CN207233879U - 电极组件单元、电池单体 - Google Patents

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王攀
马红涛
许飞
赵永锋
刘兴福
高红艳
赵会方
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赵静
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Multi-fluorine New Energy Technology Co., Ltd.
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Duofuduo (jiaozuo) Amperex Technology Ltd
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Abstract

本实用新型涉及电极组件单元、电池单体。该电极组件单元包括上下一体设置的第一极板、第一隔膜板、第二极板、第二隔膜板、第一极板，第一极板、第二极板的极性相反，第一隔膜板、第二隔膜板的一侧对应端部接合形成U形结构。本实用新型的电极组件单元经堆叠后可形成堆叠单元，以堆叠单元为基本单位层叠成电芯结构，可显著提高电芯装配效率；堆叠单元容易实现正极片、负极片的精准对齐，堆叠单元根据需要层叠一定次数后，容易保证正极片、负极片的整体对齐，提高电芯质量。

Description

电极组件单元、电池单体
技术领域
本实用新型涉及锂电池的构造领域，具体涉及电极组件单元、电池单体。
背景技术
随着现代社会的发展，使用化石燃料的汽油车辆、柴油车辆与环境污染的矛盾越来越突出。动力锂离子电池以其工作电压高、能量密度大、安全性好、重量轻、自放电小、循环寿命长、无污染等特点，在电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)、并联式混合动力汽车(PHEV)等新能源汽车中得到越来越广泛的应用。
动力电池的装配工艺目前主要为卷绕式和叠片式两种，由于市场对于动力电池高功率、高能量的特殊需求，叠片工艺逐渐成为行业主流装配工艺路线。授权公告号为CN203690428U的专利公开了一种新型安全性电芯叠片结构，包括正极片、负极片和隔膜，隔膜呈z字形层叠设置，具有沿层叠方向交替排列的正极片容纳层隙、负极容纳层隙，正极片、负极片分别插设于正极片容纳层隙、负极片容纳层隙中，即形成Z字形叠片结构。
在实际装配实践中，Z字形装配工艺的步骤是循环进行第一极片放置、隔膜叠盖、第二极片放置、隔膜叠盖工序，其装配效率低，且隔膜层叠过程中，正极片、负极片的对齐效果差，容易对电池的安全运行造成不良影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电极组件单元，从而解决Z字形叠片的装配效率低，正极片、负极片对齐效果差的问题。本实用新型同时提供一种电池单体。
为实现上述目的，本实用新型的电极组件单元的技术方案是：
一种电极组件单元，包括上下一体设置的第一极板、第一隔膜板、第二极板、第二隔膜板、第一极板，第一极板、第二极板的极性相反，第一隔膜板、第二隔膜板的一侧对应端部接合形成U形结构。
一种电极组件单元，包括上下一体设置的上隔膜板、极板和下隔膜板。
本实用新型的电极组件单元，相互堆叠后可形成堆叠单元，以堆叠单元为基本单位层叠成电芯结构，可显著提高电芯装配效率，避免隔膜层叠过程对电芯质量造成不良影响；同时，堆叠单元容易实现正极片、负极片的精准对齐，堆叠单元根据需要层叠一定次数后，容易保证正极片、负极片的整体对齐，提高电芯质量。
第一隔膜板、第二隔膜板的板两侧均设有用于粘结极板的粘结层。优选的，隔膜板两侧表面与所述粘结层之间还设有用于增加隔膜安全性的陶瓷粒子层。所述陶瓷粒子可选择Al2O3或勃姆石。
上隔膜板、下隔膜板的一侧对应端部接合形成U形结构。
进一步，本实用新型的电极组件单元，可有效解决电极易错位的难题；第一隔膜板、第二隔膜板由同一块隔膜板翻折180度形成U形结构，一方面减少了隔膜板裁切次数，避免了多次裁切造成的裁切精度误差，另一方面U形结构底部可保留一定量的电解液，有助于延长电池的循环寿命。
本实用新型的电池单体的技术方案是：
一种电池单体，由一个电极组件形成，或者由两个以上电极组件堆叠形成，所述电极组件包括将第一电极组件单元、第二电极组件单元堆叠的步骤，所述第一电极组件单元包括上下一体设置的第一极板、第一隔膜板、第二极板、第二隔膜板、第一极板，第一极板、第二极板的极性相反，第一隔膜板、第二隔膜板的一侧对应端部接合形成U形结构；所述第二电极组件单元包括上下一体设置的上隔膜板、极板和下隔膜板。
隔膜板与相邻极板之间粘结或通过静电结合。
第一隔膜板、第二隔膜板的板两侧均设有用于粘结极板的粘结层。优选的，隔膜板两侧表面与所述粘结层之间还设有用于增加隔膜安全性的陶瓷粒子层。所述陶瓷粒子可选择Al2O3或勃姆石。
上隔膜板、下隔膜板的一侧对应端部接合形成U形结构。
两个以上电极组件堆叠完成后形成堆叠主体，在堆叠主体的最外层极板为正极板的一侧上，通过隔膜板连接一辅助负极板。
本实用新型提供的电池单体，堆叠结构简单，装配效率高，正极片、负极片的整体对齐效果好，可有效提高电池单体生产质量。
附图说明
图1为本实用新型的电池单体的结构示意图；
图2为图1中第一电极组件单元的结构示意图；
图3为图1中第二电极组件单元的结构示意图；
图4为图1中第一电极组件单元、第二电极组件单元堆叠形成堆叠单元(电极组件)的结构示意图；
图5为本实用新型的第二电极组件单元的另一实施例的结构示意图；
图6为本实用新型的电池单体的另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。
本实用新型的电池单体的具体实施例，如图1～图4所示，包括多个堆叠单元1堆叠形成的堆叠主体2，以及设于堆叠主体2一侧的辅助极板3，堆叠单元1由电极组件形成，电极组件包括下上堆叠设置的第一电极组件单元10和第二电极组件单元11，第一电极组件单元10包括粘结成一体结构的第一极板40、第一隔膜板50、第二极板41、第二隔膜板51、第一极板40，第一极板为负极板，第二极板为正极板，辅助极板3为负极板；第一隔膜板、第二隔膜板由一块连续的隔膜板翻折180度后形成夹持第二极板的U形结构；第二电极组件单元包括粘结成一体结构的第二极板41及设于第二极板两侧的第三隔膜板52，两块第三隔膜板由一块连续的隔膜板翻折180度后形成夹持第二极板的U形结构；第一电极组件单元、第二电极组件单元堆叠后形成供电芯装配用堆叠单元。
第一隔膜板、第二隔膜板、第三隔膜板的板两侧表面上沿远离板两侧表面的方向均依次设有陶瓷粒子层和粘结层，陶瓷粒子层防止电极活性物质刺穿隔膜以增强隔膜安全性，粘结层用于粘结相向设置的第一极板、第二极板。
第一电极组件单元中，相对于第一隔膜板、第二隔膜板分体设置的情形，可以减少一次隔膜板的裁切过程，提高了工效且避免裁切时造成的裁切精度误差；同时U形结构的底部可以保留一定量的电解液，有助于延长电池循环寿命。
正极板是锂离子电池Li+的提供者，正极板决定着电池容量的大小，增加辅助极板可保证堆叠单体最外侧的正极板均被负极覆盖，保证正极板容量得以充分发挥，可以提高电池容量及能量密度。
本实用新型的电池单体的其他实施例中，第一电极组件单元中，第一隔膜板、第二隔膜板可采用分体设置；第二电极组件单元可采用图5的形式，第二极板两侧的隔膜板由一块连续的隔膜板翻折180度后形成夹持第二极板的U形结构；第一极板、第二极板的极性可以互换，形成如图6所示的电池单体；隔膜板表面也可不设置粘结层，而是通过对隔膜施加静电力来实现隔膜与相邻极板的结合。
本实用新型的电极组件单元的具体实施例，其结构与上述电池单体中电极组件单元的结构相同，在此不再详述。

Claims (7)

1.电极组件单元，其特征在于，包括上下一体设置的第一极板、第一隔膜板、第二极板、第二隔膜板、第一极板，第一极板、第二极板的极性相反，第一隔膜板、第二隔膜板的一侧对应端部接合形成U形结构。
2.如权利要求1所述的电极组件单元，其特征在于，第一隔膜板、第二隔膜板的板两侧均设有用于粘结极板的粘结层。
3.如权利要求2所述的电极组件单元，其特征在于，隔膜板两侧表面与所述粘结层之间还设有用于增加隔膜安全性的陶瓷粒子层。
4.电极组件单元，其特征在于，包括上下一体设置的上隔膜板、极板和下隔膜板。
5.如权利要求4所述的电极组件单元，其特征在于，上隔膜板、下隔膜板的一侧对应端部接合形成U形结构。
6.电池单体，其特征在于，由一个电极组件形成，或者由两个以上电极组件堆叠形成，所述电极组件包括将第一电极组件单元、第二电极组件单元堆叠的步骤，所述第一电极组件单元包括上下一体设置的第一极板、第一隔膜板、第二极板、第二隔膜板、第一极板，第一极板、第二极板的极性相反，第一隔膜板、第二隔膜板的一侧对应端部接合形成U形结构；所述第二电极组件单元包括上下一体设置的上隔膜板、极板和下隔膜板。
7.如权利要求6所述的电池单体，其特征在于，两个以上电极组件堆叠完成后形成堆叠主体，在堆叠主体的最外层极板为正极板的一侧上，通过隔膜板连接一辅助负极板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107482163A (zh) * 2017-07-11 2017-12-15 多氟多（焦作）新能源科技有限公司 一种电极组件单元、电极组件的制造方法及电池单体

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CN107482163A (zh) * 2017-07-11 2017-12-15 多氟多（焦作）新能源科技有限公司 一种电极组件单元、电极组件的制造方法及电池单体

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GR01 Patent grant
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Address after: 454191 Industrial Cluster Area, Jiaozuo City, Henan Province, Standardized Workshop Area on the North Side of Xinyuan Road, West Park

Patentee after: Multi-fluorine New Energy Technology Co., Ltd.

Address before: 454191 Henan Jiaozuo industrial agglomeration area, West Park, Xinyuan Road, north side of the standardization workshop.

Patentee before: Duofuduo (Jiaozuo) Amperex Technology Limited

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