CN207781749U - 电化学装置的电极层叠组件以及电化学装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电化学装置的电极层叠组件以及电化学装置，电极层叠组件包括：第一层叠部和第二层叠部，第一层叠部和第二层叠部交替层叠设置，且位于两端的两个层叠部均为第一层叠部，第一层叠部和第二层叠部均由极片和隔离膜交替层叠构成，第一层叠部和第二层叠部内的极片数量均为大于等于三的奇数个，第一层叠部和第二层叠中相邻的两个极片为极性相反的第一极片和第二极片，第一极片和第二极片在第一层叠部和第二层叠部的层叠顺序相反。由此，通过第一层叠部和第二层叠部配合，能够很好地把第一层叠部和第二层叠部层叠在一起，可以提高电池的抗震动和抗冲击的能力，从而可以增强电池的使用安全性能。

Description

电化学装置的电极层叠组件以及电化学装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种电化学装置的电极层叠组件以及具有该电化学装置的电极层叠组件的电化学装置。

背景技术

锂离子电池具有比能量高，寿命长，安全，环保等优点，已经广泛应用在笔记本电脑、手机、数码相机、电动汽车、储能等领域。随着电脑、手机、电动汽车等需求的不断发展，要求电池具有更高的能量密度。

目前，锂离子电池的电芯制备方法主要有卷绕和堆叠两种。在圆柱形和方形锂离子电池普遍采用卷绕方式，而堆叠方式主要在软包电池生产中使用及在部分方形电池上使用。在空间利用率上，堆叠式电芯比卷绕式电芯具有更高的利用率，因此可以获得更高的能量密度。

卷绕是将正极片、隔离膜、负极片对齐后，共同卷绕在一起。其极片数量少，效率高，卷绕速度可达到几十ppm(Pages per minute-生产数量)。但卷绕式电芯在充放电过程中存在受力不均，电芯易发生变形，导致电池性能恶化，甚至出现安全隐患。另外，卷绕式电芯的电极片长度较长，极耳引出的数量少，因此卷绕式电芯的内阻较高。

堆叠是将多片正极片、隔离膜、负极片交替堆叠在一起，目前叠片工艺大多采用“Z”叠片工艺，叠片后电池直接进行封装入壳，传统叠片后电池直接封装，这样电池在使用过程中内部各层之间会发生错位，对电池安全造成影响。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电化学装置的电极层叠组件，以解决电池的使用安全性能差的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电化学装置的电极层叠组件，其特征在于，包括：第一层叠部和第二层叠部，所述第一层叠部和所述第二层叠部交替层叠设置，且位于两端的两个层叠部均为所述第一层叠部，所述第一层叠部和所述第二层叠部均由极片和隔离膜交替层叠构成，所述第一层叠部所具有的隔离膜数量比极片数量多一个，所述第二层叠部的隔离膜数量比极片数量少一个，所述第一层叠部和所述第二层叠部内的极片数量均为大于等于三的奇数个，所述第一层叠部和所述第二层叠中相邻的两个所述极片为极性相反的第一极片和第二极片，所述第一极片和所述第二极片在所述第一层叠部和所述第二层叠部的层叠顺序相反。

进一步地，所述第二层叠部与所述第一层叠部粘接连接。

进一步地，所述第一层叠部的极片和隔离膜之间依次粘接连接，所述第二层叠部的极片和隔离膜之间依次粘接连接。

进一步地，所述第一层叠部和所述第二层叠部中的所述隔离膜的两个表面均设置有热熔胶。

进一步地，所述第一层叠部所具有的极片数量与所述第二层叠部所具有的极片数量相同。

进一步地，相邻的所述隔离膜彼此断开且平行设置。

进一步地，所述第一层叠部和所述第二层叠部均超过十组。

进一步地，所述第一极片为正极片，所述第二极片为负极片。

进一步地，所述第一极片为负极片，所述第二极片为正极片。

相对于现有技术，本实用新型所述的电化学装置的电极层叠组件具有以下优势：

由此，通过第一层叠部和第二层叠部配合，能够很好地把第一层叠部和第二层叠部层叠在一起，可以提高电池的抗震动和抗冲击的能力，从而可以增强电池的使用安全性能。

本实用新型的另一目的在于提出一种电化学装置。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电化学装置，包括所述的电化学装置的电极层叠组件。

所述电化学装置与上述电化学装置的电极层叠组件相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的电极层叠组件的第一层叠部的示意图；

图2为本实用新型实施例所述的电极层叠组件的第二层叠部的示意图；

图3为本实用新型实施例所述的电极层叠组件的第一层叠部和第二层叠部叠放在一起的示意图；

图4为本实用新型实施例所述的电极层叠组件的示意图；

图5为由本实用新型实施例所述的电极层叠组件热压完成后的电池的示意图。

附图标记说明：

电极层叠组件10；

第一层叠部1；极片111；隔离膜112；第一极片113；第二极片114；

第二层叠部2。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型实施例的电化学装置的电极层叠组件10。

如图1-图5所示，根据本实用新型实施例的电极层叠组件10包括：第一层叠部1和第二层叠部2，第一层叠部1和第二层叠部2交替层叠设置，需要解释的是，在从下向上的方向上，第一层叠部1、第二层叠部2、第一层叠部1、第二层叠部2、第一层叠部1依次循环层叠在一起，也可以理解为，先进行第一层叠部1的叠放，然后在第一层叠部1的上面进行第二层叠部2的叠放，按此顺序循环叠放就完成了电极层叠组件10的第一层叠部1和第二层叠部2叠放工作。

并且，位于两端的两个层叠部均为第一层叠部1，也就是说，位于最上端和最下端的两个层叠部均为第一层叠部1，第一层叠部1和第二层叠部2均由极片111和隔离膜112交替层叠构成，需要说明的是，叠放一层极片111接着就在极片111上叠放一层隔离膜112，或者叠放一层隔离膜112接着就在隔离膜112上叠放一层极片111，以此顺序循环叠放就可以形成第一层叠部1和第二层叠部2。

其中，第一层叠部1所具有的隔离膜112数量比极片111数量多一个，第二层叠部2的隔离膜112数量比极片111数量少一个，需要说明的是，第一层叠部1从上向下依次叠放隔离膜112、极片111、隔离膜112、极片111、隔离膜112，以此顺序叠放就可以形成第一层叠部1，第一层叠部1的最上端和最下端叠放的都是隔离膜112，第二层叠部2从上向下依次叠放极片111、隔离膜112、极片111、隔离膜112、极片111，以此顺序叠放就可以形成第二层叠部2，第二层叠部2的最上端和最下端叠放的都是极片111。

还有，第一层叠部1和第二层叠部2内的极片111数量均为大于等于三的奇数个，也就是说，第一层叠部1和第二层叠部2中的极片111数量为奇数个，并且，第一层叠部1和第二层叠部2中的极片111数量为大于等于三个，第一层叠部1和第二层叠中相邻的两个极片111为极性相反的第一极片113和第二极片114，相邻的两个极片111通过隔离膜112隔开，如此设置能够保证电极层叠组件10正常充电和放电，可以保证电极层叠组件10的工作可靠性。

并且，如图1和图2所示，第一极片113和第二极片114在第一层叠部1和第二层叠部2的层叠顺序相反，需要解释的是，当第一层叠部1内的极片111叠放顺序按照第一极片113、第二极片114、第一极片113、第二极片114、第一极片113的顺序叠放时，第一层叠部1的最上端和最下端都为第一极片113，当第二层叠部2内的极片111叠放顺序按照第二极片114、第一极片113、第二极片114、第一极片113、第二极片114的顺序叠放时，第二层叠部2的最上端和最下端都为第二极片114。

另外，当第一层叠部1内的极片111叠放顺序按照第二极片114、第一极片113、第二极片114、第一极片113、第二极片114的顺序叠放时，第一层叠部1的最上端和最下端都为第二极片114，当第二层叠部2内的极片111叠放顺序按照第一极片113、第二极片114、第一极片113、第二极片114、第一极片113的顺序叠放时，第二层叠部2的最上端和最下端都为第一极片113。

具体地，当进行叠放第一层叠部1和第二层叠部2时，先把一个第一层叠部1叠放在最下层，然后再把一个第二层叠部2叠放在第一层叠部1上，然后再把第一层叠部1叠放在第二层叠部2上，依照此顺序依次叠放，当最上层为第一层叠部1，并且达到了需要叠放的第一层叠部1和第二层叠部2的层数后，就完成了电极层叠组件10的叠放工作。

然后对第一层叠部1和第二层叠部2的整体进行预热，预热完成后，再对第一层叠部1和第二层叠部2的整体进行热压，如此设置能够把第一层叠部1和第二层叠部2很好地层叠在一起，可以使第一层叠部1和第二层叠部2的结构更加紧凑，从而可以提高电极层叠组件10的抗震动和抗冲击的能力，进而可以增强电极层叠组件10的使用安全性能。

由此，通过第一层叠部1和第二层叠部2配合，能够很好地把第一层叠部1和第二层叠部2层叠在一起，可以提高电极层叠组件10的抗震动和抗冲击的能力，从而可以增强电极层叠组件10的使用安全性能。

可选地，将第一层叠部1和第二层叠部2热压完成后，把第二层叠部2与第一层叠部1粘接连接在一起，如此设置能够将第一层叠部1与第二层叠部2稳固地连接在一起，可以防止电极层叠组件10内部的第一层叠部1与第二层叠部2发生错位的现象，从而可以进一步增强电极层叠组件10的使用安全性能，进而可以保证车辆安全、可靠行驶。

进一步地，第一层叠部1的极片111和隔离膜112之间依次粘接连接，第二层叠部2的极片111和隔离膜112之间依次粘接连接，如此设置能够将第一层叠部1和第二层叠部2内的极片111和隔离膜112稳固地连接在一起，可以防止电极层叠组件10内部的极片111与隔离膜112发生错位的现象，从而可以进一步增强电极层叠组件10的使用安全性能，进而可以进一步保证车辆安全、可靠行驶。

具体地，第一层叠部1和第二层叠部2中的隔离膜112的两个表面均设置有热熔胶，当对第一层叠部1和第二层叠部2进行预热时，热熔胶会融化，通过热熔胶的作用，就会把隔离膜112上下两侧的极片111粘接在隔离膜112上，其中，热熔胶的粘性好，能够把极片111很好地粘接在隔离膜112上，可以防止极片111从隔离膜112上脱落，从而可以提升第一层叠部1和第二层叠部2的结构强度。

可选地，第一层叠部1所具有的极片111数量与第二层叠部2所具有的极片111数量相同，如此设置可以提升第一层叠部1和第二层叠部2的结构一致性。

进一步地，相邻的隔离膜112彼此断开设置，而且所有的隔离膜112互相平行设置，如此设置能够提升电极层叠组件10的结构一致性，并且，也能够节省隔离膜112的材料使用量，可以节约电极层叠组件10的制造成本，还可以减轻电极层叠组件10的质量。

具体地，第一层叠部1和第二层叠部2均超过十组，也就是说，电极层叠组件10内第一层叠部1和第二层叠部2的数量都大于等于十组，例如：第一层叠部1可以为十四组，第二层叠部2叠放的数量都可以为十三组，如此设置能够使电极层叠组件10储存有更多的电能，可以提升电极层叠组件10的使用性能。

可选地，第一极片113可以为正极片，第二极片114可以为负极片，第一极片113也可以为负极片，第二极片114也可以为正极片，需要说明的是，如果第一极片113为正极片，那么第二极片114就应该为负极片，如果第一极片113为负极片，那么第二极片114就应该为正极片。

根据本实用新型实施例的电化学装置，采用上述实施例的电极层叠组件10，该电极层叠组件10可以提高电化学装置的抗震动和抗冲击的能力，从而可以增强电化学装置的使用安全性能。电化学装置为电池，也可以为电容器。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电化学装置的电极层叠组件(10)，其特征在于，包括：第一层叠部(1)和第二层叠部(2)，所述第一层叠部(1)和所述第二层叠部(2)交替层叠设置，且位于两端的两个层叠部均为所述第一层叠部(1)，所述第一层叠部(1)和所述第二层叠部(2)均由极片(111)和隔离膜(112)交替层叠构成，所述第一层叠部(1)所具有的隔离膜(112)数量比极片(111)数量多一个，所述第二层叠部(2)的隔离膜(112)数量比极片(111)数量少一个，所述第一层叠部(1)和所述第二层叠部(2)内的极片(111)数量均为大于等于三的奇数个，所述第一层叠部(1)和所述第二层叠部中相邻的两个所述极片(111)为极性相反的第一极片(113)和第二极片(114)，所述第一极片(113)和所述第二极片(114)在所述第一层叠部(1)和所述第二层叠部(2)的层叠顺序相反。

2.根据权利要求1所述的电化学装置的电极层叠组件(10)，其特征在于，所述第二层叠部(2)与所述第一层叠部(1)粘接连接。

3.根据权利要求1或2所述的电化学装置的电极层叠组件(10)，其特征在于，所述第一层叠部(1)的极片(111)和隔离膜(112)之间依次粘接连接，所述第二层叠部(2)的极片(111)和隔离膜(112)之间依次粘接连接。

4.根据权利要求3所述的电化学装置的电极层叠组件(10)，其特征在于，所述第一层叠部(1)和所述第二层叠部(2)中的所述隔离膜(112)的两个表面均设置有热熔胶。

5.根据权利要求1所述的电化学装置的电极层叠组件(10)，其特征在于，所述第一层叠部(1)所具有的极片(111)数量与所述第二层叠部(2)所具有的极片(111)数量相同。

6.根据权利要求1所述的电化学装置的电极层叠组件(10)，其特征在于，相邻的所述隔离膜(112)彼此断开且平行设置。

7.根据权利要求1所述的电化学装置的电极层叠组件(10)，其特征在于，所述第一层叠部(1)和所述第二层叠部(2)均超过十组。

8.根据权利要求1所述的电化学装置的电极层叠组件(10)，其特征在于，所述第一极片(113)为正极片，所述第二极片(114)为负极片。

9.根据权利要求1所述的电化学装置的电极层叠组件(10)，其特征在于，所述第一极片(113)为负极片，所述第二极片(114)为正极片。

10.一种电化学装置，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的电化学装置的电极层叠组件(10)。