CN115832189A - 极片及制作方法、隔膜及制作方法、电极组件、二次电池 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种极片及制备方法、隔膜及制备方法、电极组件、二次电池,在极片本体上设置显影部,并控制显影部的至少部分处于极片侧面上或极片表面的边缘上,使得极片本体的四周至少一端侧上存在有显影部。这样在无损检测技术中,利用设定射线的照射,对显影部进行显影,显示出极片本体的一端,并根据被显示的一端所处的位置,以判断正负极片之间是否出现Overhang不良等现象,使得具有缺陷的二次电池被快速检测出,提升品控质量和效率,从而提升二次电池的品质。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别是涉及极片及制作方法、隔膜及制作方法、电极组件、二次电池。
背景技术
电极组件是二次电池中发生电化学反应的部件,其主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。然而,受限于传统电极组件的结构设计,无法有效检查出电极组件内部缺陷,比如:正负极之间的Overhang(负极超出正极外的部分)不良、隔膜翻折或错位等,导致二次电池的稳定性降低。
发明内容
基于此,有必要提供一种极片及制作方法、隔膜及制作方法、电极组件、二次电池,能有效检查出内部缺陷,提升二次电池的品质。
第一方面,本申请提供了一种极片,包括:极片本体,具有沿极片的厚度方向相对的两个极片表面、以及连接于两个极片表面之间并周向设置的极片侧面;显影部,设于极片本体,且至少部分位于极片侧面上或极片表面的边缘上;其中,显影部被配置为能在设定射线下进行显影。
上述的极片,在极片本体上设置显影部,并控制显影部的至少部分处于极片侧面上或极片表面的边缘上,使得极片本体的四周至少一端侧上存在有显影部。这样在无损检测技术中,利用设定射线的照射,对显影部进行显影,显示出极片本体的一端,并根据被显示的一端所处的位置,以判断正负极片之间是否出现Overhang不良等现象,使得具有缺陷的二次电池被快速检测出,提升品控质量和效率,从而提升二次电池的品质。
在一些实施例中,显影部设于至少一个极片表面上,且显影部的部分延伸至极片侧面上或极片表面的边缘上。如此,将显影部设置在极片表面上,不仅使得显影更容易被观察,而且还方便显影部在极片上的加工,提升极片的制作效率。
在一些实施例中,各极片表面与极片侧面之间连接处均界定有第一周向边缘,显影部的部分延伸至第一周向边缘上。如此,将显影部至少部分设置在第一周向边缘上,使得正负极片之间Overhang的判断更加清晰,提升品控的判断效果。
在一些实施例中,各第一周向边缘包括沿极片的宽度方向上相对的两个第一边缘段,在至少一个极片表面上,显影部一端延伸至与之对应的第一边缘段上。如此设计,使得显影部在极片本体上的分布更为合理,从而判断结果更加可靠、有效。
在一些实施例中,在同一极片表面中,极片表面上分别对应邻接于两个第一边缘段的两侧处均设有显影部。如此,在极片表面上分别靠近两个第一边缘段均设有显影部,这样在检测时,极片沿自身宽度方向的两边缘均能被显影,便于更容易检测判断。
在一些实施例中,显影部沿着与自身邻接的第一边缘段的长度方向延伸设置。如此,将显影部沿第一边缘段的长度方向延伸,有利于延长显影部的显影范围,使得检测判断更加醒目、清晰。
在一些实施例中,在同一第一边缘段上,显影部为多个,全部显影部沿着第一边缘段的长度方向间隔排布。如此,将多个显影部沿第一边缘段的长度方向间隔排布,使得所获取的显影呈间隔分布,这样与连续性的显影构成对比,便于区分。
在一些实施例中,极片表面沿极片的宽度方向上至少一侧设有凹部,凹部的底壁与极片侧面之间连接处界定有第一边缘段,显影部设于凹部中。如此,将显影部设置在凹部中,有利于降低显影部的高度,避免显影部高出极片本体的整体表面;同时,也有利于增强显影部与极片本体之间结合,提高极片整体结构的稳定性。
在一些实施例中,各显影部在极片的宽度方向上的宽度记为W1,其中,0mm<W1≤10mm。如此,合理设计显影部的宽度,在保证有效显影的前提下,节约制作成本,减少对极片性能的影响。
在一些实施例中,极片本体沿极片的宽度方向上的至少一侧具有削薄区,在削薄区中,两个极片表面之间厚度h0沿极片的宽度方向越远离极片的中部越小,至少一个极片表面上设有粘结层与显影部,且粘结层位于显影部朝向极片的中部一侧。如此,在极片的削薄区中设置粘结层,有利于增加预压或热压后极片边缘与隔膜之间的粘结力,减少电极组件蓬松时隔膜翻折的风险。
在一些实施例中,粘结层在极片的宽度方向上的宽度记为W2,其中,0mm<W2≤30mm。如此,合理控制粘结层的宽度,在保证有效粘结的前提下,节约制作成本,减少对极片性能的影响。
在一些实施例中,粘结层在削薄区中的厚度记为h1,其中,1μm≤h1≤100μm。如此,合理控制粘结层的厚度,使得粘结层的上表面和极片中间平齐或者微超过极片中间厚度,使得粘结层和隔膜更好粘结,进一步减小隔膜翻折。
在一些实施例中,在削薄区中,两个极片表面上均设有粘结层和显影部。如此,进一步增加预压或热压后极片边缘与隔膜之间的粘结力,提高二次电池的安全性能。
在一些实施例中,在削薄区中,具有粘结层的极片表面上还设有填充层,填充层位于粘结层背向显影部的一侧。如此,在削薄区中设置填充层,使得正负极片可以紧贴,减小极片削薄区之间间隙大导致电解液断桥析锂风险,降低削薄区正负极隔膜宽度方向收缩大而导致正负极搭接风险,提高产品品质。
在一些实施例中,填充层的厚度h2从填充层靠近粘结层的一端至填充层远离粘结层的一端逐渐减小。如此,合理设计填充层的厚度,使之能够更好减小极片削薄区之间间隙大导致电解液断桥析锂风险,降低削薄区正负极隔膜宽度方向收缩大而导致正负极搭接风险,提高产品品质。
第二方面,本申请提供了一种极片制作方法,用于制备以上任一项的极片,包括如下步骤:提供极片本体,其中,极片本体具有相对的两个极片表面、以及连接于两个极片表面之间并周向设置的极片侧面;在极片表面的至少一侧上涂显影部,并将显影部涂至极片侧面与极片表面之间的第一周向边缘上。
上述的极片制作方法,在制作过程中,在极片表面的至少一侧涂设显影部,使得极片本体的一端能被有效显影,以判断正负极片之间是否出现Overhang不良等现象,使得具有缺陷的二次电池被快速检测出,提升品控质量和效率。
第三方面,本申请提供了一种隔膜,包括:隔膜本体,沿隔膜的厚度方向具有相对的两个膜表面,各膜表面的边缘均定义为第二周向边缘;显影部,设于隔膜本体,且至少部分延伸至第二周向边缘上;其中,显影部被配置为能在设定射线下进行显影。
上述的隔膜,在隔膜本体上设置显影部,并控制显影部的至少部分处于第二周向边缘上,使得隔膜本体的四周至少一端侧上存在有显影部。这样在无损检测技术中,利用设定射线的照射,对显影部进行显影,显示出隔膜本体的一端,并根据被显示的一端所处的状态,以判断隔膜是否出现翻折或错位等现象以及判断出隔膜边缘是否破损开裂的问题,使得具有缺陷的二次电池被快速检测出,提升品控质量和效率,从而提升二次电池的品质。
在一些实施例中,各第二周向边缘包括沿预设方向上相对的两个第二边缘段,在至少一个膜表面上,显影部一端延伸至与之对应的第二边缘段上。如此设计,使得显影部在隔膜本体上的分布更为合理,从而判断结果更加可靠、有效。
在一些实施例中,在同一膜表面中,膜表面上分别对应邻接于两个第二边缘段的两侧处均设有显影部。在膜表面上分别靠近两个第二边缘段均设有显影部,这样在检测时,隔膜沿自身宽度方向的两边缘均能被显影,便于更容易检测判断。
在一些实施例中,显影部沿着与自身邻接的第二边缘段的长度方向延伸设置。如此,将显影部沿第二边缘段的长度方向延伸,有利于延长显影部的显影范围,使得检测判断更加醒目、清晰。
在一些实施例中,隔膜本体沿预设方向上的至少一侧具有涂覆区,涂覆区用于与极片上的削薄区对应,在涂覆区中,至少一个膜表面上设有粘结层与显影部,且粘结层位于显影部朝向隔膜的中部一侧。如此,在隔膜的涂覆区中设置粘结层,有利于增加预压或热压后极片边缘与隔膜之间的粘结力,减少电极组件蓬松时隔膜翻折的风险。
在一些实施例中,粘结层在涂覆区中的厚度记为h3,其中,0μm<h3≤100μm。如此,合理控制粘结层的厚度,便于粘结层更能接触到削薄区中的极片,使得隔膜通过粘结层与极片更好粘结,进一步减小隔膜翻折。
在一些实施例中,在涂覆区中,两个膜表面上均设有粘结层和显影部。如此,进一步增加预压或热压后极片边缘与隔膜之间的粘结力,提高二次电池的安全性能。
在一些实施例中,在涂覆区中,具有粘结层的膜表面上还设有填充层,填充层位于粘结层背向显影部的一侧。如此,在与削薄区相对的涂覆区中设置填充层,使得正负极片可以紧贴,减小极片削薄区之间间隙大导致电解液断桥析锂风险,降低削薄区正负极隔膜宽度方向收缩大而导致正负极搭接风险,提高产品品质。
在一些实施例中,填充层在涂覆区中的厚度记为h4,其中,0μm<h4≤100μm。如此,合理控制填充层的厚度,使得极片之间更加紧密,进一步减小极片削薄区正负极片间隙大导致电解液断桥析锂风险。
在一些实施例中,填充层的厚度h4从填充层靠近粘结层的一端至填充层远离粘结层的一端逐渐减小。如此,合理设计填充层的厚度,使之能够更好减小极片削薄区之间间隙大导致电解液断桥析锂风险,降低削薄区正负极隔膜宽度方向收缩大而导致正负极搭接风险,提高产品品质。
第四方面,本申请提供了一种隔膜制作方法,用于制备以上的隔膜,包括如下步骤:提供隔膜本体,其中,隔膜本体具有相对的两个膜表面,各膜表面的边缘均定义为第二周向边缘;在膜表面的至少一侧上涂显影部,并将显影部涂至第二周向边缘上。
上述的隔膜制作方法,在制作过程中,在膜表面的至少一侧涂设显影部,使得隔膜本体的一端能被有效显影,以判断隔膜是否出现翻折或错位等现象以及判断出隔膜边缘是否破损开裂的问题,使得具有缺陷的二次电池被快速检测出,提升品控质量和效率,从而提升二次电池的品质。
第五方面,本申请提供了一种电极组件。电极组件包括:极性相反的第一极片与第二极片、以及隔设于第一极片与第二极片之间的绝缘件。其中,第一极片和/或第二极片为以上任一项的极片;和/或,绝缘件为以上任一项的隔膜。
上述的电极组件,采用以上的极片和/或隔膜,利用设定射线的照射,对显影部进行显影,显示出隔膜本体的一端,并根据被显示的一端所处的状态,能有效判断出电极组件的内部缺陷,提升二次电池的品质。
第六方面,本申请提供了一种二次电池,其特征在于,包括以上的电极组件。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请一些实施例中所述的二次电池的分解结构示意图;
图2分别为本申请一些实施例中所述的四种极片结构示意图;
图3为本申请一些实施例中所述的极片局部结构示意图一;
图4为本申请一些实施例中所述的极片局部结构示意图二;
图5为本申请一些实施例中所述的极片局部结构示意图三;
图6为本申请一些实施例中所述的具有填充层和粘结层的极片结构示意图;
图7为本申请一些实施例中所述的极片制作方法流程图;
图8为本申请一些实施例中所述的隔膜结构示意图;
图9为本申请一些实施例中所述的具有填充层和粘结层的隔膜结构示意图;
图10为本申请一些实施例中所述的隔膜制作方法流程图;
图11分别为本申请一些实施例中所述的两种电极组件结构示意图一;
图12分别为本申请一些实施例中所述的两种电极组件结构示意图二;
图13分别为本申请一些实施例中所述的两种电极组件结构示意图三;
图14分别为本申请一些实施例中所述的两种电极组件结构示意图四。
100、二次电池;10、电极组件;20、端盖;30、壳体;1、极片;11、极片本体;11a、极片表面;11b、极片侧面;12、第一周向边缘;12a、第一边缘段;13、削薄区;14、凹部;15、集流体;16、活性层;2、隔膜;21、隔膜本体;21a、膜表面;22、第二周向边缘;22a、第二边缘段;23、涂覆区;24、基材;25、涂层;3、显影部;31、粘结层;32、填充层;4、第一正极;5、第二正极;6、绝缘件;X、宽度方向;Y、预设方向。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,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申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
本申请人注意到,在二次电池制备过程中,为确保产品质量,需要对卷绕或热压后的电极组件进行品质检查,以防止具有缺陷的产品流入市场中而造成安全事故。对于二次电池的检查,通常采用无损检测技术,比如:CT(Computed Tomography译为电子计算机断层扫描)技术等,利用X射线探测电极组件的内部状态,以判断是否满足品质要求。
然而,受限于传统电极组件的结构设计缺陷,某些缺陷难以被识别,导致产品易被误判而出现流入市场或后段工序中的风险,比如:在电极组件卷绕或叠片制作过程中,卷绕时的极片波动或者热压前极片的滑动等均会导致正负极片Overhang(负极超出正极外的部分)不良;或者,在预压或者热压后隔膜存在翻折可能,尤其极片的削薄区在预压或者热压时与隔膜表面粘结力较小,引起隔膜翻折等。
基于此,为了解决正负极片Overhang不良、以及隔膜翻折等内部缺陷难以被检查出的技术问题,本申请人经过深入研究,设计了一种极片,将显影部设于所述极片本体,且至少部分位于所述极片侧面上或极片表面的边缘上。其中,所述显影部被配置为能在设定射线下进行显影。
在极片本体上设置显影部,并控制显影部的至少部分处于极片侧面上或极片表面的边缘上,使得极片本体的四周至少一端侧上存在有显影部。这样在无损检测技术中,利用设定射线的照射,对显影部进行显影,显示出极片本体的一端,并根据被显示的一端所处的位置,以判断正负极片之间是否出现Overhang不良等现象,如:正极片的边缘是否超出负极片的边缘;或者,负极片的边缘超出量不足等。如此,使得具有缺陷的二次电池被快速检测出,提升品控质量和效率,从而提升二次电池的品质。
本申请实施例公开的二次电池可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的二次电池、电池等组成该用电装置的电源系统。
请参照图1,图1为本申请一些实施例中的二次电池100的分解结构示意图。二次电池100是指组成电池的最小单元。如图1,二次电池100包括有端盖20、壳体30、电极组件10以及其他的功能性部件。
端盖20是指盖合于壳体30的开口处以将二次电池100的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖20的形状可以与壳体30的形状相适应以配合壳体30。可选地,端盖20可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖20在受挤压碰撞时就不易发生形变,使二次电池100能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖20上可以设置有如电极端子等的功能性部件。电极端子可以用于与电极组件10电连接,以用于输出或输入二次电池100的电能。在一些实施例中,端盖20上还可以设置有用于在二次电池100的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖20的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在端盖20的内侧还可以设置有绝缘件6,绝缘件6可以用于隔离壳体30内的电连接部件与端盖20,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件6可以是塑料、橡胶等。
壳体30是用于配合端盖20以形成二次电池100的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件10、电解液以及其他部件。壳体30和端盖20可以是独立的部件,可以于壳体30上设置开口,通过在开口处使端盖20盖合开口以形成二次电池100的内部环境。不限地,也可以使端盖20和壳体30一体化,具体地,端盖20和壳体30可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体30的内部时,再使端盖20盖合壳体30。壳体30可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体30的形状可以根据电极组件10的具体形状和尺寸大小来确定。壳体30的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
电极组件10是二次电池100中发生电化学反应的部件。壳体30内可以包含一个或更多个电极组件10。电极组件10主要由正极片1和负极片1卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片1与负极片1之间设有隔膜2。正极片1和负极片1具有活性物质的部分构成电极组件10的主体部,正极片1和负极片1不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子以形成电流回路。
根据本申请的一些实施例,请参照图2,图2中的(a)为本申请一些实施例中显影部3嵌入在极片侧面11b时的极片1结构示意图;图2中的(b)为本申请一些实施例中显影部3设置在极片表面11a上时的极片1结构示意图;图2中的(c)为本申请一些实施例中显影部3设置在极片本体11内部时的极片1结构示意图;图2中的(d)为本申请一些实施例中显影部3设置在极片侧面11b上时的极片1结构示意图。本申请提供了一种极片1。极片1包括:极片本体11与显影部3。极片本体11具有沿极片1的厚度方向相对的两个极片表面11a、以及连接于两个极片表面11a之间并周向设置的极片侧面11b。显影部3设于极片本体11,且至少部分位于极片侧面11b上或极片表面11a的边缘上。其中,显影部3被配置为能在设定射线下进行显影。
极片表面11a是指在极片1的厚度方向上,极片本体11的两个外表面,也可理解为上下两表面。比如:当极片本体11包括集流体15及设于集流体15两侧的活性层16时,极片表面11a则可理解为活性层16背向集流体15的一侧面等。其中,集流体15是指不仅能承载活性物质,而且还能将电极活性物质产生的电流汇集并输出的构件或零件。集流体15的材料可有多种选择,比如:可为但不限于铜、铝、镍、不锈钢等金属材料;当然,也可为碳等半导体材料以及导电树脂、钛镍形状记忆合金、覆碳铝箔等复合材料。
活性层16是指涂覆在集流体15上的活性物质,根据极片1的极性不同,其具体成分不同。比如:正极片1上的活性物质可为但不限于钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂、三元材料等。负极片1上的活性物质可为但不限于石墨、钛酸锂、硅氧化物等。
极片侧面11b是指极片本体11的周向侧面,即成环状密封的面。极片侧面11b的形状可根据极片1的外形设计而定,比如:极片侧面11b的形状可为四棱柱,即极片侧面11b具有四个朝向不同的面。
显影部3是指能在设定射线下进行显影,以便观察到极片本体11的端部。比如:在X射线照射下荧光粉进行显色等。显影部3的材料有多种选择,比如:可为但不限于荧光粉、硫酸钡、泛影葡胺等。
显影部3在极片本体11上的分布方式有多种,但只需保证其至少部分会位于极片侧面11b上或极片表面11a的边缘上均可。比如:请参照图2中的(a),显影部3嵌入在极片表面11a上,并将其一侧延伸至极片侧面11b的一边或表面上;请参照图2中的(b),显影部3涂设在极片表面11a上,并将其一侧延伸至极片侧面11b的一边或表面上;或者,请参照图2中的(c),显影部3设置在极片本体11的内部,如,设置在活性层16与集流体15之间,且显影部3一端伸出至极片侧面11b上;又或者,请参照图2中的(d),直接将整个显影部3设置在极片侧面11b上等。
当极片侧面11b的至少部分上或极片表面11a的边缘上具有显影部3时,极片本体11的端部才能够被显影,以此能指示出正负极片1之间的Overhang是否满足要求。其中,正负极片1的Overhang是指负极超出正极外的部分,即负极过量,能确保电池正极对应面有负极涂层25接受锂离子,防止锂枝晶生成等。
设定射线是指照射在显影部3上并使之显影的射线,比如,设定射线可为但不限于X射线等。
利用设定射线的照射,对显影部3进行显影,显示出极片本体11的一端,并根据被显示的一端所处的位置,以判断正负极片1之间是否出现Overhang不良等现象,使得具有缺陷的二次电池100被快速检测出,提升品控质量和效率,从而提升二次电池100的品质。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图2中的(a),显影部3设于至少一个极片表面11a上,且显影部3的部分延伸至极片侧面11b上或极片表面11a的边缘上。
在两个极片表面11a上,可仅在一个极片表面11a上设置显影部3,也可同时在极片表面11a上设置显影部3。当两个极片表面11a上均设有显影部3时,极片1与极片1之间的分布状态则更容易清楚观察。
在同一极片表面11a上,显影部3的分布也有多种,比如:在极片表面11a的一侧边设置显影部3;或者,在极片表面11a的多个侧边同时设置显影部3等。
显影部3的部分延伸至极片侧面11b上,其中“延伸至极片侧面11b上”应理解为:显影部3至少有一部分是位于极片侧面11b上,不论是在极片侧面11b的中间位置上,还是在极片侧面11b的边缘位置上,均属于延伸至极片侧面11b上所囊括的范围内。比如:极片侧面11b与极片表面11a之间连接处界定有边缘线,显影部3设置在极片表面11a上并延伸至该边缘线上等。
将显影部3设置在极片表面11a上,不仅使得显影更容易被观察,而且还方便显影部3在极片1上的加工,提升极片1的制作效率。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图3,各极片表面11a与极片侧面11b之间连接处均界定有第一周向边缘12。显影部3的部分延伸至第一周向边缘12上。
第一周向边缘12是指极片侧面11b的一端边缘,当然,也是极片表面11a的边缘。第一周向边缘12的形状可有多种设计,比如:第一周向边缘12的形状可为长方形等。
在显影部3加工时,显影部3的部分可延伸至第一周向边缘12上后停止加工;也可延伸至第一周向边缘12上后,越过第一周向边缘12继续在极片侧面11b上涂覆等。
将显影部3至少部分设置在第一周向边缘12上,使得正负极片1之间Overhang的判断更加清晰,提升品控的判断效果。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图3,各第一周向边缘12包括沿极片1的宽度方向X上相对的两个第一边缘段12a。在至少一个极片表面11a上,显影部3一端延伸至与之对应的第一边缘段12a上。
第一边缘段12a是指第一周向边缘12上的一部分,比如:当第一周向边缘12为四边形结构时,第一边缘段12a为第一周向边缘12上的一条边等。
显影部3与之对应的第一边缘段12a上是指在宽度方向X上,极片表面11a上设置有显影部3,若该显影部3在两个第一边缘段12a中与其中一个较近,则将显影部3延伸至该较近的第一边缘段12a上。在一些实施例中,极片表面11a上沿极片1的宽度方向X分别设有两侧的显影部3(以极片1的中部为界限),且两侧的显影部3则分别延伸至与各自对应的第一边缘段12a上。
如此设计,使得显影部3在极片本体11上的分布更为合理,从而判断结果更加可靠、有效。
根据本申请的一些实施例,可选地,在同一极片表面11a中,请参照图2中的(a),极片表面11a上分别对应邻接于两个第一边缘段12a的两侧处均设有显影部3。
“邻接”是指两物体相互邻近并连接,也可为紧接,即显影部3与第一边缘段12a之间相互邻近并直接连接。而邻接于两个第一边缘段12a的两侧处,应理解为:极片表面11a上具有两个分别对应邻接在两个第一边缘段12a的区域,比如:该区域为从第一边缘段12a上开始朝极片表面11a的中部平移一段距离所形成的范围等。
在极片表面11a上分别靠近两个第一边缘段12a均设有显影部3,这样在检测时,极片1沿自身宽度方向X的两边缘均能被显影,便于更容易检测判断。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图3,显影部3沿着与自身邻接的第一边缘段12a的长度方向延伸设置。
显影部3与其中一个第一边缘段12a邻接,并沿着该第一边缘段12a的长度方向延伸。此时,请参照图3,显影部3则大致呈现一条完整、连续的条状结构。当该条状结构也可设计成其他形变,比如:请参照图4,显影部3的一侧设计成多个半圆形状;或者,显影部3的一侧呈无规则图形设计等。
将显影部3沿第一边缘段12a的长度方向延伸,有利于延长显影部3的显影范围,使得检测判断更加醒目、清晰。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图5,在同一第一边缘段12a上,显影部3为多个。全部显影部3沿着第一边缘段12a的长度方向间隔排布。
显影部3本身的外形也有多种设计,比如,显影部3可设计成但不限于三角形、方形、椭圆形、圆形、五边形等规则形状;当然,也可设计成波浪形等不规则的图形。
将多个显影部3沿第一边缘段12a的长度方向间隔排布,使得所获取的显影呈间隔分布,这样与连续性的显影构成对比,便于区分。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图2中的(a),极片表面11a沿极片1的宽度方向X上至少一侧设有凹部14。凹部14的底壁与极片侧面11b之间连接处界定有第一边缘段12a。显影部3设于凹部14中。
极片表面11a上的凹部14可呈“L”形设计,这样便于凹部14内的显影部3能延伸至第一边缘段12a上。
将显影部3设置在凹部14中,有利于降低显影部3的高度,避免显影部3高出极片本体11的整体表面;同时,也有利于增强显影部3与极片本体11之间结合,提高极片1整体结构的稳定性。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图6,各显影部3在极片1的宽度方向X上的宽度记为W1,其中,0mm<W1≤10mm。
显影部3的宽度可为0mm~10mm中任一值,比如:显影部3的宽度可为但不限于0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、5mm、7mm、9mm、10mm等。若显影部3的宽度过宽时,不仅增加显影部3材料的浪费,而且还占用过多活性物质的空间,影响极片1的性能。具体到一些实施例中,宽度W1还满足0mm<W1≤3mm。
合理设计显影部3的宽度,在保证有效显影的前提下,节约制作成本,减少对极片1性能的影响。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图6,极片本体11沿极片1的宽度方向X上的至少一侧具有削薄区13,在削薄区13中,两个极片表面11a之间厚度h0沿极片1的宽度方向X越远离极片1的中部越小,至少一个极片表面11a上设有粘结层31与显影部3,且粘结层31位于显影部3朝向极片1的中部一侧。
在涂布过程中,比如转移式涂布,通过钢辊将浆料转移到集流体15上,如铜箔或铝箔等,形成一层均匀厚度的涂膜区;接着经过隧道式烘干箱进行烘烤。然而在烘烤过程中,集流体15上的涂膜区的边缘的固含量比中间区上升更快,涂膜区的边缘的浆料表面张力大于中间部分的表面张力,浆料向边缘区域流动,导致烤干后的极片1出现“厚边”现象。
为了避免极片1边缘厚边,通常需对极片1边缘进行削薄形成削薄区13,比如:削薄区13中的厚度小于非削薄区13的厚度等。
极片1的中部是指在极片1的宽度方向X上,位于极片1上几何中心的部分。在削薄区13中,两侧的极片表面11a均呈现锥型结构,即该处的极片表面11a为倾斜面,且该倾斜面靠近极片1中部的一端高于倾斜面靠近极片侧面11b的一端。
粘结层31是指具有一定粘合能力的物质层。粘结层31的材料有多种,比如:粘结层31的材料可为但不限于聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、纯丙乳液、聚丙烯酸-苯乙烯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、丁苯橡胶、环氧树脂、新戊二醇二丙烯酸酯、聚丙烯酸钠系列、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺类、聚酯、纤维素衍生物、聚砜类所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
在极片1的削薄区13中设置粘结层31,有利于增加预压或热压后极片1边缘与隔膜2之间的粘结力,减少电极组件10蓬松时隔膜2翻折的风险。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图6,粘结层31在极片1的宽度方向X上的宽度记为W2,其中,0mm<W2≤30mm。
粘结层31的宽度W2可为0mm~30mm中任一值,比如:粘结层31的宽度可为但不限于0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm等。具体到一些实施例中,宽度W2还满足0mm<W2≤10mm。
同样,若粘结层31的宽度W2宽度过宽时,不仅增加粘结层31材料的浪费,而且还占用过多活性物质的空间,影响极片1的性能。具体到一些实施例中,宽度W2还满足的条件为,0mm<W2≤5mm。
合理控制粘结层31的宽度,在保证有效粘结的前提下,节约制作成本,减少对极片1性能的影响。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图6,粘结层31在削薄区13中的厚度记为h1,其中,1μm≤h1≤100μm。
粘结层31的厚度h1可为1μm~100μm中任一值,比如:粘结层31的厚度可为但不限于1μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm等。
合理控制粘结层31的厚度,使得粘结层31的上表面和极片1中间平齐或者超过极片1中间,使得粘结层31和隔膜2更好粘结,进一步减小隔膜2翻折。
根据本申请的一些实施例,可选地,在削薄区13中,两个极片表面11a上均设有粘结层31和显影部3。
两个极片表面11a上均设有粘结层31,即极片1的双面均具有粘结功能,这样在预压或热压时,各层极片1则会相互紧密粘合。
如此,进一步增加预压或热压后极片1边缘与隔膜2之间的粘结力,提高二次电池100的安全性能。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图6,在削薄区13中,具有粘结层31的极片表面11a上还设有填充层32,填充层32位于粘结层31背向显影部3的一侧。
填充层32是指设置能部分或全部填补因削薄区13而导致正负极片1之间的间隙的物质层。填充层32的材料有多种选择,比如:填充层32可为陶瓷或者陶瓷与粘结剂的混合物;或者,可为对应正负极的活性物质,正极如NMC,NCA、LFP等,负极:石墨,Si,钛酸锂等。其中,陶瓷材料可为但不限于氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化铈、碳酸钙、氧化钙、氧化锌、氧化镁、钛酸铈、钛酸钙、钛酸钡、磷酸锂、磷酸钛锂、磷酸钛铝锂、氮化锂及钛酸镧锂所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。粘结剂可为聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、纯丙乳液、聚丙烯酸-苯乙烯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、丁苯橡胶、环氧树脂、新戊二醇二丙烯酸酯、聚丙烯酸钠系列、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺类、聚酯、纤维素衍生物、聚砜类所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
填充层32、粘结层31和显影部3之间位置的排布应为在极片1的宽度方向X上,显影部3位于最靠近边缘,粘结层31位于填充层32与显影部3之间,填充层32则位于最靠近极片1的中部设置。三者排布位置的目的在于:显影部3需对极片1的边缘进行显影;而粘结层31是需将极片1的边缘与隔膜2边缘进行粘接,因此,也需将其靠极片1边缘设置。填充层32则需要填补薄弱区中正负极片1之间存在的间隙。
在削薄区13中设置填充层32,使得正负极片1可以紧贴,减小极片1削薄区13之间间隙大导致电解液断桥析锂风险,降低削薄区13正负极隔膜2宽度方向X收缩大而导致正负极搭接风险,提高产品品质。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图6,填充层32的厚度h2从填充层32靠近粘结层31的一端至填充层32远离粘结层31的一端逐渐减小。
填充层32的具体厚度值可根据极片1削薄区13的数据而定,比如:填充层32的厚度可控制在0μm~50μm等。同时,填充层32的宽度可为0mm~30mm。
合理设计填充层32的厚度,使之能够更好减小极片1削薄区13之间间隙大导致电解液断桥析锂风险,降低削薄区13正负极隔膜2宽度方向X收缩大而导致正负极搭接风险,提高产品品质。
根据本申请的一些实施例,请参照图7,本申请提供了一种极片制作方法,用于制备以上任一项的极片1,包括如下步骤:
S100、提供极片本体11,其中,极片本体11具有相对的两个极片表面11a、以及连接于两个极片表面11a之间并周向设置的极片侧面11b;
S200、在极片表面11a的至少一侧上涂显影部3,并将显影部3涂至极片侧面11b与极片表面11a之间的第一周向边缘12上。
在步骤S100中,提供极片本体11的方式不作限定,可直接由供应商供应,也可有上段工序中输出等。极片本体11的制作过程中,可直接参考现有的涂布、辊压等工艺,在此不作详细介绍。
步骤S200中的极片表面11a的至少一侧应理解为:极片表面11a上靠近自身边缘的至少一部分,比如:以方形结构的极片1为例,在极片1的四个侧边中,在至少一侧边上涂显影部3等。
上述的极片制作方法,在制作过程中,在极片表面11a的至少一侧涂设显影部3,使得极片本体11的一端能被有效显影,以判断正负极片1之间是否出现Overhang不良等现象,使得具有缺陷的二次电池100被快速检测出,提升品控质量和效率。
根据本申请的一些实施例,请参照图8,本申请提供了一种隔膜2。隔膜2包括:隔膜本体21与显影部3。隔膜本体21沿隔膜2的厚度方向具有相对的两个膜表面21a。各膜表面21a的边缘均定义为第二周向边缘22。显影部3设于隔膜本体21,且至少部分延伸至第二周向边缘22上;其中,显影部3被配置为能在设定射线下进行显影。
隔膜本体21是一种多孔塑料薄膜,保证锂离子自由通过以形成回路,同时阻止两电极相互接触起到电子绝缘作用。其种类可选为但不限于聚乙烯单层膜、聚丙烯单层膜等。具体到一些实施例中,隔离本体包括基材24及设于基材24至少一侧面上的涂层25。其中,基材24可选为具有微孔结构的聚合物膜,比如:聚烯烃、玻璃纤维、芳纶、聚乙烯醇、纤维素、聚环氧乙烷、聚四氟乙烯、聚烯丙基胺、聚丙烯腈、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。涂层25可为但不限于有机-无机杂化型复合化合物、无机颗粒、稳定剂、润湿剂、消泡剂、增稠剂、流变改性剂等。当然,在另一些实施例中,隔膜本体21可不设置涂层25。
膜表面21a是指在隔膜2的厚度方向上,隔膜本体21的两个外表面,也可理解为上下两表面。
显影部3是指能在设定射线下进行显影,以便观察到隔膜本体21的端部。比如:在X射线照射下荧光粉进行显色等。显影部3的材料有多种选择,比如:可为但不限于荧光粉、硫酸钡、泛影葡胺等。
显影部3在隔膜本体21上的分布方式有多种,但只需保证其至少部分会位于第二周向边缘22上均可。比如:显影部3涂设在膜表面21a上,并将其一侧延伸至第二周向边缘22上等。
利用设定射线的照射,对显影部3进行显影,显示出隔膜本体21的一端,并根据被显示的一端所处的状态,以判断隔膜2是否出现翻折或错位等现象以及判断出隔膜2边缘是否破损开裂的问题,使得具有缺陷的二次电池100被快速检测出,提升品控质量和效率,从而提升二次电池100的品质。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图8,各第二周向边缘22包括沿预设方向Y上相对的两个第二边缘段22a,在至少一个膜表面21a上,显影部3一端延伸至与之对应的第二边缘段22a上。
第二边缘段22a是指第二周向边缘22上的一部分,比如:当第二周向边缘22为四边形结构时,第二边缘段22a为第二周向边缘22上的一条边等。
显影部3与之对应的第二边缘段22a上是指在宽度方向X上,膜表面21a上设置有显影部3,若该显影部3在两个第二边缘段22a中与其中一个较近,则将显影部3延伸至该较近的。在一些实施例中,膜表面21a上沿隔膜2的宽度方向X分别设有两侧的显影部3(以隔膜2的中部为界限),且两侧的显影部3则分别延伸至与各自对应的第二边缘段22a上。
如此设计,使得显影部3在隔膜本体21上的分布更为合理,从而判断结果更加可靠、有效。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图8,在同一膜表面21a中,膜表面21a上分别对应邻接于两个第二边缘段22a的两侧处均设有显影部3。
“邻接”是指两物体相互邻近并连接,也可为紧接,即显影部3与第二边缘段22a之间相互邻近并直接连接。而邻接于两个第二边缘段22a的两侧处,应理解为:膜表面21a上具有两个分别对应邻接在两个第二边缘段22a的区域,比如:该区域为从第二边缘段22a上开始朝膜表面21a的中部平移一段距离所形成的范围等。
在膜表面21a上分别靠近两个第二边缘段22a均设有显影部3,这样在检测时,隔膜2沿自身宽度方向X的两边缘均能被显影,便于更容易检测判断。
根据本申请的一些实施例,可选地,显影部3沿着与自身邻接的第二边缘段22a的长度方向延伸设置。
显影部3与其中一个第二边缘段22a邻接,并沿着该第二边缘段22a的长度方向延伸。此时,显影部3则大致呈现一条完整、连续的条状结构。当该条状结构也可设计成其他形变,比如:显影部3的一侧设计成多个半圆形状;或者,显影部3的一侧呈无规则图形设计等。
将显影部3沿第二边缘段22a的长度方向延伸,有利于延长显影部3的显影范围,使得检测判断更加醒目、清晰。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图9,隔膜本体21沿预设方向Y上的至少一侧具有涂覆区23,涂覆区23用于与极片1上的削薄区13对应,在涂覆区23中,至少一个膜表面21a上设有粘结层31与显影部3,且粘结层31位于显影部3朝向隔膜2的中部一侧。
涂覆区23与削薄区13对应是指极片1与隔膜2叠片或卷绕后,隔膜2的涂覆区23应与极片1的削薄区13相互对应设置,也可理解为极片1的削薄区13在隔膜2上的投影形成的区域为隔膜2的涂覆区23。
隔膜2的中部是指在隔膜2的宽度方向X上,位于隔膜2上几何中心的部分。
粘结层31是指具有一定粘合能力的物质层。粘结层31的材料有多种,比如:粘结层31的材料可为但不限于聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、纯丙乳液、聚丙烯酸-苯乙烯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、丁苯橡胶、环氧树脂、新戊二醇二丙烯酸酯、聚丙烯酸钠系列、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺类、聚酯、纤维素衍生物、聚砜类所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
在隔膜2的涂覆区23中设置粘结层31,有利于增加预压或热压后极片1边缘与隔膜2之间的粘结力,减少电极组件10蓬松时隔膜2翻折的风险。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图9,粘结层31在涂覆区23中的厚度记为h3,其中,0μm<h3≤100μm。
粘结层31的厚度h3可为0μm~100μm中任一值,比如:显影部3的宽度可为但不限于1μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm等。具体到一些实施例中,粘结层31的厚度h3还可满足:0μm<h3≤50μm。
合理控制粘结层31的厚度,便于粘结层31更能接触到削薄区13中的极片1,使得隔膜2通过粘结层31与极片1更好粘结,进一步减小隔膜2翻折。
根据本申请的一些实施例,可选地,在涂覆区23中,两个膜表面21a上均设有粘结层31和显影部3。
两个膜表面21a上均设有粘结层31,即隔膜2的双面均具有粘结功能,这样在预压或热压时,各层极片1则会相互紧密粘合。
如此,进一步增加预压或热压后极片1边缘与隔膜2之间的粘结力,提高二次电池100的安全性能。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图9,在涂覆区23中,具有粘结层31的膜表面21a上还设有填充层32。填充层32位于粘结层31背向显影部3的一侧。
填充层32是指设置能部分或全部填补因削薄区13而导致正负极片1之间的间隙的物质层。填充层32的材料有多种选择,比如:填充层32可为陶瓷或者陶瓷与粘结剂的混合物;或者,可为对应正负极的活性物质,正极如NMC,NCA、LFP等,负极:石墨,Si,钛酸锂等。其中,陶瓷材料可为但不限于氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化铈、碳酸钙、氧化钙、氧化锌、氧化镁、钛酸铈、钛酸钙、钛酸钡、磷酸锂、磷酸钛锂、磷酸钛铝锂、氮化锂及钛酸镧锂所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。粘结剂可为聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、纯丙乳液、聚丙烯酸-苯乙烯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、丁苯橡胶、环氧树脂、新戊二醇二丙烯酸酯、聚丙烯酸钠系列、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺类、聚酯、纤维素衍生物、聚砜类所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
填充层32、粘结层31和显影部3之间位置的排布应为在隔膜2的宽度方向X上,显影部3位于最靠近边缘,粘结层31位于填充层32与显影部3之间,填充层32则位于最靠近隔膜2的中部设置。其中,填充层32的宽度可为0mm~30mm。
在与削薄区13相对的涂覆区23中设置填充层32,使得正负极片1可以紧贴,减小极片1削薄区13之间间隙大导致电解液断桥析锂风险,降低削薄区13正负极隔膜2宽度方向X收缩大而导致正负极搭接风险,提高产品品质。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图9,填充层32在涂覆区23中的厚度记为h4,其中,0μm<h4≤100μm。
填充层32的厚度h4可为0μm~100μm中任一值,比如:填充层32的厚度可为但不限于1μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm等。
合理控制填充层32的厚度,使得极片1之间更加紧密,进一步减小极片1削薄区13正负极片1间隙大导致电解液断桥析锂风险。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图9,填充层32的厚度h4从填充层32靠近粘结层31的一端至填充层32远离粘结层31的一端逐渐减小。
可知,涂覆区23中的填充层32越靠近隔膜2的边缘,其厚度越大。
合理设计填充层32的厚度,使之能够更好减小极片1削薄区13之间间隙大导致电解液断桥析锂风险,降低削薄区13正负极隔膜2宽度方向X收缩大而导致正负极搭接风险,提高产品品质。
根据本申请的一些实施例,请参照图10,本申请提供了一种隔膜制作方法,用于制备以上的隔膜2,包括如下步骤:
S300、提供隔膜本体21,其中,隔膜本体21具有相对的两个膜表面21a,各膜表面21a的边缘均定义为第二周向边缘22;
S400、在膜表面21a的至少一侧上涂显影部3,并将显影部3涂至第二周向边缘22上。
在步骤S300中,提供隔膜本体21的方式不作限定,可直接由供应商供应,也可有上段工序中输出等。
步骤S400中的膜表面21a的至少一侧应理解为:膜表面21a上靠近自身边缘的至少一部分,比如:以方形结构的隔膜2为例,在隔膜2的四个侧边中,在至少一侧边上涂显影部3等。
上述的隔膜制作方法,在制作过程中,在膜表面21a的至少一侧涂设显影部3,使得隔膜本体21的一端能被有效显影,以判断隔膜2是否出现翻折或错位等现象以及判断出隔膜2边缘是否破损开裂的问题,使得具有缺陷的二次电池100被快速检测出,提升品控质量和效率,从而提升二次电池100的品质。
根据本申请的一些实施例,请参照图11中的(a)与图11中的(b),图11中的(a)为本申请一些实施例中的两个极片1的削薄区13同侧设置的电极组件10结构示意图;图11中的(b)为本申请一些实施例中的两个极片1的削薄区13不同侧设置的电极组件10结构示意图。本申请提供了一种电极组件10。电极组件10包括极性相反的第一极片1与第二极片1、以及隔设于第一极片1与第二极片1之间的绝缘件6。其中,第一极片1和/或第二极片1为以上任一项的极片1;和/或,绝缘件6为以上任一项的隔膜2。
第一极片1与第二极片1极性相反,比如:第一极片1为正极片1,第二极片1为负极片1;或,第一极片1为负极片1,第二极片1为正极片1。
在电极组件10中,包括多种实施例,比如:请参照图12中的(a)与图12中的(b),图12中的(a)为本申请一些实施例中的两个极片1上的削薄区13同侧设置时的电极组件10结构示意图;图12中的(b)为本申请一些实施例中的两个极片1上的削薄区13不同侧设置时的电极组件10结构示意图。第一极片1与第二极片1中至少一个采用以上方案中的极片1,此时,绝缘件6可采用以上方案中的隔膜2,也可不采用以上方案中隔膜2。另外,绝缘件6采用以上方案中的隔膜2,第一极片1与第二极片1均不采用以上方案中的极片1,请参照图13中的(a)与图13中的(b)、以及图14中的(a)与图14中的(b),图13中的(a)为本申请一些实施例中的削薄区13同侧设置、且隔膜2具有显影部3时的电极组件10结构示意图;图13中的(b)为本申请一些实施例中的削薄区13不同侧设置、且隔膜2具有显影部3的电极组件10结构示意图;图14中的(a)为本申请一些实施例中的削薄区13同侧设置、且隔膜2具有填充层32时的电极组件10结构示意图;图14中的(b)为本申请一些实施例中的削薄区13不同侧设置、且隔膜2具有填充层32时的电极组件10结构示意图。
在第一极片1和第二极片1布置时,第一极片1上的削薄区13可与第二极片1上的削薄区13位于绝缘件6的同一侧,即两个削薄区13相对设置;或者,第一极片1上的削薄区13与第二极片1上的削薄区13分别位于绝缘件6的相对两侧,即两个削薄区13分别错位设置。
上述的电极组件10,采用以上的极片1和/或隔膜2,利用设定射线的照射,对显影部3进行显影,显示出隔膜本体21的一端,并根据被显示的一端所处的状态,能有效判断出电极组件10的内部缺陷,提升二次电池100的品质。
根据本申请的一些实施例,本申请提供了一种二次电池100,其特征在于,包括以上的电极组件10。
根据本申请的一些实施例,本申请提供了一种极片1和隔膜2。极片1宽度两侧位置上涂显影部3,使得负正极Overhang不良的产品能被快速检测出来,降低判定电池裸电芯的overhang的难度和电芯析锂热失控风险。同时,隔膜2分切两侧边缘涂有显影部3,该物质可以在X射线下显色,能有效判断出有隔膜2翻折和错位的产品,进行全捡拦截,提高产品品质,同时也能检测出隔膜2边缘破损开裂问题。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (28)
1.一种极片(1),其特征在于,包括:
极片本体(11),具有沿所述极片(1)的厚度方向相对的两个极片表面(11a)、以及连接于两个所述极片表面(11a)之间并周向设置的极片侧面(11b);
显影部(3),设于所述极片本体(11),且至少部分位于所述极片侧面(11b)上或所述极片表面(11a)的边缘上;
其中,所述显影部(3)被配置为能在设定射线下进行显影。
2.根据权利要求1所述的极片(1),其特征在于,所述显影部(3)设于至少一个所述极片表面(11a)上,且所述显影部(3)的部分延伸至所述极片侧面(11b)上或所述极片表面(11a)的边缘上。
3.根据权利要求2所述的极片(1),其特征在于,各所述极片表面(11a)与所述极片侧面(11b)之间连接处均界定有第一周向边缘(12),所述显影部(3)的部分延伸至所述第一周向边缘(12)上。
4.根据权利要求3所述的极片(1),其特征在于,各所述第一周向边缘(12)包括沿所述极片(1)的宽度方向(X)上相对的两个第一边缘段(12a),在至少一个所述极片表面(11a)上,所述显影部(3)一端延伸至与之对应的所述第一边缘段(12a)上。
5.根据权利要求4所述的极片(1),其特征在于,在同一所述极片表面(11a)中,所述极片表面(11a)上分别对应邻接于两个所述第一边缘段(12a)的两侧处均设有所述显影部(3)。
6.根据权利要求4所述的极片(1),其特征在于,所述显影部(3)沿着与自身邻接的所述第一边缘段(12a)的长度方向延伸设置。
7.根据权利要求4所述的极片(1),其特征在于,在同一所述第一边缘段(12a)上,所述显影部(3)为多个,全部所述显影部(3)沿着所述第一边缘段(12a)的长度方向间隔排布。
8.根据权利要求4所述的极片(1),其特征在于,所述极片表面(11a)沿所述极片(1)的宽度方向(X)上至少一侧设有凹部(14),所述凹部(14)的底壁与所述极片侧面(11b)之间连接处界定有所述第一边缘段(12a),所述显影部(3)设于所述凹部(14)中。
9.根据权利要求1-8任一项所述的极片(1),其特征在于,各所述显影部(3)在所述极片(1)的宽度方向(X)上的宽度记为W1,其中,0mm<W1≤10mm。
10.根据权利要求1所述的极片(1),其特征在于,所述极片本体(11)沿所述极片(1)的宽度方向(X)上的至少一侧具有削薄区(13),在所述削薄区(13)中,两个所述极片表面(11a)之间厚度h0沿所述极片(1)的宽度方向(X)越远离所述极片(1)的中部越小,至少一个所述极片表面(11a)上设有粘结层(31)与所述显影部(3),且所述粘结层(31)位于所述显影部(3)朝向极片(1)的中部一侧。
11.根据权利要求10所述的极片(1),其特征在于,所述粘结层(31)在所述极片(1)的宽度方向(X)上的宽度记为W2,其中,0mm<W2≤30mm。
12.根据权利要求10所述的极片(1),其特征在于,所述粘结层(31)在所述削薄区(13)中的厚度记为h1,其中,1μm≤h1≤100μm。
13.根据权利要求10所述的极片(1),其特征在于,在所述削薄区(13)中,两个所述极片表面(11a)上均设有所述粘结层(31)和所述显影部(3)。
14.根据权利要求10-13任一项所述的极片(1),其特征在于,在所述削薄区(13)中,具有所述粘结层(31)的所述极片表面(11a)上还设有填充层(32),所述填充层(32)位于所述粘结层(31)背向所述显影部(3)的一侧。
15.根据权利要求14所述的极片(1),其特征在于,所述填充层(32)的厚度h2从所述填充层(32)靠近所述粘结层(31)的一端至所述填充层(32)远离所述粘结层(31)的一端逐渐减小。
16.一种极片制作方法,用于制备权利要求1-15任一项所述的极片(1),其特征在于,包括如下步骤:
提供极片本体(11),其中,所述极片本体(11)具有相对的两个极片表面(11a)、以及连接于两个所述极片表面(11a)之间并周向设置的极片侧面(11b);
在所述极片表面(11a)的至少一侧上涂显影部(3),并将所述显影部(3)涂至所述极片侧面(11b)与所述极片表面(11a)之间的第一周向边缘(12)上。
17.一种隔膜(2),其特征在于,包括:
隔膜本体(21),沿所述隔膜(2)的厚度方向具有相对的两个膜表面(21a),各所述膜表面(21a)的边缘均定义为第二周向边缘(22);
显影部(3),设于所述隔膜本体(21),且至少部分延伸至所述第二周向边缘(22)上;
其中,所述显影部(3)被配置为能在设定射线下进行显影。
18.根据权利要求17所述的隔膜(2),其特征在于,各所述第二周向边缘(22)包括沿预设方向(Y)上相对的两个第二边缘段(22a),在至少一个所述膜表面(21a)上,所述显影部(3)一端延伸至与之对应的所述第二边缘段(22a)上。
19.根据权利要求18所述的隔膜(2),其特征在于,在同一所述膜表面(21a)中,所述膜表面(21a)上分别对应邻接于两个所述第二边缘段(22a)的两侧处均设有所述显影部(3)。
20.根据权利要求18所述的隔膜(2),其特征在于,所述显影部(3)沿着与自身邻接的所述第二边缘段(22a)的长度方向延伸设置。
21.根据权利要求17-20任一项所述的隔膜(2),其特征在于,所述隔膜本体(21)沿预设方向(Y)上的至少一侧具有涂覆区(23),所述涂覆区(23)用于与极片(1)上的削薄区(13)对应,在所述涂覆区(23)中,至少一个所述膜表面(21a)上设有粘结层(31)与所述显影部(3),且所述粘结层(31)位于所述显影部(3)朝向所述隔膜(2)的中部一侧。
22.根据权利要求21所述的隔膜(2),其特征在于,所述粘结层(31)在所述涂覆区(23)中的厚度记为h3,其中,0μm<h3≤100μm;和/或,
在所述涂覆区(23)中,两个所述膜表面(21a)上均设有所述粘结层(31)和所述显影部(3)。
23.根据权利要求21所述的隔膜(2),其特征在于,在所述涂覆区(23)中,具有所述粘结层(31)的所述膜表面(21a)上还设有填充层(32),所述填充层(32)位于所述粘结层(31)背向所述显影部(3)的一侧。
24.根据权利要求23所述的隔膜(2),其特征在于,所述填充层(32)在所述涂覆区(23)中的厚度记为h4,其中,0μm<h4≤100μm。
25.根据权利要求23所述的隔膜(2),其特征在于,所述填充层(32)的厚度h4从所述填充层(32)靠近所述粘结层(31)的一端至所述填充层(32)远离所述粘结层(31)的一端逐渐减小。
26.一种隔膜制作方法,用于制备权利要求17-25所述的隔膜(2),其特征在于,包括如下步骤:
提供隔膜本体(21),其中,所述隔膜本体(21)具有相对的两个膜表面(21a),各所述膜表面(21a)的边缘均定义为第二周向边缘(22);
在所述膜表面(21a)的至少一侧上涂显影部(3),并将所述显影部(3)涂至所述第二周向边缘(22)上。
27.一种电极组件(10),其特征在于,包括:极性相反的第一极片(1)与第二极片(1)、以及隔设于所述第一极片(1)与所述第二极片(1)之间的绝缘件(6);
其中,所述第一极片(1)和/或所述第二极片(1)为权利要求1-15任一项所述的极片(1);和/或,所述绝缘件(6)为权利要求17-25任一项所述的隔膜(2)。
28.一种二次电池(100),其特征在于,包括权利要求27所述的电极组件(10)。
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