电芯及电池的制作方法

本技术涉及电池，尤其涉及一种电芯及电池。

背景技术：

1、硅基材料在嵌锂过程中能够形成锂硅化物(lixsi)，而锂硅化物的理论比容量大，因此，现有电芯的负极中会添加硅基材料，以提高电芯的能量密度。

2、现有的电芯一般由正极片、隔膜和负极片层叠卷绕成型，正极片和负极片通常均设置有涂料区和空箔区，涂料区上涂布有活性物质层，空箔区设置有极耳。其中，极耳的厚度均高于活性物质层的厚度。

3、但是现有技术的电芯存在以下缺陷：由于极耳的厚度均高于活性物质层的厚度，在卷绕过程中，正极耳处铝箔受力较大，容易造成箔材开裂；或者在电芯循环过程中，由于硅基材料的特性，硅基材料会发生膨胀，导致负极片发生膨胀并挤压正极片，而极耳的厚度均高于活性物质层的厚度，正极片和负极片均在极耳处箔材受力较大，这也容易造成极耳处箔材开裂。因此，此结构的电芯箔材容易发生开裂，影响循环寿命和安全性能。

技术实现思路

1、本实用新型实施例的一个目的在于：提供一种电芯，其能够减少极片在极耳处发生开裂的情况。

2、本实用新型实施例的另一个目的在于：提供一种电池，其能够减少极片在极耳处发生开裂的情况，循环寿命长，安全性能好。

3、为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

4、提供一种电芯，包括依次层叠卷绕的正极片、隔膜和负极片，所述正极片上设置有第一空箔区，所述第一空箔区设置有正极耳，所述负极片上设置有第二空箔区，所述第二空箔区设置有负极耳，所述第一空箔区和所述第二空箔区相对设置，所述正极耳沿第一方向的两侧面分别与所述负极耳沿第一方向的两侧面对齐，所述正极耳具有与所述第一空箔区连接的第一连接部，所述负极耳具有与所述第二空箔区连接的第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部二者中的一个设置有缺口，所述第一连接部和所述第二连接部二者中的另一个设置有凸部，所述凸部与所述缺口正对。

5、作为电芯的一种优选方案，所述凸部和所述缺口的长度相同，所述第一连接部包括相连接的第一本体和所述凸部，所述凸部具有位于远离所述第一本体一侧的端面，所述缺口内具有第一侧面，在第二方向的投影，所述第一侧面与所述端面间隔，所述第一方向和所述第二方向垂直；

6、或，所述凸部和所述缺口的长度相同，所述第二连接部包括相连接的第二本体和所述凸部，所述凸部具有位于远离所述第二本体一侧的端面，所述缺口内具有第一侧面，在第二方向的投影，所述第一侧面与所述端面间隔。

7、作为电芯的一种优选方案，所述缺口还具有垂直于所述第一侧面的第二侧面，所述第二侧面与所述凸部的侧面平行，在所述第二方向的投影，所述第二侧面与所述凸部的侧面间隔。

8、作为电芯的一种优选方案，所述第一连接部包括相连接的第一本体和所述凸部，所述凸部具有位于远离所述第一本体一侧的端面，所述缺口内具有第一侧面，在第二方向的投影，所述第一侧面与所述端面之间的间距为0～4mm。

9、作为电芯的一种优选方案，所述缺口具有垂直于所述第一侧面的第二侧面，所述第二侧面与所述凸部的侧面平行，在所述第二方向的投影，所述第二侧面与所述凸部的侧面之间的间距为0～3mm。

10、作为电芯的一种优选方案，所述正极耳和所述负极耳的长度均沿第三方向延伸，所述凸部和所述缺口的长度均沿所述第三方向延伸，所述第三方向均垂直于所述第一方向和所述第二方向。

11、作为电芯的一种优选方案，所述正极耳包括与所述第一连接部连接的第一延伸部，所述第一延伸部位于所述第一空箔区外侧，所述负极耳包括与所述第二连接部连接的第二延伸部，所述第二延伸位于所述第二空箔区外侧，所述第一延伸部和所述第二延伸部沿第三方向相对设置，所述第三方向垂直于所述第一方向。

12、作为电芯的一种优选方案，所述正极片的相对两侧面均设置有第一涂料区和所述第一空箔区，所述第一涂料区均设置有第一料层，所述正极耳的厚度大于所述第一料层的厚度；

13、所述负极片的相对两侧面均设置有第二涂料区和所述第二空箔区，所述第二涂料区均设置有第二料层，所述负极耳的厚度大于所述第二料层的厚度。

14、作为电芯的一种优选方案，所述第一空箔区与所述第二空箔区相对应，且所述第一空箔区完全遮盖所述第二空箔区，其中一个所述第二空箔区设置有负极耳，背离所述负极耳的所述第一空箔区设置有正极耳。

15、作为电芯的一种优选方案，所述正极耳的厚度为80μm～150μm；

16、和/或，所述负极耳的厚度为80μm～150μm；

17、和/或，所述第一料层厚度为30μm～50μm；

18、和/或，所述第二料层的厚度为20μm～40μm。

19、作为电芯的一种优选方案，正对所述负极耳的所述第一空箔区沿所述第一方向的长度大于背离所述负极耳的所述第一空箔区沿所述第一方向的长度，且两个所述第一空箔区靠近所述正极片尾部的一侧面对齐；

20、和/或，正对所述负极耳的所述第一空箔区沿所述第一方向的长度为20mm～70mm，背离所述负极耳一侧的所述第一空箔区沿所述第一方向的长度为8mm～30mm。

21、作为电芯的一种优选方案，所述正极耳和所述负极耳的最大宽度均为3mm～6mm，所述正极耳和所述负极耳的长度均为30mm～70mm。

22、作为电芯的一种优选方案，所述正极耳设置在所述正极片的中间区域上；所述负极耳设置在所述负极片的中间区域上；

23、和/或，所述正极耳设置在所述正极片长度方向的处；

24、和/或，所述负极耳设置在所述负极片长度方向的处。

25、第二方面，提供一种电池，包括壳体和以上所述的电芯，电芯设置在壳体内。

26、本实用新型的有益效果为：第一连接部和第二连接部通过设置凸部和缺口，能够减少了第一连接部与正极片的连接面积、第二连接部和负极片的连接面积，在卷绕过程中，能够减少正极片在正极耳处、负极片在负极耳处的剪切力，以避免卷绕时电芯极耳处的箔材开裂；

27、在卷绕成电芯后，正极耳沿第二方向的两侧面与负极耳沿第二方向的两侧面对齐，且正极耳和负极耳宽度方向的两侧面对齐，以尽可能使正极耳和负极耳的连接位置以及正极片和负极耳涂料区均趋于一致，从而减小正极片和负极片相对应的区域作用力的差异，避免卷绕后正极片和负极耳因作用力差异造成箔材开裂；同时凸部沿第三方向的投影位于缺口内，有助于将电芯在极耳处的张紧力错开分散，以避免电芯在极耳处的张紧力叠加，从而降低电芯在极耳处的张紧力，减少因负极膨胀而导致电芯在极耳处发生开裂的情况，进而延长电芯的循环寿命和提高电芯的安全性能。

技术特征：

1.一种电芯，包括依次层叠卷绕的正极片、隔膜和负极片，所述正极片上设置有第一空箔区，所述第一空箔区设置有正极耳，所述负极片上设置有第二空箔区，所述第二空箔区设置有负极耳，其特征在于，所述第一空箔区和所述第二空箔区相对设置，所述正极耳沿第一方向的两侧面分别与所述负极耳沿第一方向的两侧面对齐，所述正极耳具有与所述第一空箔区连接的第一连接部，所述负极耳具有与所述第二空箔区连接的第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部二者中的一个设置有缺口，所述第一连接部和所述第二连接部二者中的另一个设置有凸部，所述凸部与所述缺口正对。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述凸部和所述缺口的长度相同，所述第一连接部包括相连接的第一本体和所述凸部，所述凸部具有位于远离所述第一本体一侧的端面，所述缺口内具有第一侧面，在第二方向的投影，所述第一侧面与所述端面间隔，所述第一方向和所述第二方向垂直；

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述缺口还具有垂直于所述第一侧面的第二侧面，所述第二侧面与所述凸部的侧面平行，在所述第二方向的投影，所述第二侧面与所述凸部的侧面间隔。

4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一连接部包括相连接的第一本体和所述凸部，所述凸部具有位于远离所述第一本体一侧的端面，所述缺口内具有第一侧面，在第二方向的投影，所述第一侧面与所述端面之间的间距为0～4mm。

5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，所述缺口具有垂直于所述第一侧面的第二侧面，所述第二侧面与所述凸部的侧面平行，在所述第二方向的投影，所述第二侧面与所述凸部的侧面之间的间距为0～3mm。

6.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述正极耳和所述负极耳的长度均沿第三方向延伸，所述凸部和所述缺口的长度均沿所述第三方向延伸，所述第三方向均垂直于所述第一方向和所述第二方向。

7.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述正极耳包括与所述第一连接部连接的第一延伸部，所述第一延伸部位于所述第一空箔区外侧，所述负极耳包括与所述第二连接部连接的第二延伸部，所述第二延伸位于所述第二空箔区外侧，所述第一延伸部和所述第二延伸部沿第三方向相对设置，所述第三方向垂直于所述第一方向。

8.根据权利要求1至7任一项所述的电芯，其特征在于，所述正极片的相对两侧面均设置有第一涂料区和所述第一空箔区，所述第一涂料区均设置有第一料层，所述正极耳的厚度大于所述第一料层的厚度；

9.根据权利要求8所述的电芯，其特征在于，所述第一空箔区与所述第二空箔区相对应，且所述第一空箔区完全遮盖所述第二空箔区，其中一个所述第二空箔区设置有负极耳，背离所述负极耳的所述第一空箔区设置有正极耳。

10.根据权利要求8所述的电芯，其特征在于，所述正极耳的厚度为80μm～150μm；

11.根据权利要求8所述的电芯，其特征在于，正对所述负极耳的所述第一空箔区沿所述第一方向的长度大于背离所述负极耳的所述第一空箔区沿所述第一方向的长度，且两个所述第一空箔区靠近所述正极片尾部的一侧面对齐；

12.根据权利要求1至7任一项所述的电芯，其特征在于，所述正极耳和所述负极耳的最大宽度均为3mm～6mm，所述正极耳和所述负极耳的长度均为30mm～70mm。

13.根据权利要求1至7任一项所述的电芯，其特征在于，所述正极耳设置在所述正极片的中间区域上；所述负极耳设置在所述负极片的中间区域上；

14.一种电池，其特征在于，包括壳体和权利要求1至13任一项所述的电芯，所述电芯设置在所述壳体内。

技术总结
本技术公开一种电芯及电池，其中电芯包括依次层叠卷绕的正极片、隔膜和负极片，正极片上设有第一空箔区，第一空箔区上设有正极耳，负极片上设有第二空箔区，第二空箔区设有负极耳，第一空箔区和第二空箔区相对，正极耳沿第一方向的两侧面与负极耳沿第一方向的两侧面对齐，正极耳具有与第一空箔区连接的第一连接部，负极耳具有与第二空箔区连接的第二连接部，第一连接部和第二连接部二者中的一个设置有缺口，另一个设置有凸部，凸部与缺口正对。本技术通过正极耳和负极耳分别设置凸部和缺口，且凸部和缺口正对，有助于分散电芯在极耳处的应力错开分散，以减少电芯在极耳处的应力，从而减少电芯极耳处发生开裂的情况。

技术研发人员：甄强强,易桂勇,刘密,宋鹏元
受保护的技术使用者：惠州亿纬锂能股份有限公司
技术研发日：20230801
技术公布日：2024/3/17