CN114373888A - 一种正极片结构、正极片、叠片单元制作方法及二次电池 - Google Patents

一种正极片结构、正极片、叠片单元制作方法及二次电池 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种正极片结构、正极片、叠片单元制作方法及二次电池，涉及电池技术领域。该正极片结构包括主体和绝缘层。绝缘层涂覆在主体上，且绝缘层呈网格状。网格状的绝缘层形成多个网孔，主体用于沿绝缘层被裁切使得每个网孔对应形成一个正极片。该正极片可以由上述正极片结构裁切形成。叠片单元制作方法可以利用上述的正极片结构制作叠片单元。二次电池采用了上述的正极片或者叠片单元制作方法制作的叠片单元。本发明提供的正极片结构、正极片、叠片单元制作方法及二次电池可以改善现有技术中叠片电芯的生产难以同时兼顾生产效率和生产成本的问题。

Description

一种正极片结构、正极片、叠片单元制作方法及二次电池
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种正极片结构、正极片、叠片单元制作方法及二次电池。
背景技术
锂电池电芯根据加工工艺不同，分为卷绕式电芯和叠片电芯。
叠片电芯可以将电池的内部空间利用充分，因而能量密度更高，尺寸也灵活，但是由于叠片结构的复杂性，导致叠片结构的效率较低，然而采用进口叠片机成本上也会大幅增加。即，目前对于叠片电芯的生产难以同时兼顾生产效率和生产成本。
发明内容
本发明的目的包括，提供了一种正极片结构及正极片，其能够改善现有技术中叠片电芯的生产难以同时兼顾生产效率和生产成本的问题。
本发明的目的还包括，提供了一种叠片单元制作方法，其能够改善现有技术中叠片电芯的生产难以同时兼顾生产效率和生产成本的问题。
本发明的目的还包括，提供了一种二次电池，其能够改善现有技术中叠片电芯的生产难以同时兼顾生产效率和生产成本的问题。
本发明的实施例可以这样实现：
本发明的实施例提供了一种正极片结构，用于被裁切形成多个正极片，所述正极片结构包括主体和绝缘层；
所述绝缘层涂覆在所述主体上，且所述绝缘层呈网格状；
网格状的所述绝缘层形成多个网孔，所述主体用于沿所述绝缘层被裁切使得每个所述网孔对应形成一个所述正极片。
本发明提供的正极片结构相对于现有技术的有益效果包括：
可选地，所述绝缘层包括多个纵段和多个横段；
多个所述纵段间隔且平行地涂覆在所述主体上；
多个所述横段间隔且平行地涂覆在所述主体上；
每个所述横段均与多个所述纵段交叉，以形成网格状。
可选地，位于所述主体边缘的所述横段与所述主体的侧边具有间距。
可选地，位于所述主体边缘的所述横段与所述主体的侧边的距离为2mm-3mm。
可选地，所述横段与所述纵段垂直。
可选地，所述纵段的两端分别连接于两个所述横段。
可选地，所述横段的宽度为2mm-8mm；所述纵段的宽度为2mm-8mm。
一种正极片，由上述的正极片结构裁切形成；所述正极片包括极片主体和绝缘结构；所述绝缘结构设置在所述极片主体上，且所述绝缘结构沿所述极片主体的侧边设置且形成环形。
可选地，所述绝缘结构包括多个绝缘段，每个所述绝缘段均沿所述极片主体的其中一个侧边设置，且多个所述绝缘段首尾连接形成环形；所述绝缘段的宽度为1mm-4mm。
一种叠片单元制作方法，所述叠片单元制作方法包括：
将隔离结构、负极片结构和上述的正极片结构复合形成一体，以使所述正极片结构和所述负极片结构分别贴合于所述隔离结构的两侧，形成复合件；其中，所述隔离结构用于被裁切形成多个隔离件，所述负极片结构用于被裁切形成多个负极片；
沿所述绝缘层裁切所述复合件，以同时裁切所述正极片结构、隔离结构和负极片结构，形成多个所述叠片单元；所述叠片单元包括正极片、负极片和隔离件，所述正极片和所述负极片分别贴合于所述隔离件的两侧。
可选地，沿所述绝缘层裁切所述复合件的步骤包括：
在垂直于所述正极片结构的方向上沿所述绝缘层裁切所述复合件。
一种二次电池，包括上述的正极片，或包括上述的叠片单元制作方法制作形成的叠片单元。
本发明提供的正极片结构、正极片、叠片单元制作方法相对于现有技术的有益效果包括：
该正极片结构可以优先把绝缘层涂覆在主体上，且使得绝缘层呈网格状，然后将正极片结构、隔离结构和负极片结构复合为一体形成复合件，然后依据叠片单元制作方法直接对复合件进行裁切，从而直接形成多个叠片单元，节省减少了大量的工艺步骤，由此可以提高叠片单元的制作效率，便能提高制作叠片电芯的制作效率，并且该正极片结构、正极片以及叠片单元制作方法操作简单易于实现，可以达到不提升成本的目的。因此，本发明提供的正极片结构、正极片以及叠片单元制作方法可以提高叠片芯片的制作效率，且能不提升成本，即可以改善现有技术中叠片电芯的生产难以同时兼顾生产效率和生产成本的问题。
本发明提供的二次电池相对于现有技术的有益效果与上述提供的正极片结构、正极片以及叠片单元制作方法相对于现有技术的有益效果相同，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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为本申请实施例中提供的正极片结构的结构示意图；
图2为本申请实施例中提供的正极片的结构示意图；
图3为本申请实施例中提供的叠片单元裁切的示意图；
图4为本申请实施例中提供的叠片单元制作方法的流程图。
图标：10-正极片结构；11-主体；12-绝缘层；121-横段；122-纵段；123-网孔；20-正极片；21-极片主体；22-绝缘结构；23-引脚；30-叠片单元；40-负极片结构；41-负极片；50-隔离结构；51-隔离件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明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发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该发明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发明和简化描述，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发明的限制。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
请参阅图3，本申请实施例中提供了一种二次电池，该二次电池的电芯采用叠片电芯，而该叠片电芯则采用多个叠片单元30叠合形成。
在现有技术中，由于叠片单元30的结构相对较为复杂，造成叠片单元30的制作难度较高，从而导致叠片单元30的制作效率较低。然而，为了提高效率引进进口叠片机则会直接增大叠片单元30的制作成本，因此，难以同时兼顾叠片单元30的制作效率和制作成本，因此，便造成叠片电芯的制作难以同时兼顾制作效率和制作成本。
而本申请提供的二次电池则可以改善上述的技术问题，即可以改善现有技术中叠片电芯的生产难以同时兼顾生产效率和生产成本的问题。
需要说明的是，请结合参阅图2和图3，叠片单元30包括正极片20、负极片41和隔离件51，其中正极片20和负极片41分别贴合在隔离件51的两侧，以通过隔离件51将正极片20和负极片41相隔离开。另外，正极片20包括极片主体21和绝缘结构22，绝缘结构22涂覆在正极片20的一侧，且在正极片20贴合在隔离件51上时，绝缘结构22贴合在隔离件51上。通过在极片主体21上涂覆绝缘结构22，可以降低二次电池自放电的情况，且降低二次电池的内阻，由此可以增加二次电池的循环寿命。
为了提高叠片单元30的制作效率，同时还达到不增加成本，提供了本申请实施例的正极片结构10。该正极片结构10用于裁切形成多个正极片20，换言之，在对正极片结构10进行裁切之后，可以形成多个正极片20，多个正极片20则可以制作形成多个叠片单元30。
请结合参阅图1、图2和图3，正极片结构10包括主体11和绝缘层12，绝缘层12涂覆在主体11上，并且绝缘层12呈网格状。需要说明的是，网格状的绝缘层12形成多个网孔123，而在主体11被裁切的情况下，主体11可以沿绝缘层12被裁切，以使得每个网孔123对应形成一个正极片20。其中，绝缘层12形成网格状表示，绝缘层12由多个相互交叉的线条形成，由此使得交叉的线条之间形成网孔123。另外，沿绝缘层12裁切表示，在裁切主体11时，裁切的路径位于形成绝缘层12的线条上，由此使得裁切形成的正极片20的四周均具有经过裁切的部分绝缘层12。值得说明的是，主体11被裁切之后形成极片主体21，绝缘层12被裁切之后形成绝缘结构22。
可选地，在本申请的一些实施例中，绝缘层12包括多个纵段122和多个横段121。多个纵段122间隔且平行地涂覆在主体11上，多个横段121间隔且平行地涂覆在主体11上，并且每个横段121均与多个纵段122交叉，以使得多个横段121和多个纵段122交叉形成网格状，即使得绝缘层12整体呈网格状。值得说明的是，在以图1为视角的情况下，横段121指代的是沿横向方向延伸设置的线段，纵段122指代的是沿纵向方向延伸设置的线段。当然，在其他视角中，可以以沿正极片结构10宽度方向上延伸的为纵段122，沿正极片结构10长度方向上延伸的为横段121。
需要说明的是，多个纵段122和多个横段121均为直线，基于此，可以方便对正极片结构10的裁切，降低裁切难度，提升裁切效率。应当理解，在本申请的另一些实施例中，纵段122和横段121中的至少一个也可以采用其他的形状，例如折线形或者曲线型等，只需使得绝缘层12整体形成网格状，且能使得网格状的绝缘层12上的多个网孔123可以分别对应形成一个正极片20即可。另外，可选地，横段121与纵段122相互垂直，可以方便正极片结构10的裁切，同时方便正极片20的标准化。当然，在其他实施例中，纵段122和横段121也可以形成其他的夹角，可以依据实际需求进行调整，在此不再赘述。
进一步地，位于主体11边缘的横段121与主体11的侧边具有间距。需要说明的是，在正极片结构10被裁切形成多个正极片20之后，每个正极片20均需要在四周设置其他的结构，例如引脚23，为了方便其他结构的设置，需要使得极片主体21上的绝缘结构22与极片主体21的侧边具有一定的距离，从而防止影响其他结构的设置；因此，位于主体11边缘的横段121需要与主体11的侧边具有间距，以使得在裁切之后绝缘结构22能与极片主体21的侧边具有间距。
基于此，需要说明的是，为了使得裁切形成的多个正极片20中绝缘结构22均能与极片主体21的侧边具有一定的间距，横段121的数量应当至多为三个，由此使得在正极片结构10的宽度方向上形成至多两个网孔123，方便裁切形成的多个正极片20中的绝缘结构22均能与极片主体21的侧边具有间距。换言之，横段121的数量也可以是两个，由此使得在正极片结构10的宽度方向上仅形成一个网孔123。进一步地，为了节省材料，同时方便绝缘层12的设置，在本申请的实施例中，纵段122的两端分别连接于两个横段121，由此防止纵段122的两端伸出至主体11的侧边，可以减少纵段122的长度，从而节省材料。
可选地，在本申请的一些实施例中，主体11边缘的横段121与主体11的侧边的距离为2mm-3mm。换言之，主体11边缘的横段121与主体11的侧边的距离可以取值为2mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm或3mm等。
可选地，在本申请的一些实施例中，横段121的宽度为2mm-8mm，换言之，横段121的宽度可以取值为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm或者8mm等。另外，纵段122的宽度为2mm-8mm，换言之，纵段122的宽度可以取值为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm或者8mm等。
在对上述的正极片结构10进行裁切之后，可以形成多个正极片20，基于此，本申请的另一些实施例中还提供了一种正极片20，该正极片20由上述的正极片结构10裁切形成。
其中，该正极片20上的绝缘结构22沿极片主体21的侧边设置，且形成环形，换言之，在沿绝缘层12对正极片结构10进行裁切之后，每个正极片20上均形成环形的绝缘结构22。
需要说明的是，在本申请的实施例中，一般地，在裁切正极片结构10的情况下，需要确保正极片20上的绝缘结构22的宽度均匀，因此，需要横段121和纵段122的中间位置进行裁切，因此，绝缘结构22的宽度为1mm-4mm，换言之，绝缘结构22的宽度还可以取值为1mm、2mm、3mm或4mm等。需要说明的是，绝缘结构22的宽度表示，环形的绝缘结构22形成的多边形的任意一个边的宽度。
另外，请参阅图4，基于上的正极片结构10，本申请还提供了一种叠片单元30制作方法，用以改善现有技术中叠片电芯的生产难以同时兼顾生产效率和生产成本的问题。
其中，叠片单元30制作方法包括：
步骤S1、将隔离结构50、负极片结构40和正极片结构10复合形成一体，以使正极片结构10和负极片结构40分别贴合在隔离结构50的两侧，形成复合件。
需要说明的是，其中，隔离结构50用于被裁切形成多个隔离件51，负极片结构40用于被裁切形成多个负极片41。
换言之，步骤S1指代的是，在将正极片结构10裁切形成多个正极片20之前，将负极片结构40裁切形成多个负极片41之前，以及将隔离结构50裁切形成多个隔离件51之前，先将正极片结构10、负极片结构40以及隔离结构50叠合复合为一体。
步骤S2、沿绝缘层12裁切复合件，以同时裁切正极片结构10、隔离结构50和负极片结构40，形成多个叠片单元30。
以上所述，直接对复合件进行裁切，从而直接形成多个叠片单元30，节省减少了大量的工艺步骤，由此可以提高叠片单元30的制作效率，便能提高制作叠片电芯的制作效率，并且该正极片结构10、正极片20以及叠片单元30制作方法操作简单易于实现，可以达到不提升成本的目的。
换言之，相对于现有技术中分别裁切正极片结构10、隔离结构50和负极片结构40，然后将正极片20、隔离件51和负极片41进行复合的方法，本申请提供的叠片单元30制作方法可以先将正极片结构10、隔离结构50和负极片结构40叠合复合，以同时裁切正极片结构10、负极片结构40以及隔离结构50，从而直接形成叠合单元，节省了大量的工艺步骤，从而可以提高叠片单元30的制备效率，基于此可以提高叠片电芯的制作效率，达到改善现有技术中叠片电芯的生产难以同时兼顾生产效率和生产成本的问题。
另外，基于上述提供的正极片结构10、正极片20以及叠片单元30制作方法，本申请还提供了一种二次电池，其采用了上述的正极片20或者依据叠片单元30制作方法制作的叠片单元30，且该二次电池可以改善现有技术中叠片电芯的生产难以同时兼顾生产效率和生产成本的问题。
综上所述，本申请提供的正极片结构10可以优先把绝缘层12涂覆在主体11上，且使得绝缘层12呈网格状，然后将正极片结构10、隔离结构50和负极片结构40复合为一体形成复合件，然后依据叠片单元30制作方法直接对复合件进行裁切，从而直接形成多个叠片单元30，节省减少了大量的工艺步骤，由此可以提高叠片单元30的制作效率，便能提高制作叠片电芯的制作效率，并且该正极片结构10、正极片20以及叠片单元30制作方法操作简单易于实现，可以达到不提升成本的目的。因此，本发明提供的正极片结构10、正极片20以及叠片单元30制作方法可以提高叠片芯片的制作效率，且能不提升成本，即可以改善现有技术中叠片电芯的生产难以同时兼顾生产效率和生产成本的问题。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种正极片结构，用于被裁切形成多个正极片，其特征在于，所述正极片结构包括主体和绝缘层；
所述绝缘层涂覆在所述主体上，且所述绝缘层呈网格状；
网格状的所述绝缘层形成多个网孔，所述主体用于沿所述绝缘层被裁切使得每个所述网孔对应形成一个所述正极片。
2.根据权利要求1所述的正极片结构，其特征在于，所述绝缘层包括多个纵段和多个横段；
多个所述纵段间隔且平行地涂覆在所述主体上；
多个所述横段间隔且平行地涂覆在所述主体上；
每个所述横段均与多个所述纵段交叉，以形成网格状。
3.根据权利要求2所述的正极片结构，其特征在于，位于所述主体边缘的所述横段与所述主体的侧边具有间距。
4.根据权利要求3所述的正极片结构，其特征在于，位于所述主体边缘的所述横段与所述主体的侧边的距离为2mm-3mm。
5.根据权利要求2所述的正极片结构，其特征在于，所述横段与所述纵段垂直。
6.根据权利要求2所述的正极片结构，其特征在于，所述纵段的两端分别连接于两个所述横段。
7.根据权利要求2-6中任意一项所述的正极片结构，其特征在于，所述横段的宽度为2mm-8mm；所述纵段的宽度为2mm-8mm。
8.一种正极片，其特征在于，由权利要求1-7中任意一项所述的正极片结构裁切形成；所述正极片包括极片主体和绝缘结构；所述绝缘结构设置在所述极片主体上，且所述绝缘结构沿所述极片主体的侧边设置且形成环形。
9.根据权利要求8所述的正极片，其特征在于，所述绝缘结构包括多个绝缘段，每个所述绝缘段均沿所述极片主体的其中一个侧边设置，且多个所述绝缘段首尾连接形成环形；所述绝缘段的宽度为1mm-4mm。
10.一种叠片单元制作方法，其特征在于，所述叠片单元制作方法包括：
将隔离结构、负极片结构和如权利要求1-7中任意一项所述的正极片结构复合形成一体，以使所述正极片结构和所述负极片结构分别贴合于所述隔离结构的两侧，形成复合件；其中，所述隔离结构用于被裁切形成多个隔离件，所述负极片结构用于被裁切形成多个负极片；
沿所述绝缘层裁切所述复合件，以同时裁切所述正极片结构、隔离结构和负极片结构，形成多个所述叠片单元；所述叠片单元包括正极片、负极片和隔离件，所述正极片和所述负极片分别贴合于所述隔离件的两侧。
11.根据权利要求10所述的叠片单元制作方法，其特征在于，沿所述绝缘层裁切所述复合件的步骤包括：
在垂直于所述正极片结构的方向上沿所述绝缘层裁切所述复合件。
12.一种二次电池，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的正极片，或包括依据权利要求10或11所述的叠片单元制作方法制作形成的叠片单元。
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