电芯和电池的制作方法

文档序号:28697660发布日期:2022-01-29 12:39阅读:144来源:国知局
电芯和电池的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域,尤其涉及一种电芯和电池。


背景技术:

2.锂离子电池具有容量大、体积小、重量轻和绿色环保等优点,已广泛应用于数码电子产品和电动汽车等行业中。
3.相关技术中,极片包括集流体和极耳,集流体的相对两面覆盖有活性物质层。其中,为了将极耳焊接在集流体上,会在集流体的端部设置空箔区,即将集流体的端部的两个表面的活性物质层去除,以将极耳焊接在空箔区上。
4.然而,上述集流体上去除的活性物质层较多,导致极片的活性较低。


技术实现要素:

5.鉴于上述问题,本技术实施例提供一种电芯和电池,能够减少集流体上去除的活性物质层,从而提高极片的活性,以提升电芯和电池的能量密度。
6.为了实现上述目的,本技术实施例提供如下技术方案:
7.本技术实施例的第一方面提供一种电芯,包括:极性相反的至少两个极片,相邻两个极片之间设置有隔膜;
8.极片包括集流体和活性物质层,活性物质层覆盖在集流体的相对两个表面上,集流体的其中一个表面上的活性物质层中具有凹槽,凹槽的槽底壁为集流体的表面,凹槽中的集流体与极耳电性连接;
9.沿极片的第一方向,凹槽的长度小于集流体的长度。
10.本技术实施例提供的电芯,电芯包括极片,极片包括集流体和活性物质层,活性物质层覆盖在集流体的相对两个表面上,集流体的其中一个表面上的活性物质层中具有凹槽,凹槽的槽底壁为集流体的表面,凹槽中的集流体与极耳电性连接。沿极片的宽度方向,凹槽的长度小于集流体的长度。这样,沿极片的宽度方向,凹槽的长度小于空箔区的长度,能够减少去除的活性物质层,从而提高极片的活性,以提高电芯和电池的能量密度。
11.在一种可能的实现方式中,至少两个极片包括第一极片,凹槽包括第一凹槽,极耳包括第一极耳,第一极片包括第一集流体和第一活性物质层,第一集流体包括相对设置的第一表面和第二表面,第一活性物质层覆盖在第一表面和第二表面上;
12.第一表面的第一活性物质层具有第一凹槽,第一凹槽的槽底壁为第一表面,第一凹槽中的第一表面与第一极耳电性连接;
13.第一凹槽在第一集流体上的投影,位于第二表面的第一活性物质层在第一集流体的投影内。
14.在一种可能的实现方式中,至少两个极片还包括第二极片,凹槽包括第二凹槽,极耳包括第二极耳,第二极片包括第二集流体和第二活性物质层,第二集流体包括相对设置的第三表面和第四表面,第二活性物质层覆盖在第三表面和第四表面上;
15.第三表面的第二活性物质层具有第二凹槽,第二凹槽的槽底壁为第三表面,第二凹槽中的第三表面与第二极耳电性连接;
16.第四表面的第二活性物质层具有容纳槽,容纳槽的槽底壁为第四表面,容纳槽与第二凹槽沿第二极片的厚度方向相对设置。
17.在一种可能的实现方式中,相邻于第一凹槽的隔膜的至少一侧设置有第一保护层,第一凹槽在第一集流体上的投影,位于第一保护层在第一集流体上的投影内;
18.和/或,相邻于第二凹槽的隔膜的至少一侧设置有第二保护层,第二凹槽在第二集流体上的投影,位于第二保护层在第二集流体上的投影内;
19.和/或,相邻于容纳槽的隔膜的至少一侧设置有第三保护层,容纳槽在第二集流体上的投影,位于第三保护层在第二集流体上的投影内。
20.在一种可能的实现方式中,极耳与凹槽中的集流体焊接并形成焊印,至少部分焊印位于极耳的背离集流体一侧的面上,且朝向背离集流体的一侧凸起形成第一凸起。
21.在一种可能的实现方式中,沿集流体的厚度方向,焊印贯穿极耳,且焊印位于集流体的厚度方向上靠近极耳的部分区域内;
22.或,沿集流体的厚度方向,焊印贯穿极耳和集流体,位于集流体的远离极耳一侧的焊印朝向背离极耳的一侧凸起形成第二凸起;
23.或,焊印包括外缘部和中间部,外缘部环设在中间部的外侧;
24.沿集流体的厚度方向,中间部贯穿极耳,且中间部位于集流体的厚度方向上靠近极耳的部分区域内;
25.沿集流体的厚度方向,外缘部贯穿极耳和集流体,位于集流体的远离极耳一侧的外缘部朝向背离极耳的一侧凸起形成第二凸起。
26.在一种可能的实现方式中,焊印为多个,多个焊印间隔排布且形成焊接区,至少部分焊印的形状不同。
27.在一种可能的实现方式中,各个焊印排布成至少两个矩阵,至少两个矩阵呈阵列排布。
28.在一种可能的实现方式中,同一个矩阵中,各个焊印的形状均相同;
29.或,同一个矩阵中,至少部分焊印的形状不同。
30.在一种可能的实现方式中,各个矩阵沿极片的第一方向间隔设置,任意两个相邻的矩阵之间的距离,与焊接区的沿极片的第一方向上的长度的比例范围为1%-25%;
31.和/或,任意两个相邻的矩阵之间的距离为小于等于10mm;
32.和/或,焊接区沿极片的第一方向上的长度小于等于40mm;
33.和/或,焊接区沿极片的第二方向上的长度小于等于30mm;
34.其中,第一方向和第二方向垂直。
35.在一种可能的实现方式中,位于凹槽中的极耳的边缘与凹槽的槽侧壁之间的距离小于等于5mm;
36.和/或,凹槽的深度范围为0.01mm-0.2mm;
37.和/或,凹槽沿极片的第一方向的长度范围为1mm-40mm;
38.和/或,凹槽沿极片的第二方向的长度范围为1mm-30mm;
39.和/或,沿极片的第一方向上,容纳槽的长度与凹槽的长度的比例范围为0.8-1.2;
40.和/或,沿极片的第二方向上,容纳槽的长度与凹槽的长度的比例范围为0.8-1.2。
41.本技术实施例的第二方面提供一种电池,包括上述第一方面中的电芯。
42.本技术实施例提供的电池,电池包括电芯,电芯包括极片,极片包括集流体和活性物质层,活性物质层覆盖在集流体的相对两个表面上,集流体的其中一个表面上的活性物质层中具有凹槽,凹槽的槽底壁为集流体的表面,凹槽中的集流体与极耳电性连接。沿极片的宽度方向,凹槽的长度小于集流体的长度。这样,沿极片的宽度方向,凹槽的长度小于空箔区的长度,能够减少去除的活性物质层,从而提高极片的活性,以提高电芯和电池的能量密度。
43.本技术的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。
附图说明
44.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
45.图1a为本技术实施例提供的一种电芯的剖视图;
46.图1b为图1中a部分的放大结构示意图;
47.图1c为图1中b部分的放大结构示意图;
48.图2a为本技术实施例提供的一种极片的俯视图;
49.图2b为本技术实施例提供的一种极片的剖视图;
50.图2c为本技术实施例提供的第一极片的剖视图;
51.图2d为本技术实施例提供的第一极片的俯视图;
52.图2e为本技术实施例提供的第二极片的剖视图;
53.图2f为本技术实施例提供的第二极片的俯视图;
54.图3为本技术实施例提供的一种焊接区的俯视图;
55.图4为本技术实施例提供的一种矩阵焊印的结构示意图;
56.图5为本技术实施例提供的另一种矩阵焊印的结构示意图;
57.图6为本技术实施例提供的另一种矩阵焊印的结构示意图;
58.图7为本技术实施例提供的另一种矩阵焊印的结构示意图;
59.图8为图6中单个焊印的放大的结构示意图;
60.图9为本技术实施例提供的另一种矩阵焊印的结构示意图;
61.图10为本技术实施例提供的一种线型焊印的结构示意图;
62.图11为本技术实施例提供的另一种线型焊印的结构示意图;
63.图12为本技术实施例提供的另一种线型焊印的结构示意图;
64.图13为本技术实施例提供的另一种线型焊印的结构示意图;
65.图14为本技术实施例提供的另一种线型焊印的结构示意图。
66.附图标记说明:
67.100-极片;
68.110-第一极片;
69.120-第二极片;
70.200-隔膜;
71.10-极片本体;
72.11-集流体;
73.12-活性物质层;
74.121-凹槽;
75.1211-第一凹槽;
76.1212-第二凹槽;
77.20-极耳;
78.21-第一极耳;
79.22-第二极耳;
80.30-焊接区;
81.31-焊印;
82.311-环状线条;
83.312-线条;
84.40-保护层;
85.41-第一保护层;
86.42-第二保护层;
87.43-第三保护层;
88.50-容纳槽。
具体实施方式
89.相关技术中,极片包括集流体和极耳,集流体的相对两面覆盖有活性物质层。其中,为了将极耳焊接在集流体上,会在集流体的端部设置空箔区,将集流体的端部的两个表面的活性物质层去除,以将极耳焊接在空箔区上。
90.然而,集流体的空箔区处活性物质层全部被去除,沿极片的宽度方向,空箔区的长度与集流体的长度相等,去除的活性物质层较多,导致极片的活性较低,降低了电芯和电池的能量。
91.针对上述技术问题,本技术实施例提供了一种电芯和电池,电芯包括极片,极片包括集流体和活性物质层,活性物质层覆盖在集流体的相对两个表面上,集流体的其中一个表面上的活性物质层中具有凹槽,凹槽的槽底壁为集流体的表面,凹槽中的集流体与极耳电性连接。沿极片的宽度方向,凹槽的长度小于集流体的长度。这样,沿极片的宽度方向,凹槽的长度小于空箔区的长度,能够减少去除的活性物质层,从而提高极片的活性,以提高电芯和电池的能量密度。
92.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
93.本技术实施例提供一种电池,包括电芯,电芯指安装在电池内部的含有正、负极的电化学电芯。电芯一般不会直接使用,可以通过将电芯安装在电池壳体内部后形成用于充/放电的电池。由于电芯为电池中的蓄电部分,因此电芯的质量直接决定了电池的质量。
94.如图1a-图2a所示,本技术实施例还提供一种电芯,该电芯包括极性相反的至少两个极片100,相邻两个极片100之间设置有隔膜200。
95.至少两个极片100可以包括第一极片110和第二极片120,隔膜200位于相邻的第一极片110和第二极片120之间,隔膜200用于将第一极片110和第二极片120电性绝缘。第一极片110上设有第一极耳21,第二极片120上设有第二极耳22。
96.具体的,第一极片110可以为正极片,第一极耳21可以为正极耳,第二极片120可以是负极片,第二极耳22可以是负极耳。或者,第一极片110可以为负极片,第一极耳21可以为负极耳,第二极片120可以是正极片,第二极耳22可以是正极耳,此处不做限制。
97.一些示例中,电芯可以为卷绕式的电芯。其中,第一极片110和第二极片120均为一个,依次叠设的第一极片110、隔膜200和第二极片120绕卷绕中心卷绕,并形成卷绕结构。
98.另一些示例中,电芯可以为叠片式的电芯。其中,第一极片110为多个,第二极片120为多个,多个第一极片110和多个第二极片120沿同一方向依次交错层叠设置,且每相邻的第一极片110和第二极片120之间设置有隔膜200,以使第一极片110和第二极片120之间电性绝缘。
99.需要说明的是,如图2a所示,极片100的宽度方向为第一方向y,极片100的长度方向为第二方向x,其中,极耳20的长度方向可以为第一方向y,极耳20的宽度方向可以为第二方向x。本技术实施例中的宽度方向和长度方向仅是为了描述方便,并不意味对任何尺寸的限制。例如,宽度可能大于、小于或等于长度。
100.如图2a-图2f所示,本技术实施例提供一种极片100,该极片100可以是上述实施例中的第一极片110,也可以是上述实施例中的第二极片120。
101.该极片100包括极片本体10,极片本体10和极耳20电性连接。部分极耳20与部分极片本体10相互叠设,以便于极耳20与极片本体10之间通过叠设位置相连。
102.极片100包括集流体11和活性物质层12,活性物质层12覆盖在集流体11的相对两个表面上,集流体11的其中一个表面上的活性物质层12中具有凹槽121,凹槽121的槽底壁为集流体11的表面,凹槽121中的集流体11与极耳20电性连接。其中,沿极片100的第一方向,凹槽121的长度小于集流体11的长度。相当于,沿极片100的宽度方向,仅去极片100的宽度方向的部分活性物质层12。这样,沿极片100的宽度方向,凹槽121的长度小于集流体11的长度,能够减少去除的活性物质层12,从而提高极片100的活性,以提高电芯和电池的能量密度。
103.其中,集流体11的该相对两个表面是指用于涂覆活性物质层12的集流体11中最大且相对的两个表面。
104.如图2a所示,其中一个表面的活性物质层12设有凹槽121,凹槽121暴露出集流体11的部分表面。凹槽121可以通过清洗将活性物质层12对应部分去除,以露出集流体11的表面而形成。清洗方式可以为激光清洗、机械清洗或者发泡胶清洗等方式,本技术对清洗方式不做限制。
105.可以实现的是,凹槽121可以靠近极片100的宽度方向的边缘,且凹槽121的靠近该
边缘的一侧为敞口。即凹槽121靠近该边缘的外侧没有活性物质层12,凹槽121远离该边缘的外侧设置有活性物质层12。
106.一些实施例中,如图3所示,极耳20与凹槽121中的集流体11在焊接处形成焊接区30,焊接区30中可以具有多个焊印31,多个焊印31间隔设置。形成单个焊印31所输入的能量较小,可以降低对焊接区30附近的活性物质层12的影响。
107.其中,可以从极耳20背离集流体11的一侧进行激光照射以焊接极耳20和集流体11。
108.如图2a所示,极耳20与凹槽121中的集流体11的表面电性连接。极耳20远离集流体11的一侧表面上覆盖有保护层40,保护层40可以避免极耳20与集流体11形成的焊接毛刺刺穿隔膜200而导致电池中相邻的正负极片之间短路。其中,保护层40可以完全覆盖凹槽121。
109.一些实施例中,凹槽121的槽深范围为0.01mm-0.2mm。例如,凹槽121的深度可以为0.01mm、0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.07mm、0.1mm或0.2mm。从而可以避免活性物质层12过薄,电池的能量密度较低。又能避免活性物质层12过厚,靠近集流体11表面的活性物质层12不能得到利用,活性物质层12中的活性物质利用率较低。
110.凹槽121沿极片100的第一方向y的长度范围可以为1mm-40mm。例如该长度可以为1mm、2mm、5mm、10mm、15mm、20mm、30mm或40mm等。从而可以避免该长度过小,导致极耳20与集流体11之间的可连的面积较小。又能避免该长度过大,活性物质层12去除较多,对电池的能量密度造成较大影响。
111.凹槽121沿极片100的第二方向x的长度范围可以为1mm-30mm。例如该长度可以为1mm、2mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm或30mm等。其原理与凹槽121的沿极片100的第一方向y的长度类似,不再赘述。
112.以下对焊印31进行详细的说明。
113.一些实施例中,在设置有凹槽121的极片100中,集流体11与极耳20焊接并形成焊印31,至少部分焊印31位于极耳20的背离集流体11一侧的面上,且朝背离集流体11的方向凸起形成第一凸起。
114.一些示例中,在设置有凹槽121的极片100中,沿集流体11的厚度方向,焊印31贯穿极耳20,且焊印31位于集流体11的厚度方向上靠近极耳20的部分区域内。此时,焊印31形成在极耳20背离集流体11的一侧,而集流体11的背离极耳20一侧的面没有形成焊印31,集流体11的背离极耳20一侧的面为平面。这样,焊印31对集流体11背离极耳20一侧的活性物质层12影响较小。
115.另一些示例中,在设置有凹槽121的极片100中,沿集流体11的厚度方向,焊印31贯穿极耳20和集流体11。此时,在极耳20背离集流体11一侧的面上,以及集流体11背离极耳20一侧的面上均能够观察到焊印31。位于集流体11背离极耳20一侧的焊印31朝向背离极耳20的一侧凸起,从而形成第二凸起。
116.其他一些示例中,在设置有凹槽121的极片100中,在一个焊印31中,焊印31中的部分贯穿极耳20和集流体11;焊印31中的另一部分贯穿极耳20且位于集流体11的厚度方向上靠近极耳20的部分区域内。例如,焊印31包括外缘部和中间部,外缘部环设在中间部的外侧。沿集流体11的厚度方向,外缘部贯穿极耳20和集流体11,位于集流体11背离极耳20一侧的外缘部朝向背离极耳20的一侧凸起。此时,在集流体11背离极耳20一侧的面上能够观察
到焊印31的外缘部。位于集流体11背离极耳20一侧的外缘部朝向背离极耳20的一侧凸起,从而形成第二凸起。
117.沿集流体11的厚度方向,中间部贯穿极耳20,且中间部位于集流体11的厚度方向上靠近极耳20的部分区域内。此时,在集流体11背离极耳20一侧的面上无法观察到焊印31的中间部。
118.继续参考图3,多个焊印31中的至少部分焊印31的形状不同,多个焊印31包括至少2种不同形状的焊印31。不同形状的焊印31的焊接强度不同,可以满足不同极片100对焊接强度的不同需求,制成的极片100和电池更加多样化。
119.具体的,如图4所示,任意两个相邻焊印31之间的距离为l0,两个相邻焊印31之间的距离l0可以为小于等于5mm。例如,两个相邻焊印31之间的距离为l0可以为0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、或5mm等。从而可以避免距离为l0过大,焊接区30的中焊印31较为分散,焊接区30整体的焊接强度较低,极耳20与极片本体10之间的连接强度较低。
120.其中,位于极耳20背离集流体11一侧的焊印31的凸起高度,即第一凸起的凸起高度小于等于0.1mm,例如第一凸起的凸起高度可以为0.01mm、0.03mm、0.05mm、0.07mm或0.1mm等,本技术对此不做限制。从而可以避免第一凸起过高,对与第一凸起相邻的其他膜层造成影响。
121.如图3所示,焊接区30沿极片100的第一方向y上的长度为l1,焊接区30沿极片100的第一方向y的长度l1为小于等于40mm。例如,焊接区30沿极片100的第一方向y上的长度为l1可以为10mm、20mm、30mm或40mm等。从而可以避免焊接区30过长,形成焊接区30的热量较大,对集流体11上的活性物质层12造成影响。
122.焊接区30沿极片100的第二方向x的长度为l2,焊接区30沿极片100的第二方向x上的长度l2为小于等于30mm。例如,焊接区30沿极片100的第二方向x上的长度l2可以为10mm、20mm或30mm等。其原理与焊接区30沿极片100的第一方向y上的长度l1类似,此处不再赘述。
123.一些实施例中,极耳20的位于凹槽121中的一端的边缘与焊接区30的边缘之间的距离为l3,距离l3可以为小于等于5mm。例如,距离l3可以为1mm、2mm、3mm、4mm、或5mm等。从而可以避免距离l3过大,焊接区30的面积较小,焊接区30整体的焊接强度较低,极耳20与集流体11之间的连接强度较低。
124.一些实施例中,如图3所示,各个焊印31排布成至少一个矩阵。矩阵排列较为美观整洁,且各个焊印31分布较为平均,使得焊接区30的焊接均匀性较好。例如,各个焊印31排布成的矩阵数量可以为1个、2个、3个或4个等,本技术对该矩阵的数量不做限制。
125.示例性的,矩阵的数量可以是1个,该矩阵中的各个焊印31的形状包括至少2种,例如,该矩阵中的焊印31的形状可以是2种、3种、4种或5种等,本技术对此不做限制。由于不同的形状的焊印31的焊接强度不同,可以满足不同极片100对焊接强度的不同需求,制成的极片100和电池更加多样化。
126.另一些示例中,矩阵的数量可以是大于等于2个。各个矩阵之间也可以呈阵列排布。这样,各个矩阵之间排布较为整洁美观,各个矩阵在焊接区30分布的较为平均,进一步提高焊接区30的焊接均匀性。另外,矩阵之间具有间隙,各个矩阵的面积较小,在形成矩阵时所输入的热量交底,对焊接区30附近的活性物质层12影响较小。
127.其中,各个矩阵可以沿第一方向y排布成一列,或者,各个矩阵可以沿第二方向x排
布成一行,或者各个矩阵可以沿第一方向y和第二方向x排布成多行多列。当然的,各个矩阵也可以沿其他方向阵列排布。
128.本技术以各个矩阵沿第一方向y排布进行说明。
129.每个矩阵中的焊印31的数量可以相同,也可以不同。例如,其中一个矩阵中的焊印31的数量可以为6个、9个、12个、16个或20个等,本技术对单个矩阵中的焊印31的数量不做限制。
130.需要说明的是,当矩阵的数量为至少2个时,同一个矩阵中,各个焊印31的形状可以均相同。这样,焊接的难度较低,无需改变焊接的参数,即可形成多个焊印31。
131.另一些示例中,同一个矩阵中,各个焊印31包括至少两种不同的形状。这样,由于不同的形状的焊印31的焊接强度不同,可以满足不同极片100对焊接强度的不同需求,制成的极片100和电池更加多样化。例如,同一矩阵中,各个焊印31的形状可以为2种、3种、4种或5种等,本技术对此不做限制。当焊印31的形状种类越多,其焊接强度则越加多样性,更好的满足不同的焊接强度需求,以满足不同的产品的要求。
132.一些实施例中,如图3所示,任意两个相邻的矩阵之间的距离为l4,与焊接区30沿极片100的第一方向y上的延伸长度l1的比例的范围为1%-25%(即l4/l1)。例如,l4/l1可以为1%,5%,10%,15%,20%或25%等。从而可以避免l4/l1的值过小,相邻的两个矩阵之间距离过近,相邻的两个矩阵之间容易相互影响。又可以避免l4/l1的值过大,两个矩阵之间距离过远,焊接区30设置的矩阵数量较少,焊接强度较低。
133.具体的,任意两个相邻的矩阵之间的距离为l4,两个相邻的矩阵之间的距离l4可以为小于等于10mm。例如,两个相邻的矩阵之间的距离l4可以为1mm、3mm、5mm、7mm、9mm或10mm等。其原理与l4/l1的值类似,不再赘述。
134.以下对本技术的焊印31的形状进行详细的说明。
135.本实施例中,如图3-图14所示,焊印31的形状可以为螺旋形、同心圆形、“回”字形,方形、圆形、直线形、波浪线形、锯齿线形、规则形状或其他不规则形状等,本技术对焊印31的形状不做限制。
136.如图4和图5所示,焊印31的形状可以为圆形或方形。当然的,焊印31的形状还可以三角形、椭圆形、多边形或其他形状等,本技术对焊印31的形状不做限制。此时,焊印31表面凹凸不平,表面上可以包括凸起部和凹陷部,凸起部和凹陷部由极耳20和集流体11熔化后凝固形成。凸起部和凹陷部增加了极耳20和集流体11之间的接触面积,焊接强度较高。
137.其中,焊印31的中心到焊印31的边缘的距离为r1,焊印31的中心到焊印31的边缘的距离r1的范围为0.005mm-3mm。例如,焊印31的中心到焊印31的边缘的距离r1可以为0.01、0.25mm、1mm、2mm、或3mm等。从而可以避免焊印31过小,导致焊接强度较低。又可以避免焊印31过大,形成一个焊印31所输入的能量较高,对焊接区30附近的活性物质层12造成影响。
138.如图6-图8所示,焊印31的形状可以由多个环状线条311依次内外套设且间隔设置形成。环状线条311的个数可以为1个、2个、3个、4个或5个等,本技术对环状线条311的数量不做限制。例如,图6和图8所示的“回”字形,环状线条311为方形环。如图7所示的同心圆形,环状线条311为圆形环。另一些示例中,环状线条311还可以为三角形环、梯形环、椭圆形环、多边形环或其他形状等,本技术对环状线条311的形状不做限制。具体的,焊印31的中心到
焊印31的边缘的距离r1的范围可以为0.005mm-3mm。原理与焊印31的形状为圆形类似,此处不再赘述。
139.如图8所示,环状线条311可以形成焊印31的凸起部,相邻的两个环状线条311之间为集流体11的平面结构。其中,相邻的两个环状线条311之间距离为l5,相邻的两个环状线条311之间距离l5可以为小于等于3mm。例如,相邻的两个环状线条311之间距离l5可以为1mm、2mm或3mm等。从而可以避免距离l5过大,极耳20和集流体11之间的有效连接面积较小,焊接强度较低。
140.其中一个环状线条311中,环状线条311(即环形焊印)的宽度为l6,环状线条311的宽度l6的范围为0.01mm-0.2mm。例如,环状线条311的宽度l6可以为0.01mm、0.05mm、01mm、0.15mm或0.2mm等。从而可以避免环状线条311过窄,环状线条311的连接强度较低,形成的焊印31容易失效。又可以避免环状线条311过宽,形成环状线条311所输入的能量较高,对焊接区30处的活性物质层12造成影响。
141.如图9所示,焊印31的形状可以为螺旋形,其尺寸参数与同心圆形焊印类似,不再赘述。
142.如图10-图12所示,焊印31的形状可以为直线形、锯齿线形、波浪线形或者其他不规则线形等。同一个焊印31中的线条312(即线型焊印)数量可以为1个、2个、3个或4个等。相邻线条312之间断开设置,在形成线条312的过程中,各个线条312具有时间间隔和距离间隙,该时间间隔和距离间隙有利于焊接过程中的散热。
143.具体的,其中一个线条312中,线条312的长度范围可以为0.01mm-6mm。其原理与焊印31中心到焊印31边缘的距离r1类似,此处不再赘述。
144.其中一个线条312中,线条312的宽度范围可以为0.01mm-0.2mm。其原理与环状线条311的宽度l6类似,此处不再赘述。
145.另一些示例中,多个线条312之间可以连接在一起,形成如图13和图14所示的一个连续的线条。将多个线条312连接在一起,焊印31的焊接强度较高。
146.具体实现时,如图1b、图2c和图2d所示,在第一极片110中,凹槽121包括第一凹槽1211,第一极片110包括第一集流体和第一活性物质层,第一集流体包括相对设置的第一表面和第二表面,第一活性物质层覆盖在第一表面和第二表面上;第一表面的第一活性物质层具有第一凹槽1211,第一凹槽1211的槽底壁为第一表面,第一凹槽1211中的第一表面与第一极耳21电性连接;第一凹槽1211在第一集流体上的投影,位于第二表面的第一活性物质层在第一集流体的投影内。这样,与第一凹槽1211正对的第二表面的第一活性物质层未被去除而得到保留。即第一凹槽1211背面的第一活性物质层未被去除,第一集流体的暴露面积较小,第一极片110的活性较高。
147.此时,位于第二表面的焊印31(即第二凸起)被第二表面的第一活性物质层覆盖,从而可以减小第二凸起对该侧的隔膜200的影响。
148.如图1c、图2e和图2f所示,在第二极片120中,凹槽121包括第二凹槽1212,第二极片120包括第二集流体和第二活性物质层,第二集流体包括相对设置的第三表面和第四表面,第二活性物质层覆盖在第三表面和第四表面上;第三表面的第二活性物质层具有第二凹槽1212,第二凹槽1212的槽底壁为第三表面,第二凹槽中的第三表面与第二极耳22电性连接;第四表面的第二活性物质层具有容纳槽50,容纳槽50的槽底壁为第四表面,容纳槽50
与第二凹槽1212沿第二极片120的厚度方向相对设置。这样,与第二凹槽1212正对的第四表面的第二活性物质层被去除以形成容纳槽50。从而可以减小容纳槽50和第二凹槽1212处的极片100的厚度,以减小极耳20对第二极片120厚度的影响。
149.可以实现的是,在设置有容纳槽50的极片100中,例如第二极片120,沿第二极片120的第一方向上,容纳槽50的长度与凹槽121(第一凹槽1211和/或第二凹槽1212)的长度的比例范围为0.8-1.2。例如,该比例可以为0.8、0.9、1、1.1或1.2,本技术实施例对此不做限制。从而可以避免容纳槽50过小,不能很好减小极耳20对第二极片120厚度的影响。从容又可以避免避免容纳槽50过大,去除的第二活性物质层较多,对电池的能量密度影响较大。
150.沿第二极片120的第二方向上,容纳槽50的长度与凹槽121的长度的比例范围为0.8-1.2。例如,该比例可以为0.8、0.9、1、1.1或1.2,本技术实施例对此不做限制。其原理与沿极片100的第一方向的两者的比例类似,不再赘述。
151.一些实施例中,相邻于第一凹槽1211的隔膜200的至少一侧设置有第一保护层41,第一凹槽1211在第一集流体上的投影,位于第一保护层41在第一集流体上的投影内。这样,可以对第一凹槽1211和第一极耳21上的毛刺起到隔离作用,避免第一极片110和第二极片120之间短路。
152.另一些示例中,相邻于第二凹槽1212的隔膜200的至少一侧设置有第二保护层42,第二凹槽1212在第二集流体上的投影,位于第二保护层42在第二集流体上的投影内。这样,可以对第二凹槽1212和第二极耳22上的毛刺起到隔离作用,避免第一极片110和第二极片120之间短路。
153.其他一些示例中,相邻于容纳槽50的隔膜200的至少一侧设置有第三保护层43,容纳槽50在第二集流体上的投影,位于第三保护层43在第二集流体上的投影内。这样,可以对容纳槽50上的毛刺起到隔离作用,避免第一极片110和第二极片120之间短路。
154.这里需要说明的是,本技术实施例涉及的数值和数值范围为近似值,受制造工艺的影响,可能会存在一定范围的误差,这部分误差本领域技术人员可以认为忽略不计。
155.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。
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