CN106159347A - 复合式叠片电芯及其叠片单元和叠片方法 - Google Patents

复合式叠片电芯及其叠片单元和叠片方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种复合式叠片电芯以及用于叠片的叠片单元和叠片方法，该复合式叠片电芯以及叠片方法中，是将电芯中的正负极片及隔膜划分成多个小的叠片单元，先制作小的叠片单元，再将小的叠片单元堆叠固定形成电芯。该叠片单元的结构较整个电芯来说更简单，制作起来效率更高，而且每个叠片单元内的极片与隔膜均热合成一体，保证了极片的稳定性，减少极片与隔膜的相对移动和错位问题。

Description

复合式叠片电芯及其叠片单元和叠片方法
技术领域
本申请涉及一种锂电池电芯，尤其是电芯的叠片方式。
背景技术
传统叠片电芯有Z字叠片、制袋叠片和复合式叠片。
其中Z字叠片是正负极片重复交替叠片、隔膜从中间隔开制成的电芯，这种电芯阻抗小,但极片容易错位引起短路,这种电芯制备的电池安全性差。制袋叠片一般是把正极片上下面与隔膜对齐,四周热压后制成正极片袋,然后再与负极重复交替叠片,这种电芯阻抗小,但没有完全解决正负极片错位问题。复合式叠片是正极片(负极片)和上下隔膜热压复合制成叠片单元，再与异性极片重复叠片，最后整体热压复合后制成的电芯，这种电芯的生产效率与Z字叠片和制袋叠片一样都比较低，难以满足现在新能源市场对动力电池快速增长的需求。
发明内容
本申请提供一种新型的复合式叠片电芯以及用于叠片的叠片单元和叠片方法。
本申请提供的叠片单元,包括上隔膜、下隔膜以及第一极片，所述第一极片位于上隔膜和下隔膜之间，所述上隔膜、下隔膜以及第一极片热合形成一整体。
作为所述叠片单元的进一步改进，所述第一极片的正反两面设置有粘接剂。
作为所述叠片单元的进一步改进，还包括第二极片，所述第二极片与第一极片极性相反，所述第二极片覆盖在上隔膜上，所述第二极片、上隔膜、下隔膜以及第一极片热合形成一整体。
作为所述叠片单元的进一步改进，所述第二极片的正反两面设置有粘接剂。
作为所述叠片单元的进一步改进，所述上隔膜和/或下隔膜的两面均带有粘接剂。
本申请提供的复合式叠片电芯，包括至少两个第一叠片单元和一个第二叠片单元；所述第一叠片单元包括上隔膜、下隔膜、第一极片和第二极片，所述第二极片与第一极片极性相反，所述第一极片位于上隔膜和下隔膜之间，所述第二极片覆盖在上隔膜上，所述第二极片、上隔膜、下隔膜以及第一极片热合形成一整体；所述第二叠片单元包括上隔膜、下隔膜以及第一极片，所述第一极片位于上隔膜和下隔膜之间，所述上隔膜、下隔膜以及第一极片热合形成一整体；所述至少两个第一叠片单元依次堆叠，所述第二叠片单元叠放于最上方的第一叠片单元上，所述第二叠片单元的下隔膜与最上方的第一叠片单元的第二极片贴合，叠合后将所有第一叠片单元和第二叠片单元整体复合在一起。
作为所述复合式叠片电芯的进一步改进，所述第一极片的正反两面设置有粘接剂。
作为所述复合式叠片电芯的进一步改进，所述第二极片的正反两面设置有粘接剂。
作为所述复合式叠片电芯的进一步改进，所述上隔膜和/或下隔膜的两面均带有粘接剂。
本申请提供的叠片方法，包括：
制作第一叠片单元：提供上隔膜、下隔膜、第一极片和第二极片，所述第二极片与第一极片极性相反，所述第一极片位于上隔膜和下隔膜之间，所述第二极片覆盖在上隔膜上，所述第二极片、上隔膜、下隔膜以及第一极片热合形成一整体；
制作第二叠片单元：提供上隔膜、下隔膜以及第一极片，所述第一极片位于上隔膜和下隔膜之间，所述上隔膜、下隔膜以及第一极片热合形成一整体；
叠合：提供至少两个第一叠片单元，将其依次堆叠，将所述第二叠片单元叠放于最上方的第一叠片单元上，所述第二叠片单元的下隔膜与最上方的第一叠片单元的第二极片贴合，叠合后将所有第一叠片单元和第二叠片单元整体复合在一起。
本申请的有益效果是：
本申请提供的复合式叠片电芯以及叠片方法中，是将电芯中的正负极片及隔膜划分成多个小的叠片单元，先制作小的叠片单元，再将小的叠片单元堆叠固定形成电芯。该叠片单元的结构较整个电芯来说更简单，制作起来效率更高，而且每个叠片单元内的极片与隔膜均热合成一体，保证了极片的稳定性，减少极片与隔膜的相对移动和错位问题。
附图说明
图1为本申请复合式叠片电芯一种实施例的叠放顺序示意图；
图2为本申请第一叠片单元一种实施例中的制作流程示意图；
图3为本申请第二叠片单元一种实施例中的制作流程示意图；
图4为本申请复合式叠片电芯一种实施例的结构示意图；
图5为本申请复合式叠片电芯另一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。
然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。
此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
实施例：
本实施例提供一种复合式叠片电芯。
请参考图1至3，本复合式叠片电芯包括至少两个第一叠片单元a和一个第二叠片单元b。
该第一叠片单元a包括第一极片110、上隔膜210、下隔膜310和第二极片120，第二极片120与第一极片110极性相反。第一极片110位于上隔膜210和下隔膜310之间，第二极片120覆盖在上隔膜210上，第二极片120、上隔膜210、下隔膜310以及第一极片110热合形成一整体。
该第二叠片单元b包括第一极片110、上隔膜210以及下隔膜310，第一极片110位于上隔膜210和下隔膜310之间，上隔膜210、下隔膜310以及第一极片110热合形成一整体。
该至少两个第一叠片单元a依次堆叠，第二叠片单元b叠放于最上方的第一叠片单元a上。第二叠片单元b的下隔膜310与最上方的第一叠片单元a的第二极片120贴合。叠合后将所有第一叠片单元a和第二叠片单元b整体复合在一起。
其中，第二极片120与第一极片110极性相反，当第一极片110为负极片时，第二极片120为正极片。以下以第一极片110为负极片，第二极片120为正极片为例进行说明。
本叠片方法包括：
制作第一叠片单元a：提供第一极片110、上隔膜210、下隔膜310和第二极片120，第二极片120与第一极片110极性相反，第一极片110位于上隔膜210和下隔膜310之间，第二极片120覆盖在上隔膜210上，第二极片120、上隔膜210、下隔膜310以及第一极片110热合形成一整体。
具体地，请参考图2，第一叠片单元a的制作过程简述如下：
将负极片卷100、正极片卷400、上隔膜卷200、下隔膜卷300放卷，然后按定长裁切成设定大小，最后通过热复合制成叠片单元a。
制作第二叠片单元b：提供第一极片110、上隔膜210以及下隔膜310，第一极片110位于上隔膜210和下隔膜310之间，所述上隔膜210、下隔膜310以及第一极片110热合形成一整体.
具体地，请参考图3，第二叠片单元b的制作过程简述如下：
将负极片卷100、上隔膜卷200、下隔膜卷300放卷，然后按定长裁切成设定大小，最后通过热复合制成叠片单元b。
叠合：提供至少两个第一叠片单元a，将其依次堆叠，将第二叠片单元b叠放于最上方的第一叠片单元a上，第二叠片单元b的下隔膜310与最上方的第一叠片单元a的第二极片120贴合。叠合后将所有第一叠片单元a和第二叠片单元b整体复合在一起。
第一叠片单元a之间的叠放方式是，下方的第一叠片单元a的第二极片410与上方的第一叠片单元a中的下隔膜310贴合。
具体地，请参考图1，将第一叠片单元a依次叠片，使其保持正极片410和负极片110间隔的方式进行叠片，达到客户需求后再叠放一个第二叠片单元b，贴胶并整体复合在一起后即制成新型电芯。
其中，优选地可以使负极片110的正反两面设置有粘接剂，以便于在热合时使负极片110与上隔膜210和下隔膜310之间更好的定位。
进一步地，优选地可以使正极片410的正反两面设置有粘接剂，以便于在热合时使负极片110与上隔膜210和下隔膜310之间更好的定位。
还可以使上隔膜210和/或下隔膜310的两面均带有粘接剂，加强与极片之间的固定效果。
基于本叠片方法，根据极耳位置的不同可以分为一侧出极耳的复合电芯和两侧出极耳的复合电芯。一侧出极耳的复合电芯如图4所示，两侧出极耳的复合电芯如图5所示。
本申请提供的这种复合式叠片电芯，单个叠片单元和整个电芯的隔膜都带有粘结剂，电芯整体经过热压复合后，保证了隔膜和极片间的零间隙。而且整体复合在一起后,在搬运时电芯内部极片与隔膜不会移动。除此外相比现有技术，本发明还解决了电芯内部极片与隔膜相对移动和极片错位引起电芯短路问题，以及解决了电芯内部极片与隔膜相对移动问题。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种复合式叠片电芯的叠片单元,其特征在于，包括上隔膜、下隔膜以及第一极片，所述第一极片位于上隔膜和下隔膜之间，所述上隔膜、下隔膜以及第一极片热合形成一整体。
2.如权利要求1所述的叠片单元，其特征在于，所述第一极片的正反两面设置有粘接剂。
3.如权利要求1所述的叠片单元，其特征在于，还包括第二极片，所述第二极片与第一极片极性相反，所述第二极片覆盖在上隔膜上，所述第二极片、上隔膜、下隔膜以及第一极片热合形成一整体。
4.如权利要求3所述的叠片单元，其特征在于，所述第二极片的正反两面设置有粘接剂。
5.如权利要求1所述的叠片单元，其特征在于，所述上隔膜和/或下隔膜的两面均带有粘接剂。
6.一种复合式叠片电芯，其特征在于，包括至少两个第一叠片单元和一个第二叠片单元；所述第一叠片单元包括上隔膜、下隔膜、第一极片和第二极片，所述第二极片与第一极片极性相反，所述第一极片位于上隔膜和下隔膜之间，所述第二极片覆盖在上隔膜上，所述第二极片、上隔膜、下隔膜以及第一极片热合形成一整体；所述第二叠片单元包括上隔膜、下隔膜以及第一极片，所述第一极片位于上隔膜和下隔膜之间，所述上隔膜、下隔膜以及第一极片热合形成一整体；所述至少两个第一叠片单元依次堆叠，所述第二叠片单元叠放于最上方的第一叠片单元上，所述第二叠片单元的下隔膜与最上方的第一叠片单元的第二极片贴合；叠合后将所有第一叠片单元和第二叠片单元整体复合在一起。
7.如权利要求6所述的复合式叠片电芯，其特征在于，所述第一极片的正反两面设置有粘接剂。
8.如权利要求6所述的复合式叠片电芯，其特征在于，所述第二极片的正反两面设置有粘接剂。
9.如权利要求6所述的复合式叠片电芯，其特征在于，所述上隔膜和/或下隔膜的两面均带有粘接剂。
10.一种复合式叠片电芯的叠片方法，其特征在于，包括：
制作第一叠片单元：提供上隔膜、下隔膜、第一极片和第二极片，所述第二极片与第一极片极性相反，所述第一极片位于上隔膜和下隔膜之间，所述第二极片覆盖在上隔膜上，所述第二极片、上隔膜、下隔膜以及第一极片热合形成一整体；
制作第二叠片单元：提供上隔膜、下隔膜以及第一极片，所述第一极片位于上隔膜和下隔膜之间，所述上隔膜、下隔膜以及第一极片热合形成一整体；
叠合：提供至少两个第一叠片单元，将其依次堆叠，将所述第二叠片单元叠放于最上方的第一叠片单元上，所述第二叠片单元的下隔膜与最上方的第一叠片单元的第二极片贴合，叠合后将所有第一叠片单元和第二叠片单元整体复合在一起。
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