被忽视的电芯极耳R角设计

在锂电池的构造中，极耳R角指的是极耳与电芯本体（即叠片或卷绕的裸电芯）连接区域的那个圆弧状过渡区。虽然是个小设计，但是却很关键。

一.定义

极耳：是电池内部集流体（正极铝箔、负极铜箔）延伸出来的“耳朵”，它是电池内部与外部进行电流传输的桥梁。

R角：在工程制图中，“R”代表“Radius”（半径）。因此，极耳R角特指极耳从其根部与电芯本体连接处，不是以一个锐利的90度直角连接，而是以一个光滑的圆弧进行过渡。

1. 充放电过程中的应力

电池在充放电时，锂离子在正负极之间嵌入和脱出，会导致活性材料发生微小的体积膨胀和收缩。极耳作为固定的“输出端”，其根部会承受持续的机械应力。

2.外部冲击

电池在使用过程中（如电动车、电子产品）难免会遭遇振动和冲击。极耳根部同样会受到这些外力的考验。

1.有效分散应力：圆弧过渡能够将集中在一个点的应力，平滑地分散到一段弧线上，极大地降低了峰值应力。

2.防止微裂纹产生：从根本上杜绝了因应力集中导致的金属疲劳和裂纹萌生，保证了极耳在电池整个生命周期内的结构完整性。

3.提升机械可靠性：使电池更能耐受振动、冲击和跌落等机械滥用情况。

4.保障电流通路稳定：确保了极耳与集流体之间连接的低电阻和稳定性，从而保障了电池的功率性能和循环寿命。

5.提高生产良率：在制造过程中（特别是卷绕和封装时），有R角的极耳不易因工装夹具的刮碰而产生损伤或毛刺。

1.R角尺寸一致性：确保每个电芯的R角大小一致。

2.圆弧光滑度：避免出现毛刺、裂纹或非标准的形状。

小结：极耳R角设计看似微小，却是锂电池工程哲学的一种体现。它并非为了美观，而是一个至关重要的可靠性设计。它通过一个简单的圆弧，化解了潜在的机械应力风险。