CN111430772A - 叠片极组和具有其的动力电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种叠片极组和具有其的动力电池，所述叠片极组包括：隔膜组，隔膜组包括沿其厚度方向依次排布的多个隔膜；正极片组和负极片组，正极片组包括第一正极片和第二正极片，负极片组包括第一负极片和第二负极片，第一正极片和第一负极片分别设在对应的相邻两个隔膜之间，第一正极片和第一负极片在隔膜组的厚度方向上相对布置，且在隔膜组的厚度方向上相邻的第一正极片和第一负极片之间通过一个隔膜分隔开，第一正极片和第一负极片分别在隔膜组的长度方向上均匀间隔开布置，沿隔膜组的长度方向第二正极片和第二负极片在隔膜组的厚度方向的两侧交替排布。根据本发明的叠片极组，提升极组的制作效率，确保正极片、负极片和隔膜的对齐度良好。

Description

叠片极组和具有其的动力电池
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种叠片极组和具有其的动力电池。
背景技术
相关技术中，在动力电池的技术领域，一般采用卷绕或叠片的方式实现极组的制作，叠片极组通常采用隔膜进行折叠，正极片和负极片交替移送插入隔膜的方式进行制作，不仅极组的制作效率低，且正极片、负极片和隔膜之间的对齐度难以保证。因此，前述问题亟待解决。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种叠片极组，至少能在一定程度上提高极组的制作效率，保证正极片、负极片和隔膜之间的对齐度。
本发明还提出一种具有上述叠片极组的动力电池。
根据本发明第一方面实施例的叠片极组，包括：隔膜组，所述隔膜组包括沿其厚度方向依次排布的多个隔膜；正极片组和负极片组，所述正极片组包括第一正极片和第二正极片，所述负极片组包括第一负极片和第二负极片，所述第一正极片和所述第一负极片分别设在对应的相邻两个所述隔膜之间，所述第一正极片和所述第一负极片在所述隔膜组的厚度方向上相对布置，且在所述隔膜组的厚度方向上相邻的第一正极片和第一负极片之间通过一个所述隔膜分隔开，所述第一正极片和所述第一负极片分别在所述隔膜组的长度方向上均匀间隔开布置，所述第二正极片和所述第二负极片均设在所述隔膜组的外侧，沿所述隔膜组的长度方向所述第二正极片和所述第二负极片在所述隔膜组的厚度方向的两侧交替排布。
根据本发明实施例的叠片极组，采用上述技术方案可以提升极组的制作效率，还可以确保正极片、负极片和隔膜在制作过程中的对齐度良好，进而保证叠片极组的加工制作更加优良。
根据本发明的一个实施例，多个所述隔膜在所述隔膜组的厚度方向上均匀间隔开布置。
根据本发明的另一个实施例，沿所述隔膜组的长度方向所述隔膜组的每相邻两个极片之间的间隔部分的多个所述隔膜之间粘接相连。
可选地，所述隔膜组包括在其厚度方向上依次排布的第一隔膜、第二隔膜和第三隔膜，在沿所述隔膜组的长度方向上多个所述第一正极片在所述第一隔膜和所述第二隔膜之间均匀间隔开排布，在沿所述隔膜组的长度方向上多个所述第一负极片在所述第二隔膜和所述第三隔膜之间均匀间隔开排布。
进一步地，在沿所述隔膜组的长度方向上所述第二正极片在所述第三隔膜的外侧每隔一个极片宽度均匀排布，在沿所述隔膜组的长度方向上所述第二负极片在所述第一隔膜的外侧每隔一个极片宽度均匀排布。
根据本发明一个可选的示例，所述正极片组、所述负极片组分别与所述隔膜组通过预热或者热压方式粘接相连，所述隔膜组呈Z形布置。
进一步地，所述极组具有6n+1层叠片，其中n≥1，且n为整数。
根据本发明另一个可选的示例，所述叠片极组还包括：一个所述第二负极片和一个所述第一正极片，所述极组具有6n+3层叠片，其中n≥1，且n为整数。
根据本发明又一个可选的示例，所述叠片极组还包括：隔片极片组，所述隔膜极片组包括：第三正极片、第三负极片和第四隔膜，所述第四隔膜设在所述第三正极片和所述第三负极片之间，且所述第三正极片、所述第三负极片分别与所述第四隔膜之间粘接相连，所述隔膜极片组设在所述第三隔膜的外侧，所述极组具有6n+5层叠片，其中n≥1，且n为整数。
根据本发明第二方面实施例的动力电池，包括上述实施例中所述的叠片极组。
根据本发明实施例的动力电池，采用上述技术方案可以提升极组的制作效率，还可以确保正极片、负极片和隔膜在制作过程中的对齐度良好，进而保证叠片极组的加工制作更加优良。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明第一实施例所述的叠片极组的制作过程的示意图；
图2为本发明第一实施例所述的叠片极组的制作完成的示意图；
图3为本发明第二实施例所述的叠片极组的制作过程的示意图；
图4为本发明第二实施例所述的叠片极组的制作完成的示意图；
图5为本发明实施例所述的隔片极片组的示意图；
图6为本发明第三实施例所述的叠片极组的制作完成的示意图；
图7为本发明第四实施例所述的叠片极组的制作过程的示意图；
图8为本发明第四实施例所述的叠片极组的制作完成的示意图；
图9为本发明第五实施例所述的叠片极组的制作过程的示意图；
图10为本发明第五实施例所述的叠片极组的制作完成的示意图；
图11为本发明第六实施例所述的叠片极组的制作完成的示意图。
附图标记说明：
极组100、
隔膜组10、第一隔膜11、第二隔膜12、第三隔膜13、第四隔膜14、负极片组20、第一负极片21、第二负极片22、第三负极片23、正极片组30、第一正极片31、第二正极片32、第三正极片33、绝缘粘接件40、隔膜极片组50。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图1-附图11并结合具体实施例来详细说明本发明。
如图1和图2所示，根据本发明第一方面实施例的叠片极组100包括隔膜组10、正极片组30和负极片组20。具体地，隔膜组10包括沿其厚度方向依次排布的多个隔膜，正极片组30包括第一正极片31和第二正极片32，负极片组20包括第一负极片21和第二负极片22，第一正极片31和第一负极片21分别设在对应的相邻两个隔膜之间。如图1所示，以隔膜组10包括三个隔膜为例，第一负极片21设在左侧的相邻的两个隔膜之间，第一正极片31设在右侧相邻的两个隔膜之间。这里图1中的左右方向即指图1中隔膜组10的厚度方向。
如图1所示，第一正极片31和第一负极片21在隔膜组10的厚度方向上(即图1中的左右方向上)相对布置，且在隔膜组10的厚度方向上相邻的第一正极片31和第一负极片21之间通过一个隔膜分隔开，第一正极片31和第一负极片21分别在隔膜组10的长度方向上均匀间隔开布置，第二正极片32和第二负极片22均设在隔膜组10的外侧，沿隔膜组10的长度方向第二正极片32和第二负极片22在隔膜组10的厚度方向的两侧交替排布。
由此，与相关技术中的极组卷绕以及叠片方式相比，本发明实施例中的叠片极组100在制作过程中，先将第一负极片21在对应的相邻两个隔膜之间均匀间隔开布置，将第一正极片31在相应的相邻两个隔膜之间也均匀间隔开布置，并且使得第一负极片21和第一正极片31在隔膜组10的厚度方向上相对布置，实现第一负极片21和第一正极片31在隔膜组10厚度方向上的对齐。此外，将第二正极片32和第二负极片22在隔膜组10的厚度方向的两侧交替排布，实现第二正极片32和第二负极片22在隔膜组10的长度方向上分别与对应的第一负极片21、第二负极片22也对齐。进一步，在极组100制作中，极大地缩短了制作时间，提高了制作效率。
根据本发明实施例的叠片极组100，采用上述技术方案可以提升极组100的制作效率，还可以确保正极片、负极片和隔膜在制作过程中的对齐度良好，进而保证叠片极组100的加工制作更加优良。
可选地，对于排布好后的隔膜组10、负极片组20和正极片组30经预热、热压或其他方式相互粘连。
如图1和图3所示，根据本发明的一个实施例，多个隔膜在隔膜组10的厚度方向上均匀间隔开布置。这里的厚度方向即指图1和图3中的左右方向。
如图7和图9所示，根据本发明的另一个实施例，沿隔膜组10的长度方向隔膜组10的每相邻两个极片之间的间隔部分的多个隔膜之间粘接相连，使得多个隔膜之间形成袋状包用于包裹对应的第一正极片31和第一负极片21，这样，可以更好地确保第一正极片31、第一负极片21和隔膜之间的对齐度。
可选地，隔膜组10包括在其厚度方向上依次排布的第一隔膜11、第二隔膜12和第三隔膜13，在图1和图3中，第一隔膜11、第二隔膜12和第三隔膜13分别由右向左依次设置。在沿隔膜组10的长度方向上多个第一正极片31在第一隔膜11和第二隔膜12之间均匀间隔开排布，在沿隔膜组10的长度方向上多个第一负极片21在第二隔膜12和第三隔膜13之间均匀间隔开排布，这样，可以提升叠片极组100的制作效率。同时第一正极片31和第一负极片21一一对应布置。
进一步地，在沿隔膜组10的长度方向上第二正极片32在第三隔膜13的外侧每隔一个极片宽度均匀排布，在沿隔膜组10的长度方向上第二负极片22在第一隔膜11的外侧每隔一个极片宽度均匀排布。具体地，如图1所示由下至上的方向上(即沿着隔膜组10的长度延伸方向上)第一个第二负极片22设在第一隔膜11的左侧，且与第一正极片31对应设置。第一个第二正极片32与第一个第二负极片22相邻且位于第一个第二负极片22上方，第一个第二正极片32设在第三隔膜13的右侧且与第一负极片21对应设置。第二负极片22和第二正极片32依据该布置次序依次由下至上布置。
如图2所示，根据本发明一个可选的示例，正极片组30、负极片组20分别与隔膜组10通过预热或者热压方式粘接相连，制作完成后隔膜组10呈Z形布置。进一步地，极组100具有6n+1层叠片，其中n≥1，且n为整数。
如图3所示，根据本发明另一个可选的示例，叠片极组100还包括一个第二负极片22和一个第一正极片31，具体地，可以将该第一正极片31设在第一隔膜11和第二隔膜12之间，将该第二负极片22设在第一隔膜11的外侧。此方式下极组100具有6n+3层叠片，其中n≥1且n为整数。
根据本发明又一个可选的示例，叠片极组100还包括隔片极片组。具体地，如图5所示，隔膜极片组50包括第三正极片33、第三负极片23和第四隔膜14，其中第四隔膜14设在第三正极片33和第三负极片23之间，且第三正极片33、第三负极片23分别与第四隔膜14之间粘接相连。可选地，可以通过预热、热压等方式将第四隔膜14、第三正极片33和第三负极片23粘连相连。如图6所示，隔膜极片组50设在第三隔膜13的外侧，此方式下极组100具有6n+5层叠片，其中n≥1，且n为整数。
可选地，将“Z”形叠片极组100制作完成后，需要进行尾卷隔膜，并用绝缘粘接件40(例如绝缘胶带)进行粘贴，进一步确保结构的可靠性和稳定性。
本发明实施例的叠片极组100的制作方法具体如下：第一步，先将第一隔膜11、第二隔膜12和第三隔膜13沿着隔膜组10的厚度方向依次排布；第二步，在第一隔膜11和第二隔膜12之间将多个第一正极片31沿着隔膜组10的长度延伸方向依次均匀间隔开排布，在第二隔膜12和第三隔膜13之间将多个第一负极片21沿着隔膜组10的长度延伸方向依次均匀间隔开排布，且使得第一正极片31和第一负极片21一一对应布置；第三步，沿着隔膜组10的长度方向上将第二负极片22和第二正极片32在隔膜组10的两侧依次交替排布；第四步，通过预热、热压等方式将第二负极片22、第一正极片31、第一负极片21和隔膜组10之间粘接相连，和第二正极片32、第一正极片31、第一负极片21和隔膜组10之间粘接相连；第五步，将隔膜组10布置为Z形结构；第六步，进行尾卷隔膜，并用绝缘粘接件40进行粘贴。
本发明实施例的叠片极组100采用多个隔膜、在隔膜组10内侧的隔膜之间的第一正极片31和第一负极片21分别均匀间隔开布置、在隔膜组10的外侧的第二正极片32和第二负极片22交替布置的方式，同时预先将极片和隔膜按照上述方式布置，经预热、热压或其他方式使得极片和隔膜粘接相连，再经隔膜折叠完成后使得极组100叠片成型。该此方式可以极大地提高极组100的叠片效率，能够有效解决极片和隔膜之间的错位问题。
根据本发明第二方面实施例的动力电池，包括上述实施例中的叠片极组100。
根据本发明实施例的动力电池，采用上述技术方案可以提升极组100的制作效率，还可以确保正极片、负极片和隔膜在制作过程中的对齐度良好，进而保证叠片极组100的加工制作更加优良，进而保证动力电池的使用性能。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种叠片极组(100)，其特征在于，包括：
隔膜组(10)，所述隔膜组(10)包括沿其厚度方向依次排布的多个隔膜；
正极片组(30)和负极片组(20)，所述正极片组(30)包括第一正极片(31)和第二正极片(32)，所述负极片组(20)包括第一负极片(21)和第二负极片(22)，所述第一正极片(31)和所述第一负极片(21)分别设在对应的相邻两个所述隔膜之间，所述第一正极片(31)和所述第一负极片(21)在所述隔膜组(10)的厚度方向上相对布置，且在所述隔膜组(10)的厚度方向上相邻的第一正极片(31)和第一负极片(21)之间通过一个所述隔膜分隔开，所述第一正极片(31)和所述第一负极片(21)分别在所述隔膜组(10)的长度方向上均匀间隔开布置，所述第二正极片(32)和所述第二负极片(22)均设在所述隔膜组(10)的外侧，沿所述隔膜组(10)的长度方向所述第二正极片(32)和所述第二负极片(22)在所述隔膜组(10)的厚度方向的两侧交替排布。
2.根据权利要求1所述的叠片极组(100)，其特征在于，多个所述隔膜在所述隔膜组(10)的厚度方向上均匀间隔开布置。
3.根据权利要求1所述的叠片极组(100)，其特征在于，沿所述隔膜组(10)的长度方向所述隔膜组(10)的每相邻两个极片之间的间隔部分的多个所述隔膜之间粘接相连。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的叠片极组(100)，其特征在于，所述隔膜组(10)包括在其厚度方向上依次排布的第一隔膜(11)、第二隔膜(12)和第三隔膜(13)，在沿所述隔膜组(10)的长度方向上多个所述第一正极片(31)在所述第一隔膜(11)和所述第二隔膜(12)之间均匀间隔开排布，在沿所述隔膜组(10)的长度方向上多个所述第一负极片(21)在所述第二隔膜(12)和所述第三隔膜(13)之间均匀间隔开排布。
5.根据权利要求4所述的叠片极组(100)，其特征在于，在沿所述隔膜组(10)的长度方向上所述第二正极片(32)在所述第三隔膜(13)的外侧每隔一个极片宽度均匀排布，在沿所述隔膜组(10)的长度方向上所述第二负极片(22)在所述第一隔膜(11)的外侧每隔一个极片宽度均匀排布。
6.根据权利要求4所述的叠片极组(100)，其特征在于，所述正极片组(30)、所述负极片组(20)分别与所述隔膜组(10)通过预热或者热压方式粘接相连，所述隔膜组(10)呈Z形布置。
7.根据权利要求6所述的叠片极组(100)，其特征在于，所述极组(100)具有6n+1层叠片，其中n≥1，且n为整数。
8.根据权利要求6或7所述的叠片极组(100)，其特征在于，还包括：一个所述第二负极片(22)和一个所述第一正极片(31)，所述极组(100)具有6n+3层叠片，其中n≥1，且n为整数。
9.根据权利要求8所述的叠片极组(100)，其特征在于，还包括：隔片极片组，所述隔膜极片组(50)包括：第三正极片(33)、第三负极片(23)和第四隔膜(14)，所述第四隔膜(14)设在所述第三正极片(33)和所述第三负极片(23)之间，且所述第三正极片(33)、所述第三负极片(23)分别与所述第四隔膜(14)之间粘接相连，所述隔膜极片组(50)设在所述第三隔膜(13)的外侧，所述极组(100)具有6n+5层叠片，其中n≥1，且n为整数。
10.一种动力电池，其特征在于，包括：根据权利要求1-9中任一项所述的叠片极组(100)。
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