一种极耳结构、电芯极片和锂电池的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池技术领域，更具体地说，涉及一种极耳结构、电芯极片和锂电池。


背景技术：

2.锂电池(lithiumcell)是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的最基本电化学单位，由于锂离子电池具有工作电压高，循环寿命长，安全性能好的特点，因此被各行各业广泛应用。而随着环境问题的日益艰巨，节能减排日益受到人们的关注，因此发展新能源汽车是我国在低碳减排的压力下经济转型的必然选择。作为新能源汽车的“心脏”的锂电池，在国家大力支持发展新能源产业及国家政策的影响下，锂电池行业得到了飞速发展。电池是分正负极的，极耳就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，通俗的说电池正负两极的耳朵是在进行充放电时的接触点，而极耳尺寸和数量影响着锂电池的容量和倍率。
3.随着锂电池行业的发展，普通锂电池低倍率以及低容量的问题急需解决，现阶段各厂商都在相继研发大容量、高倍率的锂电池。但随着锂电池容量增加，锂电池体积也逐渐增大。为确保电芯能够焊接组合在一起，极耳尺寸与数量也进行增加。在锂电池的装配过程中，常需要先将极耳与连接片进行超声波焊接，然后再将连接片通过激光焊接在盖板上，而极耳尺寸和数量的增加会导致极耳超声焊焊接后呈阶梯状排布，影响连接片与盖板进行激光焊接导致焊接不良，严重影响电池的安全性能。现有技术中，如缩短极耳尺寸或减少极耳数量，会导致极耳与连接片距离不足与无法满足高倍率的要求。


技术实现要素：

4.1.实用新型要解决的技术问题
5.针对现有技术中存在的为实现锂电池具有大容量、高倍率的性能而不断增加极耳尺寸和数量，导致极耳超声焊焊接后呈阶梯状排布，影响连接片与盖板进行激光焊接导致焊接不良，严重影响锂电池的安全性能的问题，本实用新型提供了一种极耳结构、电芯极片和锂电池，它可以实现当极耳尺寸与数量增加在经过极耳超声焊焊接后，极耳结构不会呈阶梯状排布，且连接片与盖板进行激光焊接时不会产生焊接不良的问题。
6.2.技术方案
7.为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
8.一种极耳结构，多个极耳沿极片长度方向分布，所述的极耳沿极片分为n段，以其中极耳伸出极片长度最短段极耳长度为基础，其余段沿远离最短段方向，极耳伸出极片长度依次增加。
9.进一步地，所述的最短段中，极耳伸出极片的长度相等。
10.进一步地，所述的极耳分为第一极耳段、第二极耳段和第三极耳段，三段沿极片长度方向依次连接。
11.进一步地，所述的第二极耳段中极耳伸出极片长度小于第一极耳段和第三极耳段。
12.进一步地，所述的第二极耳段中极耳伸出极片长度相等。
13.进一步地，所述的极耳上设置超声焊接区，极耳焊接后，所述的超声焊接区位于同一平面。
14.本实用新型还提供一种电芯极片，所述的极片表面设置覆涂区。
15.进一步地，所述的极片一端设置无极耳段。
16.进一步地，所述的第一极耳段、第二极耳段和第三极耳段均设置在覆涂区上。
17.本实用新型还提供一种锂电池，电芯极片卷绕后，极耳焊接在一起，共同连接到连接片上。
18.3.有益效果
19.采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：
20.(1)本实用新型提供的一种极耳结构，极耳以伸出极片长度最短段极耳为基础，其余段极耳以远离最短段极耳方向伸出的极片长度依次增加，可以实现当极耳卷绕成电芯时，极耳因尺寸不同呈现出阶梯状。当极耳经超声焊接后，每个极耳都连接在一起，且极耳的顶部互相平行，不会呈现出阶梯状排布，也不会出现极耳遮挡住连接片与盖板进行激光焊接，降低焊接难度。
21.(2)本实用新型提供的一种电芯极片，其上设置有无极耳段，第一极耳段，第二极耳段，第三极耳段，每个极耳段上设置有多个所述的极耳，当多个极耳极片卷绕成电芯时，极耳段上的极耳超声焊接后，连接到连接片上时，极耳的顶部距离连接片的激光焊接区较远，能够有效避免当连接片与盖板进行激光焊接时产生焊接不良的问题。
22.(3)本实用新型提供的一种锂电池，该锂电池不会因为缩短极耳尺寸或减少极耳数量，就导致锂电池的容量小、倍率低。相反，当极耳的尺寸和数量不断增加时，该锂电池的容量大、倍率高、安全性能好。
附图说明
23.图1为改进前极片的极耳结构示意图；
24.图2为本实用新型改进后极片的新型极耳结构示意图；
25.图3为本实用新型极耳结构卷绕后的电芯的左视图；
26.图4为本实用新型极耳结构卷绕后的电芯的正等测图；
27.图5为本实用新型卷绕电芯极耳与连接片焊接后的左视图；
28.图6为本实用新型卷绕电芯极耳与连接片焊接后的正三轴测图。
29.示意图中的标号说明：100、电芯；1、覆涂区；10、第一边；11、无极耳段；12、第一极耳段；13、第二极耳段；14、第三极耳段；20、极耳；201、超声焊接区；21、第一极耳；22、第二极耳；23、第三极耳；24、第一假想线；25、第二假想线；30、连接片；301、激光焊接区。
具体实施方式
30.为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
31.实施例
32.如图1所示，为改进前极片的极耳结构，多个极耳20沿极片长度方向分布，每个极耳20的长度都相等。在实际生产过程中，若想要制造容量大、倍率高的锂电池，则需要不断增加极耳20的尺寸和数量，但是这就会使极耳20经超声焊接后呈现出阶梯状排布，导致后续连接片与盖板进行激光焊接时，产生焊接不良的问题，也会影响到锂电池的使用性能和安全性能。
33.具体到本实施例，一种电芯极片，其表面设置有覆涂区1。在极片的一端设置有无极耳段11，第一极耳段12，第二极耳段13，第三极耳段14。
34.如图2所示，本实施例提供的一种极耳结构，多个极耳20沿极片长度方向分布，极耳20沿极片分为n段，以其中极耳20伸出极片长度最短段极耳20长度为基础，其余段沿远离最短段方向，极耳20伸出极片长度依次增加。需要说明的是，在极耳20伸出极片长度的最短段中，极耳20伸出极片的长度相等。
35.本实施例中，将无极耳段11设置为起始端，与第一极耳段12依次连接，第一极耳段12与第二极耳段13依次连接，第二极耳段13与第三极耳段14依次连接。在第一极耳段12上设置有第一尺寸极耳21，在第二极耳段13上设置有第二尺寸极耳22，在第三极耳段14上设置有第三尺寸极耳23。第一极耳段12、第二极耳段13、第三极耳段14上的极耳尺寸均不相同。其中，第二极耳段13上的第二尺寸极耳22上的每个极耳20长度相等，而第一极耳段12上的第一尺寸极耳21和第三极耳段14上的第三尺寸极耳23中的每个极耳20，以第二极耳段12上的第二尺寸极耳22为基础，沿远离第二极耳段12上的第二尺寸极耳22方向，长度依次增加。这就可以实现当极耳20卷绕成电芯时，极耳20因为尺寸不同而呈现出阶梯状。
36.如图5和图6所示，极耳20位于电芯100的顶部，连接片30的结构如u型形状或开口曲线等类似形状，在连接片30的中部未开口的一端上有一个区域为激光焊接区301。
37.极耳段上的多个极耳20卷绕后，由于每个极耳段上的极耳20的尺寸不同，在卷绕成电芯100时会呈现出阶梯状。如图3和图4所示，本实施例提供的一种电芯极片，当多个极耳极片在卷绕成电芯100时，多个极耳极片以第一假想线24为基准线，不断向第一假想线24贴近，第一假想线24处的极耳20长度相等，以此高度水平为第二假想线25。当极耳20向两端延伸时，两端极耳20的长度逐渐高于第二假想线25，而使极耳极片在卷绕过程中会产生倾斜面。
38.而极耳20经超声焊接后，与超声焊接区201位于同一平面中，每个极耳20因焊接的位置不同产生弯曲，使得每个极耳20的顶部对齐，不会出现极耳20焊接后呈现阶梯状排布。因此，极耳20不会遮挡住连接片30与盖板进行激光焊接，能够有效降低焊接难度。
39.当极耳20经超声焊接后，以第一假想线24为基准，每个极耳20不断向第一假想线24贴近，由于每个极耳20底部与第一假想线24的距离不断增加，当极耳20贴近第一假想线24时，所形成的倾斜面长度也需要相应的增加，此时，为了使每个极耳20的顶部高度与第二假想线25保持相同，需要增加每个极耳20的长度，因此，本实施例以第二假想线25为基础，离第一假想线24越远的极耳20，高出第二假想线25的高度越大，从而完成每个极耳20的顶部对齐。
40.极耳20的超声焊接区201与连接片30的一端相连接。当极耳20处于焊接状态后，连接到连接片30上的一端，再将极耳20与连接片30在超声焊接区201处进行超声焊接。此时，极耳20的顶部距离连接片30的激光焊接区301较远，不会干涉到连接片30与盖板进行激光
焊接，有效地避免盖板激光焊接不良的问题。
41.本实施例还提供一种锂电池，采用上述的极耳结构及电芯极片，可以实现当极耳20的尺寸和数量不断增加时，该锂电池的容量增大，倍率提高，并且能保证锂电池的安全性能。
42.以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。