电极片、软包电芯、电池包及电动汽车的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其提供一种电极片、软包电芯、电池包及电动汽车。


背景技术：

2.与方壳软包电芯和圆柱软包电芯相比，软包电芯具备质量能量密度高、制造成本低等优势。但是，在软包电芯的放电过程中，软包电芯的电极片容易出现电流密度分布不均的情况，导致电极片上的活性材料得不到充分利用，进而导致软包电芯的倍率性能下降。
3.为了提高软包电芯的倍率性能，部分厂家会在软包电芯的电极片表面设置绝缘部，在电极片的放电过程中，部分电流需要绕过绝缘部才能流向极耳，使电极片表面形成一条或多条单向流动的电流路径，从而降低了电极片的表面的各个位置的电流密度差异，使电极片上的活性材料能够得到充分利用，从而提高软包电芯的倍率性能。
4.然而，由于在电极片的表面设置绝缘部后会减小活性材料的涂覆面积，从而导致软包电芯的电容量下降，进而导致电池包的能量密度下降，给电动汽车的续航性能带来不良影响。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种电极片、软包电芯、电池包及电动汽车，旨在保证软包电芯具有足够电容量的前提下提高软包电芯的倍率性能。
6.为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案是：一种电极片，包括片体和与片体相连接的极耳，片体具有折线且包括第一引流部、第二引流部、绝缘部和过渡部，绝缘部设置在第一引流部和第二引流部之间以将第一引流部和第二引流部相分隔，第一引流部通过过渡部与第二引流部电性连接，折线沿极耳的引出方向延伸，片体沿折线弯折。
7.本实用新型实施例提供的电极片至少具有以下有益效果：通过将绝缘部设置在第一引流部和第二引流部之间，以将第一引流部和第二引流部分隔，使得片体上的至少部分电流需要绕过绝缘部才能流向极耳，这样可使得片体表面形成一条或者多条单向流动的电流路径，使片体上的电流能够均匀分布，从而使片体上的活性材料能够得到有效利用，可有效提高软包电芯的倍率性能；另外，在电池包的高度一定的前提下，通过将片体沿折线弯折，使得由多个电极片依次层叠后形成的软包电芯也随之沿折线弯折，使软包电芯的弯折后的宽度与电池包的高度相适配，这样，软包电芯的弯折前的宽度远大于传统的软包电芯的宽度，从而可有效提升软包电芯的电容量，由于采用了上述软包电芯的电池包的高度空间能够得到有效利用，电池包的空间利用率也随之得到提升，同时由于上述软包电芯的电容量较大，从而可有效提高电池包的能量密度。
8.在其中一实施例中，第一引流部的数量、第二引流部的数量、绝缘部的数量以及极耳的数量均为一个，极耳连接于第一引流部的远离过渡部的一端或者第二引流部的远离过渡部的一端。
9.通过采用上述技术方案，可使片体上的电流能够均匀分布，从而使片体上的活性材料能够得到有效利用，可有效提高软包电芯的倍率性能。
10.在其中一实施例中，第一引流部的数量、第二引流部的数量、绝缘部的数量以及极耳的数量均为两个，一个绝缘部设置在一个第一引流部和一个第二引流部之间，另一个绝缘部设置在另一个第一引流部和另一个第二引流部之间，一个极耳连接于一个第一引流部的远离过渡部的一端或者一个第二引流部的远离过渡部的一端，另一个极耳连接于另一个第一引流部的远离过渡部的一端或者另一个第二引流部的远离过渡部的一端。
11.通过采用上述技术方案，可使片体上的电流能够均匀分布，从而使片体上的活性材料能够得到有效利用，可有效提高软包电芯的倍率性能。
12.在其中一实施例中，第一引流部的宽度和第二引流部的宽度相等。
13.通过采用上述技术方案，可使片体上的电流能够更加均匀地分布，从而使片体上的活性材料能够被更加有效地利用，可进一步提高软包电芯的倍率性能。
14.在其中一实施例中，绝缘部为缝隙或绝缘涂层。
15.通过采用上述技术方案，可有效将第一引流部和第二引流部分隔。
16.为实现上述目的，本实用新型实施例还提供一种软包电芯，包括至少一个隔膜和多个如上述任一个或者多个实施例所述的电极片，各个电极片和各个隔膜交替层叠设置。
17.由于上述软包电芯采用了上述电极片的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。
18.为实现上述目的，本实用新型实施例还提供一种电池包，包括箱体和多个上述软包电芯，多个软包电芯设置在箱体内并且依次并排设置。
19.由于上述电池包采用了上述软包电芯的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。
20.在其中一实施例中，电池包还包括压垫和盖设于箱体上的箱盖，软包电芯的层叠体的电极片的片体的折线穿过绝缘部，以使层叠体弯折后形成避让部，压垫设置于各个层叠体的避让部上，箱盖与压垫相抵靠。
21.通过采用上述技术方案，在保证压垫能够向各个软包电芯的外壳施加压力而将各个软包电芯固定的前提下，可避免压垫直接与电极片的片体抵靠，从而可防止片体被压坏的情况发生，可有效提高电池包的工作可靠性。
22.在其中一实施例中，绝缘部沿其长度方向上的中线与折线相重合。
23.通过采用上述技术方案，在片体弯折后其绝缘部的两侧边缘处于同一高度位置，可有效提高避让部的底部的平整度，使压垫能够与各个软包电芯均匀接触，从而可更加有效地将各个软包电芯固定。
24.为实现上述目的，本实用新型实施例还提供一种电动汽车，包括如上述任一个或者多个实施例所述的电池包。
25.由于上述电动汽车采用了上述电池包的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术
描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本实用新型实施例提供的电池包的结构示意图；
28.图2为图1所示电池包的爆炸图；
29.图3为图2所示电池包中的软包电芯的结构示意图；
30.图4为图3的a处放大结构示意图；
31.图5为图3所示软包电芯中的层叠体的左视图；
32.图6为图3所示软包电芯中的电极片处于弯折状态下的结构示意图；
33.图7为图3所示软包电芯中的电极片处于平铺状态下的一实施例的结构示意图；
34.图8为图3所示软包电芯中的电极片处于平铺状态下的另一实施例的结构示意图。
35.其中，图中各附图标记：
36.100、电池包；110、软包电芯；111、层叠体；1111、电极片；11111、片体；11112、极耳；11113、绝缘部；11114、折线；11115、第一引流部；11116、第二引流部；11117、过渡部；1112、隔膜；1113、避让部；112、外壳；120、箱体；130、压垫；140、箱盖。
具体实施方式
37.下面详细描述本实用新型的实施例，所述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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
38.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
39.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
40.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.在相关技术中，电极片的片体一般呈方形结构，片体的表面涂覆活性材料，在电极片放电过程中，片体越靠近极耳的表面位置的电流路径越短，导致片体片体靠近极耳的表面位置的电流密度大于片体远离极耳的表面位置的电流密度，使得电极片在放电过程中出现电流分布不均匀的情况，从而导致软包电芯的倍率性能下降。
42.为了提高软包电芯的倍率性能，部分厂家会在软包电芯的电极片表面设置绝缘
部，在电极片的放电过程中，部分电流需要绕过绝缘部才能流向极耳，使电极片表面形成一条或多条单向流动的电流路径，从而降低了电极片的表面的各个位置的电流密度差异，使电极片上的活性材料能够得到充分利用，从而提高软包电芯的倍率性能。然而，由于在电极片的表面设置绝缘部后会减小活性材料的涂覆面积，从而导致软包电芯的电容量下降，进而导致电池包的能量密度下降，给电动汽车的续航性能带来不良影响。
43.鉴于此，本实用新型的第一方面提供了一种电极片1111，能够应用于软包电芯110中，采用上述电极片1111的软包电芯110不仅能够有效提高倍率性能，还可有效保证其具备较大的电容量。
44.下面结合附图对上述电极片1111进行详细说明。
45.请结合图6至图8所示，一种电极片1111，包括片体11111和极耳11112，极耳11112与片体11111相连接以引出电流。片体11111包括第一引流部11115、第二引流部11116、绝缘部11113和过渡部11117，绝缘部11113设置在第一引流部11115和第二引流部11116之间，可以理解的，绝缘部11113的一端贯穿片体11111的一端部边缘，以将第一引流部11115和第二引流部11116相分隔，第一引流部11115通过过渡部11117与第二引流部11116电性连接。片体11111具有折线11114，折线11114沿极耳11112的引出方向y延伸，片体11111沿折线11114弯折。
46.需要说明的是，上述电极片1111可用作正极片，相应地，极耳11112为正极耳；电极片1111也可用作负极片，相应地，极耳11112为负极耳；当上述电极片1111用作正极片时，第一引流部11115的表面、第二引流部11116的表面和过渡部11117的表面均涂覆正极活性材料；当上述电极片1111用作负极片时，第一引流部11115的表面、第二引流部11116的表面和过渡部11117的表面均涂覆负极活性材料。其中，正极活性材料和负极活性材料均可为市面上常规的活性材料，在此不再赘述。
47.通过将绝缘部11113设置在第一引流部11115和第二引流部11116之间，以将第一引流部11115和第二引流部11116分隔，使得片体11111上的至少部分电流需要绕过绝缘部11113才能流向极耳11112，这样可使得片体11111表面形成一条或者多条单向流动的电流路径，使片体11111上的电流能够均匀分布，从而使片体11111上的活性材料能够得到有效利用，可有效提高软包电芯110的倍率性能；另外，在电池包100的高度一定的前提下，通过将片体11111沿折线11114弯折，使得由多个电极片1111依次层叠后形成的软包电芯110也随之沿折线11114弯折，使软包电芯110的弯折后的宽度与电池包100的高度相适配，这样，软包电芯110的弯折前的宽度远大于传统的软包电芯110的宽度，从而可有效提升软包电芯110的电容量，由于采用了上述软包电芯110的电池包100的高度空间能够得到有效利用，电池包100的空间利用率也随之得到提升，同时由于上述软包电芯110的电容量较大，从而可有效提高电池包100的能量密度。
48.再者，按照导电柄的引出结构进行分类，可将传统的软包电芯分为双端引出导电柄的软包电芯和单端引出导电柄的软包电芯；对于双端引出导电柄的软包电芯而言，采用双端引出导电柄的软包电芯成组为电池包需要在软包电芯的两端均设置汇流排；而对于单端引出导电柄的软包电芯而言，由于软包电芯在同一端同时引出正极导电柄和负极导电柄，将多个软包电芯依次并排布置在电池包内后，需要设置上下布置的两个汇流排将各个软包电芯的正极导电柄和负极导电柄分别串并联；可见采用传统的软包电芯成组为电池包
至少需要使用两个汇流排。与传统的软包电芯相比，由于上述电极片1111沿折线11114弯折，采用多个上述电极片1111依次层叠形成软包电芯110后，该软包电芯110可从单端同时引出正极导电柄和负极导电柄并且使正极导电柄和负极导电柄处于同一水平位置上，因此，只需要一个汇流排即可实现将各软包电芯110串并联，可有效减少汇流排的设置数量，从而可进一步提高电池包100的能量密度。
49.在一个实施例中，请结合图7所示，第一引流部11115的数量、第二引流部11116的数量、绝缘部11113的数量以及极耳11112的数量均为一个，极耳11112连接于第一引流部11115的远离过渡部11117的一端或者第二引流部11116的远离过渡部11117的一端。
50.当极耳11112连接于第一引流部11115的远离过渡部11117的一端时，电流自第二引流部11116的远离过渡部11117的一端依次经过过渡部11117和第一引流部11115流向极耳11112；当极耳11112连接于第二引流部11116的远离过渡部11117的一端时，电流自第一引流部11115的远离过渡部11117的一端依次经过过渡部11117和第二引流部11116流向极耳11112。这样可在电极片1111表面形成一条单向流动的电流路径，使片体11111上的电流能够均匀分布，从而使片体11111上的活性材料能够得到有效利用，可有效提高软包电芯110的倍率性能。
51.在另一个实施例中，请结合图8所示，第一引流部11115的数量、第二引流部11116的数量、绝缘部11113的数量以及极耳11112的数量均为两个，一个绝缘部11113设置在一个第一引流部11115和一个第二引流部11116之间，另一个绝缘部11113设置在另一个第一引流部11115和另一个第二引流部11116之间，一个极耳11112连接于一个第一引流部11115的远离过渡部11117的一端或者一个第二引流部11116的远离过渡部11117的一端，另一个极耳11112连接于另一个第一引流部11115的远离过渡部11117的一端或者另一个第二引流部11116的远离过渡部11117的一端。
52.以下将两个第一引流部11115分别称为第一引流部a和第一引流部b，两个第二引流部11116分别称为第二引流部a和第二引流部b，两个绝缘部11113分别称为绝缘部a和绝缘部b，两个极耳11112分别称为称为极耳a和极耳b，其中，第一引流部a和第二引流部a分别位于绝缘部a的两侧，第一引流部b和第二引流部b分别位于绝缘部b的两侧。
53.在本实施例的一个具体示例中，极耳a连接于第一引流部a，极耳b连接于第一引流部b。在电极片1111放电过程中，一部分电流自第二引流部a依次经过过渡部11117和第一引流部a流向极耳a，另一部分电流自第二引流部a依次经过过渡部11117和第一引流部b流向极耳b，又一部分电流自第二引流部b依次经过过渡部11117和第一引流部a流向极耳a，再一部分电流自第二引流部b依次经过过渡部11117和第一引流部b流向极耳b。
54.在本实施例的另一个具体示例中，极耳a连接于第二引流部a，极耳b连接于第二引流部b。在电极片1111放电过程中，一部分电流自第一引流部a依次经过过渡部11117和第二引流部a流向极耳a，另一部分电流自第一引流部a依次经过过渡部11117和第二引流部b流向极耳b，又一部分电流自第一引流部b依次经过过渡部11117和第二引流部a流向极耳a，再一部分电流自第一引流部b依次经过过渡部11117和第二引流部b流向极耳b。
55.在本实施例的又一个具体示例中，极耳a连接于第一引流部a，极耳b连接于第二引流部b。在电极片1111放电过程中，一部分电流自第二引流部a依次经过过渡部11117和第一引流部a流向极耳a，另一部分电流自第二引流部a经过第二引流部b流向极耳b，又一部分电
流自第一引流部b经过第一引流部a流向极耳a，再一部分电流自第一引流部b依次经过过渡部11117和第二引流部b流向极耳b。
56.在本实施例的再一个具体示例中，极耳a连接于第二引流部a，极耳b连接于第一引流部b。在电极片1111放电过程中，一部分电流自第一引流部a依次经过过渡部11117和第二引流部a流向极耳a，另一部分电流自第一引流部a经过第一引流部b流向极耳b，又一部分电流自第二引流部b依次经过过渡部11117和第一引流部b流向极耳b，再一部分电流自第二引流部b经过第二引流部a流向极耳a。
57.在本实施例的再一个具体示例中，极耳a连接于第一引流部a，极耳b连接于第二引流部a。在电极片1111放电过程中，一部分电流自第一引流部b经过第一引流部a流向极耳a，另一部分电流自第一引流部b依次经过过渡部11117和第二引流部a流向极耳b，又一部分电流自第二引流部b依次经过过渡部11117和第一引流部a流向极耳a，再一部分电流自第二引流部b经过第二引流部a流向极耳b。
58.在本实施例的再一个具体示例中，极耳a连接于第一引流部b，极耳b连接于第二引流部b。在电极片1111放电过程中，一部分电流自第一引流部a经过第一引流部b流向极耳a，另一部分电流自第一引流部a依次经过过渡部11117和第二引流部b流向极耳b，又一部分电流自第二引流部a依次经过过渡部11117和第一引流部b流向极耳a，再一部分电流自第二引流部a经过第二引流部b流向极耳b。
59.通过采用上述技术方案，可在电极片1111表面形成多条单向流动的电流路径，使片体11111上的电流能够均匀分布，从而使片体11111上的活性材料能够得到有效利用，可有效提高软包电芯110的倍率性能。
60.在一个实施例中，第一引流部11115的宽度和第二引流部11116的宽度相等。
61.通过采用上述技术方案，可使片体11111上的电流能够更加均匀地分布，从而使片体11111上的活性材料能够被更加有效地利用，可进一步提高软包电芯110的倍率性能。
62.需要说明的是，对于片体11111的绝缘部11113的数量为一个的情形而言，过渡部1117的宽度与第一引流部11115的宽度和第二引流部11116的宽度相等；对于片体11111的绝缘部11113的数量为二个的情形而言，过渡部1117的宽度为第一引流部11115的宽度或第二引流部11116的宽度相等的两倍。
63.在一个实施例中，绝缘部11113为缝隙，换言之，绝缘部11113贯穿片体11111的上、下表面，同时，绝缘部11113的一端贯穿片体11111的一端部边缘，以将第一引流部11115和第二引流部11116有效地分隔。
64.在另一个实施例中，绝缘部11113为绝缘涂层，换言之，在片体11111的用于设置绝缘部11113的表面位置上涂覆绝缘涂层，同时，绝缘涂层覆盖片体11111的一端部边缘，以将第一引流部11115和第二引流部11116有效地分隔。
65.请结合图3和图4所示，本实用新型的第二方面提供了一种软包电芯110，包括外壳112和层叠体111。外壳112具体为铝塑膜外壳112，外壳112用于包覆层叠体111。层叠体111包括至少一个隔膜1112和多个如上述任一个或者多个实施例所述的电极片1111，各个电极片1111与各个隔膜1112交替层叠设置。其中，多个电极片1111分为至少一个正极片和至少一个负极片，正极片、隔膜1112和负极片交替层叠设置，例如，以隔膜1112-正极片-隔膜1112-负极片-隔膜1112
……
的顺序依次层叠。
66.由于上述软包电芯110采用了上述电极片1111的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。
67.请结合图1和图2所示，本实用新型的第三方面提供了一种电池包100，包括箱体120和多个上述软包电芯110，多个软包电芯110设置在箱体120内并且依次并排设置。
68.由于上述电池包100采用了上述软包电芯110的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。
69.在一个实施例中，请结合图2和图5所示，电池包100还包括压垫130和箱盖140，箱盖140盖设于箱体120上，各个软包电芯110的片体11111的折线11114穿过相对应的绝缘部11113，以使层叠体111弯折后形成避让部1113。可以理解的，避让部1113内不存在片体11111的任何部分，当隔膜1112可伸入避让部1113内，压垫130设置于各个层叠体111的避让部1113上，箱盖140与压垫130相抵靠。其中，压垫130包括但不仅限于泡棉垫、橡胶垫和硅胶垫。
70.通过采用上述技术方案，在保证压垫130能够向各个软包电芯110的外壳112施加压力而将各个软包电芯110固定的前提下，可避免压垫130直接与电极片1111的片体11111抵靠，从而可防止片体11111被压坏的情况发生，可有效提高电池包100的工作可靠性。
71.需要说明的是，对于片体11111的绝缘部11113的数量为一个的情形而言，软包电芯110的层叠体111弯折后所形成的避让部1113的数量也为一个，此时，每一软包电芯110与一个压垫130对应设置；对于片体11111的绝缘部11113的数量为二个的情形而言，软包电芯110的层叠体111弯折后所形成的避让部1113的数量也为二个，此时，每一软包电芯110与二个压垫130对应设置。
72.在本实施例中的一个具体示例中，绝缘部11113沿其长度方向上的中线与折线11114相重合。
73.通过采用上述技术方案，在片体11111弯折后其绝缘部11113的两侧边缘处于同一高度位置，可有效提高避让部1113的底部的平整度，使压垫130能够与各个软包电芯110均匀接触，从而可更加有效地将各个软包电芯110固定。
74.本实用新型的第四方面提供了一种电动汽车，包括如上述任一个或者多个实施例所述的电池包100。
75.由于上述电动汽车采用了上述电池包100的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。
76.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。