CN218568937U

CN218568937U - 极片组合件及电芯

Info

Publication number: CN218568937U
Application number: CN202222216766.6U
Authority: CN
Inventors: 袁文兵; 阳成海; 何伊; 谢继春
Original assignee: Zhuhai Cosmx Battery Co Ltd
Current assignee: Zhuhai Cosmx Battery Co Ltd
Priority date: 2022-08-22
Filing date: 2022-08-22
Publication date: 2023-03-03
Anticipated expiration: 2032-08-22

Abstract

本说明书实施方式提供一种极片组合件及电芯。所述极片组合件包括：第一极片和隔膜，所述第一极片包括相对于所述第一极片的纵长方向的多个周向侧面，所述隔膜连续包裹所述多个周向侧面。隔膜连续包裹多个周向侧面，可以提高隔膜和第一极片之间结合的稳定性，在第一极片与其他极片复合时候，可以提高极片之间的隔离效果，提高安全性。

Description

极片组合件及电芯

技术领域

本说明书中涉及电池技术领域，具体涉及一种极片组合件及电芯。

背景技术

相关技术中通常采用正极片与负极片堆叠的方式形成电芯。其中，正极片和负极片之间采用隔膜隔开。为了保证隔膜能够将正极片和负极片完全隔开，隔膜尺寸相对较大，至少超过正极片或者负极片。然而，由于隔膜厚度比薄，超出部分容易发生翻折等形态变化，进而导致隔膜无法有效的将正极片和负极片隔开，影响电芯的安全使用。

实用新型内容

有鉴于此，本说明书多个实施方式致力于提供一种极片组合件及电芯，有利于提高安全性。

本说明书实施方式提供一种极片组合件，包括：第一极片和隔膜，所述第一极片包括相对于所述第一极片的纵长方向的多个周向侧面，所述隔膜连续包裹所述多个周向侧面。

本说明书实施方式提供一种电芯，包括层叠设置的极片组合件和第二极片，所述极片组合件采用上述任一实施方式所述的极片组合件。

本说明书实施方式提供的极片组合件及电芯，由于隔膜连续包裹多个周向侧面，可以提高隔膜和第一极片之间结合的稳定性，在第一极片与其他极片复合时候，可以提高极片之间的隔离效果，提高安全性。

附图说明

图1所示为一实施方式提供的极片组合件的结构示意图。

图2所示为一实施方式提供的极片组合件的结构示意图。

图3所示为一实施方式提供的第一极片和隔膜的结构示意图。

图4所示为一实施方式提供的极片组合件的结构示意图。

图5所示为一实施方式提供的极片组合件的结构示意图。

图6所示为一实施方式提供的电芯的结构示意图。

图7所示为一实施方式提供的电芯的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合说明书部分实施方式中的附图，对本说明书部分实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅是本说明书一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本说明书中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本说明书的范围。

本说明书实施方式提供一种极片组合件100。所述极片组合件100可以包括：第一极片110和隔膜120，第一极片110包括相对于第一极片110的纵长方向的多个周向侧面111，隔膜120连续包裹多个周向侧面111。

请一并参阅图1、图2和图3。为了便于理解极片组合件100的结构，图3中示意了第一极片110和隔膜120组装过程中的结构示意图。在一些实施方式中，第一极片110可以为长条状。例如，第一极片110可以为长方体结构。请参阅图1，带箭头的直线示意的方向为图示中第一极片110的纵长方向。第一极片110在纵长方向上的尺寸可以大于第一极片110在宽度方向上的尺寸；第一极片110在纵长方向上的尺寸，可以大于第一极片110在厚度方向的上尺寸。可以理解，极片组合件100中第一极片110的纵长方向、隔膜120的纵长方向以及极片组合件100的纵长方向为同一方向。

在一些实施方式中，第一极片110可以包括集流体和设置在集流体表面的第一活性物质层。第一活性物质层可以位于集流体相对设置的两个表面。第一极片110的厚度方向可以是第一极片110中集流体和第一活性物质层层叠的方向。第一极片110可以为正极片；或者，第一极片110可以为负极片。

在一些实施方式中，第一极片110可以用于形成卷绕电芯。则，第一极片110的宽度方向可以对应卷绕电芯的轴向。第一极片110的纵长方向的表面形成卷绕电芯的周向面。

请参阅图1。在一些实施方式中，第一极片110的纵长方向可以平行于第一极片110的相对于纵长方向的多个周向侧面111。以第一极片110的形状为长方体为例，第一极片110的周向侧面111为四个，第一极片110还包括两个端面，第一极片110的纵长方向与端面相交。

请参阅图1、图2和图3。在一些实施方式中，隔膜120连续包裹多个周向侧面111。隔膜120围绕第一极片110的四周。隔膜120可以为一体结构，隔膜120在第一极片110的多个周向侧面111外围连续延伸，包裹第一极片110的多个周向侧面111。包裹第一极片110多个周向侧面111的隔膜120的形状可以根据第一极片110的形状和实际需要设置。

在一些实施方式中，隔膜120在纵长方向的尺寸可以大于第一极片110在纵长方向的尺寸。此时，隔膜120可以从第一极片110的纵长方向的两端伸出。或者，隔膜120在纵长方向的尺寸可以等于第一极片110在纵长方向的尺寸。

请参阅图1和图3。在一些实施方式中，隔膜120可以露出第一极片110相对于纵长方向的端面。此时，第一极片110沿着纵长方向的投影与隔膜120沿着纵长方向的投影无交叠。

请参阅图1和图2。在一些实施方式中，隔膜120连续包裹多个周向侧面111，第一极片110沿着纵长方向的投影位于隔膜120沿着纵长方向的投影内。隔膜120可以与多个周向侧面111中的部分周向侧面111接触；或者，隔膜120可以与各周向侧面111均接触。

在一些实施方式中，第一极片110包括集流体和与集流体层叠设置的第一活性物质层。隔膜120在第一活性物质层上的正投影可以完全覆盖第一活性物质层。

本说明书实施方式提供的极片组合件100，由于隔膜120连续包裹多个周向侧面111，可以提高隔膜120和第一极片110之间结合的稳定性，降低隔膜120露出第一极片110的概率；在第一极片110与其他极片复合时候，可以提高极片之间的隔离效果，提高安全性；由于隔膜120连续包裹多个周向侧面111，围绕四周的方式有利于减小隔膜120的尺寸，减小极片组合件100的整体尺寸，提高电池能量密度。

在一些实施方式中，至少一个周向侧面111与隔膜120相间隔。可以是多个周向侧面111与隔膜120相间隔；或者，可以是仅有一个周向侧面111与隔膜120相间隔；或者，可以是各周向侧面111均与隔膜120相间隔。相间隔的周向侧面111与隔膜120之间可以为空隙，未填充其他结构。

请参阅图1和图2。在一些实施方式中，沿着第一极片110的宽度方向，至少一个周向侧面111与隔膜120相间隔。在宽度方向上，第一极片110的多个周向侧面111可以与隔膜120相间隔；或者，在宽度方向上，第一极片110的部分周向侧面111可以与隔膜120相间隔。多个周向侧面111与隔膜120相间隔，各周向侧面111与隔膜之间的间隔可以相同；或者，至少部分周向侧面111与隔膜之间的间隔可以不同。可以理解，在宽度方向上与隔膜120相间隔的周向侧面111与宽度方向相交。以第一极片110的形状为长方体为例，第一极片110包括两个与宽度方向相交的周向侧面111，至少一个周向侧面111与隔膜120相间隔可以是两个周向侧面111均与隔膜120相间隔；或者，可以是一个周向侧面111与隔膜120相间隔。图2中示意出了第一极片110的两个宽度方向上的周向侧面111与隔膜120相间隔的情况。两个周向侧面111与隔膜120之间的间隔分别为记作L₁和L₂。L₁和L₂可以相同；或者，L₁和L₂可以不同。

在一些实施方式中，第一极片110与隔膜120之间的间隔记作L，0≤L≤5mm。第一极片110与隔膜120相间隔，有利于降低极片组合件100的制备难度；第一极片110与隔膜120之间的间隔大于0，小于或等于5mm，有利于降低极片组合件100的整体尺寸的同时降低工艺难度。可以理解，在其他实施方式中，第一极片110与隔膜120之间的间隔可以为0，相应的，第一极片110与隔膜120相接触。有利于降低极片组合件100的尺寸，提升极片组合件100和电芯10的能量密度。

在一些实施方式中，第一极片110与隔膜120之间的间隔记作L，0≤L≤3mm。有利于降低极片组合件100中的无效空间，提高隔膜120对第一极片110的约束效果，提高极片组合件100结构的稳定性和能量密度。进一步的，0≤L≤1mm。

在一些实施方式中，沿着第一极片110的宽度方向，第一极片110与隔膜120的距离可以小于或等于5mm。可以理解，第一极片110与隔膜120的间隔可以为0，此时在宽度方向上第一极片110与隔膜120相接触。

在一些实施方式中，至少一个周向侧面111与隔膜120相接触。

在一些实施方式中，沿着第一极片110的宽度方向，至少一个周向侧面111与隔膜120相接触。周向侧面111与隔膜120相接触有降低极片组合件100整体尺寸。

在一些实施方式中，沿着第一极片110的厚度方向，至少一个周向侧面111与隔膜120相接触。

在一些实施方式中，沿着第一极片110的厚度方向，各周向侧面111与隔膜120相接触。

请参阅图3、图4和图5。在一些实施方式中，沿着第一极片110的周向，隔膜120具有首端121和尾端122，首端121与尾端122在第一极片110的周向上存在交叠。可以理解，隔膜120的周向与第一极片110的周向相同。隔膜120的首端121与尾端122在第一极片110的周向上存在交叠，相应的，连续包裹第一极片110的多个周向侧面111的隔膜120在周向上围绕第一极片110的周数大于一。有利于在周向上实现连续包裹第一极片110的同时提高包裹的稳定性，降低制备难度。隔膜120可以包括沿着第一极片110的周向相邻的交叠区域123和非交叠区域。为了便于理解，图5中虚线框中示意出了交叠区域123。可以理解，交叠区域123的厚度大于非交叠区域的厚度。

在一些实施方式中，首端121与尾端122在第一极片110的周向上存在交叠，首端121与尾端122的连接方式可以是首端121和尾端122直接搭接；或者，可以是首端121和尾端122通过胶粘连接；或者，可以是通过热压的方式实现固定连接。针对首端121与尾端122的连接方式在此不加以限定，只要首端121与尾端122在第一极片110的周向上存在交叠即可。

在一些实施方式中，隔膜120的首端121和尾端122沿着第一极片110的厚度方向的投影存在交叠。首端121和尾端122可以对应第一极片110的纵长方向和宽度方向限定的周向侧面111交叠。可以理解，第一极片110的宽度可以大于第一极片110的厚度，第一极片110的纵长方向和宽度方向限定的周向侧面111尺寸相对较大，有利于降低形成交叠区域123的难度和提高极片组合件100结构的稳定性。

在一些实施方式中，隔膜120的首端121和尾端122沿着第一极片110的宽度方向的投影存在交叠。

在一些实施方式中，沿着第一极片110的周向，首端121具有首端端面，尾端具有尾端端面，尾端端面为隔膜120的外表面的部分；沿着第一极片110的周向，隔膜120包括相邻的交叠区域123和非交叠区域，沿着尾端端面靠近首端端面的方向，交叠区域位于尾端端面和首端端面之间，交叠区域的厚度大于位于非交叠区域的厚度。

在一些实施方式中，首端121与尾端122交叠区域123的宽度为1mm-3mm。有利于首端121与尾端122交叠的同时，减小交叠区域123的尺寸，降低极片组合件100整体厚度。

在一些实施方式中，沿着第一极片110的宽度方向，隔膜120的尺寸为30mm-150mm。

请参阅图5。在一些实施方式中，沿着第一极片110的周向，首端121与尾端122的交叠区域123与第一极片110相间隔。交叠区域123的隔膜120的厚度大于其他区域隔膜120的厚度，沿着第一极片110的周向交叠区域123与第一极片110相间隔，则交叠区域123与第一极片110沿着第一极片110的厚度方向的投影可以无交叠。有利于降低极片组合件100的厚度。

在一些实施方式中，沿着第一极片110的厚度方向，隔膜120的首端121可以位于隔膜120的尾端122和第一极片110之间。隔膜120的首端121可以位于第一极片110的表面。

请参阅图4和图5。在一些实施方式中，极片组合件100还可以包括：连接于第一极片110的第一极耳210，第一极耳210自周向侧面111伸出隔膜120。隔膜120至少对应第一极耳210的位置可以设置有缺口，从而将第一极耳210露出。

本说明书实施方式提供一种电芯10。所述电芯10可以包括层叠设置的极片组合件100和第二极片300，极片组合件100可以采用上述任一实施方式所述的极片组合件100。

在一些实施方式中，极片组合件100和第二极片300层叠设置，相应的，形成隔膜120、第一极片110、隔膜120和第二极片300依次排布的结构；或者，形成第二极片300、隔膜120、第一极片110和隔膜120依次排布的结构。以隔膜120、第一极片110、隔膜120和第二极片300依次排布为例，隔膜120、第一极片110、隔膜120和第二极片300可以依次重复排布，或者说以隔膜120、第一极片110、隔膜120和第二极片300为一个单元，该单元在层叠方向上重复排布。可以理解，一个单元中至少位于第一极片110两侧的隔膜120为一体的隔膜120，连续包裹第一极片110的多个周向侧面111。

在一些实施方式中，电芯10可以包括多个极片组合件100和第二极片300，极片组合件100和第二极片300依次层叠设置，极片组合件100可以采用上述任一实施方式所述的极片组合件100。

在一些实施方式中，第二极片300与第二极耳220连接。第二极片可以包括集流体和设置在集流体表面的第二活性物质层。第二活性物质层可以位于集流体相对设置的两个表面。第二极片300可以为正极片，相应的，第一极片110为负极片；或者，第一极片110可以为正极片，第二极片300为负极片。

请参阅图6和图7。图7对应图6中沿着AA线的剖视结构示意图。图6中带箭头的直线a示意电芯10的轴向，相应的，电芯10的轴向对应于用于形成电芯10的第一极片的宽度方向。在一些实施方式中，电芯10具有卷绕形状，第一极片110的宽度方向为电芯10的轴向。极片组合件100和第二极片300层叠后卷绕，形成具有卷绕形状的电芯10。第一极片110的宽度方向对应电芯10的轴向，第一极片110相对于纵长方向的周向侧面111中，纵长方向和宽度方向限定的周向侧面111用于形成电芯10的周向面，纵长方向和厚度方向限定的周向侧面111用于形成电芯10中垂直于轴向的端面。电芯10可以具有一个极片组合件100和一个第二极片300。或者，电芯10可以包括多个第一极片110组合件100和多个第二极片300，极片组合件100和第二极片300依次层叠后卷绕。

请参阅图7。在一些实施方式中，第一极片110的宽度小于第二极片300的宽度。可以理解，极片组合件100的宽度大于第一极片110的宽度，相较于将宽度较大的第二极片300设置在隔膜120内，采用将宽度较小的第一极片110设置在隔膜120内，有利于减小电芯10的尺寸。

在一些实施方式中，电芯10可以为锂离子电芯。

在一些实施方式中，电芯10为锂离子电芯，第一极片110为正极片。

在一些实施方式中，第一极片110为正极片，第二极片300为负极片，正极片的宽度小于负极片的宽度。电芯可以为锂离子电芯，正极片的宽度小于负极片的宽度，有利于减弱电芯的析锂情况，降低电芯短路风险，提高电芯安全性。

本说明书中的多个实施方式本身均着重于强调与其他实施方式不同的部分，各实施方式之间可以相互对照解释。所属领域技术人员基于一般的技术常识对本说明书中的多个实施方式的任意组合均涵盖于本说明书的揭示范围内。

以上实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式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。

以上所述仅为本说明书中的部分实施方式而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本说明书的公开范围之内。

Claims

1.一种极片组合件，其特征在于，包括：第一极片和隔膜，所述第一极片包括相对于所述第一极片的纵长方向的多个周向侧面，所述隔膜连续包裹所述多个周向侧面。

2.根据权利要求1所述的极片组合件，其特征在于，至少一个所述周向侧面与所述隔膜相间隔。

3.根据权利要求1所述的极片组合件，其特征在于，所述第一极片与所述隔膜之间的间隔记作L，0≤L≤5mm。

4.根据权利要求1所述的极片组合件，其特征在于，沿着所述第一极片的周向，所述隔膜具有首端和尾端，所述首端与所述尾端在所述第一极片的周向上存在交叠。

5.根据权利要求4所述的极片组合件，其特征在于，所述首端与所述尾端的交叠区域的宽度为1mm-3mm。

6.根据权利要求4所述的极片组合件，其特征在于，沿着所述第一极片的周向，所述首端与所述尾端的交叠区域与所述第一极片相间隔。

7.根据权利要求1所述的极片组合件，其特征在于，还包括：连接于所述第一极片的第一极耳，所述第一极耳自所述周向侧面伸出所述隔膜。

8.一种电芯，其特征在于，包括层叠设置的极片组合件和第二极片，所述极片组合件采用权利要求1-7中任一项所述的极片组合件。

9.根据权利要求8所述的电芯，其特征在于，所述电芯具有卷绕形状，所述第一极片的宽度方向为所述电芯的轴向。

10.根据权利要求8所述的电芯，其特征在于，所述第一极片的宽度小于所述第二极片的宽度。

11.根据权利要求10所述的电芯，其特征在于，所述电芯为锂离子电芯，所述第一极片为正极片。