电芯结构、电池及电池组的制作方法

    技术2025-10-18  8


    本申请涉及电池电芯,特别是涉及一种电芯结构、电池及电池组。


    背景技术:

    1、随着新能源技术的不断发展,方形电池在储能及动力等领域得到广泛应用。随着需求端对高能量密度等的要求,单体电芯向更大容量和更大尺寸等方面不断发展。较大容量的电芯,现有采用电芯的厚度越来越厚,越来越厚的电芯存在以下三个方面主要的问题:其一,电芯过多时,极耳堆叠厚度过厚,容易存在虚焊焊接不良等问题;其二,电池充放电过程中极片膨胀,尤其是循环后期极片膨胀带来的膨胀力过大,使得电池内部极片贴合太紧,内部电解液不能进入极片上,导致极片出现析锂,进而带来安全隐患;其三,极片膨胀力较大,使得电池大面积膨胀,对于模组或者pack而言,可能会出现模组或者pack出现结构损坏,比如束缚电池的钢带蹦断,进而滋生安全问题。


    技术实现思路

    1、基于此,有必要提供一种能够解决极耳虚焊焊接不良问题、能够降低极片膨胀问题带来的风险以及能够提高安全性能的电芯结构及电池。

    2、第一方面,本申请提供一种电芯结构,包括多个并排设置的方形电芯,位于最外侧的两个电芯分别为第一外侧电芯及第二外侧电芯,位于所述第一外侧电芯和所述第二外侧电芯之间的电芯为中侧电芯,所述第一外侧电芯于其顶端伸出有第一极耳,所述第二外侧电芯于其顶端伸出有第二极耳,所述第一外侧电芯、所述中侧电芯及所述第二外侧电芯依次顺序连接,并整体通过所述第一极耳及所述第二极耳输出电力。

    3、在其中一个实施例中,所述第一极耳和所述第二极耳分别于多个电芯的并排方向上的投影至少部分重合;

    4、在其中一个实施例中,所述第一极耳位于所述第一外侧电芯顶端的中部;

    5、在其中一个实施例中,所述第二极耳位于所述第二外侧电芯顶端的中部。

    6、在其中一个实施例中,所述第一外侧电芯、所述中侧电芯及所述第二外侧电芯依次顺序并联。

    7、在其中一个实施例中,所述第一外侧电芯为叠片电芯或卷绕电芯;

    8、在其中一个实施例中,所述第二外侧电芯为叠片电芯或卷绕电芯;

    9、在其中一个实施例中,所述中侧电芯为叠片电芯或卷绕电芯。

    10、在其中一个实施例中,所述中侧电芯的一端伸出第一中侧正极耳及第一中侧负极耳,所述中侧电芯的另一端伸出第二中侧正极耳及第二中侧负极耳;

    11、所述第一外侧电芯的下端伸出第一外侧正极耳及第一外侧负极耳;

    12、所述第二外侧电芯的下端伸出第二外侧正极耳及第二外侧负极耳;

    13、所述第一外侧正极耳与所述第一中侧正极耳相连接,所述第二中侧正极耳与所述第二外侧正极耳相连接;

    14、所述第一外侧负极耳与所述第一中侧负极耳相连接,所述第二中侧负极耳与所述第二外侧负极耳相连接。

    15、在其中一个实施例中,所述第一外侧正极耳通过第一正连接片与所述第一中侧正极耳相连接,所述第二中侧正极耳通过第二正连接片与所述第二外侧正极耳相连接;

    16、所述第一外侧负极耳通过第一负连接片与所述第一中侧负极耳相连接,所述第二中侧负极耳通过第二负连接片与所述第二外侧负极耳相连接。

    17、在其中一个实施例中,所述第一外侧电芯于其顶端还伸出有第三极耳,所述第二外侧电芯于其顶端还伸出有第四极耳,所述第一极耳所述第四极耳极性相同,所述第二极耳和所述第三极耳极性相同,所述第一极耳和所述第三极耳极性相反。

    18、在其中一个实施例中,所述第一极耳和所述第四极耳分别于多个电芯的并排方向上的投影至少部分重合;

    19、在其中一个实施例中,所述第二极耳和所述第三极耳分别于多个电芯的并排方向上的投影至少部分重合;

    20、在其中一个实施例中,所述第一外侧电芯、第二外侧电芯及所述中侧电芯的厚度相等。

    21、第二方面,本申请提供一种电池,包括如上任一实施例中所述的电芯结构。

    22、在其中一个实施例中,所述电池为方形硬壳电池,所述方形硬壳电池包括顶盖、壳体及位于所述壳体内的所述电芯结构,所述顶盖连接所述壳体,所述顶盖上具有正极柱及负极柱,所述电芯结构的所述第一极耳连接所述正极柱,所述电芯结构的所述第二极耳连接所述负极柱。

    23、第三方面,本申请提供一种电池组,包括如上任一实施例中所述的电池。

    24、上述电芯结构,通过包括多个并排设置的方形电芯,所述第一外侧电芯、所述中侧电芯及所述第二外侧电芯依次顺序连接,并整体通过所述第一外侧电芯的第一极耳及所述第二外侧电芯的所述第二极耳输出电力,如此,由于中间的中侧电芯是通过与第一外侧电芯及第二外侧电芯连接的方式连接,仅仅通过第一极耳及第二极耳输出电力,可以减少极耳的堆叠厚度,解决极耳焊接不良问题。而且,本申请设置多个并排设置的方形电芯,相对于传统仅设置一个厚电芯或者2个较厚电芯的做法,本申请的电芯数量更多,能够缩减单个电芯的厚度,尤其是电芯为卷绕电芯时,厚度较小的电芯工艺制备较为简单,而且由于多个厚度较小电芯的分散,电芯结构整体能够降低极片膨胀问题带来的鼓包问题,进而能够提高电池的安全性能。



    技术特征:

    1.一种电芯结构,其特征在于,包括多个并排设置的方形电芯,位于最外侧的两个电芯分别为第一外侧电芯及第二外侧电芯,位于所述第一外侧电芯和所述第二外侧电芯之间的电芯为中侧电芯,所述第一外侧电芯于其顶端伸出有第一极耳,所述第二外侧电芯于其顶端伸出有第二极耳,所述第一外侧电芯、所述中侧电芯及所述第二外侧电芯依次顺序连接,并整体通过所述第一极耳及所述第二极耳输出电力。

    2.根据权利要求1所述的电芯结构,其特征在于,所述第一极耳和所述第二极耳分别于多个电芯的并排方向上的投影至少部分重合;

    3.根据权利要求1所述的电芯结构,其特征在于,所述第一外侧电芯为叠片电芯或卷绕电芯;

    4.根据权利要求1所述的电芯结构,其特征在于,所述中侧电芯的一端伸出第一中侧正极耳及第一中侧负极耳,所述中侧电芯的另一端伸出第二中侧正极耳及第二中侧负极耳;

    5.根据权利要求4所述的电芯结构,其特征在于,所述第一外侧正极耳通过第一正连接片与所述第一中侧正极耳相连接,所述第二中侧正极耳通过第二正连接片与所述第二外侧正极耳相连接;

    6.根据权利要求1所述的电芯结构,其特征在于,所述第一外侧电芯于其顶端还伸出有第三极耳,所述第二外侧电芯于其顶端还伸出有第四极耳,所述第一极耳所述第四极耳极性相同,所述第二极耳和所述第三极耳极性相同,所述第一极耳和所述第三极耳极性相反。

    7.根据权利要求6所述的电芯结构,其特征在于,所述第一极耳和所述第四极耳分别于多个电芯的并排方向上的投影至少部分重合;

    8.一种电池,其特征在于,包括如权利要求1至7任一项中所述的电芯结构。

    9.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,所述电池为方形硬壳电池,所述方形硬壳电池包括顶盖、壳体及位于所述壳体内的所述电芯结构,所述顶盖连接所述壳体,所述顶盖上具有正极柱及负极柱,所述电芯结构的所述第一极耳连接所述正极柱,所述电芯结构的所述第二极耳连接所述负极柱。

    10.一种电池组,其特征在于,包括多个如权利要求8或9中所述的电池。


    技术总结
    本发明涉及一种电芯结构、电池及电池组,电芯结构包括多个并排设置的方形电芯,位于最外侧的两个电芯分别为第一外侧电芯及第二外侧电芯,位于第一外侧电芯和第二外侧电芯之间的电芯为中侧电芯,第一外侧电芯于其顶端伸出有第一极耳,第二外侧电芯于其顶端伸出有第二极耳,第一外侧电芯、中侧电芯及第二外侧电芯依次顺序连接,并整体通过第一极耳及第二极耳输出电力。上述电芯结构,仅仅通过第一极耳及第二极耳输出电力,可以减少极耳的堆叠厚度,解决极耳焊接不良问题。本申请的电芯数量更多,能够缩减单个电芯的厚度,由于多个厚度较小电芯的分散,电芯结构整体能够降低极片膨胀问题带来的鼓包问题,进而能够提高电池的安全性能。

    技术研发人员:范辉贤,李凤良,付晓林,阳明,夏勇亮,侯涛,李毅恒,朱坤庆
    受保护的技术使用者:广州融捷能源科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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