是针对上述问题，提供一种全极耳分焊的叠片电芯的电池。

3、为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：一种全极耳分焊的叠片电芯，包括电芯体，所述的电芯体具有若干依次叠加设置的极片组，每一个极片组具有上下叠加设置的正极极片和负极极片，且所述的正极极片和负极极片之间以及相邻的两个极片组之间通过隔膜件分隔，若干极片组中的一半极片组中的正极极片一端具有正极极耳且剩余的极片组中的正极极片一侧设有正极极耳，若干极片组中的一半极片组中的负极极片一端具有负极极耳且剩余的极片组中的负极极片一侧设有负极极耳，且位于同一组极片组内的正极极片上的正极极耳和负极极片上的负极极耳分别位于极片组两端或同一侧。极片组的极耳都是一半设置于极片头部，另一半设置于极片侧边，此设计有利于减少单个焊接位置的极耳层数，有效避免因电芯容量大、层数多导致的焊接问题，同时电芯体放电时极耳和焊接位置本身温升最高，焊接位置分散也有利于散热，减少高温导致的副反应和性能恶化，同时降低安全风险。

4、在上述的一种全极耳分焊的叠片电芯中，所述的极片组分为第一极片组和第二极片组，且所述的第一极片组和第二极片组自上向下一一交错设置；或者，n个上下依次叠加后的第一极片组与m个上下依次叠加后的第二极片组上下交错叠加设置，且n和m的数量分别大于或等于2。

5、在上述的一种全极耳分焊的叠片电芯中，所述的正极极片分为第一正极极片和第二正极极片，所述的正极极耳分为第一正极极耳和第二正极极耳，所述的负极极片分为第一负极极片和第二负极极片，所述的负极极耳分为第一负极极耳和第二负极极耳。正极极片和负极极片都有两种裁切方式，第一正极极片的第一正极极耳和第一负极极片的第一负极极耳分别位于电芯体的两端，以使电流密度更均匀，改善传统头部出正负极耳时，电流密度集中正头部导致的析锂等性能恶化问题。

6、在上述的一种全极耳分焊的叠片电芯中，所述的第一正极极耳设置在第一正极极片的一端，且所述的第二正极极耳设置在第二正极极片的一侧，所述的第一负极极耳设置在第一负极极片的一端，且所述的第二负极极耳设置在第二负极极片的一侧。

7、在上述的一种全极耳分焊的叠片电芯中，所述的第一正极极片和第一负极极片上下叠加设置在第一极片组内，所述的第二正极极片和第二负极极片上下叠加设置在第二极片组内。

8、在上述的一种全极耳分焊的叠片电芯中，所述的第一极片组内的第一正极极耳位于第一正极极片的一端且第一负极极耳位于第一负极极片远离第一正极极耳的一端，且所述的第一正极极耳和第一负极极耳对应设置在第一极片组两端。

9、在上述的一种全极耳分焊的叠片电芯中，所述的第二极片组内的第二正极极耳位于第二正极极片的一侧且第二负极极耳位于第二负极极片具有第二正极极耳的同一侧，且所述的第二正极极耳和第二负极极耳错位设置。

10、在上述的一种全极耳分焊的叠片电芯中，所述的隔膜件自上向下呈z字形折叠结构，所述的隔膜件分别设置于相邻的两个极片组之间、第一正极极片与第一负极极片之间以及第二正极极片和第二负极极片之间，且所述的隔膜件宽度大于第一正极极片、第一负极极片、第二正极极片以及第二负极极片的宽度。通过叠片的方式进行组装，利用隔膜件实现z字形折叠，此方式相较于卷绕方式可充分利用电芯方向铝壳的内部空间，提高能量密度，同时隔膜件拐角在侧边，避免了底部隔膜件对极片挤压变形，从而影响电芯性能。

11、在上述的一种全极耳分焊的叠片电芯中，相邻的两个第一极片组内的第一正极极耳上下对应设置，相邻的两个第一极片组内的第一负极极耳上下对应设置，相邻的两个第二极片组内的第二正极极耳上下对应设置，相邻的两个第二极片组内的第二负极极耳上下对应设置。

12、本电池，包括上述的一种全极耳分焊的叠片电芯。

13、与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：

14、1.该装置将极耳分别设置于电芯头部和侧边，有效改善电流密度不均匀和热量集中的问题。

15、2.该装置的电芯头部极耳在厚度方向可以位于同侧，相当于非全极耳，可以有效避免合芯后入壳时发生极耳倒插。

16、3.该装置通过隔膜件在电芯体宽度方向z字型折叠，隔膜件拐角位于侧边，不受重力挤压，底部隔膜贴胶后结构更加稳定，不会受重力挤压影响。

技术特征：

1.一种全极耳分焊的叠片电芯，包括电芯体(1)，所述的电芯体(1)具有若干依次叠加设置的极片组(2)，每一个极片组(2)具有上下叠加设置的正极极片(3)和负极极片(4)，且所述的正极极片(3)和负极极片(4)之间以及相邻的两个极片组(2)之间通过隔膜件(5)分隔，其特征在于，若干极片组(2)中的一半极片组(2)中的正极极片(3)一端具有正极极耳(31)且剩余的极片组(2)中的正极极片(3)一侧设有正极极耳(31)，若干极片组(2)中的一半极片组(2)中的负极极片(4)一端具有负极极耳(41)且剩余的极片组(2)中的负极极片(4)一侧设有负极极耳(41)，且位于同一组极片组(2)内的正极极片(3)上的正极极耳(31)和负极极片(4)上的负极极耳(41)分别位于极片组(2)两端或同一侧。

2.根据权利要求1所述的一种全极耳分焊的叠片电芯，其特征在于，所述的极片组(2)分为第一极片组(6)和第二极片组(7)，且所述的第一极片组(6)和第二极片组(7)自上向下一一交错设置；或者，n个上下依次叠加后的第一极片组(6)与m个上下依次叠加后的第二极片组(7)上下交错叠加设置，且n和m的数量分别大于或等于2。

3.根据权利要求2所述的一种全极耳分焊的叠片电芯，其特征在于，所述的正极极片(3)分为第一正极极片(32)和第二正极极片(33)，所述的正极极耳(31)分为第一正极极耳(34)和第二正极极耳(35)，所述的负极极片(4)分为第一负极极片(42)和第二负极极片(43)，所述的负极极耳(41)分为第一负极极耳(44)和第二负极极耳(45)。

4.根据权利要求3所述的一种全极耳分焊的叠片电芯，其特征在于，所述的第一正极极耳(34)设置在第一正极极片(32)的一端，且所述的第二正极极耳(35)设置在第二正极极片(33)的一侧，所述的第一负极极耳(44)设置在第一负极极片(42)的一端，且所述的第二负极极耳(45)设置在第二负极极片(43)的一侧。

5.根据权利要求3或4所述的一种全极耳分焊的叠片电芯，其特征在于，所述的第一正极极片(32)和第一负极极片(42)上下叠加设置在第一极片组(6)内，所述的第二正极极片(33)和第二负极极片(43)上下叠加设置在第二极片组(7)内。

6.根据权利要求3或4所述的一种全极耳分焊的叠片电芯，其特征在于，所述的第一极片组(6)内的第一正极极耳(34)位于第一正极极片(32)的一端且第一负极极耳(44)位于第一负极极片(42)远离第一正极极耳(34)的一端，且所述的第一正极极耳(34)和第一负极极耳(44)对应设置在第一极片组(6)两端。

7.根据权利要求3或4所述的一种全极耳分焊的叠片电芯，其特征在于，所述的第二极片组(7)内的第二正极极耳(35)位于第二正极极片(33)的一侧且第二负极极耳(45)位于第二负极极片(43)具有第二正极极耳(35)的同一侧，且所述的第二正极极耳(35)和第二负极极耳(45)错位设置。

8.根据权利要求3或4所述的一种全极耳分焊的叠片电芯，其特征在于，所述的隔膜件(5)自上向下呈z字形折叠结构，所述的隔膜件(5)分别设置于相邻的两个极片组(2)之间、第一正极极片(32)与第一负极极片(42)之间以及第二正极极片(33)和第二负极极片(43)之间，且所述的隔膜件(5)宽度大于第一正极极片(32)、第一负极极片(42)、第二正极极片(33)以及第二负极极片(43)的宽度。

9.根据权利要求8所述的一种全极耳分焊的叠片电芯，其特征在于，相邻的两个第一极片组(6)内的第一正极极耳(34)上下对应设置，相邻的两个第一极片组(6)内的第一负极极耳(44)上下对应设置，相邻的两个第二极片组(7)内的第二正极极耳(35)上下对应设置，相邻的两个第二极片组(7)内的第二负极极耳(45)上下对应设置。

10.一种电池，其特征在于，包含权利要求1-9中任意一项所述的一种全极耳分焊的叠片电芯。

技术总结
本技术涉及一种全极耳分焊的叠片电芯及电池。它解决了现有极耳设置不合理加大了电芯的极化阻抗以及散热困难等技术问题。包括电芯体，电芯体具有若干依次叠加设置的极片组，每一个极片组具有上下叠加设置的正极极片和负极极片，正极极片和负极极片之间以及相邻的两个极片组之间通过隔膜件分隔，若干极片组中的一半极片组中的正极极片一端具有正极极耳且剩余的极片组中的正极极片一侧设有正极极耳，若干极片组中的一半极片组中的负极极片一端具有负极极耳且剩余的极片组中的负极极片一侧设有负极极耳。优点在于：该装置将极耳分别设置于电芯头部和侧边，有效改善电流密度不均匀和热量集中的问题，同时可以有效避免合芯后入壳时发生极耳倒插。

技术研发人员：段煜,占莎,霍涛涛
受保护的技术使用者：江苏天合储能有限公司
技术研发日：20230814
技术公布日：2024/2/29