一种电芯及软包电池制造技术

本实用新型专利技术提供了一种电芯及软包电池，所述电芯包括除正极极耳及负极极耳之外的附加极耳，所述附加极耳包括至少一个附加正极极耳和/或至少一个附加负极极耳，所述附加极耳与至少一个电性相反的极耳之间形成重叠区域，并在所述重叠区域内设置绝缘高分子层，以隔绝重叠区域中电性相反的两个极耳，所述绝缘高分子层熔化滴落后，所述重叠区域中电性相反的两个极耳形成电连接。本实用新型专利技术通过对极耳的数量及排布进行重新设计，并搭配绝缘高分子层的使用即可在电芯发生内短路时，将其转换为外短路，从而避免电池升温过快，延缓热失控的速度，有效提高电池安全性。有效提高电池安全性。有效提高电池安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种电芯及软包电池


[0001]本技术属于二次电池
，涉及一种电芯及软包电池。

技术介绍

[0002]二次电池，尤其是锂离子电池因能量密度高、循环寿命长等优势，被广泛应用于消费电子产品、新能源汽车和储能等领域。随着新能源产品的普及，电池的安全性能受到广泛关注，通常的电池的使用或测试过程中，可能会因外力的冲击作用或异物的刺入而导致电池内短路，进而增加起火爆炸的风险，容易造成人身伤害事故；因此，提高电池在上述场景中应用的安全性，是行业内重点关注并亟待解决的问题。
[0003]CN114203955A公开了一种电芯和电池，电芯包括极片和相变介质，其中极片包括集流体，集流体包括涂膏区和空箔区，极耳设置在空箔区并朝着集流体的边缘方向延伸凸出于集流体；相变介质位于极耳背离集流体的一侧表面，和/或，相变介质位于集流体背离极耳的一侧表面上；当相变介质受热达到形变温度时，相变介质断开极耳和集流体之间的连接。本技术通过在极片上设置相变介质，当电池外短路达到相变介质的形变温度时，相变介质断开极耳和集流体之间的连接，使极耳和集流体呈非连续状态，切断通路，阻止电芯急剧产热，避免电池发生热失控，提升了电池的安全性。
[0004]CN108598355A公开了一种二次电池连接片，包括极柱连接段、极耳连接段、外短路连接段、第一折弯段、第二折弯段和过流熔断保护部；所述过流熔断保护部为保险孔、保险腔、易熔条或易熔片结构。当电池短路时，整个电路瞬间产生很大的电流，使得此处首先发生高温熔断，从而起到保护电路的作用。
[0005]CN103151489A公开了一种硬壳动力电池，其设置电芯保护架，包括支撑板和安装于支撑板两侧的不导电支架，裸电芯收容于电芯保护架的支撑板和支架共同围成的收容区内，裸电芯和电芯保护架一起装设于导电壳体中，支撑板的主体由导电材料制成，支撑板的导电材料与裸电芯的一极极耳电连接；导电壳体与裸电芯的另一极极耳电连接；支架在与支撑板连接的转角处开设穿槽，导电壳体变形时，将与穿槽处的导电材料接触而使电池短路。该技术不在动力电池中额外增加机械装置，而是通过在支架上开设穿槽，使动力电池受压导致壳体变形时，壳体与穿槽处的导电材料接触而实现动力电池外短路，释放出电芯能量并降低自身电压，大大提升了动力电池受到挤压时的安全性。
[0006]以上方案都能有效实现电池安全性的提升，但无论是增加温度敏感的相变形变部件，还是对连接片进行多区域及熔断保护的结构设计，或额外增设保护架等装置均较为复杂且成本较高，不利于大规模的生产和应用；因此，尚需要一种简单易行的新的技术方案，在提高有效提高电池安全性的同时，降低成本并适应大规模生产及应用。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种电芯及软包电池，所述电芯包括除正极极耳及负极极耳之外的附加极耳，所述附加极耳包括至少一个附加正极
极耳和/或至少一个附加负极极耳，所述附加极耳与至少一个电性相反的极耳之间形成重叠区域，并在所述重叠区域内设置绝缘高分子层，以隔绝重叠区域中电性相反的两个极耳，所述绝缘高分子层熔化滴落后，所述重叠区域中电性相反的两个极耳形成电连接。本技术通过对极耳的数量及排布进行重新设计，并搭配绝缘高分子层的使用即可在电芯发生内短路时，将其转换为外短路，从而避免电池升温过快，延缓热失控的速度，有效提高电池安全性。
[0008]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本技术提供了一种电芯，所述电芯包括设置有正极极耳的正极极片，设置有负极极耳的负极极片，设置在所述正极极片及所述负极极片之间的隔离膜；所述正极极片上还设置有至少一个附加正极极耳和/或所述负极极片上还设置有至少一个附加负极极耳；
[0010]每个所述附加正极极耳与至少一个电性相反的极耳之间形成重叠区域；
[0011]每个所述附加负极极耳与至少一个电性相反的极耳之间形成重叠区域；
[0012]位于所述重叠区域的两个电性相反的极耳之间设置有绝缘高分子层，所述绝缘高分子层在熔化滴落后，位于所述重叠区域的两个电性相反的极耳之间形成电连接。
[0013]本技术的目的在于通过设置附加极耳在电芯的正负极之间形成由高温熔化的高分子材料所组成的外短路结构，使得电芯温度升高，面临热失控的风险时，高分子材料受热熔化，从而触发激活外短路结构；由于高分子材料层受热熔化是材料自身特性决定，由此，使得本技术的结构简单，且无需设置额外的监控结构，当电池温度升高时，电池温升所释放的热量将绝缘高分子层熔化，此时，位于重叠区域的电性相反的两个极耳之间失去了绝缘高分子层的隔离，进而搭接在一起，形成外短路。当电芯由内短路事故转变为外短路时，会有效避免电池温度升温过高过快，有效减缓了热失控的速度，提高了电芯和电池的安全性。
[0014]本技术中所述正极极耳及所述负极极耳用于连接外部电路、元件或用电装置，所述附加正极极耳及所述附加负极极耳独立于正极极耳与负极极耳，主要用于形成外短路结构，不进行外部连接。因此，附加正极极耳或附加负极极耳的面积、长度等尺寸参数及位置均可以更加灵活地进行设置，相比于直接对正极极耳或负极极耳进行改造或连接，采用附加正极极耳及所述附加负极极耳更加简单方便，有助于低成本大规模应用。
[0015]以下作为本技术优选的技术方案，但是不作为本技术所提供方案的限制。通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本技术的技术目的和有益效果。
[0016]作为本技术优选的技术方案，所述正极极片上只设置有一个所述附加正极极耳，所述负极极片上不设置所述附加负极极耳，所述附加正极极耳与所述负极极耳之间形成所述重叠区域。
[0017]作为本技术优选的技术方案，所述负极极片上只设置有一个所述附加负极极耳，所述正极极片上不设置所述附加正极极耳，所述附加负极极耳与所述正极极耳之间形成所述重叠区域。
[0018]作为本技术优选的技术方案，所述正极极片上只设置有一个所述附加正极极耳，同时所述负极极片上也只设置有一个所述附加负极极耳，所述附加正极极耳与所述附加负极极耳之间形成所述重叠区域。
[0019]作为本技术优选的技术方案，所述正极极片上设置有n个所述附加正极极耳，n为大于等于2的自然数，所述负极极片上设置有(n
‑
1)个所述附加负极极耳，其中，(n
‑
1)个所述附加正极极耳各自独立地对应一个所述附加负极极耳并形成所述重叠区域，剩余的1个所述附加正极极耳与所述负极极耳形成所述重叠区域。
[0020]作为本技术优选的技术方案，所述负极极片上设置有m个所述附加负极极耳，m为大于等于2的自然数，所述正极极片上设置有(m
‑
1)个所述附加正极极耳，其中，(m
‑
1)个所述附加负极极耳各自独立地对应一个所述附加正极极耳并形成所述重叠区域，剩余的1个所述附加负极极耳与所述正极极耳形成所述重叠区域。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电芯，其特征在于，所述电芯包括设置有正极极耳的正极极片，设置有负极极耳的负极极片，设置在所述正极极片及所述负极极片之间的隔离膜；所述正极极片上还设置有至少一个附加正极极耳和/或所述负极极片上还设置有至少一个附加负极极耳；每个所述附加正极极耳与至少一个电性相反的极耳之间形成重叠区域；每个所述附加负极极耳与至少一个电性相反的极耳之间形成重叠区域；位于所述重叠区域的两个电性相反的极耳之间设置有绝缘高分子层，所述绝缘高分子层在熔化滴落后，位于所述重叠区域的两个电性相反的极耳之间形成电连接。2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述正极极片上只设置有一个所述附加正极极耳，所述负极极片上不设置所述附加负极极耳，所述附加正极极耳与所述负极极耳之间形成所述重叠区域。3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述负极极片上只设置有一个所述附加负极极耳，所述正极极片上不设置所述附加正极极耳，所述附加负极极耳与所述正极极耳之间形成所述重叠区域。4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述正极极片上只设置有一个所述附加正极极耳，同时所述负极极片上也只设置有一个所述附加负极极耳，所述附加正极极耳与所述附加负极极耳之间形成所述重叠区域。5.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述正极极片上设置有n个所述附加正极极耳，n为大于等于2的自然数，所述负极极片上设...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯玉川，李胜前，李峥，陈凯，何泓材，
申请(专利权)人：苏州清陶新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：