[发明专利]一种电池极片、电极芯和二次电池

说明书

本发明公开了一种电池极片、电极芯和二次电池，电池极片包括：极片主体、顶部极耳和侧面极耳；极片主体包括第一端、第二端和沿长度方向连接第一端和第二端的侧面；电池极片为负极片时，顶部极耳设置在第一端；电池极片为正极片时，顶部极耳设置在所述第二端；侧面从所述第一端至第二端依次设有底边长度逐渐增大的第1个侧面极耳至第N个侧面极耳。通过计算侧面极耳的间距以及侧面极耳的数量避免因电流汇集导致电芯两端电流集中的问题，降低了极片热失控的风险，提高电池的倍率和安全性能。

技术领域

本发明涉及电池结构设计领域，具体地涉及一种电池极片、电极芯和二次电池。

背景技术

CTP(Cell to Pack)技术成为近期人们关注的焦点，该模式能够有效的减少电池辅材的重量，因此该模式的出现一方面能够大幅增加了电动汽车存储的电量，进而增加电动汽车的续航里程；另一方面有助于提高电动汽车底盘结构的稳定性。与此同时，为了进一步降低电芯包装的重量、提高电芯的一致性以及提升管理系统的精准度，企业逐渐向大尺寸电芯转型(比如特斯拉发布的46800圆柱电池，以及比亚迪发布的“刀片”电池)，电芯尺寸的增加能够有效的降低辅材(极耳、铝塑膜/铝壳等)的重量、提高电池的管理效率，但是电芯尺寸的增加势必会造成电流分布不均匀以及极耳位置电流过大等问题，大尺寸的极耳又会造成电池封装存在潜在漏液的风险，因此，极耳的设计对电池寿命以及容量的发挥至关重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种电池极片、电极芯和二次电池，通过在电池极片上设置多个侧面极耳，解决长电芯内部电流分布不均匀、热量集中的问题。为解决上述问题，

本发明的第一方面提供了一种电池极片，包括：极片主体、顶部极耳和侧面极耳；所述极片主体包括第一端、第二端和沿长度方向连接所述第一端和所述第二端的侧面；

所述电池极片为负极片时，所述顶部极耳设置在所述第一端；

所述电池极片为正极片时，所述顶部极耳设置在所述第二端；

所述侧面从所述第一端至所述第二端依次设有底边长度逐渐增大的第1个侧面极耳至第N个侧面极耳。

优选地，侧面极耳的底边长度满足如下关系式：

L_n/L_n-1＝1.025+0.007/N (1)

其中，N为大于或等于3的正整数，n为大于等于2小于等于N的正整数，L_n为第n个侧面极耳的底边长度。

优选地，侧面极耳的间距满足如下关系式：

d_n+1/d_n＝1.18+0.11/N (2)

d_n为第n个所述侧面极耳与第n-1个所述侧面极耳的距离。

优选地，侧面极耳的间距满足如下关系式：

(d_i+d₁+d₂+…+d_N+d_l)/L≥0.8 (3)

其中，d_i为第1个侧面极耳与所述第一端的距离，d_l为第N个侧面极耳与所述第二端的距离，L为所述极片主体的长度。

优选地，各个侧面极耳的横截面均为直角梯形或扇形结构。

优选地，各个侧面极耳通过金属导线串接，并以薄片的形式在所述电池极片的两端引出；所述金属导线的横截面宽度尺寸不同；所述金属导线的材质与所述侧面极耳的材质相同。

根据本发明的第二方面提供了一种电极芯，由上述的电池极片制成的正极片和负极片堆叠制成。