CN218333856U - 电芯、电池及电芯制造设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电芯及电池，由于至少部分位于弯折区的阴极极片形成有断裂缝，而断裂缝对应的区域不存在正极活性物质层，不存在锂离子，故位于弯折区的阴极极片上能够脱嵌的锂离子的数量将显著减少。析锂现象一般发生于电芯的弯折区，因为弯折会造成阳极极片上的负极活性物质层发生脱落，导致阳极极片上的嵌锂位减少，进而导致从阴极极片上脱嵌的锂离子无法等量的嵌入阳极极片中。但是，由于上述电芯位于弯折区的阴极极片上能够脱嵌的锂离子的数量也显著减少，故能够获得电子并形成锂单质的锂离子数量也将显著减少。因此，上述电芯及电池能够有效地抑制析锂现象产生。此外，本实用新型还提供一种电芯制造设备。

Description

电芯、电池及电芯制造设备

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，特别涉及一种电芯、电池及电芯制造设备。

背景技术

锂电池作为一种可再充电的二次电池，具有体积小、能量密度高、可循环次数多及稳定性高等优点，已广泛应用于汽车动力电池。锂电池的电芯包括阴极极片及阳极极片，也可以分别称之为正极极片及负极极片。正极极片上涂覆有锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂等正极活性物质层，而负极极片上则涂覆有石墨、硅等负极活性物质层。

锂电池充电时，锂离子将从正极脱嵌并嵌入负极。但是，当负极嵌锂空间不足或锂离子从正极脱嵌的速度过快时，都会造成脱嵌的锂离子将无法等量的嵌入负极的负极活性物质层中，而无法嵌入负极活性物质层的锂离子只能在负极极片的表面获得电子并形成银白色的金属锂单质，即产生析锂现象。

析锂会对锂电池的充电效率、能量密度等各项参数产生不利影响。另外，析锂严重时还可以形成锂结晶，而锂结晶则可能刺穿正极极片与负极极片之间的隔膜，从而导致电池内部发生短路，产生严重的安全隐患。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够有效地抑制析锂现象产生的电芯及电池。

一种电芯，包括阴极极片、阳极极片及位于相邻的所述阴极极片与所述阳极极片之间的隔膜，所述阴极极片、所述阳极极片及所述隔膜经卷绕压制形成扁平结构，所述电芯具有平直区及位于所述平直区两端的弯折区，至少部分位于所述弯折区的所述阴极极片形成有沿宽度方向延伸的断裂缝，所述断裂缝将所在的所述阴极极片分割成至少两个极片分段，至少两个所述极片分段通过连接件连接形成一体。

在其一个实施例中，所述阴极极片每绕经一次所述弯折区能够形成一个弯折部，所述阴极极片由卷绕起始端到卷绕末端形成有多个所述弯折部，且由所述卷绕起始端到所述卷绕末端的第一个所述弯折部上形成有所述断裂缝。

在其一个实施例中，由所述卷绕起始端到所述卷绕末端的前两个或前四个或前六个所述弯折部上均形成有所述断裂缝。

在其中一个实施例中，所述连接件为粘接于所述阴极极片的至少一侧，并覆盖所述断裂缝的胶带。

在其中一个实施例中，至少部分位于所述弯折区的所述阳极极片与所述断裂缝对应的位置形成有第二断裂缝。

一种电池，包括壳体及如上述优选实施例中任一项所述的电芯，所述电芯收容于所述壳体且所述壳体内填充有电解液。

上述电芯及电池，由于至少部分位于弯折区的阴极极片形成有断裂缝，而断裂缝对应的区域不存在正极活性物质层，不存在锂离子，故位于弯折区的阴极极片上能够脱嵌的锂离子的数量将显著减少。析锂现象一般发生于电芯的弯折区，因为弯折会造成阳极极片上的负极活性物质层发生脱落，导致阳极极片上的嵌锂位减少，进而导致从阴极极片上脱嵌的锂离子无法等量的嵌入阳极极片中。但是，由于上述电芯位于弯折区的阴极极片上能够脱嵌的锂离子的数量也显著减少，故能够获得电子并形成锂单质的锂离子数量也将显著减少。因此，上述电芯及电池能够有效地抑制析锂现象产生。

此外，本实用新型还提供一种电芯制造设备。

一种电芯制造设备，包括：

第一放料装置，用于提供阴极极片；

极片处理装置，能够在所述阴极极片的预设区域形成断裂缝并设置连接件，所述断裂缝将所在的所述阴极极片分割成至少两个极片分段，至少两个所述极片分段通过所述连接件连接形成一体；

第二放料装置，用于提供阳极极片；

隔膜放料装置，用于在相邻的所述阴极极片与所述阳极极片之间设置隔膜；

卷绕装置，包括卷针机构，所述卷针机构能够将所述阳极极片、所述阴极极片及所述隔膜卷绕成电芯；

其中，所述电芯能够被压制成具有平直区及弯折区的扁平结构，所述预设区域位于所述弯折区。

在其中一个实施例中，所述极片处理装置包括：

至少两个夹送机构，每个所述夹送机构均能够夹持并输送所述阴极极片；

设于相邻两个所述夹送机构之间的切割机构，每个所述切割机构能够将所述阴极极片切断，以得到至少两个极片分段，至少两个所述夹送机构能够分别夹持至少两个所述极片分段并拉开相邻两个所述极片分段之间的距离以形成所述断裂缝；

贴胶机构，能够将作为所述连接件的胶带粘贴于所述阴极极片的至少一侧并覆盖所述断裂缝，以将所述至少两个极片分段连接形成一体。

在其中一个实施例中，还包括第二极片处理装置，所述第二极片处理装置用于在所述阳极极片与所述预设区域对应的区域形成第二断裂缝。

上述电芯制造设备，所制得的电芯具有弯折区及平直区，且至少部分位于弯折区的阴极极片形成有断裂缝。断裂缝对应的区域不存在正极活性物质层，不存在锂离子，故位于弯折区的阴极极片上能够脱嵌的锂离子的数量将显著减少。因此，所制得的电芯能够有效地抑制析锂现象产生。而且，上述电芯制造设备能够实现电芯的连续制备，效率较高。

一种电芯制造设备，包括：

第一放料装置，包括阴极放卷机构、极片处理机构、第一隔膜放卷机构及第一复合机构，所述阴极放卷机构用于提供阴极极片，所述极片处理机构能够在所述阴极极片的预设区域形成断裂缝并设置连接件，所述断裂缝将所在的所述阴极极片分割成至少两个极片分段，至少两个所述极片分段通过所述连接件连接形成一体，所述第一隔膜放卷机构用于放卷第一隔膜，所述第一复合机构能够接收所述阴极极片及所述第一隔膜并进行复合，以得到第一复合料带；

第二放料装置，包括阳极放卷机构、第二隔膜放卷机构及第二复合机构，所述阳极放卷机构用于提供阳极极片，所述第二隔膜放卷机构用于放卷第二隔膜，所述第二复合机构能够接收所述阳极极片及所述第二隔膜并进行复合，以得到第二复合料带；

卷绕装置，包括卷针机构，所述卷针机构能够将所述第一复合料带及所述第二复合料带卷绕成电芯；

其中，所述电芯能够被压制成具有平直区及弯折区的扁平结构，所述预设区域位于所述弯折区。

在其中一个实施例中，所述极片处理机构包括：

至少两个夹送机构，每个所述夹送机构均能够夹持并输送所述阴极极片；

设于相邻两个所述夹送机构之间的切割机构，每个所述切割机构能够将所述阴极极片切断，以得到至少两个极片分段，至少两个所述夹送机构能够分别夹持至少两个所述极片分段并拉开相邻两个所述极片分段之间的距离以形成所述断裂缝；

贴胶机构，能够将作为所述连接件的胶带粘贴于所述阴极极片的至少一侧并覆盖所述断裂缝，以将所述至少两个极片分段连接形成一体。

上述电芯制造设备，所制得的电芯不仅能够有效地抑制析锂现象产生。而且，在进行卷绕之前，第一隔膜与阴极极片复合形成第一复合料带，第二隔膜与阳极极片复合形成第二复合料带。如此，可减少进入卷绕装置的料带的数量，从而避免在卷绕过程中极片与隔膜的相对位置发生波动，保证所制得的电芯中各膜层具有较高的对齐度且不易错位，并方便控制张力以利于设备提速。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型较佳实施例中的电芯沿垂直于卷绕轴线的方向的截面示意图；

图2为图1所示电芯位于弯折区的部分阴极极片的展开示意图；

图3为本实用新型另一个实施例中的电芯沿垂直于卷绕轴线的方向的截面示意图；

图4为本实用新型较佳实施例中电芯制造设备的结构示意图；

图5为图4所示电芯制造设备中极片处理装置的结构示意图；

图6为本实用新型另一个实施例中电芯制造设备的结构示意图；

图7为图6所示电芯制造设备中极片处理机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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；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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，本实用新型提供了一种电池及电芯100。其中，电池包括壳体(图未示)及电芯100，电芯100收容于壳体且壳体内填充有电解液。而且，一个电池的壳体内，可以同时收容一个或多个电芯100。

电芯100包括阴极极片110、阳极极片120及隔膜130，隔膜130位于相邻的阴极极片110与阳极极片120之间，用于将阴极极片110与阳极极片120隔开以避免短路。在制备电芯100时，阴极极片110、阳极极片120及隔膜130先进行层叠，再经卷绕压制便可形成扁平结构。

针对不同型号的电芯100，阴极极片110、阳极极片120及隔膜130的相对位置可存在差异。譬如，本实施例中的阴极极片110、阳极极片120均为一个，隔膜130为两个，其中一个隔膜130衬于最下方，其上层叠阴极极片110，阴极极片110上设置另一个隔膜130，阳极极片120则层叠于第二个隔膜130上。显然，在其他实施例中，譬如图3所示，阴极极片110与阳极极片120的位置可对调。

进一步的，电芯100具有平直区101及位于平直区101两端的弯折区102。平直区101是指扁平结构的电芯100中具有平行结构的区域，即在平直区101内的阴极极片110、阳极极片120及隔膜130处于相互基本平行的状态，位于平直区101的每层阴极极片110、阳极极片120及隔膜130的表面均大致为平面。弯折区102是指扁平结构的电芯100中具有弯折结构的区域，即在该弯折区102内的阴极极片110、阳极极片120及隔膜130均弯折，每层阴极极片110、阳极极片120及隔膜130的表面均为曲面。

如背景技术中所述，阴极极片110上涂覆有由锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂等形成的正极活性物质层，而阳极极片120上则涂覆有由石墨、硅等形成的负极活性物质层。申请人经研究发现，位于弯折区102的阴极极片110、阳极极片120在弯折过程中容易导致各自的活性物质脱落，称之为“掉粉”。尤其是阳极极片120上的负极活性物质的脱落，将导致阳极极片120的负极活性物质层的嵌锂位少于其相邻的阴极极片110的正极活性物质层能够提供的锂离子数量，进而导致由正极活性物质层脱嵌的锂离子将无法等量的嵌入负极活性物质层。因此，电池在充电时，一般会在电芯100的弯折区102发生析锂现象。

对应的，由于平直区101的阴极极片110、阳极极片120在电芯100的成型过程中无需进行弯折，几乎不会产生“掉粉”，故平直区101内阳极极片120的负极活性物质层的嵌锂位，能够与其相邻的阴极极片110的正极活性物质层能够提供的锂离子数量保持较好的匹配。因此，电芯100的平直区101一般不会发生析锂现象。

析锂会对电芯100及电池产生一系列的不利影响，故需要抑制电芯100，尤其是弯折区102析锂现象的发生。

请一并参阅图2，在本实用新型较佳实施例的电芯100中，至少部分位于弯折区102的阴极极片110形成有沿宽度方向延伸的断裂缝103，断裂缝103将所在的阴极极片110分割成至少两个极片分段(图未标)，至少两个极片分段通过连接件140连接形成一体。

断裂缝103能够将阴极极片110断开，由于断裂缝103对应的区域不存在正极活性物质层，不存在锂离子，故位于弯折区102的阴极极片110上能够脱嵌的锂离子的数量将显著减少。因此，即使相邻的阳极极片120在弯折过程中发生了“掉粉”，但由于阴极极片110可脱嵌的锂离子的数量也同样减少，故也能避免阳极极片120的负极活性物质层的嵌锂位远少于相邻的阴极极片110的正极活性物质层能够提供的锂离子数量，从而能够降低或避免析锂现象的发生。

具体在本实施例中，至少部分位于弯折区102的所述阳极极片120与断裂缝103对应的位置形成有第二断裂缝(图未示)。

同样的，阳极极片120对应第二断裂缝的位置不存在负极活性物质。因此，当阳极极片120在电芯100的弯折区102进行弯折时，能够有效地避免负极活性物质“掉粉”，从而避免所制得的电芯100中夹杂较多的粉末杂质，有利于提升电芯100的品质。

虽然，第二断裂缝的存在会在一定程度上减少位于弯折区102的阳极极片120上负极活性物质的含量，从而导致嵌锂位的数量减少。但是，在不形成第二断裂缝的情况下，这部分减少的负极活性物质在弯折时一般也会从阳极极片120的表面脱落。而且，第二断裂缝的存在能够减小阳极极片120弯折时的阻力，能够一定程度上避免第二断裂缝以外的其他部分发生“掉粉”。也就是说，第二断裂缝所导致的负极活性物质的损失相较于常规情况实际上是减少的。因此，第二断裂缝的设置还能够在一定程度上抑制析锂现象的发生。

连接件140为绝缘部件，能够将分割成的至少两个极片分段连接形成一体，从而避免卷绕过程中阴极极片110发生移位，有助于提升电芯100的稳定性及可靠性。具体在本实施例中，连接件140为粘接于阴极极片110的至少一侧，并覆盖断裂缝103的胶带。

胶带可与相邻的两个极片分段连接，从而将两个极片分段连接形成一体。胶带可以粘接于阴极极片110的一侧，也可粘接于阴极极片110的相对两侧。本实施例中，为了提升可靠性，阴极极片110的两侧均粘接有胶带。胶带的数量一般与断裂缝103的数量对应，譬如，阴极极片110上形成有两个断裂缝103，则胶带需设置有四个。而且，每个胶带都沿断裂缝103的延伸方向，即阴极极片110的宽度方向进行贴附。

阴极极片110每绕经一次弯折区102能够形成一个弯折部(图未标)，阴极极片110由卷绕起始端到卷绕末端形成有多个弯折部。卷绕起始端指的是开始进行卷绕的一端，一般位于电芯100的中心，卷绕末端则位于电芯100的外侧。理论上，位于弯折区102的每层阴极极片110，即每个弯折部均形成断裂缝103，则能够最大限度的避免析锂现象的发生，但这将导致电芯100成型工艺复杂，制造成本升高。

因此，在本实施例中，阴极极片110由卷绕起始端到卷绕末端的第一个弯折部上形成断裂缝103。上述第一个弯折部位于电芯100的一端(图1所示的左端)，指的是位于弯折区102且最靠近电芯100中心的一层阴极极片110。在弯折过程中，越靠近电芯100中心的极片的弯折程度越大，故活性物质脱落最为严重，析锂现象也最为明显。因此，在弯折区102的最内层的阴极极片110上形成断裂缝103，可以显著减少最内层的阴极极片110与相邻阳极极片120之间的析锂现象，从而在工艺最简化的前提下，减轻或避免电芯100的析锂现象。

极片分段的数量由断裂缝103的数量决定。譬如，一个断裂缝103可分割出两个极片分段，两个断裂缝103可分割出三个极片分段，以此类推。通常，针对阴极极片110在弯折区102进行多次弯折的情况，阴极极片110由卷绕起始端到卷绕末端的前两个或前四个或前六个弯折部上均形成有断裂缝103。

断裂缝103的具体数量可根据阴极极片110的弯折次数进行调整。当阴极极片110的前两个弯折部上均形成有断裂缝103时，在电芯100左右两端的弯折区102内，由内向外的第一层阴极极片110形成有断裂缝103；当阴极极片110的前四个弯折部上均形成有断裂缝103时，在电芯100左右两端的弯折区102内，由内向外的前两层阴极极片110形成有断裂缝103；而当阴极极片110的前六个弯折部上均形成有断裂缝103时，在电芯100左右两端的弯折区102内，由内向外的前三层阴极极片110形成有断裂缝103。如此，可使得对析锂现象的抑制效果进一步提升。

上述电芯100及电池，由于至少部分位于弯折区102的阴极极片110形成有断裂缝103，而断裂缝103对应的区域不存在正极活性物质层，不存在锂离子，故位于弯折区102的阴极极片110上能够脱嵌的锂离子的数量将显著减少。析锂现象一般发生于电芯100的弯折区102，因为弯折会造成阳极极片120上的负极活性物质层发生脱落，导致阳极极片120上的嵌锂位减少，进而导致从阴极极片110上脱嵌的锂离子无法等量的嵌入阳极极片120中。但是，由于上述电芯100位于弯折区102的阴极极片110上能够脱嵌的锂离子的数量也显著减少，故能够获得电子并形成锂单质的锂离子数量也将显著减少。因此，上述电芯100及电池能够有效地抑制析锂现象产生。

请参阅图4，本实用新型还提供一种电芯制造设备200，该电芯制造设备200用于制备图1所示的电芯100。其中，电芯制造设备200包括第一放料装置210、极片处理装置220、第二放料装置230、隔膜放料装置240及卷绕装置250。

第一放料装置210用于提供阴极极片110；第二放料装置230用于提供阳极极片120；隔膜放料装置240用于在相邻的阴极极片110与阳极极片120之间设置隔膜130。第一放料装置210、第二放料装置230及隔膜放料装置240的数量根据所要加工的电芯100的结构确定。具体在本实施例中，阴极极片110、阳极极片120均为一个，隔膜130为两个。因此，第一放料装置210、第二放料装置230分别设置一个，而隔膜放料装置240则设置两个。

第一放料装置210、第二放料装置230及隔膜放料装置240均可采用放卷轴的形式，从而实现阴极极片110、阳极极片120及隔膜130的连续放料。

卷绕装置250包括卷针机构251。其中，卷针机构251能够将阳极极片120、阴极极片110及隔膜130卷绕成电芯100。卷绕得到的电芯100大致呈圆柱形或椭圆形，经过压制后可得到扁平结构。该扁平结构的电芯100具有平直区101及弯折区102。其中，电芯100的具体构造及平直区101及弯折区102的定义已在前文进行详细描述，故在此不再赘述。

在本实施例中，卷绕装置250还包括转盘252，多个卷针机构251设置于转盘252，转盘252转动可带动多个卷针机构251依次转移至能够获得阳极极片120、阴极极片110及隔膜130的位置。

转盘252可以连接电机等驱动机构，并能够在驱动机构的驱使下每次转动一定角度。在前一个电芯100卷绕完毕后，转盘252旋转并将下一个卷针机构251旋转至卷绕工位(即，能够获得阳极极片120、阴极极片110及隔膜130的位置)；接着，该下一个卷针机构251伸出并获得阳极极片120、阴极极片110及隔膜130；待前一个电芯100从料带末端切断后，下一个卷针机构251便可进行卷绕以进行下一个电芯100的制备。以此类推，多个卷针机构251能够交替进入卷绕工位并进行电芯卷绕，从而能够提升生产节拍以减少等待时间，进而提升生产效率。

在阴极极片110进入卷绕装置250之前，还需要由极片处理装置220进行处理。具体的，极片处理装置220能够在阴极极片110的预设区域形成断裂缝103并设置连接件140，断裂缝103将所在的阴极极片110分割成至少两个极片分段，至少两个极片分段通过连接件140连接形成一体。

而且，在卷绕得到的电芯100中，阴极极片110的预设区域位于弯折区102。也就是说，在所制得的电芯100中，位于弯折区102的至少部分阴极极片110具有断裂缝103。如前所述，由于断裂缝103对应的区域不存在正极活性物质层，不存在锂离子，故位于弯折区102的阴极极片110上能够脱嵌的锂离子的数量将显著减少。因此，经电芯制造设备200所制得的电芯100能够降低或避免析锂现象的发生。

具体在本实施例中，电芯制造设备200还包括第二极片处理装置(图未示)，第二极片处理装置用于在阳极极片120与预设区域对应的区域形成第二断裂缝。

第二极片处理装置的结构可与极片处理装置220的结构完全相同。如前所述，通过在阳极极片120形成第二断裂缝，能够有效地避免负极活性物质“掉粉”，从而有利于提升电芯100的品质。而且，第二断裂缝的设置还能够在一定程度上抑制析锂现象的发生。

连接件140为绝缘部件，能够将分割成的至少两个极片分段连接形成一体，从而避免卷绕过程中阴极极片110发生移位。具体在本实施例中，连接件140为粘接于阴极极片110的至少一侧，并覆盖断裂缝103的胶带。

请一并参阅图5，在本实施例中，极片处理装置220包括夹送机构221、切割机构222及贴胶机构223。

夹送机构221为至少两个，每个夹送机构221均能够夹持并输送阴极极片110。切割机构222设于相邻两个夹送机构221之间，每个切割机构222能够将阴极极片110切断，以得到至少两个极片分段。至少两个极片分段能够由不同的夹送机构221夹持并沿输送方向进行输送。而且，至少两个夹送机构221能够驱使所夹持的极片分段沿输送方向输送不同的距离，从而使相邻两个极片分段之间形成断裂缝103。具体的，不同的夹送机构221之间可以通过形成速度差，从而将各自所夹持的极片分段的距离拉开，以形成断裂缝103。

需要指出的是，在其他实施例中，切割机构222还可以采用凸模与凹模配合的方式对阴极极片110进行冲切，能够在阴极极片110上切除具有一定宽度的废料，从而在将阴极极片110切断的同时便可自然形成断裂缝103。如此，每个夹送机构221均可保持匀速，无需通过夹送机构221将极片分段之间的距离拉开。

具体在本实施例中，夹送机构221为三个，切割机构222为两个，每相邻两个夹送机构221之间均设置一个切割机构222。阴极极片110经过极片处理装置200的处理后，可在阴极极片110形成两个断裂缝103并得到三个极片分段，每个极片分段分别由一个夹送机构221夹持。

贴胶机构223能够将作为连接件140的胶带粘贴于阴极极片110的至少一侧并覆盖断裂缝103，以将至少两个极片分段连接形成一体。贴胶机构223同样设置于相邻两个夹送机构221之间，贴胶机构223与切割机构222成对存在。更具体的，贴胶机构223位于与其成对的切割机构222的下游端。

具体在本实施例中，贴胶机构223在阴极极片110的两侧均粘贴胶带，以提升可靠性。

下面结合附图对极片处理装置220的工作过程进行描述：

为了便于下面的描述，阴极极片110输送方向的上游端到下游端(图5从下到上)的三个夹送机构221分别称为第一个、第二个及第三个夹送机构221；两个切割机构222分别称为第一个及第二个切割机构222；两个贴胶机构223分别称为第一个及第二个贴胶机构223；得到的三个极片分段分别称为第一个、第二个及第三个极片分段；

待阴极极片110进入极片处理装置220后，极片输送方向上的第一个切割机构222将第一个夹送机构221与第二个夹送机构221之间的阴极极片110切断，而第二个切割机构222将第二个夹送机构221与第三个夹送机构221之间的阴极极片100切断，得到三个极片分段；第一个夹送机构221、第二个夹送机构221及第三个夹送机构221分别夹持三个极片分段并朝向下游输送。其中，第一个夹送机构221的输送速度小于第二个夹送机构221的输送速度，而第二个夹送机构221的输送速度小于第三个夹送机构221的输送速度。因此，第一个极片分段向下游移动的距离小于第二个极片分段向下游移动的距离，而第二个极片分段向下游移动的距离小于第三个极片分段向下游移动的距离。如此，三个极片分段之间的距离被拉开，形成两个断裂缝103。

进一步的，断裂缝103形成后，两个贴胶机构223分别在两个断裂缝103的两侧粘贴胶带。具体的，第一个贴胶机构223贴胶带将第一个极片分段与第二个极片分段粘接，而第二个贴胶机构223则贴胶带将第二个极片分段与第三个极片分段粘接，从而将三个极片分段连接成一体。

极片处理装置220能够在阴极极片110上形成更多的断裂缝103。如此，便可使多个位于弯折区102的阴极极片110上具有断裂缝103，从而进一步抑制析锂现象的发生。当需要在阴极极片110形成更多的断裂缝103时，可增加夹送机构221、切割机构222及贴胶机构223的数量，使得切割机构222及贴胶机构223的数量与所需形成的断裂缝103的数量一致即可。

具体在本实施例中，每个夹送机构221均包括夹辊，且每个夹送机构221的夹辊的转速可单独调节。通过调节夹辊的转速，可对每个夹送机构221的输送速度进行调节。如此，可使不同的夹送机构221之间形成速度差，从而将各自所夹持的极片分段的距离拉开以形成断裂缝103。夹辊的速度调节更方便，且夹辊所占空间更小，有利于使夹送机构221的结构更紧凑。

需要指出的是，也可通过对夹送机构221的夹辊的启动及停止的时机进行控制，来达到将各自所夹持的极片分段的距离拉开的目的。此外，在其他实施例中，夹送机构221还可通过夹板往复移动来实现对阴极极片110的夹持及输送，并通过对夹板的移动速度及启停时机进行控制，来达到将各自所夹持的极片分段的距离拉开的目的。

为了使阴极极片110及阳极极片120顺利进入卷绕装置250，在本实施例中，电芯制造设备200还包括极片入料装置260，极片入料装置260用于将阴极极片110及阳极极片120插入卷针机构251内。

具体的，极片入料装置260内可设置夹辊，通过夹辊夹持并驱动极片，便可将极片插入对应的卷针机构251。极片入料装置260的数量与极片的数量一致，譬如，本实施例中的阴极极片110及阳极极片120均为一个，则极片入料装置260设置有两个，分别用于阴极极片110及阳极极片120的入料。

上述电芯制造设备200，所制得的电芯100具有弯折区102及平直区101，且至少部分位于弯折区102的阴极极片110形成有断裂缝103。断裂缝103对应的区域不存在正极活性物质层，不存在锂离子，故位于弯折区102的阴极极片110上能够脱嵌的锂离子的数量将显著减少。因此，所制得的电芯100能够有效地抑制析锂现象产生。而且，上述电芯制造设备200能够实现电芯100的连续制备，效率较高。

请一并参阅图6，本实用新型还提供另一种电芯制造设备300，该电芯制造设备300同样能够用于制备图1所示的电芯100。其中，电芯制造设备300包括第一放料装置310、第二放料装置320及卷绕装置330。

第一放料装置310包括阴极放卷机构311、极片处理机构312、第一隔膜放卷机构313及第一复合机构314。其中，阴极放卷机构311用于提供阴极极片110，第一隔膜放卷机构313用于放卷第一隔膜131，第一复合机构314能够接收阴极极片110及第一隔膜131并进行复合，以得到第一复合料带400。

具体在本实施例中，第一复合机构314包括上压辊(图未标)及下压辊(图未标)，阴极极片110及第一隔膜131能够穿过上压辊与下压辊之间。

上压辊及下压辊均能够绕自身的轴线转动，且其中一个与驱动组件连接，能够主动旋转。阴极极片110及第一隔膜131穿过时，上压辊与下压辊配合能够将阴极极片110及第一隔膜131夹紧。随着上压辊及下压辊转动，阴极极片110及第一隔膜131被压合成型得到第一复合料带400。其中，上压辊及下压辊可采用热压辊，从而使得第一复合料带400热压成型。显然，第一复合料带400也可冷压成型。

第二放料装置320包括阳极放卷机构321、第二隔膜放卷机构322及第二复合机构323。其中，阳极放卷机构321用于提供阳极极片120，第二隔膜放卷机构322用于放卷第二隔膜132，第二复合机构323能够接收阳极极片120及第二隔膜132并进行复合，以得到第二复合料带500。第二复合机构323的结构可与第一复合机构314完全相同，故在此不再赘述。

需要指出的是，第二隔膜放卷机构322可与第一隔膜放卷机构313的结构完全相同，第一隔膜131及第二隔膜132均是指电芯100中的隔膜130。为了便于区分，特将第一复合料带400及第二复合料带500中的隔膜分别称为第一隔膜131及第二隔膜132。第一隔膜131及第二隔膜132为绝缘膜，能够起到防止短路的作用。

此外，第一放料装置310还包括极片处理机构312，极片处理机构312能够在阴极极片110的预设区域形成断裂缝103并设置连接件140，断裂缝103将所在的阴极极片110分割成至少两个极片分段，至少两个极片分段通过连接件140连接形成一体。也就是说，阴极极片110上形成断裂缝103后，由连接件140将断裂缝103的两侧相连，从而能够使阴极极片110与第一隔膜131顺利进行复合。而且，在得到的第一复合料带400中，其阴极极片110的预设区域形成有断裂缝103。

卷绕装置330包括卷针机构331，卷针机构331能够将第一复合料带400及第二复合料带500卷绕成电芯100。卷绕得到的电芯100大致呈圆柱形或椭圆形，经过压制后可得到扁平结构。该扁平结构的电芯100具有平直区101及弯折区102。其中，阴极极片110上的预设区域位于弯折区。电芯100的具体构造及平直区101及弯折区102的定义已在前文进行详细描述，故在此不再赘述。

可见，在所制得的电芯100中，位于弯折区102的至少部分阴极极片110具有断裂缝103。因此，经电芯制造设备300所制得的电芯100也能够降低或避免析锂现象的发生。

极片处理机构312的结构与上述实施例中极片处理装置220的结构相同。具体请一并参阅图7，在本实施例中，极片处理机构312包括夹送机构3121、切割机构3122及贴胶机构3123

夹送机构3121为至少两个，每个夹送机构3121均能够夹持并输送阴极极片110。切割机构3122设于相邻两个夹送机构3121之间，每个切割机构3122能够将阴极极片110切断，以得到至少两个极片分段。至少两个极片分段能够由不同的夹送机构3121夹持并沿输送方向进行输送。而且，至少两个夹送机构3121能够驱使所夹持的极片分段沿输送方向输送不同的距离，从而使相邻两个极片分段之间形成断裂缝103。具体的，不同的夹送机构3121之间可以通过形成速度差，从而将各自所夹持的极片分段的距离拉开，以形成断裂缝103。

具体在本实施例中，夹送机构3121为三个，切割机构3122为两个，每相邻两个夹送机构3121之间均设置一个切割机构3122。阴极极片110经过极片处理装置200的处理后，可在阴极极片110形成两个断裂缝103并得到三个极片分段，每个极片分段分别由一个夹送机构3121夹持。

贴胶机构3123能够将作为连接件140的胶带粘贴于阴极极片110的至少一侧并覆盖断裂缝103，以将至少两个极片分段连接形成一体。贴胶机构3123同样设置于相邻两个夹送机构3121之间，贴胶机构3123与切割机构3122成对存在。更具体的，贴胶机构3123位于与其成对的切割机构3122的下游端。

具体在本实施例中，贴胶机构3123在阴极极片110的两侧均粘贴胶带，以提升可靠性。

此外，上述电芯制造设备300中的阴极放卷机构311、阳极放卷机构321、第一隔膜放卷机构313(第二隔膜放卷机构322)及卷绕装置330分别与上述电芯制造设备200中第一放料装置210、第二放料装置220、隔膜放料装置240及卷绕装置250的结构相同，故在此不再赘述。

上述电芯制造设备300，所制得的电芯100不仅能够有效地抑制析锂现象产生。而且，在进行卷绕之前，第一隔膜131与阴极极片110复合形成第一复合料带400，第二隔膜132与阳极极片120复合形成第二复合料带500。如此，可减少进入卷绕装置330的料带的数量，从而避免在卷绕过程中极片与隔膜的相对位置发生波动，保证所制得的电芯100中各膜层具有较高的对齐度且不易错位，并方便控制张力以利于设备提速。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种电芯，包括阴极极片、阳极极片及位于相邻的所述阴极极片与所述阳极极片之间的隔膜，所述阴极极片、所述阳极极片及所述隔膜经卷绕压制形成扁平结构，所述电芯具有平直区及位于所述平直区两端的弯折区，其特征在于，至少部分位于所述弯折区的所述阴极极片形成有沿宽度方向延伸的断裂缝，所述断裂缝将所在的所述阴极极片分割成至少两个极片分段，至少两个所述极片分段通过连接件连接形成一体。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述阴极极片每绕经一次所述弯折区能够形成一个弯折部，所述阴极极片由卷绕起始端到卷绕末端形成有多个所述弯折部，且由所述卷绕起始端到所述卷绕末端的第一个所述弯折部上形成有所述断裂缝。

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，由所述卷绕起始端到所述卷绕末端的前两个或前四个或前六个所述弯折部上均形成有所述断裂缝。

4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述连接件为粘接于所述阴极极片的至少一侧，并覆盖所述断裂缝的胶带。

5.根据权利要求1至4任一项所述的电芯，其特征在于，至少部分位于所述弯折区的所述阳极极片与所述断裂缝对应的位置形成有第二断裂缝。

6.一种电池，其特征在于，包括壳体及如上述权利要求1至5任一项所述的电芯，所述电芯收容于所述壳体且所述壳体内填充有电解液。

7.一种电芯制造设备，其特征在于，包括：

第一放料装置，用于提供阴极极片；

极片处理装置，能够在所述阴极极片的预设区域形成断裂缝并设置连接件，所述断裂缝将所在的所述阴极极片分割成至少两个极片分段，至少两个所述极片分段通过所述连接件连接形成一体；

第二放料装置，用于提供阳极极片；

隔膜放料装置，用于在相邻的所述阴极极片与所述阳极极片之间设置隔膜；

卷绕装置，包括卷针机构，所述卷针机构能够将所述阳极极片、所述阴极极片及所述隔膜卷绕成电芯；

其中，所述电芯能够被压制成具有平直区及弯折区的扁平结构，所述预设区域位于所述弯折区。

8.根据权利要求7所述的电芯制造设备，其特征在于，所述极片处理装置包括：

至少两个夹送机构，每个所述夹送机构均能够夹持并输送所述阴极极片；

设于相邻两个所述夹送机构之间的切割机构，每个所述切割机构能够将所述阴极极片切断，以得到至少两个极片分段，至少两个所述夹送机构能够分别夹持至少两个所述极片分段并拉开相邻两个所述极片分段之间的距离以形成所述断裂缝；

贴胶机构，能够将作为所述连接件的胶带粘贴于所述阴极极片的至少一侧并覆盖所述断裂缝，以将所述至少两个极片分段连接形成一体。

9.根据权利要求7所述的电芯制造设备，其特征在于，还包括第二极片处理装置，所述第二极片处理装置用于在所述阳极极片与所述预设区域对应的区域形成第二断裂缝。

10.一种电芯制造设备，其特征在于，包括：

第一放料装置，包括阴极放卷机构、极片处理机构、第一隔膜放卷机构及第一复合机构，所述阴极放卷机构用于提供阴极极片，所述极片处理机构能够在所述阴极极片的预设区域形成断裂缝并设置连接件，所述断裂缝将所在的所述阴极极片分割成至少两个极片分段，至少两个所述极片分段通过所述连接件连接形成一体，所述第一隔膜放卷机构用于放卷第一隔膜，所述第一复合机构能够接收所述阴极极片及所述第一隔膜并进行复合，以得到第一复合料带；

第二放料装置，包括阳极放卷机构、第二隔膜放卷机构及第二复合机构，所述阳极放卷机构用于提供阳极极片，所述第二隔膜放卷机构用于放卷第二隔膜，所述第二复合机构能够接收所述阳极极片及所述第二隔膜并进行复合，以得到第二复合料带；

卷绕装置，包括卷针机构，所述卷针机构能够将所述第一复合料带及所述第二复合料带卷绕成电芯；

其中，所述电芯能够被压制成具有平直区及弯折区的扁平结构，所述预设区域位于所述弯折区。

11.根据权利要求10所述的电芯制造设备，其特征在于，所述极片处理机构包括：

至少两个夹送机构，每个所述夹送机构均能够夹持并输送所述阴极极片；

设于相邻两个所述夹送机构之间的切割机构，每个所述切割机构能够将所述阴极极片切断，以得到至少两个极片分段，至少两个所述夹送机构能够分别夹持至少两个所述极片分段并拉开相邻两个所述极片分段之间的距离以形成所述断裂缝；

贴胶机构，能够将作为所述连接件的胶带粘贴于所述阴极极片的至少一侧并覆盖所述断裂缝，以将所述至少两个极片分段连接形成一体。

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