CN109599589A - 电芯制成方法和电池 - Google Patents
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Abstract
本公开提供的电芯制成方法和电池，涉及电池技术领域。该电芯制成方法包括将第一极片包覆于两个隔膜片之间，形成包覆体。往复折叠包覆体多次，形成多个夹持槽；每次折叠包覆体后将一个第二极片容置于夹持槽内，并将包覆体与第二极片压紧。其中，第一极片为具有正极极耳的正极极片，第二极片为具有负极极耳的负极极片；或者，第一极片为具有负极极耳的负极极片，第二极片为具有正极极耳的正极极片。该电芯制成方法能够提供较高的体积比容量，以提高电池本身的能量密度，同时生产工艺相对简单，能降低生产成本。
Description
技术领域
本公开涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电芯制成方法和电池。
背景技术
动力电池在当前社会发展中提高性能形成两种趋势，一种为提高该动力电池本身能量密度，另一种为节省动力电池占用空间。
现有的电池的制成工艺要么存在体积比容量较低的问题，电池本身能量密度低，要么存在工序复杂，出现极片毛刺异常等问题，造成损失。
发明内容
本公开的目的包括提供一种电芯制成方法，其能够提供较高的体积比容量，以提高电池本身的能量密度，同时生产工艺相对简单，能降低生产成本。
本公开的目的还包括提供一种电池，其电芯采用本公开提供的电芯制成方法制成，能量密度高，并且生产成本低。
本公开解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：
本公开提供的一种电芯制成方法，包括：
将第一极片包覆于两个隔膜片之间，形成包覆体；
往复折叠所述包覆体多次，形成多个夹持槽；每次折叠所述包覆体后将一个第二极片容置于所述夹持槽内，并将所述包覆体与所述第二极片压紧；
其中，所述第一极片为具有正极极耳的正极极片，所述第二极片为具有负极极耳的负极极片；或者，所述第一极片为具有负极极耳的负极极片，所述第二极片为具有正极极耳的正极极片。
进一步地，所述往复折叠所述包覆体多次，形成多个夹持槽；每次折叠所述包覆体后将一个第二极片容置于所述夹持槽内的步骤包括：
每次折叠所述包覆体后，对所述包覆体的拐弯处进行热冷压，以对所述包覆体定型。
进一步地，所述将第一极片包覆于两个隔膜片之间，形成包覆体的步骤包括：
剪裁并对折隔膜，形成两个所述隔膜片，两个所述隔膜片之间形成第一折痕，将所述第一极片的一端对齐所述第一折痕，以形成所述包覆体；
其中，所述第一极片完全包覆于两个所述隔膜片之间，并且所述正极极耳或者所述负极极耳露出。
进一步地，所述往复折叠所述包覆体多次，形成多个夹持槽；每次折叠所述包覆体后将一个第二极片容置于所述夹持槽内，并将所述包覆体与所述第二极片压紧的步骤包括：
将所述包覆体的一端固定，并等间距地往复折叠所述包覆体。
进一步地，所述电芯制成方法还包括：用隔膜对电芯初样进行包覆，其中，所述电芯初样由所述包覆体与所述第二极片最后一次压紧形成。
进一步地，所述电芯制成方法还包括：将经过涂布及碾压形成的极片原料分切并焊接极耳，形成多个所述第二极片。
进一步地，所述往复折叠所述包覆体多次，形成多个夹持槽；每次折叠所述包覆体后将一个第二极片容置于所述夹持槽内，并将所述包覆体与所述第二极片压紧的步骤包括：
将所述第二极片的一端对齐所述包覆体折叠形成的第二折痕，将所述第二极片放置在所述夹持槽的第一侧壁，将所述夹持槽的第二侧壁贴紧所述第一侧壁，以完全包覆所述第二极片，并且所述负极极耳或者所述正极极耳露出。
本公开提供的一种电池，包括电芯，所述电芯采用所述的电芯制成方法制成。所述电芯制成方法包括：
将第一极片包覆于两个隔膜片之间，形成包覆体；
往复折叠所述包覆体多次，形成多个夹持槽；每次折叠所述包覆体后将一个第二极片容置于所述夹持槽内，并将所述包覆体与所述第二极片压紧；
其中，所述第一极片为具有正极极耳的正极极片，所述第二极片为具有负极极耳的负极极片；或者，所述第一极片为具有负极极耳的负极极片，所述第二极片为具有正极极耳的正极极片。
进一步地，所述电芯的截面呈矩形或者正方形。
进一步地，所述正极极耳和所述负极极耳分别从所述包覆体的两侧伸出，或者，所述正极极耳和所述负极极耳从所述包覆体的同一侧伸出。
本公开实施例的有益效果是：
本公开实施例提供的电芯制成方法采用将第一极片包覆在两个隔膜片之间，往复折叠的方式，并将第二极片容置在包覆体折叠形成的夹持槽中，具有提高生产效率的效果，并且能够避免多次分切第一极片，减小对第一极片毛刺的影响，提高产品质量。该方式生产的电池电芯体积比容量较高，因此能够提高电池本身的能量密度，同时该生产工艺相对简单，生产成本较低。
本公开实施例提供的电池，由于其电芯采用本公开提供的电芯制成方法制成，能量密度高，并且生产成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本公开具体实施例提供的电池的电芯的部分结构示意图。
图2为本公开具体实施例提供的电池的电芯部分分解结构示意图。
图3为本公开具体实施例提供的电芯制成方法的流程框图。
图4为图2中A处的放大图。
图5为本公开具体实施例提供的电芯制成方法的步骤S130：往复折叠包覆体多次，形成多个夹持槽，并且，每次折叠包覆体后将一个第二极片容置于夹持槽内，并将包覆体与第二极片压紧的流程框图。
图标：100-电芯；110-隔膜；112-第一折痕；113-隔膜片；120-第一电极；121-正极极耳；130-第二电极；131-负极极片；101-包覆体；102-夹持槽；103-第二折痕。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本公开的描述中，需要说明的是，术语“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该公开产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本公开的描述中，还需要说明的是，除非另外有更明确的规定与限定，术语“设置”、“连接”应做更广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或是一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
下面结合附图，对本公开的一个实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。
图1为本实施例提供的电池的电芯100的部分结构示意图。本实施例公开了一种电池(图未标)，尤其是一种锂电池，其包括壳体(图未标)、电芯100及电解液(图未标)，电芯100设置于壳体内，电解液充填至壳体内。
本实施例中，该电芯100包括隔膜110、第一电极120及多个第二电极130。隔膜110、第一电极120及多个第二电极130采用本实施例提供的电芯100制成方法制成。
需要说明的是，这种方法制成的电芯100体积比容量高，并且极片可以得到尽可能大的保护，因而能一定程度上提高电芯100的使用寿命。使用该方法制成的电芯100由于生产工艺较为简单，因此生产成本也较低。
本实施例中，第一电极120为具有正极极耳121的正极极片，第二极片为具有负极极耳的负极极片131。
应当理解，在可选实施例中，第一极片也可以为具有负极极耳的负极极片131，对应对，第二极片可以为具有正极极耳121的正极极片。
图2为本实施例提供的电池的电芯100部分分解结构示意图。图3为本实施例提供的电芯100制成方法的流程框图。请结合参照图2和图3，可以理解的是，本实施例提供的电芯100生产时，包括以下步骤：
步骤S110：将第一极片包覆于两个隔膜片113之间，形成包覆体101。
可以理解的是，该步骤为后期包覆第二极片做准备工作。该步骤中，第一极片为长条状的经过涂布、碾压形成的极片原料。第一极片上间隔焊接多个正极极片。第一极片和隔膜片113配合无需多次切割，能够保证极片毛刺正常。
并且，需要说明的是，为减少工艺步骤，本实施例中，两个隔膜片113由一个隔膜110对折形成。
图4为图2中A处的放大图。请结合参照图2、图3及图4，可以理解的是，该步骤S110还包括：
剪裁并对折隔膜110，形成两个隔膜片113，两个隔膜片113之间形成第一折痕112，将第一极片的一端对齐第一折痕112，以形成包覆体101。
这样的工艺能够使得隔膜110和第一极片的利用率最高。
并且，应当理解，第一极片完全包覆于两个隔膜片113之间，并且正极极耳121从两个隔膜片113露出。
应当理解，两个隔膜片113也呈长条状，隔膜片113的宽度略大于第一极片的宽度，第一极片设置于隔膜片113的中心位置处，第一极片和两个隔膜片113大致平行设置。也就是说，第一极片的左右两端至隔膜片113左右两端的距离应当大致相等。
本实施例中，多个第二电极130由一个经过涂布及碾压形成的极片原料分切形成，因此，可以理解的是，该电芯100制成方法还包括：
步骤S120：将经过涂布及碾压形成的极片原料分切并焊接极耳，形成多个第二极片。
应当理解，步骤S110和步骤S120应该不分先后顺序，可以同时的进行，也可以先进行步骤S110或先进行步骤S120。
在完成上述步骤S110和步骤S120之后，电芯100制成方法还包括以下步骤：
步骤S130：往复折叠包覆体101多次，形成多个夹持槽102，并且，每次折叠包覆体101后将一个第二极片容置于夹持槽102内，并将包覆体101与第二极片压紧。
完成上述步骤即生产形成电芯100初样。该步骤S130不同于传统的卷绕工艺，可以加工制成全极耳或多极耳电芯100。同时，该步骤S130也不同于传统的叠片工艺，在不多次分切第一极片的状态下，进行多个第二极片的放置及包覆，能够提高生产效率，并降低生产成本。
请参照图5，可以理解的是，该步骤S130可以包括以下步骤：
步骤S131：将包覆体101的一端固定，并等间距地往复折叠包覆体101。
可以理解的是，该步骤能够使得包覆体101的一端固定，使得后期的多次折叠稳定有序，提高生产效率。
步骤S132：每次折叠包覆体101后，对包覆体101的拐弯处进行热冷压，以对包覆体101定型。
可以理解的是，该步骤是整个工艺流程的关键步骤。对包覆体101定型能够快速有效地提高电芯100产品的结构稳定性。能够使得电芯100产品均匀性得到保证。
步骤S133：将第二极片的一端对齐包覆体101折叠形成的第二折痕103，将第二极片放置在夹持槽102的第一侧壁，将夹持槽102的第二侧壁贴紧第一侧壁，以完全包覆第二极片，并且负极极耳或者正极极耳121露出。
可以理解的是，该步骤能够使得包覆体101和第二极片的利用率最高。
可以理解的是，多个第二极片上的第二极耳相对于包覆体101的位置，可以与第一极片上多个第一极耳相对于包覆体101的位置相同，或者相反。
也就是说，本实施例公开的电芯100，正极极耳121和负极极耳可以分别从包覆体101的两侧伸出。在其他可选实施例中，正极极耳121和负极极耳可以从包覆体101的同一侧伸出。
另外需要说明的是，由于折叠可根据需要调整，因此，包覆体101的折叠可根据容量要求进行延长或缩短。
因此，本实施例公开的电池的电芯100其截面可以是矩形的。在可选的实施例中，电芯100其截面也可以是正方形的。
请继续参照图3，可以理解的是，在完成上述步骤S130后，电芯100初样基本成型。为保证电芯100结构的稳定性，电芯100制成方法还可以包括以下步骤：
步骤S140：用隔膜110对电芯100初样进行包覆，其中，电芯100初样由包覆体101与第二极片最后一次压紧形成。
综上，本实施例提供的电芯100制成方法采用将第一极片包覆在两个隔膜110片之间，往复折叠的方式，并将第二极片容置在包覆体101折叠形成的夹持槽102中，具有提高生产效率的效果，并且能够避免多次分切第一极片，减小对第一极片毛刺的影响，提高产品质量。该方式生产的电池电芯100体积比容量较高，因此能够提高电池本身的能量密度，同时该生产工艺相对简单，生产成本较低。
本实施例提供的电池，由于其电芯100采用本公开提供的电芯100制成方法制成，能量密度高，并且生产成本低。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电芯制成方法，其特征在于，包括：
将第一极片包覆于两个隔膜片之间，形成包覆体；
往复折叠所述包覆体多次，形成多个夹持槽；每次折叠所述包覆体后将一个第二极片容置于所述夹持槽内，并将所述包覆体与所述第二极片压紧；
其中，所述第一极片为具有正极极耳的正极极片，所述第二极片为具有负极极耳的负极极片；或者，所述第一极片为具有负极极耳的负极极片，所述第二极片为具有正极极耳的正极极片。
2.如权利要求1所述的电芯制成方法，其特征在于，所述往复折叠所述包覆体多次，形成多个夹持槽；每次折叠所述包覆体后将一个第二极片容置于所述夹持槽内的步骤包括：
每次折叠所述包覆体后，对所述包覆体的拐弯处进行热冷压，以对所述包覆体定型。
3.如权利要求1所述的电芯制成方法，其特征在于，所述将第一极片包覆于两个隔膜片之间，形成包覆体的步骤包括：
剪裁并对折隔膜，形成两个所述隔膜片，两个所述隔膜片之间形成第一折痕，将所述第一极片的一端对齐所述第一折痕，以形成所述包覆体；
其中，所述第一极片完全包覆于两个所述隔膜片之间，并且所述正极极耳或者所述负极极耳露出。
4.如权利要求3所述的电芯制成方法，其特征在于，所述往复折叠所述包覆体多次，形成多个夹持槽；每次折叠所述包覆体后将一个第二极片容置于所述夹持槽内，并将所述包覆体与所述第二极片压紧的步骤包括：
将所述包覆体的一端固定，并等间距地往复折叠所述包覆体。
5.如权利要求1所述的电芯制成方法，其特征在于，所述电芯制成方法还包括：用隔膜对电芯初样进行包覆，其中，所述电芯初样由所述包覆体与所述第二极片最后一次压紧形成。
6.如权利要求1所述的电芯制成方法，其特征在于，所述电芯制成方法还包括：将经过涂布及碾压形成的极片原料分切并焊接极耳，形成多个所述第二极片。
7.如权利要求1所述的电芯制成方法，其特征在于，所述往复折叠所述包覆体多次，形成多个夹持槽；每次折叠所述包覆体后将一个第二极片容置于所述夹持槽内，并将所述包覆体与所述第二极片压紧的步骤包括：
将所述第二极片的一端对齐所述包覆体折叠形成的第二折痕，将所述第二极片放置在所述夹持槽的第一侧壁，将所述夹持槽的第二侧壁贴紧所述第一侧壁，以完全包覆所述第二极片，并且所述负极极耳或者所述正极极耳露出。
8.一种电池，其特征在于，包括电芯，所述电芯采用如权利要求1-5任意一项所述的电芯制成方法制成。
9.如权利要求8所述的电池，其特征在于，所述电芯的截面呈矩形或者正方形。
10.如权利要求8所述的电池，其特征在于，所述正极极耳和所述负极极耳分别从所述包覆体的两侧伸出，或者，所述正极极耳和所述负极极耳从所述包覆体的同一侧伸出。
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