CN210224209U - 一种动力锂电池叠片结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种动力锂电池叠片结构，包括正极片、负极片、隔膜和固定件；所述隔膜间隔设置于所述正极片和所述负极片之间，所述正极片、所述负极片和所述隔膜三者设置有相对应的缺口，所述固定件与所述缺口相匹配且贯穿插设于所述缺口。相比于现有技术，本实用新型通过在正极片、负极片和隔膜的相同位置设置相对应的缺口，再利用与缺口恰好匹配的特殊材质的固定件贯穿插设其中，保证叠片完成后的电芯在后续的生产运输及成品电池使用过程中的稳固性，防止滑片现象的产生，出现无负极包覆正极电芯的位置，消除无负极包覆正极电芯位置产生析锂的安全问题。

Description

一种动力锂电池叠片结构
技术领域
本实用新型涉及动力锂电池领域，具体涉及动力锂电池叠片结构。
背景技术
在动力锂电池领域，电池制作主要分为叠片工艺和卷绕工艺。目前卷绕工艺发展日趋成熟，不管是从成本还是效率都要优于叠片工艺，但是叠片工艺制作的电池其在安全性、能量密度、工艺控制均比卷绕工艺占据优势，因此对于动力电池领域而言，叠片工艺成为长期发展的趋势是毋庸置疑。
现国内叠片机基本都存在设备效率慢、折叠过程中的对齐精度低、产线连贯自动化程度偏低和设备体型过大等缺点，以及在叠片完成后的生产运输过程中也存在很大问题。比如目前叠片工艺完成后通常是使用胶带固定正负极片然后运输，但是此种方法并未起到完成固定的作用，在之后不管是生产运输途中还是电池成品使用过程中，正负极片容易发生滑动导致正极片无法对齐负极片，一旦正负极片不能对齐即出现负极无法包覆正极的位置，则将会导致在充放电过程中正极片和负极片没有对应的位置发生析锂，产生安全隐患，更严重的可导致电池燃烧发生安全事故。
有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：本实用新型提供一种动力锂电池叠片结构，防止滑片现象的产生，出现无负极包覆正极电芯的位置，消除无负极包覆正极电芯位置产生析锂的安全问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种动力锂电池叠片结构，包括正极片、负极片、隔膜和固定件；所述隔膜间隔设置于所述正极片和所述负极片之间，所述正极片、所述负极片和所述隔膜三者设置有相对应的缺口，所述固定件与所述缺口相匹配且贯穿插设于所述缺口。
通过在正极片、负极片和隔膜的相同位置设置相同大小的缺口，使得叠片完成后的电芯在缺口处形成一个长通道，再利用与缺口恰好匹配的特殊材质的固定件贯穿插设其中，保证叠片完成后的电芯在之后的生产运输过程中及电池成品使用过程中正负极片都能保持良好的位置，不会出现滑片产生无负极包覆正极电芯的现象，进而保证在充放电过程中因析锂出现的安全问题。
优选的，所述缺口设置于所述正极片、所述负极片和所述隔膜三者的边缘位置。设置在边缘位置的缺口不会影响电池的正常功能，同时还能起到一个很好的固定作用。
优选的，所述缺口设置在所述正极片、所述负极片和所述隔膜三者的至少两个角上。
更优选的，所述缺口设置在所述正极片、所述负极片和所述隔膜三者的至少一组对角上。对角的缺口相比于同边角的缺口更有助于之后叠片电芯的固定。当然，设置三个、四个缺口更会有助于叠片电芯的固定，但过多的缺口也会影响电池的整体结构，反而起到一个阻碍作用，同时需要消耗更多的固定件。
优选的，所述缺口为螺纹状，所述固定件设置有与所述缺口匹配的螺纹。叠片完成后的缺口将形成一个长通道，当缺口内壁采用螺纹结构时，所述固定件也设置与之相匹配的螺纹结构，如此更加有助于固定件与正极片、负极片和隔膜的吻合。
优选的，所述固定件为长柱状。所述长柱状可以为圆柱状或多方柱状。更优选为圆柱状。圆柱状的固定件插入缺口固定时工艺要求低更方便操作，多方柱状的固定件相比于圆柱状的固定件工艺要求高，但是同时吻合度也会更加高。
优选的，所述固定件外层涂布有聚四氟乙烯层或聚丙烯层。聚四氟乙烯和聚丙烯都具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，将其涂布在固定件的外层具有良好的耐电解液的效果，同时聚四氟乙烯和聚丙烯还具备很好的电绝缘性能，使得即使在叠片结构中插入固定件也丝毫不会影响电芯的性能，稳固了叠片结构的同时也没有降低电池的性能。
优选的，所述固定件为聚四氟乙烯固定件或聚丙烯固定件。整个固定件都采用聚四氟乙烯或者聚丙烯，相比于只在外层涂布聚四氟乙烯或者聚丙烯的固定件，避免的固定件外层磨损导致内部与电解液发生反应降低电池性能的情况，更加有助于叠片结构电池的稳定。
优选的，所述固定件两端的内部还设置有相互吸引的磁铁。分别在固定件两端设置一块相互吸引的磁铁，由于磁铁的相互吸引作用，两端外层的单个正负极叠片对于内层的正负极叠片都有一个作用力，进一步加固叠片电池，防止出现内部的滑片现象。
优选的，一种动力锂电池叠片结构还包括有若干固定胶带；所述固定胶带设置于叠片电芯的四周。当固定件已完成对叠片电池的固定后，为了进一步防止滑片现象的发生，在叠片电芯的四周设置若干固定胶带，进一步加强对于叠片电芯的保护。
本实用新型的有益效果在于：
1）本实用新型公开了一种动力锂电池叠片结构，包括正极片、负极片、隔膜和固定件；所述隔膜间隔设置于所述正极片和所述负极片之间，所述正极片、所述负极片和所述隔膜三者设置有相对应的缺口，所述固定件与所述缺口相匹配且贯穿插设于所述缺口。相比于现有技术，本实用新型通过在正极片、负极片和隔膜的相同位置设置相对应的缺口，再利用与缺口恰好匹配的特殊材质的固定件贯穿插设其中，保证叠片完成后的电芯在后续的生产运输及成品电池使用过程中的稳固性，防止滑片现象的产生，出现无负极包覆正极电芯的位置，消除无负极包覆正极电芯位置产生析锂的安全问题；
2）本实用新型结构简单，操作简便，既维持了电芯原本的优异性能，也稳固了电芯的叠片结构。
附图说明
图1为本实用新型中正极片的结构示意图。
图2为本实用新型中负极片的结构示意图。
图3为本实用新型中隔膜的结构示意图。
图4为本实用新型中固定件的结构示意图。
图5为本实用新型中单张正、负极片叠片后的结构示意图。
图6为本实用新型的整体结构示意图。
图7为本实用新型的横截面图。
其中：1-正极片；2-负极片；3-缺口；4-固定胶带；5-固定件；6-隔膜。
具体实施方式
为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型及其有益效果作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1~7所示，一种动力锂电池叠片结构，包括正极片1、负极片2、隔膜6和固定件5；隔膜6间隔设置于正极片1和负极片2之间，正极片1、负极片2和隔膜6三者设置有相对应的缺口3，固定件5与缺口3相匹配且贯穿插设于缺口3。缺口3在正极片1、负极片2和隔膜6模切的同时模切好，缺口3刚好可以容纳固定件5插入。
在根据本实用新型的叠片结构的一实施例中，缺口3设置于正极片1、负极片2和隔膜6三者的边缘位置。设置在边缘位置的缺口3不会影响电池的正常功能，同时还能起到一个很好的固定作用。优选的，缺口3设置在正极片1、负极2片和隔膜6三者的至少两个角上。更为优选的，缺口3设置在正极片1、负极片2和隔膜6三者的一组对角上。对角的缺口3相比于同边角的缺口3更有助于之后叠片电芯的固定。当然，也可以设置三或四个缺口3，虽然三或四个缺口3更加有助于叠片电芯的固定，但过多的缺口3也会影响电池的整体结构，反而起到一个阻碍作用，同时需要消耗更多的固定件5。
在根据本实用新型的叠片结构的一实施例中，缺口3为螺纹状，固定件5设置有与缺口3匹配的螺纹。叠片完成后的缺口3将形成一个长通道，当缺口3内壁采用螺纹结构时，所述固定件5也设置与之相匹配的螺纹结构，如此更加有助于固定件5与正极片1、负极片2和隔膜6的吻合。
在根据本实用新型的叠片结构的一实施例中，固定件5设置为长柱状，优选为圆柱状。
在根据本实用新型的叠片结构的一实施例中，固定件5外层涂布有聚四氟乙烯层或聚丙烯层。圆柱状的固定件5插入缺口固定时工艺要求低更方便操作。涂布的聚四氟乙烯层或聚丙烯层具有良好的耐电解液、绝缘的性能，使得即使在叠片结构中插入固定件5也丝毫不会影响电芯的性能，稳固了叠片结构的同时也没有降低电池的性能。优选的，固定件5为聚四氟乙烯固定件或聚丙烯固定件。整个固定件5都采用聚四氟乙烯或者聚丙烯，相比于只在外层涂布聚四氟乙烯或者聚丙烯的固定件5，避免的固定件5外层磨损导致内部与电解液发生反应降低电池性能的情况，更加有助于叠片结构电池的稳定。
在根据本实用新型的叠片结构的一实施例中，固定件5两端的内部还设置有相互吸引的磁铁。分别在固定件5两端设置一块相互吸引的磁铁，由于磁铁的相互吸引作用，两端外层的单个正负极叠片对于内层的正负极叠片都有一个作用力，进一步加固叠片电池，防止出现内部的滑片现象。
在根据本实用新型的叠片结构的一实施例中，叠片结构还包括有若干固定胶带4，固定胶带4设置于叠片电芯的四周。当固定件5完成对叠片电池的固定后，为了进一步防止滑片现象的发生，在叠片电芯的四周设置若干固定胶带4可以进一步加强对于叠片电芯的保护。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种动力锂电池叠片结构，其特征在于，包括正极片、负极片、隔膜和固定件；所述隔膜间隔设置于所述正极片和所述负极片之间，所述正极片、所述负极片和所述隔膜三者设置有相对应的缺口，所述固定件与所述缺口相匹配且贯穿插设于所述缺口。
2.根据权利要求1所述的一种动力锂电池叠片结构，其特征在于，所述缺口设置于所述正极片、所述负极片和所述隔膜三者的边缘位置。
3.根据权利要求2所述的一种动力锂电池叠片结构，其特征在于，所述缺口设置在所述正极片、所述负极片和所述隔膜三者的至少两个角上。
4.根据权利要求3所述的一种动力锂电池叠片结构，其特征在于，所述缺口设置在所述正极片、所述负极片和所述隔膜三者的至少一组对角上。
5.根据权利要求1所述的一种动力锂电池叠片结构，其特征在于，所述缺口为螺纹状，所述固定件设置有与所述缺口匹配的螺纹。
6.根据权利要求1所述的一种动力锂电池叠片结构，其特征在于，所述固定件为长柱状。
7.根据权利要求1所述的一种动力锂电池叠片结构，其特征在于，所述固定件外层涂布有聚四氟乙烯层或聚丙烯层。
8.根据权利要求1所述的一种动力锂电池叠片结构，其特征在于，所述固定件为聚四氟乙烯固定件或聚丙烯固定件。
9.根据权利要求1所述的一种动力锂电池叠片结构，其特征在于，所述固定件两端的内部还设置有相互吸引的磁铁。
10.根据权利要求1所述的一种动力锂电池叠片结构，其特征在于，还包括有若干固定胶带；所述固定胶带设置于叠片电芯的四周。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112615061A (zh) * 2021-01-12 2021-04-06 深圳市格林晟科技有限公司 一种电芯的制备方法及堆叠装置
JP7509101B2 (ja) 2021-08-10 2024-07-02 トヨタ自動車株式会社 電池

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