本申请涉及电池领域,尤其涉及一种极耳、极片及电池。
背景技术:
随着人们对电芯大倍率充放电要求的提高,极耳的金属导电片厚度也要随之增加,其中,金属导电片侧边与密封胶的接触面成为水汽、电解液等渗透的潜在通道,是影响软包电芯封装可靠性的薄弱点之一。
在相关技术中,极耳存在封装不良、粘结力较弱等情况,其对封装可靠性的影响主要包括:一是在大倍率充放电过程中,由于极耳侧边密封胶的封装不均使水汽、电解液等容易沿着金属导电片侧边进行渗透,造成电芯失效或漏液;二是金属导电片与密封胶的粘接力不足导致封装不良,金属导电片易脱出。
软包锂离子电池的封装可靠性一直受到大家的重视,特别是应用于储能系统的软包锂离子电池,对封装的长期可靠性要求更加苛刻,因此提高极耳与包装袋的封装可靠性对于电池的安全性是至关重要的。
技术实现要素:
鉴于上述情况,有必要提供一种有利于提高封装的可靠性的极耳、极片及电池。
本申请的实施例提供了一种极耳,包括极耳本体,所述极耳本体包括第一端、第二端以及沿长度方向连接所述第一端及所述第二端的侧面,所述极耳还包括设置于所述侧面的多个凸起部和/或凹陷部,所述多个凸起部之间具有不同的最大高度,或者所述多个凹陷部之间具有不同的最大深度。
在一些实施例中,在所述极耳的长度方向上,所述多个凸起部和/或所述多个凹陷部间隔设置,且所述多个凸起部的最大高度或所述多个凹陷部的最大深度分别从所述第一端朝所述第二端递增。
在一些实施例中,靠近所述第一端的所述凸起部的最大高度与靠近所述第二端的所述凸起部的最大高度的比值大于1:4,或者靠近所述第一端的所述凹陷部的最大深度与靠近所述第二端的所述凹陷部的最大深度的比值大于1:4。
在一些实施例中,在所述极耳的长度方向上,所述多个凸起部和/或所述多个凹陷部间隔设置,且位于最外侧的所述凸起部的最大高度大于位于中间的所述凸起部的最大高度,或者位于最外侧的所述凹陷部的最大深度大于位于中间的所述凹陷部的最大深度。
在一些实施例中,位于最外侧的所述凸起部的最大高度与位于中间的所述凸起部的最大高度的比值大于1:4,或者最外侧的所述凹陷部的最大深度与位于中间的所述凹陷部的最大深度的比值大于1:4。
在一些实施例中,每个所述凸起部或所述凹陷部的横截面形状分别为半圆形、三角形、半椭圆形、梯形或楔形。
在一些实施例中,每个所述凸起部为横截面形状呈楔形的楔形体或每个所述凹陷部为横截面形状呈楔形的楔形槽,所述楔形体自所述侧面沿所述楔形体的最大高度方向向外逐渐减小,或所述楔形槽自所述侧面沿所述楔形体的最大深度方向向内逐渐减小,所述楔形体或所述楔形槽包括第一楔形部及第二楔形部,所述第一楔形部自所述侧面向外凸设或自所述侧面向内凹陷,所述第二楔形部设置于所述第一楔形部背离所述侧面的端面从而与所述第二楔形部呈阶梯状连接。
在一些实施例中,当所述凸起部或所述凹陷部的横截面形状为半圆形或半椭圆形时,所述半圆形或半椭圆形上的任意一点对应的弧度为θ,θ大于45度,且小于90度。
一种极片,包括集流体,所述极片还包括如上所述的极耳,所述极耳的第一端连接所述集流体。
一种电池,包括电芯、密封胶层及密封所述电芯的封装膜,所述电池还包括如上所述的极耳,所述极耳的第一端连接所述电芯,所述极耳的第二端穿过所述密封胶层伸至所述封装膜的外部,所述密封胶层粘结所述封装膜与所述极耳,且所述极耳与所述密封胶层接触的区域设有多个所述凸起部和/或所述凹陷部。
本申请的极耳、极片及电池,其在所述极耳本体的侧面上设置高度不同的凸起部及/或深度不同的凹陷部,在应用所述极耳的电芯进行封装时,所述凸起部及/或凹陷部增加了所述极耳与所述密封胶层的接触面积,进而提高了所述极耳与所述密封胶层的粘结力。而所述高度不同的凸起部或者深度不同的凹陷部则使所述极耳与所述密封胶层的配合更为牢固,在防止所述极耳的脱离的同时还能防止密封于封装膜中的液体沿所述极耳渗漏,进而提高封装的可靠性。
附图说明
图1为本申请第一实施例的极耳的结构示意图。
图2为本申请另一实施例的极耳的局部结构示意图。
图3为本申请第二实施例的极耳的结构示意图。
图4为本申请第三实施例的极耳的结构示意图。
图5为本申请第四实施例的极耳的结构示意图。
图6为本申请第五实施例的极耳的结构示意图。
图7为本申请第六实施例的极耳的结构示意图。
图8为本申请第七实施例的极耳的结构示意图。
图9为本申请一实施例的极耳的结构示意图。
图10为本申请另一实施例的极耳的结构示意图。
图11为本申请又一实施例的极耳的结构示意图。
图12为本申请一实施例的极耳的立体结构示意图。
图13为本申请另一实施例的极耳的立体结构示意图。
图14为本申请一实施例的极片的结构示意图。
图15为本申请一实施例的电池的结构示意图。
主要元件符号说明
极耳100
极耳本体10
第一端11
第二端13
侧面15
凸起部30a
凹陷部30b
长度方向x
第一楔形部31
第二楔形部33
极片200
电池300
电芯301
密封胶层302
封装膜303
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1至图10为根据本申请实施例的极耳的结构示意图,可理解为极耳的主视图,即多个凸起部30a和/或凹陷部30b设置在极耳本体10的侧面15上。
请参阅图1至图11,极耳100包括极耳本体10,所述极耳本体10包括第一端11、第二端13以及沿长度方向x连接所述第一端11与所述第二端13的侧面15。所述极耳100还包括设置于所述侧面15的多个凸起部30a和/或凹陷部30b,所述多个凸起部30a之间具有不同的最大高度或者所述凹陷部30b之间具有不同的最大深度。此处,所述凸起部30a的最大高度是指所述凸起部30a的最高点至所述侧面15的距离,所述凹陷部30b的最大深度是指所述凹陷部30b的最低点至所述侧面15的距离。
在一些实施例中,在所述极耳100的长度方向x上,所述多个凸起部30a和/或所述多个凹陷部30b间隔设置。所述多个凸起部30a的高度方向及所述多个凹陷部30b的深度方向垂直于所述长度方向x。
在一些实施例中,每个凸起部30a或者每个凹陷部30b沿所述长度方向x上的横截面形状可为半圆形、三角形(请参阅图9)、半椭圆形(请参阅图10)、梯形(请参阅图11)、圆弧形、椭圆弧形或者楔形。当所述凸起部30a或者凹陷部30b的横截面形状为圆弧形或者椭圆弧形时,所述圆弧形或者椭圆弧形上的任意一点与对应的圆心的连线与所述长度方向x的夹角定义为弧度θ。优选的,θ大于45度,且小于90度(请参阅图2)。
在第一实施例中,请参阅图1,所述多个凸起部30a在所述极耳100的长度方向x上间隔设置,并且所述多个凸起部30a的最大高度从所述第一端11朝所述第二端13递增。
在本实施例中,每一凸起部30a的横截面形状均呈半圆形,即每一凸起部30a均为半球体。
优选的,靠近所述第一端11的所述凸起部30a的最大高度与靠近所述第二端13的所述凸起部30a的最大高度的比值大于1:4。
在第二实施例中,请参阅图3,所述多个凹陷部30b在所述极耳100的长度方向x上间隔设置,并且所述多个凹陷部30b的最大深度从所述第一端11朝所述第二端13递增。
在本实施例中,每一凹陷部30b的横截面形状均呈半圆形。
优选的,靠近所述第一端11的所述凹陷部30b的最大深度与靠近所述第二端13的所述凹陷部30b的最大深度的比值大于1:4。
在第三实施例中,请参阅图4,所述极耳100包括多个凸起部30a及多个凹陷部30b,所述凸起部30a及所述凹陷部30b沿所述长度方向x依次交替设置。
优选的,所述多个凸起部30a的最大高度从所述第一端11朝所述第二端13依次递增,或者所述多个凹陷部30b的最大深度从所述第一端11朝所述第二端13递增。
在第四实施例中,请参阅图5,在所述极耳100的长度方向x上,所述多个凸起部30a间隔设置,并且位于最外侧的所述凸起部30a的最大高度大于位于中间的所述凸起部30a的最大高度。
优选的,位于最外侧的所述凸起部30a的最大高度与位于中间的所述凸起部30a的最大高度的比值大于1:4。
在第五实施例中,请参阅图6,在所述极耳100的长度方向x上,所述多个凹陷部30b间隔设置,并且位于最外侧的所述凹陷部30b的最大深度大于位于中间的所述凹陷部30b的最大深度。
优选的,位于最外侧的所述凹陷部30b的最大深度与位于中间的所述凹陷部30b的最大深度的比值大于1:4。
在第六实施例中,请参阅图7,不同于第一实施例的是,每一所述凸起部30a为横截面形状呈楔形的楔形体,所述楔形体自所述侧面15沿所述楔形体的最大高度方向向外逐渐减小。
优选的,在本实施例中,所述楔形体包括第一楔形部31及第二楔形部33。所述第一楔形部31自所述侧面15向外凸设,所述第二楔形部33设置于所述第一楔形部31背离所述侧面15的端面,并且所述第二楔形部33与所述第一楔形部31呈阶梯状连接。
在一些实施例中,所述极耳100可包括一个如上所述的横截面形状呈楔形的楔形体。
在第七实施例中,请参阅图8,不同于第二实施例的是,每一所述凹陷部30b为横截面形状呈楔形的楔形槽,所述楔形槽自所述侧面15沿所述楔形体的最大深度方向向内逐渐减小。
优选的,在本实施例中,所述楔形槽包括第一楔形部31及第二楔形部33。所述第一楔形部31自所述侧面15向内凹陷,所述第二楔形部33设置于所述第一楔形部31背离所述侧面15的端面,并且所述第二楔形部33与所述第一楔形部31呈阶梯状连接。
在一些实施例中,所述极耳100可包括一个如上所述的横截面形状呈楔形的楔形槽。
在一些实施例中,所述凸起部30a或所述凹陷部30b可呈点状分布于所述侧面15,如图12所示;在一些实施例中,所述凸起部30a或所述凹陷部30b也可呈环状绕所述侧面15设置,如图13所示。
请参阅图14,将上述各实施例的极耳100应用于极片200中。所述极片200还包括集流体(图未示出),所述极耳100的第一端11连接所述集流体。
请参阅图15,将上述各实施例的极耳100应用于电池300中。所述电池300还包括电芯301、密封胶层302及密封所述电芯301的封装膜303。所述极耳100的第一端11连接所述电芯301,所述极耳100的第二端13穿过所述密封胶层302伸至所述封装膜303的外部。所述密封胶层302粘结所述封装膜303与所述极耳100,并且所述极耳100与所述密封胶层302接触的区域设有多个所述凸起部30a或者所述凹陷部30b。
优选的,所述凸起部30a的最大高度或者所述凹陷部30b的最大深度小于所述密封胶层302的厚度的一半。
所述电池300还可包括电解液(图未示出),所述电解液密封于所述封装膜303中。
本申请的极耳100,其在所述极耳本体10的侧面15上设置最大高度不同的凸起部30a及/或最大深度不同的凹陷部30b,在应用所述极耳100的电芯进行封装时,所述凸起部30a及/或凹陷部30b增加了所述极耳100与所述密封胶层302的接触面积,进而提高了所述极耳100与所述密封胶层302的粘结力。且所述最大高度不同的凸起部30a或者最大深度不同的凹陷部30b可使所述极耳100与所述密封胶层302的配合更为牢固,在防止所述极耳100的脱离的同时还能防止密封于封装膜303中的液体沿所述极耳100渗漏以及外界水汽的渗入,进而提高电芯的可靠性。同时,所述最大高度不同的凸起部30a或者最大深度不同的凹陷部30b还可延长水汽、电解液等沿极耳侧边渗透的路径,可以进一步提高电芯的封装可靠性。
此外,所述多个凸起部30a的最大高度及/或所述多个凹陷部30b的最大深度从所述第一端11朝所述第二端13递增,位于最外侧的所述凸起部30a的最大高度大于位于中间的所述凸起部30a的最大高度,位于最外侧的所述凹陷部30b的最大深度大于位于中间的所述凹陷部30b的最大深度,阶梯状的楔形体或者楔形槽以及θ大于45度且小于90度等,均能够分别进一步地提高所述极耳100与所述密封胶层302密封的牢靠性,进而可以进一步提高电芯的封装可靠性。
另外,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本申请的技术构思做出其它各种相应的改变与变形,而所有这些改变与变形都应属于本申请权利要求的保护范围。
1.一种极耳,包括极耳本体,所述极耳本体包括第一端、第二端以及沿长度方向连接所述第一端及所述第二端的侧面,其特征在于,所述极耳还包括设置于所述侧面的多个凸起部和/或凹陷部,所述多个凸起部之间具有不同的最大高度,或者所述多个凹陷部之间具有不同的最大深度。
2.如权利要求1所述的极耳,其特征在于,在所述极耳的长度方向上,所述多个凸起部和/或所述多个凹陷部间隔设置,且所述多个凸起部的最大高度或所述多个凹陷部的最大深度分别从所述第一端朝所述第二端递增。
3.如权利要求2所述的极耳,其特征在于,靠近所述第一端的所述凸起部的最大高度与靠近所述第二端的所述凸起部的最大高度的比值大于1:4,或者靠近所述第一端的所述凹陷部的最大深度与靠近所述第二端的所述凹陷部的最大深度的比值大于1:4。
4.如权利要求1所述的极耳,其特征在于,在所述极耳的长度方向上,所述多个凸起部和/或所述多个凹陷部间隔设置,且位于最外侧的所述凸起部的最大高度大于位于中间的所述凸起部的最大高度,或者位于最外侧的所述凹陷部的最大深度大于位于中间的所述凹陷部的最大深度。
5.如权利要求4所述的极耳,其特征在于,位于最外侧的所述凸起部的最大高度与位于中间的所述凸起部的最大高度的比值大于1:4,或者最外侧的所述凹陷部的最大深度与位于中间的所述凹陷部的最大深度的比值大于1:4。
6.如权利要求1-5任意一项所述的极耳,其特征在于,每个所述凸起部或所述凹陷部的横截面形状分别为半圆形、三角形、半椭圆形、梯形、圆弧形、椭圆弧形或楔形。
7.如权利要求6所述的极耳,其特征在于,每个所述凸起部为横截面形状呈楔形的楔形体或每个所述凹陷部为横截面形状呈楔形的楔形槽,所述楔形体自所述侧面沿所述楔形体的最大高度方向向外逐渐减小,或所述楔形槽自所述侧面沿所述楔形体的最大深度方向向内逐渐减小,所述楔形体或所述楔形槽包括第一楔形部及第二楔形部,所述第一楔形部自所述侧面向外凸设或自所述侧面向内凹陷,所述第二楔形部设置于所述第一楔形部背离所述侧面的端面以与所述第二楔形部呈阶梯状连接。
8.如权利要求6所述的极耳,其特征在于,当所述凸起部或所述凹陷部的横截面形状为圆弧形或椭圆弧形时,所述圆弧形或椭圆弧形上的任意一点的弧度为θ,θ大于45度,且小于90度。
9.一种极片,包括集流体,其特征在于,所述极片还包括如权利要求1-8任意一项所述的极耳,所述极耳的第一端连接所述集流体。
10.一种电池,包括电芯、密封胶层及密封所述电芯的封装膜,其特征在于,所述电池还包括如权利要求1-8任意一项所述的极耳,所述极耳的第一端连接所述电芯,所述极耳的第二端穿过所述密封胶层伸至所述封装膜的外部,所述密封胶层粘结所述封装膜与所述极耳,且所述极耳与所述密封胶层接触的区域设有多个所述凸起部和/或所述凹陷部。
技术总结