CN208622872U - 电极组件及二次电池 - Google Patents

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廖如虎
朱涛声
虞永生
吴存全
曾钢
戴亚
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Abstract

本实用新型提供了一种电极组件及二次电池。电极组件包括第一单元和第二单元，第一单元和第二单元均为多个且沿厚度方向交替布置。第一单元包括第一极片、第一隔膜和第二隔膜，第一极片固定于第一隔膜和第二隔膜之间。第二单元包括第二极片，第二极片固定于第一单元。所述多个第一单元的第一隔膜连为一体，所述多个第一单元的第二隔膜连为一体。二次电池包括所述的电极组件。在本申请中，可先同时在隔膜上放置多个极片，然后再通过折叠以形成电极组件，这样可以有效地节省放置极片的时间，简化成型工艺，提高生产效率。

Description

电极组件及二次电池
技术领域
本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种电极组件及二次电池。
背景技术
二次电池作为新能源领域中具有代表性的储能器件，在移动电子设备、电动汽车等领域的应用越来越广泛。电极组件为二次电池的核心部件，当前的电极组件主要分为卷绕式电极组件和叠片式电极组件。叠片式电极组件通常是通过依序堆叠多个正极极片和负极极片而制成，但是，在堆叠的过程中，需要严格的控制正负极片的位置和顺序，操作复杂，耗费大量的时间和精力，生产效率低。
实用新型内容
鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种电极组件及二次电池，其能简化成型工艺，提高生产效率。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电极组件及二次电池。
电极组件包括第一单元和第二单元，第一单元和第二单元均为多个且沿厚度方向交替布置。第一单元包括第一极片、第一隔膜和第二隔膜，第一极片固定于第一隔膜和第二隔膜之间。第二单元包括第二极片，第二极片固定于第一单元。所述多个第一单元的第一隔膜连为一体，所述多个第一单元的第二隔膜连为一体。
所述多个第一单元的第一极片连为一体。
在各第一单元中，第一隔膜连接于第二隔膜，且第一隔膜和第二隔膜的连接处位于第一极片沿宽度方向的两侧。
在一实施例中，所述电极组件沿厚度方向的两端为第一单元。第一极片为负极极片，第二极片为正极极片。在另一实施例中，所述电极组件沿厚度方向的两端为第二单元；第一隔膜延伸并从外侧包覆位于电极组件沿厚度方向两端的第二单元。第一极片为正极极片，第二极片为负极极片。
所述电极组件还包括固定带，设置于第一单元和第二单元外侧并将第一单元和第二单元固定。
第一极片通过电泳、热压或粘接固定于第一隔膜和第二隔膜，第二极片通过电泳、热压或粘接固定于第一单元。
二次电池包括所述的电极组件。
本实用新型的有益效果如下：在本申请中，可先同时在隔膜上放置多个极片，然后再通过折叠以形成电极组件，这样可以有效地节省放置极片的时间，简化成型工艺，提高生产效率。
附图说明
图1为根据本实用新型的电极组件的第一实施例的示意图。
图2为图1的电极组件在成型过程中的示意图。
图3为根据本实用新型的电极组件的第二实施例的示意图。
图4为图3的电极组件在成型过程中的示意图。
图5为根据本实用新型的电极组件的第三实施例的示意图。
图6为图5的电极组件在成型过程中的示意图。
图7为根据本实用新型的电极组件的第四实施例的示意图。
图8为图7的电极组件在成型过程中的示意图。
其中，附图标记说明如下：
1第一单元 21第二极片
11第一极片 3固定带
12第一隔膜 X宽度方向
13第二隔膜 Y厚度方向
2第二单元
具体实施方式
二次电池包括盖板组件、电极组件及壳体。
壳体可具有六面体形状或其它形状。壳体内部形成收容腔，以容纳电极组件和电解液。壳体在一端形成开口，而电极组件可经由所述开口放置到壳体的收容腔。壳体可由铝或铝合金等导电金属的材料制成，也可由塑胶等绝缘材料制成。
盖板组件包括盖板以及设置于盖板的电极端子；盖板固定于壳体并覆盖壳体的开口，从而将电极组件封闭在壳体内。电极端子电连接于电极组件，实现电极组件的充放电。
在第一实施例中，参照图1，电极组件包括第一单元1和第二单元2，第一单元1和第二单元2均为多个且沿厚度方向Y交替布置。第一单元1包括第一极片11、第一隔膜12和第二隔膜13，第一极片11固定于第一隔膜12和第二隔膜13之间。第二单元2包括第二极片21，第二极片21固定于第一单元1。所述多个第一单元1的第一隔膜12连为一体，也就是说，第一隔膜12为一张，并通过往复折叠形成多层，各第一单元1的第一隔膜12为其中的一层。所述多个第一单元1的第二隔膜13连为一体。
参照图2，本实施例的电极组件可按下述步骤成型：1)将多个第一极片11依次放置到第一隔膜12上，然后将第二隔膜13覆盖到所述多个第一极片11上，并通过电泳、热压或粘接等方式将第一极片11固定到第一隔膜12和第二隔膜13；2)将多个第二极片21固定(电泳、热压或粘接)到第一隔膜12，将多个第二极片21固定到第二隔膜13，且沿第一隔膜12的延伸方向，固定于第一隔膜12的第二极片21和固定于第二隔膜13的第二极片21交错布置，各第二极片21均与一个第一极片11对齐；3)第一极片11、第二极片21、第一隔膜12及第二隔膜13连为一个整体，将其沿着相邻两个第一极片11的交界处进行折叠，从而形成本实施例的电极组件。
在现有技术中，隔膜需要折叠为多层，每折叠一次，在其表面放置一个极片，所以电极组件的成型效率低下。而在本申请中，可先同时在隔膜(第一隔膜12或第二隔膜13)上放置多个极片(第一极片11或第二极片21)，然后再通过折叠以形成电极组件，这样可以有效地节省放置极片的时间，简化成型工艺，提高生产效率。
第一极片11可为负极极片，第二极片21可为正极极片。正极极片包括正极活性材料(例如钴酸锂)，负极极片包括负极活性材料(例如硅)，为保证锂离子能够正常的嵌入到负极活性材料，避免析锂，各正极极片的两侧均应设置负极极片，因此，所述电极组件沿厚度方向Y的两端应为第一单元1。在成型时，第一极片11比第二极片21多一个。
所述电极组件还包括固定带3，设置于第一单元1和第二单元2外侧并将第一单元1和第二单元2固定。固定带3将第一单元1和第二单元2粘接在一起，避免第一单元1和第二单元2散开。
在第二实施例中，参照图3，电极组件包括第一单元1和第二单元2，第一单元1和第二单元2均为多个且沿厚度方向Y交替布置。第一单元1包括第一极片11、第一隔膜12和第二隔膜13，第一极片11固定于第一隔膜12和第二隔膜13之间。第二单元2包括第二极片21，第二极片21固定于第一单元1。所述多个第一单元1的第一隔膜12连为一体，所述多个第一单元1的第二隔膜13连为一体，所述多个第一单元1的第一极片11连为一体。
参照图4，本实施例的电极组件可按下述步骤成型：1)先将第一极片11放置到第一隔膜12，然后将第二隔膜13覆盖到第一极片11上，并通过电泳、热压或粘接等方式将第一极片11固定到第一隔膜12和第二隔膜13；2)将多个第二极片21固定到第一隔膜12，将多个第二极片21固定到第二隔膜13，且沿第一隔膜12的延伸方向，固定于第一隔膜12的第二极片21和固定于第二隔膜13的第二极片21交错布置；3)第一极片11、第二极片21、第一隔膜12及第二隔膜13连为一个整体，将其沿着各第二极片21的边缘进行折叠，从而形成本实施例的电极组件。
与第一实施例相比，本实施例的第一极片11是一体件，可进一步节省放置极片的时间，提高电极组件的成型效率。
在第三实施例中，参照图5，电极组件包括第一单元1和第二单元2，第一单元1和第二单元2均为多个且沿厚度方向Y交替布置。第一单元1包括第一极片11、第一隔膜12和第二隔膜13，第一极片11固定于第一隔膜12和第二隔膜13之间。第二单元2包括第二极片21，第二极片21固定于第一单元1。所述多个第一单元1的第一隔膜12连为一体，所述多个第一单元1的第二隔膜13连为一体。在各第一单元1中，第一隔膜12连接于第二隔膜13，且第一隔膜12和第二隔膜13的连接处位于第一极片11沿宽度方向X的两侧。
参照图6，本实施例的电极组件可按下述步骤成型：1)先将第一极片11放置到第一隔膜12，然后将第二隔膜13覆盖到第一极片11上，并通过电泳、热压或粘接等方式将第一极片11固定到第一隔膜12和第二隔膜13；2)沿第一隔膜12的延伸方向，在各第一极片11的两侧进行热压，以将第一隔膜12和第二隔膜13连在一起；3)将多个第二极片21固定到第一隔膜12，将多个第二极片21固定到第二隔膜13，且沿第一隔膜12的延伸方向，固定于第一隔膜12的第二极片21和固定于第二隔膜13的第二极片21交错布置；4)第一极片11、第二极片21、第一隔膜12及第二隔膜13连为一个整体，将其沿着第一隔膜12和第二隔膜13的连接处进行折叠，从而形成本实施例的电极组件。
在折叠的过程中，第一极片11如果受力过大，可能与第一隔膜12和第二隔膜13分离，导致第一极片11和第二极片21错位，影响电极组件的性能。而在本实施例中，各第一极片11沿宽度方向X的两侧受到第一隔膜12和第二隔膜13的限制，所以即使第一极片11与第一隔膜12和第二隔膜13分离，第一极片11的位置也不会变动(或在可接受的小范围内变动)，保证电极组件的性能。
所述电极组件沿厚度方向Y的两端为第一单元1。第一极片11可为负极极片，第二极片21可为正极极片。
本申请的第四实施例与第三实施例大体相同，参照图7，其区别在于，所述电极组件沿厚度方向Y的两端为第二单元2；第一隔膜12延伸并从外侧包覆位于电极组件沿厚度方向Y两端的第二单元2。其中，第一极片11为正极极片，第二极片21为负极极片。
参照图8，在成型时，第一个第一单元1的两侧均放置第二极片21，第二极片21的数量比第一极片11的数量多一个，即可保证电极组件沿厚度方向Y的两端为第二单元2。

Claims (10)

1.一种电极组件，其特征在于，包括第一单元(1)和第二单元(2)，第一单元(1)和第二单元(2)均为多个且沿厚度方向交替布置；
第一单元(1)包括第一极片(11)、第一隔膜(12)和第二隔膜(13)，第一极片(11)固定于第一隔膜(12)和第二隔膜(13)之间；
第二单元(2)包括第二极片(21)，第二极片(21)固定于第一单元(1)；
所述多个第一单元(1)的第一隔膜(12)连为一体，所述多个第一单元(1)的第二隔膜(13)连为一体。
2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述多个第一单元(1)的第一极片(11)连为一体。
3.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，在各第一单元(1)中，第一隔膜(12)连接于第二隔膜(13)，且第一隔膜(12)和第二隔膜(13)的连接处位于第一极片(11)沿宽度方向的两侧。
4.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件沿厚度方向的两端为第一单元(1)。
5.根据权利要求4所述的电极组件，其特征在于，第一极片(11)为负极极片，第二极片(21)为正极极片。
6.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，
所述电极组件沿厚度方向的两端为第二单元(2)；
第一隔膜(12)延伸并从外侧包覆位于电极组件沿厚度方向两端的第二单元(2)。
7.根据权利要求6所述的电极组件，其特征在于，第一极片(11)为正极极片，第二极片(21)为负极极片。
8.根据权利要求4或6所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件还包括固定带(3)，设置于第一单元(1)和第二单元(2)外侧并将第一单元(1)和第二单元(2)固定。
9.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，第一极片(11)通过电泳、热压或粘接固定于第一隔膜(12)和第二隔膜(13)，第二极片(21)通过电泳、热压或粘接固定于第一单元(1)。
10.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的电极组件。
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