多极耳电芯及多极耳电池的制作方法

多极耳电芯及多极耳电池
【技术领域】
1.本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种多极耳电芯及多极耳电池。


背景技术：

2.随着行业的发展，锂离子电池运用场景越来越广泛，运用领域越来越复杂，对锂离子电池的要求逐步由单一的容量指标升级为容量、寿命、安全、环境适应性能、高倍率充放等综合指标。市场常规采用单极耳、双极耳、多极耳的电池结构，极耳的增加有利于降低电池内阻、温升，提高倍率性能，然而，当极耳的数量较多时，极片在卷绕的过程中会出现某个极耳折叠隐藏到重叠的多个极耳中，导致隐藏的极耳不能焊接到整个极耳上，影响电池的电化学性能，并且，多个极耳在进行模切时，集流体模切的位置容易产生毛刺，会有刺穿隔膜的风险，引起短路，安全性差。
3.鉴于此，实有必要提供一种新型的多极耳电芯及多极耳电池以克服上述缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种多极耳电芯及多极耳电池，能够避免极片卷绕时某个极耳折叠隐藏而漏焊的问题，提高了电池的电化学性能，且能够防止极耳模切位置产生的毛刺刺穿隔膜，防止短路，提高了电池的安全性。
5.为了实现上述目的，第一方面，本实用新型提供一种多极耳电芯，包括正极片、隔膜及负极片，所述正极片的一侧间隔设置有若干个高度不同的正极极耳，所述正极极耳与所述正极片的连接位置涂布有第一保护层，所述负极片的一侧间隔设置有若干个高度不同的负极极耳，所述正极片、隔膜及负极片依次叠放并卷绕形成所述电芯，所述正极片与所述负极片叠放后所述正极极耳与所述负极极耳交错设置，且所述正极片卷绕后若干个正极极耳位置重叠且均焊接至总正极耳，所述负极片卷绕后若干个负极极耳位置重叠且均焊接至总负极耳。
6.在一个优选实施方式中，若干个正极极耳的高度在所述正极片的中心至两侧的方向上逐渐减小。
7.在一个优选实施方式中，若干个负极极耳的高度在所述负极片的中心至两侧的方向上逐渐减小。
8.在一个优选实施方式中，所述负极极耳与所述负极片的连接位置涂布有第二保护层，所述第一保护层及第二保护层均为陶瓷保护层。
9.在一个优选实施方式中，所述正极片包括正极集流体及涂布在正极集流体表面的正极活性材料层，所述正极集流体为涂碳铝箔，所述第一保护层涂布在所述正极集流体上。
10.在一个优选实施方式中，所述负极片包括负极集流体及涂布在负极集流体表面的负极活性材料层，所述负极集流体为涂碳铜箔，所述第二保护层涂布在所述负极集流体上。
11.在一个优选实施方式中，所述隔膜为pe隔膜，或pp隔膜，或pp和pe混合复合拉伸隔膜，或由pe或pp隔膜为基材涂敷陶瓷或pvdf层的复合隔膜，或由pp和pe混合复合拉伸隔膜
为基材涂敷陶瓷或pvdf层的复合隔膜，所述隔膜的厚度为7～30μm。
12.第二方面，本实用新型提供一种多极耳电池，包括上述第一方面任意一项实施方式所述的多极耳电芯。
13.相比于现有技术，本实用新型提供的多极耳电芯及多极耳电池，正极片的一侧间隔设置有若干个高度不同的正极极耳，所述负极片的一侧间隔设置有若干个高度不同的负极极耳，所述正极片与所述负极片叠放后所述正极极耳与所述负极极耳交错设置，所述正极片卷绕后若干个正极极耳位置重叠且均焊接至总正极耳进而引出电池正极，所述负极片卷绕后若干个负极极耳位置重叠且均焊接至总负极耳进而引出电池负极，采用高度不同的极耳能够避免极片卷绕时某个极耳折叠隐藏而漏焊的问题，提高了电池的电化学性能，并且，所述正极极耳与所述正极片的连接位置涂布有第一保护层，所述负极极耳与所述负极片的连接位置涂布有第二保护层，第一保护层及第二保护层能够避免极耳模切位置产生的毛刺刺穿隔膜，防止短路，提高了电池的安全性。
【附图说明】
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
15.图1为本实用新型提供的多极耳电芯的分解结构图；
16.图2为本实用新型提供的多极耳电芯的展开结构图。
【具体实施方式】
17.下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
18.请参阅图1，其为本实用新型提供的多极耳电芯100的分解结构图。多极耳电芯100包括正极片10、隔膜20及负极片30。
19.请一并参阅图2，所述正极片10的一侧间隔设置有若干个高度不同的正极极耳11，所述正极极耳11与所述正极片10的连接位置涂布有第一保护层101，所述负极片30的一侧间隔设置有若干个高度不同的负极极耳31，所述正极片10、隔膜20及负极片30依次叠放并卷绕形成所述电芯100，所述正极片10与所述负极片30叠放后所述正极极耳11与所述负极极耳31交错设置，且所述正极片10卷绕后若干个正极极耳11位置重叠且均焊接至总正极耳进而引出电池正极，所述负极片30卷绕后若干个负极极耳31位置重叠且均焊接至总负极耳进而引出电池负极。
20.本实用新型提供的多极耳电芯100，正极片10的一侧间隔设置有若干个高度不同
的正极极耳11，所述负极片30的一侧间隔设置有若干个高度不同的负极极耳31，所述正极片10与所述负极片30叠放后所述正极极耳11与所述负极极耳31交错设置，所述正极片10卷绕后若干个正极极耳11位置重叠且均焊接至总正极耳进而引出电池正极，所述负极片30卷绕后若干个负极极耳31位置重叠且均焊接至总负极耳进而引出电池负极，采用高度不同的极耳能够避免极片卷绕时某个极耳折叠隐藏而漏焊的问题，提高了电池的电化学性能，并且，所述正极极耳11与所述正极片10的连接位置涂布有第一保护层101，第一保护层101能够避免极耳模切位置产生的毛刺刺穿隔膜，防止短路，提高了电池的安全性。
21.本实施方式中，所述正极片10、隔膜20及负极片30依次叠放并卷绕形成所述电芯100，即电芯通过卷绕方式形成。在其他实施方式中，电芯还可以通过叠片方式形成，即所述正极片10、隔膜20及负极片30叠片后若干个正极极耳11位置重叠且均焊接至总正极耳进而引出电池正极，若干个负极极耳31位置重叠且均焊接至总负极耳进而引出电池负极。
22.所述正极片10包括正极集流体12及涂布在正极集流体12表面的正极活性材料层13，所述正极集流体10为涂碳铝箔，所述第一保护层101涂布在所述正极集流体12上。进一步地，所述负极片30包括负极集流体32及涂布在负极集流体32表面的负极活性材料层33，所述负极集流体32为涂碳铜箔，所述第二保护层301涂布在所述负极集流体32上。
23.具体的，采用涂碳箔材替代常的双面光或单面光压延箔材作为电池的集流体，利用功能涂层(涂炭层)对箔材集流体进行表面处理，即将分散好的纳米导电石墨和碳包覆粒，均匀、细腻地涂覆在铝箔/铜箔上，该种结构能提供极佳的静态导电性能，收集活性物质的微电流，从而可以大幅度降低正/负极材料和集流体之间的接触电阻，并能提高两者之间的附着能力，可减少粘结剂的使用量，提高活性物质与集流体的粘附力，保护集流体不被电解液腐蚀，进而使电池的整体性能产生显著的提升。
24.本实施方式中，所述负极极耳31与所述负极片30的连接位置涂布有第二保护层301，所述第一保护层101及第二保护层102均为陶瓷保护层，在第一保护层101及第二保护层102的位置模切出多个极耳，能够避免模切边缘产生毛刺，进而防止毛刺刺破隔膜30影响电芯的安全性能，并且，陶瓷保护层还能够起到绝缘作用，避免电芯内部短路。
25.进一步地，若干个正极极耳11均匀间隔设置，若干个正极极耳11的高度在所述正极片10的中心至两侧的方向上逐渐减小。若干个负极极耳31均匀间隔设置，若干个负极极耳31的高度在所述正极片10的中心至两侧的方向上逐渐减小。如此设计，在极片的卷绕过程中，有利于展现多个极耳的位置情况，防止极耳隐藏漏焊，提高了电池的电化学性能。
26.所述隔膜20为pe(聚乙烯)隔膜，或pp(聚丙烯)隔膜，或由pe或pp隔膜为基材涂敷陶瓷或pvdf(聚偏氟乙烯)层的复合隔膜，或由pp和pe混合复合拉伸膜为基材涂敷陶瓷或pvdf层的复合隔膜，所述隔膜20的厚度为7～30μm，隔膜采用高强度高孔隙率的pe材质或pp材质，或pp和pe混合复合拉伸的隔膜，具有较强的结构稳定性，且利于电解液浸润。所述的涂敷陶瓷或pvdf层的复合隔膜，包含单层或双层涂布陶瓷或pvdf层。
27.本实用新型还提供一种多极耳电池，包括上述任意一项实施方式所述的多极耳电芯。需要说明的是，本实用新型提供的多极耳电芯100的所有实施方式均适用于本实用新型提供的多极耳电池，且能够达到相同或相似的技术效果。
28.综上，本实用新型提供的多极耳电芯100及多极耳电池，正极片10的一侧间隔设置有若干个高度不同的正极极耳11，所述负极片30的一侧间隔设置有若干个高度不同的负极
极耳31，所述正极片10与所述负极片30叠放后所述正极极耳11与所述负极极耳31交错设置，所述正极片10卷绕后若干个正极极耳11位置重叠且均焊接至总正极耳进而引出电池正极，所述负极片30卷绕后若干个负极极耳31位置重叠且均焊接至总负极耳进而引出电池负极，采用高度不同的极耳能够避免极片卷绕时某个极耳折叠隐藏而漏焊的问题，提高了电池的电化学性能，并且，所述正极极耳11与所述正极片10的连接位置涂布有第一保护层101，所述负极极耳31与所述负极片30的连接位置涂布有第二保护层301，第一保护层101及第二保护层301能够避免极耳模切位置产生的毛刺刺穿隔膜，防止短路，提高了电池的安全性。
29.以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种多极耳电芯，其特征在于，包括正极片、隔膜及负极片，所述正极片的一侧间隔设置有若干个高度不同的正极极耳，所述正极极耳与所述正极片的连接位置涂布有第一保护层，所述负极片的一侧间隔设置有若干个高度不同的负极极耳，所述正极片、隔膜及负极片依次叠放并卷绕形成所述电芯，所述正极片与所述负极片叠放后所述正极极耳与所述负极极耳交错设置，且所述正极片卷绕后若干个正极极耳位置重叠且均焊接至总正极耳，所述负极片卷绕后若干个负极极耳位置重叠且均焊接至总负极耳。2.如权利要求1所述的多极耳电芯，其特征在于，若干个正极极耳的高度在所述正极片的中心至两侧的方向上逐渐减小。3.如权利要求2所述的多极耳电芯，其特征在于，若干个负极极耳的高度在所述负极片的中心至两侧的方向上逐渐减小。4.如权利要求1所述的多极耳电芯，其特征在于，所述负极极耳与所述负极片的连接位置涂布有第二保护层，所述第一保护层及第二保护层均为陶瓷保护层。5.如权利要求1所述的多极耳电芯，其特征在于，所述正极片包括正极集流体及涂布在正极集流体表面的正极活性材料层，所述正极集流体为涂碳铝箔，所述第一保护层涂布在所述正极集流体上。6.如权利要求4所述的多极耳电芯，其特征在于，所述负极片包括负极集流体及涂布在负极集流体表面的负极活性材料层，所述负极集流体为涂碳铜箔，所述第二保护层涂布在所述负极集流体上。7.如权利要求1所述的多极耳电芯，其特征在于，所述隔膜为pe隔膜，或pp隔膜，或pp和pe混合复合拉伸隔膜，或由pe或pp隔膜为基材涂敷陶瓷或pvdf层的复合隔膜，或由pp和pe混合复合拉伸隔膜为基材涂敷陶瓷或pvdf层的复合隔膜，所述隔膜的厚度为7～30μm。8.一种多极耳电池，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的多极耳电芯。

技术总结
本实用新型提供一种多极耳电芯及多极耳电池，包括正极片、隔膜及负极片，正极片的一侧间隔设置有若干个高度不同的正极极耳，正极极耳与正极片的连接位置涂布有第一保护层，负极片的一侧间隔设置有若干个高度不同的负极极耳，所述正极片与所述负极片叠放后所述正极极耳与所述负极极耳交错设置，且所述正极片卷绕后若干个正极极耳位置重叠且均焊接至总正极耳，所述负极片卷绕后若干个负极极耳位置重叠且均焊接至总负极耳。本实用新型能够避免极片卷绕时某个极耳折叠隐藏而漏焊的问题，提高了电池的电化学性能，且能够防止极耳模切位置产生的毛刺刺穿隔膜，防止短路，提高了电池的安全性。全性。全性。


技术研发人员：吴应强 黄谦 陈浩峰 梁向龙 胡万军
受保护的技术使用者：东莞市朗泰通科技股份有限公司
技术研发日：2022.11.11
技术公布日：2023/8/8