[发明专利]一种叠片式锂离子电池极芯及包括该极芯的电池

说明书

本发明公开了一种叠片式锂离子电池极芯及包括该极芯的电池，属于锂离子电池技术领域，包括活性单元和平衡板，所述活性单元为多个布置，多个所述活性单元之间堆叠排布形成电池极芯，所述活性单元为叠片式结构并由方形基体和隔膜堆叠形成，所述方形基体包括正极极片和负极极片，所述方形基体向外延展有至少两个正极极耳，且所述正极极耳分布在所述方形基体的不同侧边上，所述方形基体向外延展有至少两个负极极耳，且所述负极极耳分布在所述方形基体的不同侧边上。本发明使用电极平衡板实现了电池壳体内正负极耳的分别汇流，进一步降低内阻并仅引出唯一的正极极柱和唯一的负极极柱，简化了电池后期的PACK工序，降低了正负极错接或短路的风险。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种叠片式锂离子电池极芯及包括该极芯的电池。

背景技术

随着锂离子电池在新能源汽车、储能电站等方面的大规模应用，动力电池系统的需求量正在大规模增长。增加单颗电池的尺寸和容量，可以降低电池系统所需的电池数量，因而简化电池系统的组装工序。单颗电池大尺寸化已成为了行业的发展趋势，如圆柱电池从18650到21700，再到特斯拉提出的4680尺寸，如长条形方形和大软包电池等。

大尺寸电池中电流的路径变长，电池内阻升高，引起了倍率问题和发热问题。增加电池极片在长度方向上的极耳数是一种有效降低电池内阻的方法，相关多极耳甚至全极耳技术已经在生产中实践。多极耳叠片电池可以参照卷绕结构，等价为在长度方向增加了多个极耳。但是，当电池尺寸不止在长度方向上增加，还在宽度方向增加时，就需要新的电池结构设计。

中国专利（CN201122626Y）公开了一种叠片式电池的极片及包括该极片的极芯和电池，该电池的极片包括表面涂敷有活性材料的方形基体和由基体延伸出来的未涂敷有活性材料的至少两个极耳，其中，所述至少两个极耳分别设置在表面涂敷有活性材料的方形基体的不相邻的两个边上且位于不相邻的两个边的同一端或不相邻的两个边的不同端。该发明电池的极芯包括以片状形式依次层叠排布的多个正极片、隔膜和负极片，其中，所述正极片和负极片为该发明提供的极片的结构形式。该发明的电池包括共同密封于电池壳体内的极芯和电解液，其中，所述极芯为该发明提供的电池的极芯。

中国专利（CN102332553B）公开了一种叠片锂离子电池用极片以及叠片锂离子电池。极片由集流体箔片以及涂覆在所述集流体箔材表面的电极材料层组成，在所述集流体箔材的两相对的宽度端部边上分别延伸突出有至少一极耳焊接位，所述极耳焊接位的延伸方向与所述宽度端部边正交在各所述极耳焊接位的表面，所述集流体箔片裸露在外。

中国专利（CN204391183U）公开了一种高倍率软包叠片式锂离子电池结构，提供一种高倍率软包叠片式锂离子电池结构，降低电池内阻、提高电池耐大电流放电能力。该发明采用如下技术方案：所述的锂离子电池具有四个极耳，四个极耳分别位于锂离子电池四条边的中间位置，四个极耳分别为两个正极极耳和两个负极极耳，同极端极耳位于锂离子电池的不同的对边或者邻边。

现有专利中都是实现了在电池极片的长度和宽度两个方向分别采用多极耳结构，皆采用每个极耳外接到一个电池极柱的方式，最终电池产品有至少两个正极极柱和至少两个负极极柱。多正负极极柱结构的电池需要外部电路将正极极柱和负极极柱分别汇流，增加了电池系统设计的复杂性；而且实际操作中，单颗电池壳体上正负极极柱增多也更容易发生错接或误触短路的事故，不利于后期的电池PACK。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述现有技术中存在的的问题，而提出的一种降低电池内阻、简化电池后期PACK工艺、降低正负极接错风险的叠片式锂离子电池极芯及包括该极芯的电池。