[實用新型]一種電芯、單體電池和儲能設備

有效

• 申請號: 202221677915.2
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN218274977U
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 李旭東;請求不公布姓名;李乾坤;鄭軍華;請求不公布姓名
• 申請（專利權）人: 蜂巢能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M50/502
• 分類號: H01M50/502;H01M50/54;H01M10/0525
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 于麗平

本實用新型公開了一種電芯、單體電池和儲能設備，屬于鋰離子電池技術領域。該電芯包括連接片和用于制作極片的復合集流體，連接片包括依次相連的第一金屬片、過渡金屬片和第二金屬片，第二金屬片的端面設置有若干個鉚柱；復合集流體包括第一金屬層、聚合物層和第二金屬層，復合集流體的一側有假極耳區，假極耳區開設有鉚壓孔；連接片被配置為鉚柱穿過鉚壓孔并與假極耳區鉚接，以使第一金屬層通過鉚柱與第二金屬層電性連接。電流能夠同時流過第一金屬層和第二金屬層，增加極耳的過流面積，減小電芯接觸阻抗；采用鉚壓工藝，連接片與復合集流體的牢固連接；無需增加多個附件，僅需一個鉚柱即可將金屬層的電路連通，提高電芯的能量密度。

技術領域

本實用新型涉及鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種電芯、單體電池和儲能設備。

背景技術

鋰離子電池因其電壓穩定、容量高、能量密度大、循環壽命長、環境友好等優勢而被廣泛應用。鋰離子電池要實現充、放電的儲能功能，電池內部極芯的集流體極耳(即電池的集流體極耳)必須與外部極耳實現良好的電連接。目前，通常采用鋁箔作為正極集流體，采用銅箔作為負極集流體，鋁箔集流體極耳與外部極耳鋁連接片、銅箔集流體極耳與外部極耳銅連接片通常通過焊接連接，進而實現儲存在電芯內部的電能的釋放與利用。隨著電池行業的不斷發展，出現了具有更佳性能的復合集流體，例如中間層為塑料聚合物的復合集流體，例如Al/PET/Al、Cu/PET/Cu等(PET即聚對苯二甲酸乙二醇酯)。復合集流體中間層為聚合物，表面層為金屬導電層，當電芯內部發生熱失控時，表面金屬層受熱皺縮、聚合層熱脹形成內部斷路從而提高電池的安全性能。

復合集流體結構組成一般為中間聚合物層兩側蒸鍍或濺射上一層金屬層從而實現表面導電功能。但是由于中間聚合物層的存在導致兩側金屬層在電池充放電時無法像常規集流體那樣實現兩側的電路連通，因此采用常規集流體極耳焊接方式時無法實現多層極片間的電路連通。

目前針對這一現象解決措施一般為外接假極耳，例如假極耳和單個極片采用超聲波焊接的方式進行連接，這樣的做法一方面導致電芯極耳變長占用電池內部空間，導致電芯能量密度降低，同時該種焊接方式焊接效率低下、焊接過程中易過焊或虛焊難以滿足焊接強度需求。

為此，亟需提供一種電芯、單體電池和儲能設備以解決上述問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種電芯、單體電池和儲能設備，電芯的極片采用復合集流體制成，復合集流體的兩側金屬層連通，降低流阻，便于電流流動。

為實現上述目的，提供以下技術方案：

一種電芯，包括：

連接片，包括依次相連的第一金屬片、過渡金屬片和第二金屬片，第二金屬片的端面設置有若干個鉚柱；

復合集流體，用于制作所述電芯的極片，所述復合集流體包括第一金屬層、聚合物層和第二金屬層，所述復合集流體的一側外凸有假極耳區，所述假極耳區貫通開設有若干個鉚壓孔；

所述連接片被配置為：所述鉚柱穿過所述鉚壓孔并與所述假極耳區鉚接，以使所述第一金屬層通過所述鉚柱與所述第二金屬層電性連接。

作為電芯的可選方案，所述過渡金屬片的外壁面設置有塑料絕緣層。

作為電芯的可選方案，所述塑料絕緣層為聚對苯二甲酸酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酰對苯二胺、聚丙乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮丁醛、聚氨酯、聚氨基甲酸酯、聚丙烯腈、聚醋酸乙烯酯、聚甲醛、酚醛樹脂、環氧樹脂、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、硅橡膠、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚苯醚中的至少一種。

作為電芯的可選方案，所述第一金屬片、所述過渡金屬片和所述第二金屬片為一體化結構。