(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111465991.7 (22)申请日 2021.12.0 3 (71)申请人 珠海冠宇电池股份有限公司 地址 519180 广东省珠海市斗门区井岸镇 珠峰大道 209号 （A厂房首层南区) (72)发明人 王烽　李素丽　 (74)专利代理 机构 广东朗乾 律师事务所 4 4291 代理人 徐雪芹 (51)Int.Cl. H01M 4/13(2010.01) H01M 50/536(2021.01) H01M 50/581(2021.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种电芯及电池 (57)摘要 本发明提供了一种电芯和电池， 电芯包括极 片和相变介质， 其中： 极片 包括集流体， 集流体包 括涂膏区和空箔区， 极耳设置在空箔区并朝着集 流体的边缘方向延伸凸出于集流体； 相变介质位 于极耳背离集流体的一侧表面， 和/或， 相变介质 位于集流体背离极耳的一侧表 面上； 当相变介质 受热达到 形变温度时， 相变介质断开极耳和集流 体之间的连接。 本发明通过在极片上设置相变介 质， 当电池外短路达到相变介质的形变温度时， 相变介质断开极耳和集流体 之间的连接， 使极耳 和集流体呈非连续状态， 切断通路， 阻止电芯急 剧产热， 避免电池发生热失控， 提升了电池的安 全性。 权利要求书1页 说明书7页 附图3页 CN 114203955 A 2022.03.18 CN 114203955 A 1.一种电芯， 其特 征在于， 包括极片和相变介质， 其中： 所述极片包括集流体， 所述集流体包括涂膏区和 空箔区， 极耳设置在所述空箔区并朝 着所述集流体的边 缘方向延伸凸出于所述 集流体； 所述相变介质位于所述极耳背离所述集流体的一侧 表面， 和/或， 所述相变介质位于所 述集流体背离所述极耳的一侧表面上； 当所述相变介质受热达到形变温度时， 相变介质断开所述极耳和所述集流体之间的连 接。 2.根据权利要求1所述的电芯， 其特征在于， 所述相变介质的材质为TiNi合金、 NiAl合 金、 InTi合金、 CuAuZn 合金、 CuAl Ni合金和AuCd合金中的至少一种。 3.根据权利要求1所述的电芯， 其特 征在于， 所述相变介质包括介质主体和与 所述介质主体相连的多个突起部， 多个所述突起部围 绕所述介质主体的外缘设置； 所述相变介质包括第一形态和第二形态； 第一形态下， 所述介质主体和所述 突起部位于同一平面； 当受热达到形变温度， 所述相变介质处于第二形态， 多个所述突起部朝向所述集流体 的一侧弯曲， 刺破所述 集流体， 断开所述极耳和所述 集流体之间的连接 。 4.根据权利要求1所述的电芯， 其特 征在于， 所述相变介质的至少一侧表面设置有绝 缘膜。 5.根据权利要求3所述的电芯， 其特 征在于， 所述极耳位于所述空箔区内的部分在所述集流体上的投影位于所述介质主体在所述 集流体上的投影内。 6.根据权利要求3所述的电芯， 其特 征在于， 所述 突起部弯曲的角度为90 °至120°。 7.根据权利要求3所述的电芯， 其特征在于， 所述突起部为三角形尖端、 矩形尖端、 梯形 尖端、 五边形尖端和六边形尖端中的至少一种。 8.根据权利要求3所述的电芯， 其特征在于， 所述突起部的硬度大于所述集流体的硬 度。 9.根据权利要求1所述的电芯， 其特征在于， 所述极耳凸出于所述集流体的一端还设置 有极耳胶， 所述极耳胶与所述相变介质靠近所述集流体边缘的一侧之间的距离为4mm至 7mm。 10.根据权利要求1所述的电芯， 其特征在于， 所述极片包括正极片和负极片， 所述正极 片和所述负极片之间设置有隔膜， 所述正极片、 所述隔膜和所述负极片叠置卷绕形成所述 电芯； 其中， 所述正极片和所述负极片中的至少一个设置有所述相变介质， 所述相变介质位 于所述电芯的卷绕尾端。 11.一种电池， 其特征在于， 包括电芯、 电解液和壳体， 所述电芯和所述电解液封装于所 述壳体的内部， 所述电芯为如权利要求1至10任一项所述的电芯。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114203955 A 2一种电芯及电池 技术领域 [0001]本发明涉及锂离 子电池技 术领域， 具体而言， 涉及一种电芯及电池。 背景技术 [0002]随着新能源技术的发展， 锂离子二次电池以其高能量密度、 长循环寿命等优点得 到大量的应用， 为解决电动汽车续航里程的问题， 锂离子电池的能量密度越来越高， 随之而 来的安全问题也日益 突出， 外短路是其中的重要安全问题之一。 [0003]为了保护电池的安全性一般会在电芯外部加装保护装置， 当电池在短路过充引起 电池发热时， 热量由电池主体传导至外部保护装置， 当达到一定温度时外部保护装置动作 切断电路， 从而起到 保护作用。 目前， 主要是通过在方壳电池的外 短路保护装置上加装Fuse (保险丝)结构， 在方壳电池外短路时， 及时熔断Fuse结构， 保护 方壳电池不热失控， 但对于 软包电池而言， 则无法使用Fuse结构， 因为极耳由金属导电条和热熔材料 组成， 不具备外 短 路保护功能。 [0004]现有技术中， 为了提高软包电池的安全性， 主要通过在电池的内部加入PTC材料起 到外短路保护的功能， 或者在极耳焊接处焊接PTC材料的结构， 起到外短路保护的功能， 虽 然上述两种 方法均能起到外短路保护的作用， 但会占用电池的内部空间， 影响电池的能量 密度， 或者增大电池的内阻， 影响电池的功率特性。 发明内容 [0005]本发明旨在解决现有技术中的外短路保护结构占用电池的内部空间和增大电池 的内阻的问题。 [0006]为解决上述问题， 本发明第一方面 提供一种电芯， 包括极片和相变介质， 其中： [0007]所述极片包括集流体， 所述集流体包括涂膏区和空箔区， 极耳设置在所述空箔区 并朝着所述 集流体的边 缘方向延伸凸出于所述 集流体； [0008]所述相变介质位于所述极耳背离所述集流体的一侧表面， 和/或， 所述相变介质位 于所述集流体背离所述极耳的一侧表面上； [0009]当所述相变介质受热达到形变温度时， 相变介质断开所述极耳和所述集流体之间 的连接。 [0010]进一步地， 所述相变介质的材质为TiNi合金、 NiAl合金、 InTi合金、 CuAuZn合金、 CuAlNi合金和AuCd合金中的至少一种。 [0011]进一步地， 所述相变介质包括介质主体和与所述介质主体相连的多个突起部， 多 个所述突起部围绕所述介质主体的外缘设置； [0012]所述相变介质包括第一形态和第二形态； [0013]第一形态下， 所述介质主体和所述 突起部位于同一平面； [0014]当受热达到形变温度， 所述相变介质处于第二形态， 多个所述突起部朝向所述集 流体的一侧弯曲， 刺破所述 集流体， 断开所述极耳和所述 集流体之间的连接 。说　明　书 1/7 页 3 CN 114203955 A 3