电芯及电池包的制作方法

    专利2026-06-26  32


    本发明涉及锂电池,特别是涉及一种电芯及电池包。


    背景技术:

    1、现阶段快速发展的新能源汽车,对动力电池的需求大,对动力电池的制作工艺也提出更高的要求,以降低动力电池的制造成本并提高使用安全性。

    2、目前,现有的电极片结构中,各极耳的高度基本相等,极耳收拢预焊后,各极耳高低不齐且内层极耳顶部过长,极耳收拢位置偏离焊接位置过多,导致在后续工序与配套顶盖极柱焊接时存在极耳干涉现象以及各个极耳产生较大的应力,容易导致极耳与极柱脱焊或者极耳撕裂的情况,从而影响电芯良品率和使用寿命。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供一种电芯及电池包,以解决极耳收拢后各个极耳产生较大的应力,导致电芯结构可靠性较差的问题。

    2、为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

    3、本发明的一个方面是提供一种电芯,具有第一方向,包括:

    4、壳体,所述壳体具有设有开口的容纳腔;

    5、卷芯,所述卷芯收容于所述容纳腔;

    6、所述卷芯包括卷绕主体和极耳束,所述极耳束包括收拢部和分散部,所述分散部设置于所述收拢部与所述卷绕主体之间;所述收拢部靠近所述分散部一端形成收拢端,所述收拢端与所述卷芯沿所述第一方向一侧的最小距离为d mm,所述卷绕主体沿所述第一方向的平均尺寸为d,满足:0<d≤d/2。

    7、优选地,所述极耳束延伸轨迹上的中心与所述收拢端的距离在0~300mm之间。

    8、优选地,所述收拢部包括多个层叠设置且与所述分散部连接的的极耳焊接部,多个所述极耳焊接部中具有最小延伸长度l1 mm和最大延伸长度l2 mm,满足:0.9≤l1/l2≤1.2。

    9、优选地,所述电芯还包括顶盖组件,所述顶盖组件包括盖体和穿设于所述盖体的极柱,所述盖体罩盖于所述开口并与所述壳体连接,所述极柱的一端伸入所述容纳腔,另一端外露于所述盖体背离所述壳体的一侧,所述极耳束与所述极柱焊接固定。

    10、优选地,所述卷绕主体包括隔膜与极片,所述极耳束包括多个第一极耳,多个所述第一极耳焊接固定以形成所述收拢部和所述分散部;所述极片具有长边,多个所述第一极耳连接于所述长边;所述极片具有卷绕起始端和卷绕末端,沿所述卷绕起始端至所述卷绕末端的方向,多个所述第一极耳背离所述长边的一端与所述长边之间的距离增大。

    11、优选地,所述卷绕主体包括隔膜与极片,所述极耳束包括多个第一极耳,多个所述第一极耳焊接固定以形成所述收拢部和所述分散部;所述极片具有长边,多个所述第一极耳连接于所述长边;所述极片具有卷绕起始端和卷绕末端,沿所述卷绕起始端至所述卷绕末端的方向,多个所述第一极耳背离所述长边的一端与所述长边之间的距离先减小后增大。

    12、优选地,所述卷绕主体包括隔膜与极片,所述极耳束包括多个第二极耳和第三极耳,多个所述第二极耳和所述第三极耳焊接固定以形成所述收拢部和所述分散部;所述极片具有长边,多个所述第二极耳和所述第三极耳沿所述长边的延伸方向交替间隔设置并连接于所述长边;所述极片具有卷绕起始端和卷绕末端,沿所述卷绕起始端至所述卷绕末端,多个所述第二极耳背离所述长边的一端与所述长边之间的距离先减小后增大,多个所述第三极耳背离所述长边的一端与所述长边之间的间距增大。

    13、优选地,所述第二极耳背离所述长边的一端与所述长边之间的距离为l3 mm,所述第三极耳背离所述长边的一端与所述长边之间的距离为l4mm,满足:l3<l4。

    14、优选地,所述极耳束的延伸长度为l mm,所述盖体的宽度为w mm,满足:0.125≤l/w≤0.5。

    15、优选地,所述极耳束的数量为至少2个并沿第二方向间隔设置于卷绕主体的同一侧,所述极柱的数量为至少2个并沿第二方向间隔色何至于所述盖体;相邻两个极耳束的中心距为m1 mm,与所述相邻两个极耳束分别对应连接的相邻两个极柱的中心距为m2 mm,满足:m2≥m1,所述第一方向与所述第二方向相交。

    16、优选地,所述极柱具有焊接端,所述焊接端与所述极耳束焊接固定;沿第三方向在垂直于所述第三方向的平面上,所述焊接端的投影面积大于所述收拢部的投影面积,所述第三方向与所述第一方向相交。

    17、本发明的另一个方面是提供一种电池包,所述电池包包括上述的电芯。

    18、本发明实施例一种电芯及电池包与现有技术相比,其有益效果在于:

    19、本发明实施例的电芯,卷芯中的极耳束包括收拢部和分散部,分散部连接于卷绕主体,收拢部靠近分散部的一端形成收拢端,收拢端与卷芯沿第一方向一侧的最小距离为d,d大于零且小于或等于卷绕主体沿第一方向的平均尺寸d的二分之一,这样的电芯结构,一方面,可以避免极耳束过长造成极耳束与其余部件干涉带来的焊接不良问题出现,以提高电芯的焊接良率;另一方面,由于收拢端与卷绕主体的一侧的距离在特定的范围内,多个极耳在形成极耳束时,拉伸应力较小,在与极柱焊接时,不会导致极耳束在卷绕主体和极柱之间出现较大的应力,有利于提高极耳焊接的良品率;再一方面,在卷芯与壳体组装成电芯后,极耳束也不会具有较大的绷紧应力,避免极耳发生撕裂等损坏情况,从而提高电芯结构的可靠性和使用寿命。



    技术特征:

    1.一种电芯,具有第一方向(x),其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述极耳束(122)延伸轨迹上的中心与所述收拢端(12221)的距离在0~300mm之间。

    3.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述收拢部(1222)包括多个层叠设置且与所述分散部(1223)连接的极耳焊接部(12222),多个所述极耳焊接部(12222)中具有最小延伸长度l1 mm和最大延伸长度l2mm,满足0.9≤l1/l2≤1.2。

    4.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述电芯还包括顶盖组件(13),所述顶盖组件(13)包括盖体(131)和穿设于所述盖体(131)的极柱(132),所述盖体(131)罩盖于所述开口并与所述壳体(11)连接,所述极柱(132)的一端伸入所述容纳腔(110),另一端外露于所述盖体(131)背离所述壳体(11)的一侧,所述极耳束(122)与所述极柱(132)焊接固定。

    5.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述卷绕主体(121)包括隔膜与极片(120),所述极耳束(122)包括多个第一极耳(1204),多个所述第一极耳(1204)焊接固定以形成所述收拢部(1222)和所述分散部(1223);所述极片具有长边(1203),多个所述第一极耳(1204)连接于所述长边(1203);所述极片(120)具有卷绕起始端(1201)和卷绕末端(1202),沿所述卷绕起始端(1201)至所述卷绕末端(1202)的方向,多个所述第一极耳(1204)背离所述长边(1203)的一端与所述长边(1203)之间的距离增大。

    6.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述卷绕主体(121)包括隔膜与极片(120),所述极耳束(122)包括多个第一极耳(1204),多个所述第一极耳(1204)焊接固定以形成所述收拢部(1222)和所述分散部(1223);所述极片(120)具有长边(1203),多个所述第一极耳(1204)连接于所述长边(1203);所述极片(120)具有卷绕起始端(1201)和卷绕末端(1202),沿所述卷绕起始端(1201)至所述卷绕末端(1202)的方向,多个所述第一极耳(1204)背离所述长边(1203)的一端与所述长边(1203)之间的距离先减小后增大。

    7.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述卷绕主体(121)包括隔膜与极片(120),所述极耳束(122)包括多个第二极耳(1205)和多个第三极耳(1206),多个所述第二极耳(1205)和多个所述第三极耳(1206)焊接固定以形成所述收拢部(1222)和所述分散部(1223);所述极片(120)具有长边(1203),多个所述第二极耳(1205)和多个所述第三极耳(1206)沿所述长边(1203)的延伸方向交替间隔设置并连接于所述长边(1203);所述极片(120)具有卷绕起始端(1201)和卷绕末端(1202),沿所述卷绕起始端(1201)至所述卷绕末端(1202),多个所述第二极耳(1205)背离所述长边(1203)的一端与所述长边(1203)之间的距离先减小后增大,多个所述第三极耳(1206)背离所述长边(1203)的一端与所述长边(1203)之间的间距增大。

    8.根据权利要求7所述的电芯,其特征在于,所述第二极耳(1205)背离所述长边(1203)的一端与所述长边(1203)之间的距离为l3 mm,所述第三极耳(1206)背离所述长边(1203)的一端与所述长边(1203)之间的距离为l4 mm,满足:l3<l4。

    9.根据权利要求4所述的电芯,其特征在于,所述极耳束(122)的延伸长度为l mm,所述盖体(131)的宽度为w mm,满足:0.125≤l/w≤0.5。

    10.根据权利要求4所述的电芯,其特征在于,所述极耳束(122)的数量为至少2个并沿第二方向(y)间隔设置于所述卷绕主体(121)的同一侧,所述极柱(132)数量为至少2个并沿第二方向(y)间隔设置于所述盖体(131)上;相邻两个极耳束(122)的中心距为m1 mm,与所述相邻两个极耳束(122)分别对应连接的相邻两个所述极柱(132)的中心距为m2 mm,满足:m2≥m1,所述第一方向(x)与所述第二方向(y)相交。

    11.根据权利要求4所述的电芯,其特征在于,所述极柱(132)具有焊接端,所述焊接端与所述极耳束(122)焊接固定;沿第三方向(z)在垂直于所述第三方向(z)的平面上,所述焊接端的投影面积大于所述收拢部(1222)的投影面积,所述第三方向(z)与所述第一方向(x)相交。

    12.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述电芯满足:d/10<d≤d/2。

    13.一种电池包,其特征在于,所述电池包包括权利要求1至12任意一项所述的电芯。


    技术总结
    本发明涉及电池技术领域,公开了一种电芯及电池包,电芯包括壳体,壳体具有设有开口的容纳腔;卷芯,收容于容纳腔;卷芯包括卷绕主体和极耳束,极耳束包括收拢部和分散部,分散部设置于收拢部与卷绕主体之间;收拢部靠近分散部一端形成收拢端,收拢端与卷芯沿第一方向一侧的最小距离为d mm,卷绕主体沿第一方向的平均尺寸为D,满足:0<d≤D/2。本发明中,极耳束可直接与极柱焊接,使电芯结构更紧凑,各极耳产生较小拉伸应力即可入壳,保证卷芯入壳的良品率,提高电芯可靠性。

    技术研发人员:吴耀燊
    受保护的技术使用者:欣旺达动力科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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