电芯及电池模组的制作方法
本技术涉及储能设备,尤其涉及一种电芯及电池模组。
背景技术:
1、卷绕结构的电芯包括卷绕工艺制成的卷芯体以及外部封装材料组成,软包电芯采用铝塑膜作为封装材料。铝塑膜需要经过冲壳工序进行成型,对于长方形的卷芯体而言,冲壳的四个角位处的铝塑膜的厚度是最薄的。为了保证循环过程中电芯的安全性,需要在卷芯体和铝塑膜之间预留足够大的间隙才能保证电芯循环过程中铝塑膜不被卷芯体挤破,预留这部分空间会导致电芯的体积能量密度损失。在电芯循环过程中,最容易出现铝塑膜破裂的地方就是角位处。且当电芯跌落时,若角位先接触地面,则角位所受的瞬时应力极大,可能发生铝塑膜破裂,电解液泄漏,也可能发生极片错位等问题,安全风险增大。
技术实现思路
1、本实用新型的一个目的在于:提供一种电芯,能够有助于提高电芯的体积能量密度,且有助于降低安全风险。
2、为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
3、提供一种电芯,包括卷芯体,所述卷芯体包括第一极片、第二极片和隔膜,所述第一极片的宽度方向的至少一侧边处开设有m组第一缺口,m组所述第一缺口沿所述第一极片的长度方向依次间隔设置,每组所述第一缺口包括两个沿所述第一极片的长度方向间隔设置的所述第一缺口,所述第一极片包括沿自身长度方向依次设置的第一段和第二段,所述第一段比所述第二段更远离所述卷芯体的最外层,所述第一极片展开时,沿所述第一段指向所述第二段的方向,同一组的所述第一缺口的面积一样,相邻组的所述第一缺口的面积增大,所述第一缺口均位于所述卷芯体的角位,m为正整数;
4、所述第二极片的宽度方向的至少一侧处开设有n组第二缺口,n组所述第二缺口沿所述第二极片的长度方向依次间隔设置,每组所述第二缺口包括两个沿所述第二极片的长度方向间隔设置的所述第二缺口,所述第二极片包括沿自身长度方向依次设置的第三段和第四段,所述第三段比所述第四段更远离所述卷芯体的最外层,所述第二极片展开时,沿所述第三段指向所述第四段的方向,同一组的所述第二缺口的面积一样,相邻组的所述第二缺口的面积增大,所述第二缺口均位于所述卷芯体的角位,n为正整数。
5、可选地,所述第一极片展开时,沿所述第一极片的宽度方向,所述第一缺口的深度为a1,沿所述第一段指向所述第二段的方向,同一组的所述第一缺口的深度a1一样,相邻组的所述第一缺口的深度a1增大;
6、所述第二极片展开时,沿所述第二极片的宽度方向,所述第二缺口的深度为b1,沿所述第三段指向所述第四段的方向,同一组的所述第二缺口的深度b1一样,相邻组的所述第二缺口的深度b1增大。
7、可选地,相邻组的所述第一缺口的深度a1的差值的取值范围为0.2mm-3mm;
8、相邻组的所述第二缺口的深度b1的差值的取值范围为0.2mm-3mm。
9、可选地,所述第一极片展开时,沿所述第一极片的长度方向,所述第一缺口的最大宽度为a2,沿所述第一段指向所述第二段的方向,同一组的所述第一缺口的最大宽度a2一样,相邻组的所述第一缺口的最大宽度a2增大;
10、所述第二极片展开时,沿所述第二极片的长度方向,所述第二缺口的最大宽度为b2,沿所述第三段指向所述第四段的方向,同一组的所述第二缺口的最大宽度b2一样,相邻组的所述第二缺口的最大宽度b2增大。
11、可选地,相邻组的所述第一缺口的最大宽度a2的差值的取值范围为0.2mm-5mm;
12、相邻组的所述第二缺口的最大宽度b2的差值的取值范围为0.2mm-5mm。
13、可选地,卷绕状态下,所述第一极片的最外层沿所述第一极片的宽度方向的至少一侧还开设有第三缺口和第四缺口,所述第三缺口和所述第四缺口均位于所述卷芯体的角位,所述第一极片展开时,所述第三缺口的面积大于任意一个所述第一缺口的面积,所述第四缺口位于所述第一极片沿长度方向的末端;
14、卷绕状态下,所述第二极片的最外层沿所述第二极片的宽度方向的至少一侧还开设有第五缺口和第六缺口,所述第五缺口和所述第六缺口均位于所述卷芯体的角位,所述第二极片展开时,所述第五缺口的面积大于任意一个所述第二缺口的面积,所述第六缺口位于所述第二极片沿长度方向的末端。
15、可选地,所述第一极片展开时,沿所述第一极片的宽度方向,所述第三缺口的深度与所述第四缺口的深度一样,所述第三缺口的深度大于任意一个所述第一缺口的深度,所述第二极片展开时,沿所述第二极片的宽度方向,所述第五缺口的深度与所述第六缺口的深度一样,所述第五缺口的深度大于任意一个所述第二缺口的深度;
16、和/或,所述第一极片展开时,沿所述第一极片的长度方向,所述第三缺口的最大宽度大于任意一个所述第一缺口的最大宽度,所述第二极片展开时,沿所述第二极片的长度方向,所述第五缺口的最大宽度大于任意一个所述第二缺口的最大宽度。
17、可选地,所述第一极片为正极片,所述第二极片为负极片,位于所述卷芯体的同一个角位处的所述第一缺口的最大宽度a2与所述第二缺口的最大宽度b2的差值的取值范围为0.5mm-5mm;
18、位于所述卷芯体的同一个角位处的所述第一缺口的深度a1与所述第二缺口的深度b1的差值的取值范围为0.2mm-2mm。
19、可选地,还包括铝塑膜,所述铝塑膜包覆在所述卷芯体的外侧。
20、本实用新型的另一个目的在于:提供一种电池模组,能够有助于提高电芯的体积能量密度,且有助于降低安全风险。
21、为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
22、提供一种电池模组,包括至少一个上述的电芯。
23、本实用新型的有益效果:
24、本实用新型提供了一种电芯,包括卷芯体,卷芯体包括第一极片、第二极片和隔膜,第一极片的宽度方向的至少一侧边处开设有m组第一缺口,m组第一缺口沿第一极片的长度方向依次间隔设置,每组第一缺口包括两个沿第一极片的长度方向间隔设置的第一缺口,第一极片包括沿自身长度方向依次设置的第一段和第二段,第一段比第二段更远离卷芯体的最外层,第一极片展开时,沿第一段指向第二段的方向,同一组的第一缺口的面积一样,相邻组的第一缺口的面积增大,第一缺口均位于卷芯体的角位,m为正整数。第二极片的宽度方向的至少一侧处开设有n组第二缺口,n组第二缺口沿第二极片的长度方向依次间隔设置,每组第二缺口包括两个沿第二极片的长度方向间隔设置的第二缺口,第二极片包括沿自身长度方向依次设置的第三段和第四段,第三段比第四段更远离卷芯体的最外层,第二极片展开时,沿第三段指向第四段的方向,同一组的第二缺口的面积一样,相邻组的第二缺口的面积增大,第二缺口均位于卷芯体的角位,n为正整数。通过在第一极片上开设第一缺口,在第二极片上开设第二缺口,可在卷芯体的角位处形成凹陷,即可在铝塑膜冲壳成型时避免此处的铝塑膜的厚度降低,在后续的使用中,也可降低卷芯体的角位对铝塑膜的挤压,防止铝塑膜破裂。且由于越外层的第一缺口和第二缺口的面积越大,可一定程度上避免凹陷处出现尖锐的边缘,进一步降低卷芯体的角位挤压铝塑膜破裂的可能性。在此基础上,即可降低卷芯体和铝塑膜之间的预留空间,提高电芯的体积能量密度。且由于卷芯体角位处的隔膜体积占比大,角位受到应力冲击时,隔膜还可提供缓冲,防止铝塑膜破裂电解液泄漏以及极片错位等问题,降低极端情况下的安全风险。
25、本实用新型还提供了一种电池模组,包括至少一个上述的电芯。该电池模组能够有助于提高电芯的体积能量密度,且有助于降低安全风险。
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