一种改善短路失效的电芯和锂电池的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池的技术领域，具体地，主要涉及一种改善短路失效的电芯和锂电池。


背景技术：

2.随着电子设备越来越广泛的使用，锂离子电池的安全性能越来越受到重视。受应用场景的限制，有些类型的电池尺寸窄而长，从而这种电池的极耳通常也比较薄且窄，其典型的代表如刀片电池。
3.例如，授权公告号为cn217035798u的中国专利文件公开了一种刀片电池的电芯结构及刀片电池，包括电芯单元，电芯单元包括：壳体、第一电芯、第二电芯、正极极柱和负极极柱，壳体厚度方向上的一端面上设有第一安装孔和第二安装孔；第一电芯和第二电芯在长度方向上并排设于壳体中，第一电芯与第二电芯的相邻端通过正极极耳和负极极耳电连接；正极极柱与正极极耳相连，且穿出第一安装孔，负极极柱与负极极耳相连，且穿出第二安装孔。这种刀片电芯及电池解决了电流不均以及裸电芯入壳困难的问题。
4.然而，由于现有的负极极耳多采用镍极耳，载流能力较差，因此在尺寸不变的条件下，很容易出现极耳过热导致高温短路测试失效的情况；目前改善方法通常是加宽、加厚极耳，但是，受电池尺寸限制，极耳厚度和宽度调整的空间非常有限，内阻降低仅约30％左右，发热降低并不明显。而且随着极耳厚度增加，焊接间隙变小，极耳的焊接难度会变得越来越大。
5.有鉴于此，需要对现有的电芯及锂电池进行改进。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种改善短路失效的电芯和锂电池，以解决现有的电芯和锂电池载流能力差、发热高、容易短路失效的问题。
7.本实用新型公开的一种改善短路失效的电芯，包括极片、隔膜和极耳，所述极片包括正极极片和负极极片，所述极耳包括正极极耳和负极极耳，所述负极极耳连接在所述负极极片上；所述负极极耳设置有至少两个，所述负极极耳之间设置有间隙，所述负极极耳采用铜镀镍材料。
8.优选地，所述负极极耳之间沿着垂直于负极极耳表面的方向重叠对应设置。
9.优选地，所述负极极耳上设置有极耳胶。
10.优选地，相邻的所述负极极耳的所述极耳胶之间相互接触融合。
11.优选地，所述负极极片为带状长片，所述负极极耳设置有两个，其中一个所述负极极耳设置在所述负极极片长度方向的一端，另一个所述负极极耳设置在所述负极极片长度方向的另一端。
12.优选地，所述负极极片为带状长片，所述负极极耳设置有两个，其中一个所述负极极耳设置在所述负极极片长度方向的一端，另一个所述负极极耳设置在所述负极极片长度
方向的中间位置。
13.优选地，所述极片和隔膜按照正极极片-隔膜-负极极片-隔膜-正极极片的顺序依次叠放。
14.优选地，所述极片和隔膜按照正极极片-隔膜-负极极片-隔膜-正极极片的顺序依次叠放并卷绕。
15.优选地，所述极耳胶为pp胶。
16.本实用新型公开一种锂电池，包括上述任一种所述的改善短路失效的电芯。
17.本技术的有益效果在于：
18.在电芯上设置两个或多个极耳，极耳与极耳之间为并联的关系，从而能够对负极的电流进行分流，若在电芯上设置n个负极极耳，那么每个极耳上的电流i是原来的1/n，根据电阻的电功率公式p＝i2×
r，单个负极极耳的发热量将极大降低，且由于负极极耳采用铜镀镍材料极大降低了内阻，因此每个负极极耳的发热量更小，保证了电芯及锂电池能够顺利通过短路测试，且有利于电芯和锂电池在使用时保持稳定高效的供电效果，从而解决了现有窄长型锂离子电池载流能力差、发热高、容易短路失效的问题。
附图说明
19.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
20.图1为实施例1的电芯的主视图；
21.图2为实施例1的电芯的俯视图；
22.图3为实施例1的电芯中负极极片与负极极耳的示意图；
23.图4为实施例1的电芯中正极极片与正极极耳的示意图；
24.图5为实施例2的电芯中负极极片与负极极耳的示意图；
25.图6为实施例3的电芯中负极极片与负极极耳的示意图。
26.附图标记说明：1、极片；11、正极极片；12、负极极片；2、极耳；21、正极极耳；22、负极极耳；221、极耳胶。
具体实施方式
27.以下将以图式揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
28.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后
……
仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
29.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。
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，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
30.为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
31.实施例1
32.参照图1-4，为本实用新型公开的一种改善短路失效的电芯，包括极片1、隔膜(图中未示出)和极耳2，其中，极片1为带状长片，包括正极极片11和负极极片12，极耳2包括正极极耳21和负极极耳22，正极极耳21焊接在正极极片11上，负极极耳22焊接在负极极片12上，极片1和隔膜按照正极极片11-隔膜-负极极片12-隔膜-正极极片11的顺序依次叠放，或按照上述顺序叠放并卷绕形成电芯。为了降低负极极耳22的阻抗，负极极耳22采用铜镀镍材料，相比于纯镍极耳2，铜镀镍极耳2能够将极耳2的内阻r降低75％。
33.参照图1-4，为了使负极极耳22上通过的电流减小，每个电芯设置有至少两个的负极极耳22，负极极耳22上设置有极耳胶221，极耳胶221为pp胶，所有的负极极耳22之间沿着垂直于负极极耳22表面的方向重叠对应设置，即沿着平行于极耳22的厚度方向重叠对应设置，且相邻的负极极耳22之间设置有间隙，而相邻的负极极耳22上的极耳胶221相互接触，在压力和高温的作用下相互融合，使得负极极耳22之间的间隙能够得到支撑和保持，负极极耳22之间的间隙有利于负极极耳22在进行短路测试时散热更加迅速和充分，且预留了焊接空间。
34.实施例2
35.参照图5，本实施例与实施例1的区别在于，负极极耳22设置有两个，且其中一个负极极耳22设置在负极极片12长度方向的一端，另一个负极极耳22设置在负极极片12长度方向的另一端。
36.实施例3
37.参照图6，本实施例与实施例1的区别在于，负极极耳22设置有两个，且其中一个负极极耳22设置在负极极片12长度方向的一端，另一个负极极耳22设置在负极极片12长度方向的中间位置。
38.实施例4
39.本实施例公开一种锂离子电池，包括实施例1～3中任意一种电芯。
40.本实用新型的实施原理和有益效果是：在电芯上设置两个或多个负极极耳22，负极极耳22与负极极耳22之间为并联的关系，从而能够对负极的电流进行分流，若在电芯上设置n个负极极耳22，那么每个极耳2上的电流i是原来的1/n，根据电阻的电功率公式p＝i2×
r，单个负极极耳22的发热量将极大降低，且由于负极极耳22采用铜镀镍材料极大降低了内阻，因此每个负极极耳22的发热量更小，保证了电芯及锂电池能够顺利通过短路测试，且有利于电芯和锂电池在使用时保持稳定高效的供电效果，从而解决了现有窄长型锂离子电池载流能力差、发热高、容易短路失效的问题。
41.上仅为本实用新型的实施方式而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种改善短路失效的电芯，其特征在于，包括极片(1)、隔膜和极耳(2)，所述极片(1)包括正极极片(11)和负极极片(12)，所述极耳(2)包括正极极耳(21)和负极极耳(22)，所述负极极耳(22)连接在所述负极极片(12)上；所述负极极耳(22)设置有至少两个，所述负极极耳(22)之间设置有间隙，所述负极极耳(22)采用铜镀镍材料；所述负极极耳(22)之间沿着垂直于负极极耳(22)表面的方向重叠对应设置。2.根据权利要求1所述的改善短路失效的电芯，其特征在于，所述负极极耳(22)上设置有极耳胶(221)。3.根据权利要求2所述的改善短路失效的电芯，其特征在于，相邻的所述负极极耳(22)的所述极耳胶(221)之间相互接触融合。4.根据权利要求1所述的改善短路失效的电芯，其特征在于，所述负极极片(12)为带状长片，所述负极极耳(22)设置有两个，其中一个所述负极极耳(22)设置在所述负极极片(12)长度方向的一端，另一个所述负极极耳(22)设置在所述负极极片(12)长度方向的另一端。5.根据权利要求1所述的改善短路失效的电芯，其特征在于，所述负极极片(12)为带状长片，所述负极极耳(22)设置有两个，其中一个所述负极极耳(22)设置在所述负极极片(12)长度方向的一端，另一个所述负极极耳(22)设置在所述负极极片(12)长度方向的中间位置。6.根据权利要求1-5任一所述的改善短路失效的电芯，其特征在于，所述极片(1)和隔膜按照正极极片(11)、隔膜、负极极片(12)、隔膜和正极极片(11)的顺序依次叠放。7.根据权利要求1-5任一所述的改善短路失效的电芯，其特征在于，所述极片(1)和隔膜按照正极极片(11)、隔膜、负极极片(12)、隔膜和正极极片(11)的顺序依次叠放并卷绕。8.根据权利要求2或3所述的改善短路失效的电芯，其特征在于，所述极耳胶(221)为pp胶。9.一种锂电池，其特征在于，包括权利要求1-8任一所述的改善短路失效的电芯。

技术总结
本实用新型公开了一种改善短路失效的电芯和锂电池，属于锂电池的技术领域，主要技术方案包括极片、隔膜和极耳，所述极片包括正极极片和负极极片，所述极耳包括正极极耳和负极极耳，所述负极极耳连接在所述负极极片上；所述负极极耳设置有至少两个，所述负极极耳之间设置有间隙，所述负极极耳采用铜镀镍材料。本实用新型通过设置多个铜镀镍的负极极耳对电流进行分流，解决了现有窄长型锂离子电池载流能力差、发热高、容易短路失效的问题。容易短路失效的问题。容易短路失效的问题。


技术研发人员：杨超群 余志 陈丽辉 陈泉 凌中伦 王传宝
受保护的技术使用者：东莞锂威能源科技有限公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/9/16