本申請涉及電池能源，尤其涉及一種電芯及電池。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池由于具有諸多優(yōu)點，成為儲能和電動汽車的主要動力來源。隨著人們?nèi)找嬖鲩L的需求，鋰離子電池逐步向快充、長壽命、高能量密度、高安全性方面發(fā)展。目前，一些電芯及電池包括至少一個電芯。通過增加電芯和電池的尺寸可以增加電芯和電池的容量，然而，電池的尺寸和容量增加后，電池在充放電過程中的溫升也隨之增加。為解決電池溫升問題，需要增加電芯中極片的集流體的過流面積。

2、目前，為了提高電池的能量密度，極片中集流體的厚度均較薄，一般通過增加集流體上極耳在極片長度方向上的尺寸來滿足電池的過流能力，以降低電池在充放電過程中的溫升。

3、然而，極耳在極片長度方向上的尺寸增加后，電芯在生產(chǎn)的過程中，極耳容易發(fā)生翻折，影響電芯的后續(xù)加工以及電池的性能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，本申請?zhí)峁┝艘环N電芯及電池，以解決相關技術(shù)中電池的容量提升后無法同時改善極耳的翻折以及降低電池在充放電過程中的溫升。

2、一方面，本申請?zhí)峁┮环N電芯，包括電芯本體和至少三個極耳組件；

3、極耳組件位于電芯本體的端部，極耳組件包括多個層疊設置的極耳，極耳組件具有過流區(qū)域；

4、極耳在極片長度方向上的尺寸小于或等于45mm；

5、所有極耳組件的過流區(qū)域的總面積s滿足：s≥i/(k×f)；

6、其中，i為過流區(qū)域允許通過的最大電流閾值，k為過流區(qū)域中單位面積的載流量，f為修正系數(shù)；5a/mm2≤k≤10a/mm2，i大于或等于兩倍電池標準容量，f的取值范圍為0.5-0.9。

7、在一種可能的實現(xiàn)方式中，極耳在極片長度方向上的尺寸大于或等于20mm。

8、在一種可能的實現(xiàn)方式中，極耳在極片長度方向上的尺寸和極耳在極片寬度方向上的尺寸之間的比值范圍為1/3-1/2。

9、在一種可能的實現(xiàn)方式中，極耳包括涂層區(qū)和空集流體區(qū)，空集流體區(qū)位于涂層區(qū)遠離電芯本體的一端。

10、在一種可能的實現(xiàn)方式中，涂層區(qū)在極片寬度方向上的尺寸小于或等于2mm。

11、在一種可能的實現(xiàn)方式中，極耳在極片長度方向上的側(cè)邊與電芯本體的邊緣之間設置有過渡圓角。

12、在一種可能的實現(xiàn)方式中，過渡圓角所對應圓心角的大小范圍為78°-85°。

13、在一種可能的實現(xiàn)方式中，極耳組件還具有錯位區(qū)域，極耳組件與電芯的邊緣之間的距離大于或等于d+a+5mm，其中，d為電芯的厚度，a為錯位區(qū)域在極片長度方向上的尺寸。

14、在一種可能的實現(xiàn)方式中，至少三個極耳組件分為正極極耳組件和負極極耳組件，正極極耳組件與相鄰的負極極耳組件之間的距離大于或等于a+3mm。

15、在一種可能的實現(xiàn)方式中，電芯還包括兩個轉(zhuǎn)接片，部分極耳組件與其中一個轉(zhuǎn)接片焊接，剩余極耳組件與另一個轉(zhuǎn)接片焊接，極耳組件與相應轉(zhuǎn)接片之間具有焊接區(qū)域，過流區(qū)域位于焊接區(qū)域內(nèi)。

16、在一種可能的實現(xiàn)方式中，極耳組件與相應轉(zhuǎn)接片之間超聲波焊接，過流區(qū)域與焊接區(qū)域之間的比值大于或等于50％。

17、在一種可能的實現(xiàn)方式中，極耳組件與相應轉(zhuǎn)接片之間激光焊接，極耳組件與相應轉(zhuǎn)接片之間的焊接熔深大于或等于0.5mm，且小于或等于1mm。

18、在一種可能的實現(xiàn)方式中，極耳組件背離轉(zhuǎn)接片的一面和轉(zhuǎn)接片背離極耳組件的一面均設置有保護膠層。

19、另一方面，本申請還提供一種電池，包括至少一個上述的電芯。

20、本申請?zhí)峁┑碾娦炯半姵?，該電芯包括電芯本體和至少三個極耳組件。極耳組件包括多個層疊設置的極耳，極耳在極片長度方向上的尺寸小于或等于45mm，電芯在生產(chǎn)的過程中，各極耳不容易發(fā)生翻折。極耳組件的數(shù)量至少為三個，且各極耳組件的過流區(qū)域的總面積s滿足：s≥i/(k×f)，相較于相關技術(shù)中電芯只設置有兩個極耳組件即一個正極耳組件和一個負極耳組件而言，通過增加極耳組件的數(shù)量，可以保證集流體的過流面積，進而保證電芯的過流能力，降低電池的溫升。這樣，本申請?zhí)峁┑碾娦荆瑯O耳不容易發(fā)生翻折，電芯在設置在電池中后，可以滿足電池的過流能力，降低電池在充放電過程中的溫升。

技術(shù)特征：

1.一種電芯，其特征在于，包括電芯本體和至少三個極耳組件；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯，其特征在于，所述極耳在所述極片長度方向上的尺寸大于或等于20mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯，其特征在于，所述極耳在所述極片長度方向上的尺寸和所述極耳在所述極片寬度方向上的尺寸之間的比值范圍為1/3-1/2。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯，其特征在于，所述極耳包括涂層區(qū)和空集流體區(qū)，所述空集流體區(qū)位于所述涂層區(qū)遠離所述電芯本體的一端。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電芯，其特征在于，所述涂層區(qū)在所述極片寬度方向上的尺寸小于或等于2mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯，其特征在于，所述極耳在所述極片長度方向上的側(cè)邊與所述電芯本體的邊緣之間設置有過渡圓角。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電芯，其特征在于，所述過渡圓角所對應圓心角的大小范圍為78°-85°。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯，其特征在于，所述極耳組件還具有錯位區(qū)域，所述極耳組件與所述電芯的邊緣之間的距離大于或等于d+a+5mm，其中，d為電芯的厚度，a為所述錯位區(qū)域在所述極片長度方向上的尺寸。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電芯，其特征在于，至少三個所述極耳組件分為正極極耳組件和負極極耳組件，所述正極極耳組件與相鄰的所述負極極耳組件之間的距離大于或等于a+3mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯，其特征在于，所述電芯還包括兩個轉(zhuǎn)接片，部分所述極耳組件與其中一個所述轉(zhuǎn)接片焊接，剩余所述極耳組件與另一個所述轉(zhuǎn)接片焊接，所述極耳組件與相應所述轉(zhuǎn)接片之間具有焊接區(qū)域，所述過流區(qū)域位于所述焊接區(qū)域內(nèi)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電芯，其特征在于，所述極耳組件與相應所述轉(zhuǎn)接片之間超聲波焊接，所述過流區(qū)域與所述焊接區(qū)域之間的比值大于或等于50％。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電芯，其特征在于，所述極耳組件與相應所述轉(zhuǎn)接片之間激光焊接，所述極耳組件與相應所述轉(zhuǎn)接片之間的焊接熔深大于或等于0.5mm，且小于或等于1mm。

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電芯，其特征在于，所述極耳組件背離所述轉(zhuǎn)接片的一面和所述轉(zhuǎn)接片背離所述極耳組件的一面均設置有保護膠層。

14.一種電池，其特征在于，包括至少一個權(quán)利要求1-13中任一項所述的電芯。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及電池能源技術(shù)領域，尤其涉及一種電芯及電池。該電芯包括電芯本體和至少三個極耳組件；極耳組件位于電芯本體的端部，極耳組件包括多個層疊設置的極耳，極耳組件具有過流區(qū)域；極耳在極片長度方向上的尺寸小于或等于45mm；所有極耳組件的過流區(qū)域的總面積S滿足：S≥I/(K×F)；其中，I為過流區(qū)域允許通過的最大電流閾值，K為過流區(qū)域中單位面積的載流量，F(xiàn)為修正系數(shù)；5A/mm<supgt;2</supgt;≤K≤10A/mm<supgt;2</supgt;，I大于或等于兩倍電池標準容量，F(xiàn)的取值范圍為0.5?0.9。本申請?zhí)峁┑碾娦?，其極耳不容易發(fā)生翻折，電芯在設置在電池中后，可以滿足電池的過流能力，降低電池在充放電過程中的溫升。

技術(shù)研發(fā)人員：劉玉升,王琳川,周喬
受保護的技術(shù)使用者：浙江冠宇電池有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231211
技術(shù)公布日：2025/1/9