CN220021220U - 叠片芯包和电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种叠片芯包和电池，在叠片芯包厚度方向上，叠片芯包包括正极片、负极片以及位于正极片和负极片之间的隔膜，在正极片、负极片和隔膜的至少一端，隔膜的边缘与负极片的边缘齐平，隔膜的边缘超出正极片的边缘。通过负极片与隔膜预先复合、断切，无需控制隔膜与负极片之间的overhang尺寸，在正极片与负极隔膜复合片复合过程控制隔膜与正极片之间的overhang尺寸，能够实现高精度控制和高效率堆叠，有利于提高极片定位精度低，避免出现overhang尺寸不良。

Description

叠片芯包和电池

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体设计叠片芯包和电池。

背景技术

现有方形电池的芯包制作工艺采用两种工艺：卷绕工艺和叠片工艺。相较于卷绕工艺，采用叠片工艺制备的芯包在结构稳定性、空间利用率等方面均更占优势。但叠片工艺仍存在很大的缺陷，例如，相关技术中将极片提前与隔膜制作复合片再通过卷绕方式制作芯包，该工艺对复合片位置的定位要求非常高，容易出现overhang尺寸不良问题，加大了制造的难度。

因此，亟需提供一种新的叠片芯包和电池，来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种叠片芯包和电池，可以改善相关技术中的叠片芯包的极片定位精度低，容易出现overhang尺寸不良的技术问题。

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种叠片芯包，在所述叠片芯包的厚度方向上，所述芯包包括正极片、负极片以及位于所述正极片和所述负极片之间的隔膜，在所述正极片、所述负极片和所述隔膜的至少一端，所述隔膜的边缘与所述负极片的边缘齐平，且所述隔膜的边缘超出所述正极片的边缘。

在一实施例中，所述叠片芯包包括堆叠设置的多个叠片单元，每一所述叠片单元包括一个所述正极片和一个负极隔膜复合片，所述负极隔膜复合片包括一个所述负极片以及位于所述负极片相对两侧的两层隔膜；

其中，所述两层隔膜中的其中一层位于所述正极片和所述负极片之间，所述两层隔膜中的另外一层位于所述负极片与相邻的所述叠片单元中的所述正极片之间。

在一实施例中，所述隔膜的边缘超出所述正极片的边缘的尺寸大于0.1毫米且小于5毫米。

在一实施例中，所述隔膜的边缘超出所述正极片的边缘的尺寸大于1毫米且小于3毫米。

在一实施例中，所述叠片芯包还包括绝缘层，所述绝缘层覆盖所述叠片芯包的至少两个侧面。

在一实施例中，在所述叠片芯包厚度方向上，所述绝缘层覆盖所述叠片芯包的区域尺寸大于3毫米。

在一实施例中，在所述叠片芯包厚度方向上，所述绝缘层覆盖所述叠片芯包的区域尺寸小于所述叠片芯包的厚度。

在一实施例中，所述绝缘层包括绝缘胶带。

第二方面，本实用新型的实施例提供了一种电池，包括电解液、壳体以及上述叠片芯包，所述壳体用于将所述叠片芯包和所述电解液封装。

在一实施例中，所述电池为方壳电池。

本实用新型的实施例的有益效果：

在本实用新型的实施例中，叠片芯包包括芯包，在叠片芯包厚度方向上，叠片芯包包括正极片、负极片以及位于正极片和负极片之间的隔膜；通过负极片与隔膜预先复合、断切，使得隔膜的边缘与所述负极片的边缘齐平，无需控制隔膜与负极片之间的overhang尺寸；在正极片与负极片复合过程控制隔膜与正极片之间的overhang尺寸，使得隔膜的边缘超出正极片的边缘，在堆叠过程中使用堆叠工装夹持堆叠的极片，无需再控制隔膜与正极片之间的overhang尺寸，能够实现高精度控制和高效率堆叠，有利于提高极片定位精度低，避免出现overhang尺寸不良。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本实用新型的实施例提供的叠片芯包的一种主视结构示意图；

图2是本实用新型的实施例提供的叠片芯包的一种左视结构示意图；

图3是本实用新型的实施例提供的叠片单元的一种结构示意图；

图4是本实用新型的实施例提供的叠片芯包的叠片方法中的步骤S1至S3的一种流程示意图；

图5是本实用新型的实施例提供的叠片芯包的叠片方法中的步骤S1至S3的另一种流程示意图；

图6是本实用新型的实施例提供的叠片芯包的叠片方法中的步骤S5至S6的一种流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

请参阅图1和图2，本实用新型实施例提供一种叠片芯包，包括在所述叠片芯包厚度方向上，所述叠片芯包1包括正极片11、负极片12以及位于所述正极片11和所述负极片12之间的隔膜13，在所述正极片11、所述负极片12和所述隔膜13的至少一端，所述隔膜13的边缘与所述负极片12的边缘齐平，所述隔膜13的边缘超出所述正极片11的边缘。

可以理解的是，本实用新型实施例提供的叠片芯包1通过负极片12与隔膜13预先复合、断切，使得隔膜13的边缘与所述负极片12的边缘齐平，无需控制隔膜13与负极片12之间的overhang尺寸H1；在正极片11与负极片12复合过程中控制隔膜13与正极片11之间的overhang尺寸H2，使得隔膜13的边缘超出正极片11的边缘，在堆叠过程中使用堆叠工装3夹持堆叠的极片，无需再控制隔膜13与正极片11之间的overhang尺寸H2，能够实现高精度控制和高效率堆叠，有利于提高极片定位精度低，避免出现Overhang尺寸不良。

在一种实施例中，请参阅图3，所述叠片芯包1包括堆叠设置的多个叠片单元14，每一所述叠片单元14包括一个所述正极片11和一个负极隔膜复合片15，所述负极隔膜复合片15包括一个所述负极片12以及位于所述负极片12相对两侧的两层隔膜13；其中，所述两层隔膜13中的其中一层位于所述正极片11和所述负极片12之间，所述两层隔膜13中的另外一层位于所述负极片12与相邻的所述叠片单元14中的所述正极片11之间。

本实用新型实施例中的叠片芯包，是将所述负极片12的相对两侧表面分别粘接于两层隔膜13上以形成所述负极隔膜复合片15，再将所述正极片11与所述负极隔膜复合片15进行复合以形成一个叠片单元14，所述叠片芯包1以所述叠片单元14为基本单元进行叠片。简单地说，所述负极片12与所述两层隔膜13连续复合形成所述负极隔膜复合片15，所述正极片11与所述负极隔膜复合片15单片间断复合，形成的所述叠片单元14的基本结构为隔膜13-负极片12-隔膜13-正极片11。

可以理解的是，在本实用新型实施例中，由于所述正极片11在切割分片后直接定位在所述负极隔膜复合片15的其中一层隔膜13上，而无需将所述正极片11与所述隔膜13进行粘贴，减少了正负极片12及隔膜13的转移，有利于降低极片翻折、隔膜13翻折的风险，大幅度提高了电池生产的效率，同时也降低了电池生产的成本。

在一种实施例中，所述隔膜13的边缘超出所述正极片11的边缘的尺寸大于0.1毫米且小于5毫米。

进一步的，所述隔膜13的边缘超出所述正极片11的边缘的尺寸大于1毫米且小于3毫米。

在一种实施例中，请参阅图2，所述叠片芯包1还包括绝缘层2，所述绝缘层2覆盖所述叠片芯包1的至少两个侧面，以提升所述叠片芯包1与所述壳体之间的电子绝缘性能和离子绝缘性能，提升所述壳体的耐腐蚀性。

在本实用新型实施例中，所述叠片芯包1为方形。具体的，所述叠片芯包1括相互垂直的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面由所述正极片11、所述隔膜13和所述负极片12的端面形成，所述第一侧面平行于所述叠片单元14的堆叠方向，所述第二侧面平行于所述正极片11、所述隔膜13和所述负极片12的平面方向，所述第二侧面与所述第一侧面垂直。

对应的，所述绝缘层2包括一体的第一绝缘部21和第二绝缘部22，所述第一绝缘部21覆盖所述第一侧面，所述第二绝缘部22由所述第一绝缘部21向内弯折而成，所述第二绝缘部22覆盖至少部分所述第二侧面。

具体的，在所述叠片芯包1厚度方向上，所述绝缘层2覆盖所述叠片芯包1的区域尺寸H3大于3毫米，且所述绝缘层2覆盖所述叠片芯包1的区域尺寸小于所述叠片芯包1的厚度。即，所述第二绝缘部22覆盖所述第二侧面的区域尺寸大于3毫米，且所述第二绝缘部22覆盖所述第二侧面的区域尺寸小于所述第二侧面的长度。

可选的，所述绝缘层2包括绝缘胶带。

请参阅图4-图6，本实用新型实施例还提供一种叠片芯包的叠片方法，包括以下步骤：

S1，将两层隔膜13分别设置于负极片12的相对两侧，所述隔膜13的边缘与所述负极片12的边缘齐平；

S2，将正极片卷料进行断切，形成所述正极片11；

S3，将所述正极片11设置于所述两层隔膜13中的其中一层的一侧，所述隔膜13的边缘超出所述正极片11的边缘，所述正极片11、所述两层隔膜13和所述负极片12形成一个叠片单元14；

S4，重复步骤S1-S3，形成多个所述叠片单元14；

S5，使用堆叠工装3将多个所述叠片单元14进行堆叠，以完成叠片芯包1的叠片；以及

S6，对将绝缘层2覆盖在叠片芯包1的至少两个侧面。

可以理解的是，本实用新型实施例通过负极片12与隔膜13预先复合、断切，使得隔膜13的边缘与所述负极片12的边缘齐平，无需控制隔膜13与负极片12之间的overhang尺寸H1；在正极片11与负极片12复合过程控制隔膜13与正极片11之间的overhang尺寸H2，使得隔膜13的边缘超出正极片11的边缘，在堆叠过程中使用堆叠工装3夹持堆叠的极片，无需再控制隔膜13与正极片11之间的overhang尺寸H2，能够实现高精度控制和高效率堆叠，有利于提高极片定位精度低，避免出现overhang尺寸不良。

具体的，在所述步骤S2中，通过断切单元对所述正极片卷料进行断切操作，以形成具有满足要求尺寸的正极片11。

具体的，在所述步骤S5中，如图6所示，所述堆叠工装3可以为机械手，机械手分次夹持所述叠片单元14进行堆叠。在本实用新型实施例中，所述机械手的夹持宽度与所述负极片12的宽度相同。

在一种实施例中，如图4所示，形成所述负极隔膜复合片15之后，先对所述负极隔膜复合片15进行断切，之后，再将其与所述正极片11进行复合形成一个所述叠片单元14，然后再进行多个叠片单元14的堆叠，最后进行包胶带。

具体的，在所述步骤S1中，将所述两层隔膜13分别设置于负极片卷料的相对两侧以形成负极隔膜复合片15，对所述负极隔膜复合片15断切；在所述步骤S3中，将断切后的所述负极隔膜复合片15与所述正极片11堆叠，形成所述叠片单元14。

具体的，在所述步骤S1中，负极片卷料与两层隔膜13一起过热压辊，使得负极片12与隔膜13粘接固定。具体的，热压辊为压辊在进行辊压时，施加有温度，本实施例还设置有一加热单元对负极片卷料和隔膜13进行加热。当然的，还可采用平辊辊压、花纹辊压或光辊辊压，本实用新型对此不做限制。

在另一种实施例中，如图5所示，形成所述负极隔膜复合片15之后，先将所述正极片11与所述负极隔膜复合片15进行复合，再对复合后的结构进行断切形成一个所述叠片单元14，然后再进行多个叠片单元14的堆叠，最后进行包胶带。

具体的，在所述步骤S1中，将所述两层隔膜13分别设置于负极片卷料的相对两侧以形成负极隔膜复合片15；在所述步骤S3中，将所述负极隔膜复合片15与所述正极片11堆叠，断切，形成所述叠片单元14。

本实用新型实施例还提供一种电池，所述电池包括电解液、壳体以及上述叠片芯包1，所述壳体用于将所述叠片芯包1和所述电解液封装。

在本实用新型实施例中，所述电池为方壳电池。

有益效果为：在本实用新型的实施例中，叠片芯包包括芯包，在叠片芯包厚度方向上，叠片芯包包括正极片、负极片以及位于正极片和负极片之间的隔膜；通过负极片与隔膜预先复合、断切，使得隔膜的边缘与所述负极片的边缘齐平，无需控制隔膜与负极片之间的overhang尺寸；在正极片与负极片复合过程控制隔膜与正极片之间的overhang尺寸，使得隔膜的边缘超出正极片的边缘，在堆叠过程中使用堆叠工装夹持堆叠的极片，无需再控制隔膜与正极片之间的overhang尺寸，能够实现高精度控制和高效率堆叠，有利于提高极片定位精度低，避免出现overhang尺寸不良。

以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种叠片芯包，其特征在于，在所述叠片芯包的厚度方向上，包括正极片、负极片以及位于所述正极片和所述负极片之间的隔膜，在所述正极片、所述负极片和所述隔膜的至少一端，所述隔膜的边缘与所述负极片的边缘齐平，且所述隔膜的边缘超出所述正极片的边缘。

2.根据权利要求1所述的叠片芯包，其特征在于，所述叠片芯包包括堆叠设置的多个叠片单元，每一所述叠片单元包括一个所述正极片和一个负极隔膜复合片，所述负极隔膜复合片包括一个所述负极片以及位于所述负极片相对两侧的两层隔膜；

其中，所述两层隔膜中的其中一层位于所述正极片和所述负极片之间，所述两层隔膜中的另外一层位于所述负极片与相邻的所述叠片单元中的所述正极片之间。

3.根据权利要求2所述的叠片芯包，其特征在于，所述隔膜的边缘超出所述正极片的边缘的尺寸大于0.1毫米且小于5毫米。

4.根据权利要求3所述的叠片芯包，其特征在于，所述隔膜的边缘超出所述正极片的边缘的尺寸大于1毫米且小于3毫米。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的叠片芯包，其特征在于，所述叠片芯包还包括绝缘层，所述绝缘层覆盖所述叠片芯包的至少两个侧面。

6.根据权利要求5所述的叠片芯包，其特征在于，在所述叠片芯包厚度方向上，所述绝缘层覆盖所述叠片芯包的区域尺寸大于3毫米。

7.根据权利要求5所述的叠片芯包，其特征在于，在所述叠片芯包厚度方向上，所述绝缘层覆盖所述叠片芯包的区域尺寸小于所述叠片芯包的厚度。

8.根据权利要求5所述的叠片芯包，其特征在于，所述绝缘层包括绝缘胶带。

9.一种电池，其特征在于，包括电解液、壳体以及权利要求1-8中任意一项所述的叠片芯包，所述壳体用于将所述叠片芯包和所述电解液封装。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电池为方壳电池。