CN219716891U - 一种复合料带、电芯及电芯制备设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种复合料带、电芯及电芯制备设备。该复合料带包括层叠设置的第一隔膜、第一极片和第二隔膜，第一隔膜与第一极片之间具有第一胶层，第一胶层包括沿第一隔膜的长度方向间隔布设的多个第一粘胶部；第二隔膜与第一极片之间具有第二胶层，第二胶层包括沿第二隔膜的长度方向间隔布设的多个第二粘胶部。如此，在相邻两个第一粘胶部之间的区域第一隔膜与第一极片二者是可以分离的，从而使得第一极片的膨胀应力能够沿其长度方向进行释放；同理，在相邻两个第二粘胶部之间的区域第二隔膜与第一极片二者是可以分离的，从而第一极片的膨胀应力能够沿其长度方向进行释放，大大降低第一极片产生褶皱的风险，大大提高电池的安全性能。

Description

一种复合料带、电芯及电芯制备设备

技术领域

本实用新型涉及电芯制备技术领域，特别是涉及一种复合料带、电芯及电芯制备设备。

背景技术

电芯是电池的关键部件，可采用复合卷绕工艺成型。在复合卷绕工艺中，首先，利用过辊辊压复合的方式将负极极片与两层隔膜进行复合，形成负极极片两侧分别贴附一层隔膜的复合料带；然后再将复合料带与正积极片进行卷绕形成电芯。一般地，隔膜朝向负极极片的一面为带胶面，从而隔膜通过其带胶面与负极极片粘接成一体。

然而，电芯在后续进行化成或充放电等过程中，由于隔膜与负极极片粘合成一个整体，负极极片产生的膨胀无法释放，导致负极极片褶皱严重，容易发生短路，进而对电池的安全造成不利影响。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术中电芯在后续进行化成或充放电等过程中，由于隔膜与负极极片粘合成一个整体，负极极片产生的膨胀无法释放，导致负极极片褶皱严重，进而对电池的安全造成不利影响的问题，提供一种改善上述缺陷的复合料带、电芯及电芯制备设备。

一种复合料带，包括依次层叠设置的第一隔膜、第一极片和第二隔膜，所述第一隔膜与所述第一极片之间具有第一胶层，所述第一胶层包括沿所述第一隔膜的长度方向间隔布设的多个第一粘胶部；所述第二隔膜与所述第一极片之间具有第二胶层，所述第二胶层包括沿所述第二隔膜的长度方向间隔布设的多个第二粘胶部。

在其中一个实施例中，各个所述第一粘胶部和各个所述第二粘胶部沿所述第一极片的长度方向间隔布设。

在其中一个实施例中，各个所述第一粘胶部和各个所述第二粘胶部在所述第一极片的长度方向上彼此交替布设。

在其中一个实施例中，每一所述第一粘胶部在所述第一隔膜的长度方向上的尺寸为1mm至5mm，每相邻两个所述第一粘胶部之间的间隙为48mm至52mm。

在其中一个实施例中，每一所述第一粘胶部的厚度为0.5μm至1.5μm。

在其中一个实施例中，每一所述第二粘胶部在所述第二隔膜的长度方向上的尺寸为1mm至5mm，每相邻两个所述第二粘胶部之间的间隙为48mm至52mm。

在其中一个实施例中，每一所述第二粘胶部的厚度为0.5μm至1.5μm。

一种电芯，至少由第二极片和如上任一实施例中所述的复合料带卷绕形成。

在其中一个实施例中，所述电芯的周向轮廓呈扁平状。

一种用于制备如上任一实施例中所述的电芯的电芯制备设备，包括：

涂布装置，用于在所述第一隔膜上涂布形成所述第一胶层，且在所述第二隔膜上涂布形成所述第二胶层；

辊压复合装置，用于将涂布有所述第一胶层的所述第一隔膜、所述第一极片和涂布有所述第二胶层的所述第二隔膜进行辊压复合，以形成所述复合料带；及

卷绕装置，用于对所述第二极片和所述复合料带进行卷绕。

上述复合料带、电芯及电芯制备设备，当复合料带卷绕形成电芯时，由于第一隔膜通过间隔布设的各个第一粘胶部粘接在第一极片的一侧，因此在相邻两个第一粘胶部之间的区域第一隔膜与第一极片二者是可以分离的，从而使得第一极片因膨胀而产生的膨胀应力能够沿其长度方向进行释放，大大降低第一极片产生褶皱的风险；同理，由于第二隔膜通过间隔布设的各个第二粘胶部粘接在第一极片的另一侧，因此在相邻两个第二粘胶部之间的区域第二隔膜与第一极片二者是可以分离的，从而第一极片因膨胀而产生的膨胀应力能够沿其长度方向进行释放，大大降低第一极片产生褶皱的风险，进而降低了发生短路的风险，大大提高电池的安全性能。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中第一隔膜的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中第二隔膜的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中复合料带的结构示意图；

图4为现有技术中电芯产生褶皱的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例中电芯的结构示意图；

图6为本实用新型一实施例中辊压复合装置辊压形成复合料带的结构示意图。

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至图3，本实用新型一实施例提供了一种复合料带40，包括依次层叠设置的第一隔膜10、第一极片30和第二隔膜20。该第一隔膜10与第一极片30之间具有第一胶层(图未标)，该第一胶层包括沿第一隔膜10的长度方向X1间隔布设的多个第一粘胶部11。第二隔膜20与第一极片30之间具有第二胶层(图未标)，第二胶层包括沿第二隔膜20的长度方向X2间隔布设的多个第二粘胶部21。可选地，第一粘胶部11和第二粘胶部21可采用PVDF(聚偏二氟乙烯)。当然，在其它实施例中，第一粘胶部11和第二粘胶部21也可采用其它类型的粘接剂，只要能够实现粘接功能即可，在此不作限定。

如此，当复合料带40卷绕形成电芯时，由于第一隔膜10通过间隔布设的各个第一粘胶部11粘接在第一极片30的一侧，因此在相邻两个第一粘胶部11之间的区域第一隔膜10与第一极片30二者是可以分离的，从而使得第一极片30因膨胀而产生的膨胀应力能够沿其长度方向进行释放，大大降低第一极片30产生褶皱的风险；同理，由于第二隔膜20通过间隔布设的各个第二粘胶部21粘接在第一极片30的另一侧，因此在相邻两个第二粘胶部21之间的区域第二隔膜20与第一极片30二者是可以分离的，从而第一极片30因膨胀而产生的膨胀应力能够沿其长度方向进行释放，大大降低第一极片30产生褶皱的风险，进而降低了发生短路的风险，大大提高电池的安全性能。

具体到实施例中，各个第一粘胶部11和各个第二粘胶部21沿第一极片30的长度方向间隔布设，即第一极片30分别与第一隔膜10和第二隔膜20的连接点不重叠，更加有利于释放第一极片30的膨胀应力，进一步降低第一极片30产生褶皱的风险。

进一步地，各个第一粘胶部11和各个第二粘胶部21在第一极片30的长度方向上彼此交替布设，从而有利于使得第一隔膜10与第二隔膜20对第一极片30的限制程度较为一致，进一步降低第一极片30产生褶皱的风险。

可选地，每一第一粘胶部11在第一隔膜10的长度方向X1上的尺寸为1mm至5mm，例如为1mm、2mm、3mm、4mm或5mm等。每相邻两个第一粘胶部11之间的间隙为48mm至52mm，例如为48mm、49mm、50mm、51mm或52mm等。如此，该尺寸设置一方面方便在第一隔膜10上涂布形成各个第一粘胶部11；另一方面能够起到将第一隔膜10粘接至第一极片30上并能够提供足够的空间释放第一极片30的膨胀应力。

可选地，每一第一粘胶部11的厚度为0.5μm至1.5μm，即1±0.5μm。

可选地，每一第二粘胶部21在第二隔膜20的长度方向X2上的尺寸为1mm至5mm，例如为1mm、2mm、3mm、4mm或5mm等。每相邻两个第二粘胶部21之间的间隙为48mm至52mm，例如为48mm、49mm、50mm、51mm或52mm等。如此，该尺寸设置一方面方便在第二隔膜20上涂布形成各个第二粘胶部21；另一方面能够起到将第二隔膜20粘接至第一极片30上并能够提供足够的空间释放第一极片30的膨胀应力。

可选地，每一第二粘胶部21的厚度为0.5μm至1.5μm，即1±0.5μm。

基于上述复合料带40，本实用新型还提供一种电芯。该电芯至少由第二极片和如上任一实施例中所述的复合料带40卷绕形成。需要说明的是，该第一极片30可以是负极极片，第二极片则为正极极片。当然，在其它实施例中，第一极片30也可以是正极极片，第二极片则为负极极片。

具体到实施例中，电芯的周向轮廓呈扁平状。在现有技术中，请参见图4所示，由于极片和隔膜整面粘紧，导致极片膨胀而产生的膨胀应力无法向电芯宽度方向上的两端释放，导致极片产生褶皱B。与此不同的是，在本申请的实施例中，请参见图5所示，当第一极片30产生膨胀时，由于第一极片30与第一隔膜10上的间隔布设的各个第一粘胶部11粘接，还与第二隔膜20上的间隔布设的第二粘胶部21粘接，从而第一极片30产生的膨胀应力会向电芯宽度方向上的两端释放，并且位于电芯宽度方向上的两端的各层料带之间存在空间，因此能够避免第一极片30产生褶皱。

基于上述电芯，本申请还提供一种用于制备该电芯的电芯制备设备。该电芯制备设备包括涂布装置、辊压复合装置及卷绕装置。

该涂布装置用于在第一隔膜10上涂布形成第一胶层，即在第一隔膜10的一侧表面上涂布形成沿第一隔膜10的长度方向间隔布设的多个第一粘胶部11。该涂布装置还用于在第二隔膜20上涂布形成第二胶层，即在第二隔膜20的一侧表面上涂布形成沿第二隔膜20的长度方向间隔布设的多个第二粘胶部21。需要说明的是，涂布装置可采用现在技术中的间歇式涂布机，只要能够在第一隔膜10和第二隔膜20上进行间歇式涂布即可，在此不作限定。

辊压复合装置用于将涂布有第一胶层的第一隔膜10、第一极片30和涂布有第二胶层的第二隔膜20进行辊压复合，使得第一隔膜10通过第一粘胶部11粘接在第一极片30的一侧，第二隔膜20通过第二粘胶部21粘接在第一极片30的另一侧，以形成复合料带40。由于采用间歇式涂布方式在第一隔膜10上形成间隔布设的多个第一粘胶部11，采用间歇式涂布方式在第二隔膜20上形成间隔布设的多个第二粘胶部21。

卷绕装置用于对第二极片和上述复合料带40进行卷绕，以形成电芯。需要说明的是，卷绕装置可采用现在技术中的卷绕机，只要能够实现复合料带40与第二极片的复合即可，在此不作限定。

请参见图6所示，具体到实施例中，辊压复合装置包括两个平行且彼此相对布设的复合辊100，两个复合辊100之间形成供第一隔膜10、第一极片30和第二隔膜20穿过的复合通道。两个复合辊100共同向由复合通道穿过的第一隔膜10、第一极片30和第二隔膜20施加压力，使得第一隔膜10通过第一粘胶部11与第一极片30粘贴复合，第二隔膜20通过第二粘胶部21与第一极片30粘贴复合。需要说明的是，辊压复合装置可采用现在技术中的辊压复合机，只要能够实现第一隔膜10、第一极片30和第二隔膜20的复合即可，在此不作限定。

可选地，辊压复合装置在对第一隔膜10、第一极片30和第二隔膜20进行辊压复合时，第一隔膜10和第二隔膜20的走带张力为200±50克力(gf)，第一极片30的走带张力为500±200克力(gf)，两个复合辊100之间的压力为0.3±0.1T。

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 (10)

1.一种复合料带，其特征在于，包括依次层叠设置的第一隔膜(10)、第一极片(30)和第二隔膜(20)，所述第一隔膜(10)与所述第一极片(30)之间具有第一胶层，所述第一胶层包括沿所述第一隔膜(10)的长度方向间隔布设的多个第一粘胶部(11)；所述第二隔膜(20)与所述第一极片(30)之间具有第二胶层，所述第二胶层包括沿所述第二隔膜(20)的长度方向间隔布设的多个第二粘胶部(21)。

2.根据权利要求1所述的复合料带，其特征在于，各个所述第一粘胶部(11)和各个所述第二粘胶部(21)沿所述第一极片(30)的长度方向间隔布设。

3.根据权利要求2所述的复合料带，其特征在于，各个所述第一粘胶部(11)和各个所述第二粘胶部(21)在所述第一极片(30)的长度方向上彼此交替布设。

4.根据权利要求1所述的复合料带，其特征在于，每一所述第一粘胶部(11)在所述第一隔膜(10)的长度方向上的尺寸为1mm至5mm，每相邻两个所述第一粘胶部(11)之间的间隙为48mm至52mm。

5.根据权利要求1所述的复合料带，其特征在于，每一所述第一粘胶部(11)的厚度为0.5μm至1.5μm。

6.根据权利要求1所述的复合料带，其特征在于，每一所述第二粘胶部(21)在所述第二隔膜(20)的长度方向上的尺寸为1mm至5mm，每相邻两个所述第二粘胶部(21)之间的间隙为48mm至52mm。

7.根据权利要求1所述的复合料带，其特征在于，每一所述第二粘胶部(21)的厚度为0.5μm至1.5μm。

8.一种电芯，其特征在于，至少由第二极片和如权利要求1至7任一项所述的复合料带(40)卷绕形成。

9.根据权利要求8所述的电芯，其特征在于，所述电芯的周向轮廓呈扁平状。

10.一种用于制备如权利要求8或9所述的电芯的电芯制备设备，其特征在于，包括：

涂布装置，用于在所述第一隔膜(10)上涂布形成所述第一胶层，且在所述第二隔膜(20)上涂布形成所述第二胶层；

辊压复合装置，用于将涂布有所述第一胶层的所述第一隔膜(10)、所述第一极片(30)和涂布有所述第二胶层的所述第二隔膜(20)进行辊压复合，以形成所述复合料带(40)；及

卷绕装置，用于对所述第二极片和所述复合料带(40)进行卷绕。