电芯组件、电池及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及储能装置术领域，具体地，涉及一种电芯组件、电池及电子设备。


背景技术：

2.锂离子纽扣二次电池具有重量轻、容量大、无记忆效应等优点，因而得到了普遍应用——许多数码设备都采用了锂离子电池作电源。锂离子电池的能量密度很高，它的容量是同重量的镍氢电池的1.5～2倍，而且具有很低的自放电率。此外，锂离子电池几乎没有“记忆效应”以及不含有毒物质等优点也是它广泛应用的重要原因。
3.现有的纽扣电池是将电芯组件封装在金属外壳中。电芯组件与壳体之间通过极耳实现电连接。
4.现有的纽扣电池的极耳为金属箔片，这种极耳在组装电池过程中，极易断裂。此外，箔片极耳的边缘具有毛刺，容易刺破与其接触的其余的电芯结构，降低电池的性能。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的至少一个技术问题，一方面，本实用新型实施例提供了一种电芯组件，包括：电芯本体，所述电芯本体包括正极极片、负极极片和隔膜，所述隔膜位于所述正极极片与所述负极极片之间；以及极耳，所述极耳包括第一连接片、第二连接片和导线，所述导线的一端与所述第一连接片连接，所述导线的另一端与所述第二连接片连接，所述第一连接片与所述正极极片或者所述负极极片连接，所述导线和所述第二连接片自所述电芯本体伸出。
6.可选地，所述电芯本体为螺旋卷绕结构，所述电芯本体呈柱状。
7.可选地，所述电芯本体形成第一端面、第二端面和侧表面，所述侧表面位于所述第一端面和所述第二端面之间，所述第一端面和所述第二端面均与所述正极极片垂直。
8.可选地，所述第一连接片位于所述侧表面，所述第二连接片位于所述第一端面上或者所述第二端面上。
9.可选地，在所述第二连接片与所述第一端面之间或者在所述第二连接片与所述第二端面之间设置有绝缘层。
10.可选地，所述隔膜的宽度大于所述正极极片和所述负极极片的宽度
11.可选地，所述绝缘层由所述隔膜在所述第一端面和/或所述第二端面处倒伏的部分形成。
12.可选地，所述第一连接片和所述第二连接片中的至少一个呈弧面结构
13.可选地，所述电芯本体为叠片结构。
14.可选地，所述导线的厚度为0.02cm-0.15cm。
15.可选地，所述第一连接片和所述第二连接片中的至少一个的面积为2mm
2-50mm2。
16.可选地，所述第一连接片和所述第二连接片中的至少一个为圆形、矩形、三角形、半圆形或者椭圆形。
17.另一方面，本实用新型提供了一种电池，电芯组件，所述电芯组件位于所述壳体内，所述第二连接片与所述壳体连接。
18.可选地，包括设备本体和电池，所述电池与所述设备本体连接。
19.上述技术方案提供的极耳组件，有效的避免了现有技术中，箔片极耳易断裂的缺陷，提高了电池的性能。
附图说明
20.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本说明书的实施例，并且连同其说明一起用于解释本说明书的原理。
21.图1为本实用新型实施例提供的电池结构示意图。
22.图2是本实用新型实施例提供的一种电芯组件结构示意图。
23.图3是本实用新型实施例提供的一种电芯本体结构示意图。
24.图4是本实用新型实施例提供的一种电芯组件部分结构示意图。
25.图5-图7是本实用新型提供的极耳的结构示意图。
26.附图标记：
27.10、电池；11、电芯组件；12、电芯本体；13、极耳；14、第一连接片；15、导线；16、第二连接片；17、第一端面；18、第二端面；19、卷芯；20、弯折部；21、壳体；22、侧表面。
具体实施方式
28.下面将详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
29.本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.参见图1和图2，本实用新型的实施例提供一种电芯组件11，包括电芯本体12，电芯本体12包括正极极片、负极极片和隔膜。隔膜位于正极极片与负极极片之间，起到阻隔的作
用，避免电芯本体12发生短路。
33.参见图2-图4，在本实用新型的一些实施例中电芯本体12为螺旋卷绕结构。首先将正极极片、隔膜与负极极片依次层叠设置，隔膜的宽度大于正极极片和负极极片的宽度。在正极极片、隔膜与负极极片的同一端设置卷芯19，围绕卷芯19将正极极片、隔膜与负极极片进行卷绕，以形成螺旋卷绕结构的电芯本体12。
34.在电池10置于壳体21内并被壳体21封装的过程中，隔膜的宽度大于正极极片和负极极片的部分形成倒伏部分。
35.参见图3，螺旋结构的电芯本体12呈柱状。电芯本体12形成第一端面17、第二端面18和侧表面22。侧表面22位于第一端面17和第二端面18之间。第一端面17和第二端面18均与正极极片垂直。
36.在本实用新型的一些实施例中，电芯本体12为叠片结构。叠片结构是将正极极片、隔膜和负极极片裁成规定尺寸的大小，再将正极极片、负极极片和隔膜层叠成电芯本体12。
37.参见图1-图7，在本实用新型的一些实施例中，电芯组件11还包括极耳13，极耳13包括正极极耳和负极极耳。极耳13包括第一连接片14、第二连接片16和导线15。导线15的一端与第一连接片14连接，导线15的另一端与第二连接片16连接。第一连接片14与正极极片或者负极极片连接。正极极耳13包括第一连接片14，导线15和第二连接片16。负极极耳13包括第一连接片14，导线15和第二连接片16。
38.极耳13的导线15呈柱状。在本实用新型的一些实施例中，通过设置柱状的极耳13的导线15，增加了极耳13的柔韧性，避免了多次弯折极耳弯曲造成的极耳断裂的情况发生。
39.可选地，极耳13的导线15的厚度为0.02cm-0.15cm。极耳13的导线15的厚度与电芯本体12的容量及电池10的大小有关。通过将导线15的厚度设置在0.02cm-0.15cm的范围，使得在保持极耳13的导线15的柔韧性的前提下，满足电池10的内阻及电芯本体12容量的要求。
40.参见图5-图7，是本实用新型提供的极耳13的结构示意图。
41.导线15的一端与第一连接片14连接，导线15的另一端与第二连接片16连接。导线15的两端分别与第一连接片14和第二连接片16通过焊接的方式连接，或是通过挤压的方式一体成型，或是通过胶粘的方式连接，以实现极耳13整体的导电性能。
42.第一连接片14位于电芯本体12的侧表面22，第二连接片16位于电芯本体12的第一端面17或者第二端面18上。第一连接片14与正极极片或负极极片连接。具体地，正极极耳13的第一连接片14与正极极片连接。负极极耳13的第一连接片14与负极极片连接。
43.电芯本体12由层叠设置的正极极片、隔膜、和负极极片围绕卷芯19形成螺旋卷绕结构。在螺旋卷绕结构的侧表面22设置有正极极片的金属集流体和负极极片的金属集流体空箔区及绝缘层。
44.在正极极片的远离卷芯19的一端形成有空箔区。活性物质涂层与空箔区分隔设置。空箔区用于与正极极耳13的第一连接片14连接。在负极极片的远离卷芯19的一端也形成有空箔区。空箔区用于与负极极耳13的第一连接片14连接。通过激光焊接、超声波焊接、电阻焊接等方式，将极片的空箔区与极耳13焊接为一体以实现极片与极耳13的电连接。
45.可选地，电芯本体12也可以为中空结构。将层叠的正极极片、隔膜、负极极片的同一端固定在卷针上。通过卷针的转动将正极极片、隔膜、负极极片卷绕形成螺旋卷绕结构。
卷绕完成后，将卷针自电芯本体12内抽出，形成中空的螺旋卷绕结构。
46.参见图5-图7，极耳13包括第一连接片14，导线15和第二连接片16。第二连接片16自电芯本体12伸出。第一连接片14及部分导线15位于电芯本体12的内部。其余部分导线15与第二连接片16凸出于电芯本体12。
47.参见图4或图7，在导线15与电芯本体12的接触部上设置有弯折部20。使得第二连接片16与电芯本体12接触。电芯具有第一端面17与第二端面18。第二连接片16位于第一端面17上或者第二端面18上。
48.正极极耳13的第二连接片16与负极极耳13的第二连接片16分别位于电芯本体12的不同的两个端面上。
49.在一些实施例中，由于使用柱状的导线15替代箔片极耳。弯折部20设置在导线15上，而不是设置在箔片极耳上。采用上述方式，一方面，在电池10组装完成后，极耳13的导线15接触柱状的电芯本体12的第一端面17或第二端面18。极耳13的柱状的导线15棱角圆滑。避免了箔片极耳表面毛刺刺破与极耳13表面接触的隔膜或是其他电芯组件11，造成短路，影响电池10的性能。
50.另一方面，极耳13的导线15部的厚度大于薄片型的极耳13，韧性增加，更加牢固。有效的避免了现有技术中，在电池10生产过程中，例如焊接过程对极耳13的拉扯造成的极耳13断裂情况的发生。
51.同时，弯折部20设置在导线15上，由于柱状的导线15的柔韧性更强，且在弯折时，受力面积增加。避免了现有技术中，弯折箔片极耳导致极耳断裂的情况发生。
52.在本实用新型的一些实施例中，第二连接片16与第一端面17之间或者在第二连接片16与第二端面18之间设置有绝缘层。绝缘层用于将第二连接片16与第一端面17或第二端面18隔离开，避免发生短路。绝缘层可以分别位于电芯本体12的第一端面17或第二端面18上。电芯本体12的第一端面17和第二端面18也可以同时设置有绝缘层。
53.可选地，隔膜的宽度大于正极极片和负极极片的宽度。在电芯本体12形成螺旋卷绕结构后，将电芯本体12封装于壳体21内部。此时隔膜的宽度超出正极极片和负极极片的部分，在第一端面17和第二端面18形成倒伏部分。
54.绝缘层由隔膜在第一端面17或第二端面18处倒伏的部分形成。也可以为绝缘层由隔膜在第一端面17或第二端面18处倒伏的部分形成。
55.在本实用新型的一些实施例中，第一连接片14和第二连接片16中的至少一个为圆形、矩形、三角形、半圆形或者椭圆形。需要说明的是，上述的形状布置方式只是一种示意，并非限制第一连接片14与第二连接片16的形状。实际应用中，第一连接片14可以为圆形或矩形，第二连接片16也可以为圆形或矩形或其他形状。例如，第一连接片14与电芯本体12连接，应当尽量选用圆滑的形状，如圆形，半圆形，椭圆形等，从而避免第一连接片14的尖角刺破隔膜造成短路。第二连接片16与壳体21连接，可以选择易于焊接机对准的形状如矩形、圆形等。
56.第一连接片14与第二连接片16的形状根据焊接方便的需要及焊接的牢固度进行选择，同时第一连接片14与第二连接片16的形状的设置也要考虑电池10整体的性能。
57.第一连接片14和第二连接片16中的至少一个的面积为2mm
2-50mm2。可以为第一连接片14或第二连接片16的面积为2mm
2-50mm2，也可以为第一连接片14和第二连接片16的面
积分别为2mm
2-50mm2。第一连接片14与第二连接片16的面积根据焊接牢固程度或满足电池10的性能需要进行选择。
58.在本实用新型的一些实施例中，第一连接片14和第二连接片16中的至少一个呈弧面结构。第一连接片14或第二连接片16呈弧面结构，也可以为第一连接片14和第二连接片16为弧面结构。
59.第一连接片14与电芯本体12连接，第一连接片14呈弧面结构。有效的避免了现有技术中极耳13的尖角将隔膜刺破导致电池10短路的情况的发生。
60.第二连接片16的一侧与壳体21连接，与壳体21连接处为弧面结构。第二连接片16的另一侧与卷芯19接触。卷芯19将第二连接片16抵触在壳体21上，从而将弧面结构抵触在壳体21上。再将壳体21与第二连接片16连接。例如，将壳体21与第二连接片16通过电阻焊接的方式连接。
61.通过将弧面结构抵触在壳体21上，增加了第二连接片16与壳体21的抵触的压力，有效避免了虚焊的发生。
62.参见图1，本实用新型的实施例还提供一种电池10，包括壳体21和电芯组件11，电芯组件11位于壳体21内。壳体21为电芯组件11提供容纳空间，并将电芯组件11封装于壳体21内部。
63.本实用新型提供了一种电子设备，包括设备本体和电池10，电池10与设备本体连接。设备具体例如为电子视听装置、娱乐装置等。视听装置例如为手机、无线耳机、助听器、摄影设备或手表等。娱乐装置为游戏机或玩具等。电池10为可充电电池。
64.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
65.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。