本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種極片組件、電芯及電池。

背景技術(shù)：

鋰離子電池已廣泛應(yīng)用于電動工具、電動汽車、電網(wǎng)儲能等各種領(lǐng)域，市場對電池的快速充電及大倍率放電要求越來越高。電池充放電過程中會產(chǎn)生大量的熱，如無法及時散熱會影響到電池的整體性能、壽命及安全問題，電池的熱穩(wěn)定性，成為影響電池性能的主要因素。

目前鋰離子電池制作過程中，極耳與極片之間以焊點或成條焊印連接，兩者之間連接不牢靠，容易斷開，影響電芯的導(dǎo)電性能，不利于電池倍率性能的提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種降低內(nèi)阻、提升電池倍率性能的極片組件、使用該極片組件的電芯及電池。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種極片組件，包括極片以及極耳；所述極耳包括第一極耳以及第二極耳；所述極片上設(shè)有間隔的第一空箔區(qū)域和第二空箔區(qū)域，所述第一極耳連接在所述第一空箔區(qū)域上，所述第二極耳連接在所述第二空箔區(qū)域上，并且所述第二空箔區(qū)域位于所述極片的一端部。

優(yōu)選地，所述極片上還設(shè)有第三空箔區(qū)域，所述第三空箔區(qū)域位于所述極片的另一端；

所述第一空箔區(qū)域位于所述第二空箔區(qū)域和第三空箔區(qū)域之間。

優(yōu)選地，所述極片包括箔材、涂覆在所述箔材相對兩側(cè)上的漿料涂層；所述極片上設(shè)有間隔的裸露出所述箔材的第一定位槽、第二定位槽和第三定位槽，所述第一定位槽位于所述第二定位槽和第三定位槽之間；

所述第一定位槽形成所述第一空箔區(qū)域，所述第二定位槽形成所述第二空箔區(qū)域，所述第三定位槽裸露出的所述箔材端部形成空箔極耳。

優(yōu)選地，所述極片組件還包括貼覆在所述第一極耳和極片上的第一膠層，和/或貼覆在所述第二極耳和極片上的第二膠層。

優(yōu)選地，所述第一膠層緊貼在所述第一極耳和箔材上并覆蓋所述第一定位槽；所述第一膠層的邊緣延伸至所述漿料涂層上；

所述第二膠層緊貼在所述第二極耳和箔材上并覆蓋所述第二定位槽；所述第二膠層的邊緣延伸至所述漿料涂層上。

優(yōu)選地，所述第一膠層為導(dǎo)電膠，導(dǎo)電連接所述第一極耳和極片；所述第二膠層為導(dǎo)電膠，導(dǎo)電連接所述第二極耳和極片。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電膠層的邊緣延伸至所述漿料涂層上。

本發(fā)明還提供一種電芯，包括卷繞成柱狀體的疊層結(jié)構(gòu)；所述疊層結(jié)構(gòu)包括正極片、負極片、疊置在所述正極片和負極片之間的隔膜；所述負極片為上述任一項所述的極片組件。

優(yōu)選地，所述極片組件的第一極耳和第二極耳伸出所述電芯的一端，所述正極片的極耳伸出所述電芯的另一端。

優(yōu)選地，所述極片組件的第三空箔區(qū)域位于所述電芯的最外圈；

所述電芯還包括包覆在其最外圈的所述第三空箔區(qū)域上的雙面導(dǎo)電膠。

優(yōu)選地，所述雙面導(dǎo)電膠包括基材以及涂覆形成在基材相對兩面上的壓敏膠層；或者，所述雙面導(dǎo)電膠由混合有導(dǎo)電粒子的丙烯酸膠制成。

本發(fā)明還提供一種電池，包括以上任一項所述的電芯、外殼；所述電芯設(shè)置在所述外殼內(nèi)并與所述外殼導(dǎo)電連接。

本發(fā)明的有益效果：極片上采用多極耳的方式，降低內(nèi)阻，提升電池倍率性能。另外，通過在極片端部設(shè)置空箔極耳，增加極耳數(shù)量，可通過包覆雙面導(dǎo)電膠與電池的外殼直接接觸，增加電芯導(dǎo)電性，可以進一步降低電芯內(nèi)阻，加速電芯散熱性能，從而提高倍率性能。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明一實施例的極片組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是本發(fā)明一實施例的電芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明中極片組件制成的電芯與傳統(tǒng)電芯測得的內(nèi)阻比較圖；

圖5是本發(fā)明中極片組件制成的電芯與傳統(tǒng)電芯在設(shè)定溫度下大電流充電容量保持率比較圖；

圖6是本發(fā)明中極片組件制成的電芯與傳統(tǒng)電芯在設(shè)定溫度下大電流放電容量保持率比較圖。

具體實施方式

為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本發(fā)明的具體實施方式。

如圖1、2所示，本發(fā)明一實施例的極片組件，用于電芯，其包括極片10以及連接在極片10上的極耳；極耳包括第一極耳20和第二極耳30。極片10上設(shè)有間隔的第一空箔區(qū)域101和第二空箔區(qū)域102，第一極耳20連接在第一空箔區(qū)域101上，第二極耳30連接在第二空箔區(qū)域102上，并且第二空箔區(qū)域102位于極片10的一端部。

其中，極片10包括箔材11、涂覆在箔材11相對兩側(cè)上的漿料涂層12。箔材11可選用銅箔。漿料涂層12可由正極漿料形成，從而極片10為正極片；或者，漿料涂層12由負極漿料形成，從而極片10為負極片。

極片10上設(shè)有間隔的裸露出箔材11的第一定位槽和第二定位槽；第一定位槽和第二定位槽分別從漿料涂層12上貫穿至箔材11上方。第一定位槽形成第一空箔區(qū)域101，第一極耳20通過鎳帶焊接在第一定位槽內(nèi)裸露出的箔材部分上，第二定位槽形成第二空箔區(qū)域102，第二極耳30通過鎳帶焊接在第二定位槽內(nèi)裸露出的箔材端部上。

具體地，第一定位槽從極片10兩側(cè)的漿料涂層12貫穿至箔材11上方，從而包括位于箔材11兩側(cè)的兩個槽部，第一極耳20于箔材11一側(cè)通過焊接固定在其中一個槽部內(nèi)。同理，第二定位槽從極片10兩側(cè)的漿料涂層12貫穿至箔材11上方，從而包括位于箔材11兩側(cè)的兩個槽部，第二極耳30于箔材11一側(cè)通過焊接固定在其中一個槽部內(nèi)。

優(yōu)選地，第一空箔區(qū)域101位于極片10的中間段內(nèi)，該中間段的長度為整個極片10長度的三分之一，第一空箔區(qū)域101通常為8-10mm，可在該中間段內(nèi)的任何位置。

第一極耳20和第二極耳30的寬度為3-8mm。

進一步地，極片10上還設(shè)有第三空箔區(qū)域103，第三空箔區(qū)域103位于極片10的另一端，從而第一空箔區(qū)域101位于第二空箔區(qū)域102和第三空箔區(qū)域103之間。第三空箔區(qū)域103裸露出的箔材11可作為空箔極耳，在電池中可以與外殼接觸電連接。

對應(yīng)地，在極片10上設(shè)有裸露出箔材11的第三定位槽，該第三定位槽形成第三空箔區(qū)域103；第三定位槽內(nèi)裸露出的箔材端部形成空箔極耳。

具體地，第三定位槽從極片10端部兩側(cè)的漿料涂層12貫穿至箔材11上方，從而包括位于箔材11端部兩側(cè)的兩個槽部。

進一步地，本實施例中，極片組件還包括貼覆在第一極耳20和極片10上的第一膠層41以及貼覆在第二極耳30和極片10上的第二膠層42。在其他實施例中，第一膠層41和第二膠層42也可根據(jù)需要選擇其一設(shè)置。

第一膠層41緊貼在第一極耳20和箔材11上并覆蓋第一定位槽，加強第一極耳20在第一定位槽內(nèi)的固定并將第一空箔區(qū)域101覆蓋住。優(yōu)選地，第一膠層41的邊緣延伸至漿料涂層12上；為了不影響電芯的電容量，延伸在漿料涂層12上的第一膠層41邊緣寬度≤2mm。

第二膠層42緊貼在第二極耳30和箔材11上并覆蓋第二定位槽，加強第二極耳30在第二定位槽內(nèi)的固定并將第二空箔區(qū)域102覆蓋住。第二膠層42的邊緣延伸至漿料涂層12上；為了不影響電芯的電容量，延伸在漿料涂層12上的第二膠層42邊緣寬度≤2mm。

作為選擇，第一膠層41可為導(dǎo)電膠，導(dǎo)電連接第一極耳20和極片10(箔材11)。第二膠層42為導(dǎo)電膠，導(dǎo)電連接第二極耳30和極片10。

進一步地，第一膠層41和第二膠層42可為結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電膠，是指本身具有導(dǎo)電性或經(jīng)摻雜后具有導(dǎo)電性的導(dǎo)電聚合物制成；導(dǎo)電聚合物也稱作本征型導(dǎo)電高分子材料，是由具有共軛∏鍵或部分共軛的高分子經(jīng)化學(xué)或電化學(xué)“摻雜”，使其由絕緣體轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)體的一類高分子材料。作為選擇，導(dǎo)電聚合物可為聚吡咯(PPy)、聚苯胺(PAn)或聚乙炔(PA)等。

第一膠層41和第二膠層42也可為填充型導(dǎo)電膠，由非導(dǎo)電的基體混合導(dǎo)電粒子或?qū)щ娋酆衔镏瞥?。非?dǎo)電的基體主要有以下幾類：環(huán)氧類，例如環(huán)氧樹脂；硅酮或非導(dǎo)電聚合物?；旌系膶?dǎo)電粒子可以是Au、Ag、Cu、Al、Zn、Fe、Ni等金屬粉末和石墨等中的一種或多種。

如圖3所示，本發(fā)明一實施例的電芯，包括卷繞成柱狀體40的疊層結(jié)構(gòu)。疊層結(jié)構(gòu)包括正極片、負極片、疊置在正極片和負極片之間的隔膜。正極片和負極片上的極耳分別伸出電芯的兩個端部。

其中，負極片為上述的極片組件。極片組件的第一極耳20和第二極耳30伸出電芯的一端。第二極耳30位于電芯一端的中部；第一極耳20位于電芯一端的側(cè)邊部。

疊層結(jié)構(gòu)通過卷繞成柱狀體40的電芯，使得極片組件的第三空箔區(qū)域103位于電芯的最外圈，電芯以該第三空箔區(qū)域103收尾，可作為負極的另一個極耳與外殼連接。

進一步地，為提高負極片與電池外殼的電連接，電芯還包括包覆在其最外圈的第三空箔區(qū)域103上的雙面導(dǎo)電膠50。雙面導(dǎo)電膠50在電芯最外圈上將第三空箔區(qū)域103包覆，且將其邊緣固定，起到固定、遮蔽、導(dǎo)熱、導(dǎo)電等作用，保證電芯(卷芯)不松散。在第三空箔區(qū)域103未形成整個電芯最外圈的情況下，雙面導(dǎo)電膠50可不限于包覆第三空箔區(qū)域103，可包覆整個電芯的最外圈。

雙面導(dǎo)電膠50具有雙面導(dǎo)電作用，一面與第三空箔區(qū)域103處的箔材11電連接，一面與電池外殼接觸電連接。

作為選擇，雙面導(dǎo)電膠50可包括基材以及涂覆形成在基材相對兩面上的壓敏膠層?；目蔀槊藜?、PET、PVC膜、無紡布、泡棉、亞克力泡棉、薄膜等；壓敏膠層可為彈性體型壓敏膠或樹脂型壓敏膠、丙烯酸類壓敏膠等。

雙面導(dǎo)電膠50也可直接由丙烯酸膠涂布壓制而成，整體可呈透明。其中混合的導(dǎo)電粒子可為碳黑、金屬球、外鍍金屬的樹脂球等。

另外，雙面導(dǎo)電膠50還可吸附電解液，起到膨脹作用，解決了電芯在外殼內(nèi)幌動問題，提升電芯與外殼的緊密結(jié)合，降低電池內(nèi)部發(fā)熱量及溫度，保證電池在最佳的工作溫度范圍內(nèi)，提高電池倍率性能。

本發(fā)明一實施例的電池，主要為鋰離子電池，包括外殼以及上述的電芯；電芯設(shè)置在外殼內(nèi)并與外殼導(dǎo)電連接。其中，參考圖3，電芯外圈上通過雙面導(dǎo)電膠50的設(shè)置，其在外殼內(nèi)可與外殼壁面接觸電連接，結(jié)合負極片上多極耳的設(shè)置，提高電芯的導(dǎo)電性，降低電芯內(nèi)阻，提高電芯的倍率性能。電芯通過雙面導(dǎo)電膠50，可與外殼緊密配合，避免出現(xiàn)電芯松動等問題。

將本發(fā)明的極片組件制成的電芯與傳統(tǒng)單極耳的電芯測得的內(nèi)阻、在設(shè)定溫度下大電流充電容量保持率、在設(shè)定溫度下大電流放電容量保持率進行比較，分別如圖4-6所示。

圖4中，上方的數(shù)據(jù)點為傳統(tǒng)電芯的內(nèi)阻數(shù)據(jù)，下方的數(shù)據(jù)點為本發(fā)明電芯的內(nèi)阻數(shù)據(jù)。從圖中可知，本發(fā)明電芯的內(nèi)阻低于傳統(tǒng)電芯的內(nèi)阻，兩者內(nèi)阻差10mΩ-14mΩ。

圖5中，每一組柱體中左邊為傳統(tǒng)電芯的充電容量保持率，右邊為本發(fā)明電芯的充電容量保持率；上方的曲線為傳統(tǒng)電芯的溫度曲線，下方的曲線為本發(fā)明電芯的溫度曲線。從圖中可知，本發(fā)明電芯在設(shè)定溫度下大電流充電容量保持率高于傳統(tǒng)電芯的大電流充電容量保持率，大電流充電容量保持率相差35-40％；溫度相差10℃。

圖6中，每一組柱體中左邊為傳統(tǒng)電芯的放電容量保持率，右邊為本發(fā)明電芯的放電容量保持率；上方的曲線為傳統(tǒng)電芯的溫度曲線，下方的曲線為本發(fā)明電芯的溫度曲線。從圖中可知，本發(fā)明電芯在設(shè)定溫度下大電流放電容量保持率高于傳統(tǒng)電芯的大電流放電容量保持率，大電流放電容量保持率相差35-40％；溫度相差10-30℃。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。