CN218867150U - 刀片电池的极片组件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及锂电池技术领域，尤其是涉及一种刀片电池的极片组件，包括多个正极片及多个负极片，多个正极片及多个负极片沿着预设方向相互交替堆叠，且任意相邻的正极片及负极片之间设置有绝缘隔膜；任意相邻的正极片与负极片均具有重叠区域，且至少正极片的重叠区域的边部和/或负极片的重叠区域的边部涂覆有绝缘热熔胶层。可见，当多个极片堆叠完成并热压整平后，上述的绝缘热熔胶层会熔化，相邻的正、负极片会粘接在一起，极片不易窜动，而且不在绝缘隔膜上涂胶，大大提升锂离子的脱嵌速率，降低内阻。此外，即使正、负极片的边沿的毛刺刺破绝缘隔膜，上述的绝缘热熔胶层也能够抵挡住毛刺，使得正、负极片不会发生电连接，更加安全、可靠。

Description

刀片电池的极片组件

技术领域

本申请涉及锂电池技术领域，尤其是涉及一种刀片电池的极片组件。

背景技术

目前，锂离子电池具有能量密度高，电压平台高，循环寿命高，绿色环保的优点，其中锂电池极片是电芯的核心结构，采用叠片工艺所生产的电芯，安全性能、能量密度以及工艺控制优势均高于卷绕工艺，目前生产电芯的过程中，主要是采用正、负极片相互交替排布，并且两者之间设置涂胶的绝缘隔膜，以绝缘并粘合两者，但是这种结构存在以下的问题：第一、绝缘隔膜上大面积的胶层会阻碍锂离子的传输，也即降低了锂离子的脱嵌速率，内阻高；第二、正、负极片在生产过程中，其边缘会产生切割毛刺，在后期堆叠、组装的过程中，会刺破绝缘隔膜，导致正、负极片电连接的问题发生，引起安全隐患。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种刀片电池的极片组件，在一定程度上解决了现有技术中存在的现有的叠片工艺所生产的电芯，其锂离子的脱嵌速率低，内阻高，此外，极片的毛刺容易刺破隔膜，导致正、负极片电连接的技术问题。

本申请提供了一种刀片电池的极片组件，包括：多个正极片以及多个负极片，多个所述正极片以及多个所述负极片沿着预设方向相互交替堆叠，且任意相邻的所述正极片以及所述负极片之间设置有绝缘隔膜；

任意相邻的所述正极片与所述负极片均具有重叠区域，且至少所述正极片的重叠区域的边部和/或所述负极片的重叠区域的边部涂覆有绝缘热熔胶层。

在上述技术方案中，进一步地，所述正极片的重叠区域沿着所述正极片的长度方向延伸，且沿着所述正极片的重叠区域的长度方向，所述正极片的重叠区域的相对的两侧边部均涂覆有所述绝缘热熔胶层。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述正极片包括正极片本体以及正极耳，且沿着所述正极片本体的长度方向，所述正极耳形成于所述正极片本体的一侧；

所述正极片本体的沿其长度方向的两侧部以及所述正极耳的靠近所述正极片本体的一侧均涂覆有所述绝缘热熔胶层。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述负极片的重叠区域沿着所述负极片的长度方向延伸，且沿着所述负极片的重叠区域的长度方向，所述负极片的重叠区域的靠近所述负极片的极耳的一侧边部涂覆有所述绝缘热熔胶层。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述负极片包括负极片本体以及所述负极耳，且沿着所述负极片本体的长度方向，所述负极耳形成于所述负极片本体的一侧；

沿着所述负极片本体的长度方向，所述负极片本体的靠近所述负极耳的一侧以及所述负极耳的靠近所述负极片本体的一侧均涂覆有所述绝缘热熔胶层。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述负极耳的靠近所述负极片本体的一侧涂覆有增强胶层，且沿着所述负极片的长度方向，所述增强胶层与所述负极片本体所涂覆的绝缘热熔胶层间隔设置。

在上述任一技术方案中，进一步地，沿着所述负极片的长度方向，所述增强胶层的宽度为5mm±1mm；所述增强胶层的厚度为10μ m-15μm；沿着所述负极片的长度方向，所述增强胶层与所述负极片本体所涂覆的绝缘热熔胶层之间的间隙为1mm。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述负极片的不包含其负极耳部分的长度为300mm-600mm，且沿着所述负极片的长度方向，所述负极片的重叠区域的边部所涂覆的绝缘热熔胶层的宽度为6mm± 1mm；所述负极片的重叠区域的边部所涂覆的绝缘热熔胶层的厚度为 80μm-100μm；

所述正极片的不包含其正极耳部分的长度为300mm-600mm，且沿着所述正极片的长度方向，所述正极片的重叠区域的边部所涂覆的绝缘热熔胶层的宽度为8mm±1mm；所述正极片的重叠区域的边部所涂覆的绝缘热熔胶层的厚度为80μm-100μm。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提出了一种新型生产锂电池电芯的极片组件的工艺，无需在绝缘隔膜上大面积涂胶，而是在正极片的重叠区域的边部和/或负极片的重叠区域的边部涂覆绝缘热熔胶层，当多个极片堆叠完成并热压整平后，相邻的正、负极片会粘接在一起，更加牢固，极片不易窜动，而且不在绝缘隔膜上涂胶，那么将大大提升锂离子的脱嵌速率，降低内阻。

除此之外，由于在正极片的重叠区域的边部和/或负极片的重叠区域的边部涂覆绝缘热熔胶层，即使正、负极片的边沿的毛刺刺破绝缘隔膜，上述的绝缘热熔胶层也能够抵挡住毛刺，使得正、负极片不会发生电连接，更加安全、可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请实施例提供的正极片和负极片叠合的示意图；

图2为本申请实施例提供的正极片的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的负极片的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的刀片电池的极片组件的部分结构示意图。

附图标记：

1-正极片，11-正极片本体，12-正极耳，2-负极片，21-负极片本体，22-负极耳，3-增强胶层，4-绝缘热熔胶层，5-绝缘隔膜。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。

基于本申请中的实施例，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例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参照图1至图4描述根据本申请一些实施例所述的刀片电池的极片组件。

参见图1至图4所示，本申请的实施例提供了一种刀片电池的极片组件，包括：多个正极片1以及多个负极片2，多个正极片1以及多个负极片2沿着预设方向相互交替堆叠，且任意相邻的正极片1 以及负极片2之间设置有绝缘隔膜5；

任意相邻的正极片1与负极片2均具有重叠区域，且至少正极片 1的重叠区域的边部和/或负极片2的重叠区域的边部涂覆有绝缘热熔胶层4，也就是说，分三种情况：第一种情况、至少正极片1的重叠区域的边部涂覆有绝缘热熔胶层4；第二种情况、至少负极片2的重叠区域的边部涂覆均有绝缘热熔胶层4；第三种情况、至少正极片 1的重叠区域的边部和负极片2的重叠区域的边部均涂覆有绝缘热熔胶层4，根据实际需要选择。

基于以上描述的结构可知，本实施例提出了一种新型生产锂电池电芯的极片组件的工艺，无需在绝缘隔膜5上大面积涂胶，而是在正极片1的重叠区域的边部和/或负极片2的重叠区域的边部涂覆绝缘热熔胶层4，当多个极片堆叠完成并热压整平后，相邻的正、负极片 2会粘接在一起，更加牢固，极片不易窜动，而且不在绝缘隔膜5上涂胶，那么将大大提升锂离子的脱嵌速率，降低内阻。

除此之外，由于在正极片1的重叠区域的边部和/或负极片2的重叠区域的边部涂覆绝缘热熔胶层4，即使正、负极片2的边沿的毛刺刺破绝缘隔膜5，上述的绝缘热熔胶层4也能够抵挡住毛刺，使得正、负极片2不会发生电连接，更加安全、可靠。

在该实施例中，优选地，如图1和图2所示，根据现有极片的生产工艺，极片一般是由一卷极片经过一段一段的切割所形成的，那么主要在沿着极片的长度方向的相对的两侧部会产生毛刺，因而按照下述定义的位置去涂覆绝缘热熔胶层4较为合适，具体地，正极片1的重叠区域沿着正极片1的长度方向延伸，且沿着正极片1的重叠区域的长度方向也即沿着正极片1的长度方向，正极片1的重叠区域的相对的两侧边部均涂覆有绝缘热熔胶层4。

进一步，优选地，如图2所示，正极片1包括正极片本体11以及正极耳12，且沿着正极片本体11的长度方向，正极耳12形成于正极片本体11的一侧；

正极片本体11的沿其长度方向的两侧部以及正极耳12的靠近正极片本体11的一侧均涂覆有绝缘热熔胶层4。

且优选地，正极片本体11呈长方形，对应地，沿其长度方向的相对的两侧部均涂覆的绝缘热熔胶层4，也即形成的两个绝缘热熔胶层4均具有长方形结构，且此长方形结构的长度方向与正极片本体 11的宽度方向相一致，此长方形结构的宽度方向与正极片本体11的长度方向相一致；正极耳12具有方形结构，且形成于正极片本体11 的一侧部的中心位置处，其靠近正极片本体11的一侧也涂覆有绝缘热熔胶层4，此绝缘热熔胶层4和正极片本体11上的绝缘热熔胶层4 形成了类T形结构。

基于前述，且优选地，正极片1的正极片本体11的长度为 300mm-600mm，且沿着正极片1的长度方向，正极片本体11上的远离正极耳12的一侧所涂覆的绝缘热熔胶层4的宽度为8mm±1mm，正极片本体11上的靠近正极耳12的一侧连同正极耳12上所涂覆的绝缘热熔胶层4的总宽度为8mm±1mm，且厚度均为80μm-100μm。

在该实施例中，优选地，如图1和图3所示，在负极片2的上述位置涂覆绝缘热熔胶层4的原因和前述的正极片1的涂覆绝缘热熔胶层4的原因相同，也即根据现有极片的生产工艺，极片一般是由一卷极片经过一段一段的切割所形成的，那么在沿着极片的长度方向的相对的两侧部会产生毛刺，因而按照下述定义的位置去涂覆绝缘热熔胶层4较为合适，具体地，负极片2的重叠区域沿着负极片2的长度方向延伸，且沿着负极片2的重叠区域的长度方向也即沿着正极片1 的长度方向，负极片2的重叠区域的靠近负极片2的极耳的一侧边部涂覆有绝缘热熔胶层4。

进一步，优选地，如图3所示，负极片2包括负极片本体21以及负极耳22，且沿着负极片本体21的长度方向，负极耳22形成于负极片本体21的一侧；

沿着负极片本体21的长度方向，负极片本体21的靠近负极耳 22的一侧涂覆有绝缘热熔胶层4。

且优选地，负极片本体21呈长方形，对应地，沿其长度方向的一侧部涂覆有绝缘热熔胶层4，所形成的绝缘热熔胶层4具有长方形结构，且此长方形结构的长度方向与负极片本体21的宽度方向相一致，且此长方形结构的长度方向与负极片本体21的长度方向相一致；负极耳22具有方形结构，且形成于负极片本体21的一侧部的中心位置处，其靠近负极片本体21的一侧也涂覆有绝缘热熔胶层4，此绝缘热熔胶层4和前述的负极片本体21上的绝缘热熔胶层4形成了类 T形结构。

基于前述，且优选地，负极片2的负极片本体21的长度为 300mm-600mm，且沿着负极片2的长度方向，负极片本体21上连同负极耳22上所涂覆的绝缘热熔胶层4的总宽度为6mm±1mm，厚度为80μm-100μm；

在该实施例中，优选地，如图3所示，负极耳22的靠近负极片本体21的一侧涂覆有增强胶层3，且沿着负极片2的长度方向，增强胶层3与负极片本体21所涂覆的绝缘热熔胶层4间隔设置。

根据以上描述的结构可知，由于在负极耳22的靠近负极片本体 21的一侧涂覆增强胶层3，能够增加负极耳22的强度，不易发生褶皱(注意：无论是在多个极片放置在叠片机堆叠的过程中，还是在前期极片生产时的涂布也即将活性物质涂布到箔材上面的过程中，在增强胶层3的增强作用下，负极耳22均不会出现褶皱、倾斜等问题)，因而其可设计得非常薄，尤其可做到4.5μm，无需像现有技术中只能做到6μm，这样能够增加电芯的能量密度，符合锂电池发展的新趋势。

此外，沿着负极片2的长度方向，增强胶层3与负极片本体21 所涂覆的绝缘热熔胶层4间隔设置，可有效避免两种料相互渗透的问题，且优选地，沿着负极片2的长度方向，增强胶层3与负极片本体 21所涂覆的绝缘热熔胶层4之间的间隙为1mm。

进一步，优选地，增强胶层3为丙烯酸共聚物与碳材料的混合物，能够满足增加负极耳22的强度的作用。

进一步，优选地，沿着负极片2的长度方向，增强胶层3的宽度为5mm±1mm；增强胶层3的厚度为10μm-15μm。

在该实施例中，优选地，绝缘热熔胶是由热熔胶以及绝缘材料的粉末混合形成，这样能够保证当多个极片叠装在一起后，热压成型时，绝缘热熔胶会熔化，从而将相邻的极片粘接在一起，此外，绝缘材料则能够起到绝缘的作用，避免毛刺刺穿绝缘隔膜5导致的电连接的问题发生。

进一步，优选地，绝缘热熔胶是由热熔胶以及陶瓷粉末混合形成，热熔胶起到高温熔化粘接的作用，陶瓷粉末则具有较好的绝缘性能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种刀片电池的极片组件，其特征在于，包括：多个正极片以及多个负极片，多个所述正极片以及多个所述负极片沿着预设方向相互交替堆叠，且任意相邻的所述正极片以及所述负极片之间设置有绝缘隔膜；

任意相邻的所述正极片与所述负极片均具有重叠区域，且至少所述正极片的重叠区域的边部和/或所述负极片的重叠区域的边部涂覆有绝缘热熔胶层。

2.根据权利要求1所述的刀片电池的极片组件，其特征在于，所述正极片的重叠区域沿着所述正极片的长度方向延伸，且沿着所述正极片的重叠区域的长度方向，所述正极片的重叠区域的相对的两侧边部均涂覆有所述绝缘热熔胶层。

3.根据权利要求2所述的刀片电池的极片组件，其特征在于，所述正极片包括正极片本体以及正极耳，且沿着所述正极片本体的长度方向，所述正极耳形成于所述正极片本体的一侧；

所述正极片本体的沿其长度方向的两侧部以及所述正极耳的靠近所述正极片本体的一侧均涂覆有所述绝缘热熔胶层。

4.根据权利要求2所述的刀片电池的极片组件，其特征在于，所述负极片的重叠区域沿着所述负极片的长度方向延伸，且沿着所述负极片的重叠区域的长度方向，所述负极片的重叠区域的靠近所述负极片的负极耳的一侧边部涂覆有所述绝缘热熔胶层。

5.根据权利要求4所述的刀片电池的极片组件，其特征在于，所述负极片包括负极片本体以及所述负极耳，且沿着所述负极片本体的长度方向，所述负极耳形成于所述负极片本体的一侧；

沿着所述负极片本体的长度方向，所述负极片本体的靠近所述负极耳的一侧以及所述负极耳的靠近所述负极片本体的一侧均涂覆有所述绝缘热熔胶层。

6.根据权利要求5所述的刀片电池的极片组件，其特征在于，所述负极耳的靠近所述负极片本体的一侧涂覆有增强胶层，且沿着所述负极片的长度方向，所述增强胶层与所述负极片本体所涂覆的绝缘热熔胶层间隔设置。

7.根据权利要求6所述的刀片电池的极片组件，其特征在于，沿着所述负极片的长度方向，所述增强胶层的宽度为5mm±1mm；所述增强胶层的厚度为10μm-15μm；沿着所述负极片的长度方向，所述增强胶层与所述负极片本体所涂覆的绝缘热熔胶层之间的间隙为1mm。

8.根据权利要求1所述的刀片电池的极片组件，其特征在于，所述负极片的不包含其负极耳部分的长度为300mm-600mm，且沿着所述负极片的长度方向，所述负极片的重叠区域的边部所涂覆的绝缘热熔胶层的宽度为6mm±1mm；所述负极片的重叠区域的边部所涂覆的绝缘热熔胶层的厚度为80μm-100μm；

所述正极片的不包含其正极耳部分的长度为300mm-600mm，且沿着所述正极片的长度方向，所述正极片的重叠区域的边部所涂覆的绝缘热熔胶层的宽度为8mm±1mm；所述正极片的重叠区域的边部所涂覆的绝缘热熔胶层的厚度为80μm-100μm。

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