一種卷繞式疊片電池電芯的製作方法

2023-05-02 23:55:56

本實用新型涉及電池領域，具體涉及一種卷繞式疊片電池電芯。

背景技術：

二次電池作為用於解決現有適用化石燃料汽油車、柴油車等大氣汙染等問題而提出的方案電動汽車（EV）、混合動力電動汽車（HEV）、插電式混合動力汽車（PHEV）等動力源而備受關注。鋰電池因其工作電壓高、比能量大、自放電小等突出特點，被廣泛用於諸多領域，特別是手機、電子行業。針對鋰電池的結構、性能和製造工藝也進行了不斷的改進。隨著鋰電池應用的不斷發展，汽車工業也逐漸將鋰電池用於提供動力，現今的技術是將多個鋰電池單元進行電連接成的大、中型電池模組，這樣就具備了高輸出、大容量的特點可以滿足汽車等大中型設備的需求。

目前，鋰電池的結構主要有疊片式和卷繞式兩種。常見的卷繞式疊片電池是由正負極片和切斷的隔膜複合在一起的，這種結構的疊片電池，在外力作用下，極片容易發生移動而引起內部短路，造成電池起火甚至爆炸。因此，提供一種能夠有效地確保電池安全性，並能提高生產效率的電池成為急需解決的問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種能更好地隔離正極片與負極片的卷繞式疊片電池電芯。

為實現上述目的，本實用新型採用了以下技術方案：包括正極片、負極片和隔膜，所述的正極片與負極片分別為切斷的單體極片，所述的隔膜為連續不切斷的整體，電芯卷繞前，所述的正極片固定在隔膜的正面並沿隔膜的長度方向依次布置多個，所述的負極片固定在隔膜的背面並沿隔膜的長度方向依次布置多個，所述的正極片與負極片分別沿隔膜的寬度方向對稱設置，所述的隔膜沿寬度方向對摺後自上向下形成負極—隔膜—正極—隔膜的結構，電芯卷繞後形成負極片包裹正極片的結構。

所述隔膜的寬度大於正極片與負極片寬度之和，所述負極片的寬度大於正極片的寬度。

相鄰兩個正極片之間的間距沿電芯卷繞方向逐漸增大，相鄰兩個負極片之間的間距沿電芯卷繞方向逐漸增大。

所述正極片的正極極耳與負極片的負極極耳在隔膜對摺後處於非重合狀態。

所述的正極片與負極片熱複合在薄膜上。

由上述技術方案可知，本實用新型通過將正極片與負極片設置成一個個切斷的單體極片，通過將隔膜設置成連接不切斷的整體，隔膜摺疊後形成兩層連續不間斷的整體，這樣能夠更好的隔離正極片與負極片，不僅提高了電池的安全性能，而且提高了生產效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的隔膜在未摺疊前正、負極片的布置圖；

圖2是圖1的右視圖；

圖3是本實用新型的隔膜摺疊後正、負極片的布置圖；

圖4是圖3的右視圖；

圖5是本實用新型電芯的剖視圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明：

如圖1、圖2所示的一種卷繞式疊片電池電芯，包括正極片1、負極片2和隔膜3，正極片1與負極片2分別為切斷的單體極片，隔膜3為連續不切斷的整體，電芯卷繞前，正極片1固定在隔膜3的正面並沿隔膜3的長度方向依次布置多個，負極片2固定在隔膜3的背面並沿隔膜3的長度方向依次布置多個，正極片1與負極片2分別沿隔膜3的寬度方向對稱設置，如圖3、圖4所示，隔膜3沿寬度方向對摺後自上向下形成負極—隔膜—正極—隔膜的結構，電芯卷繞後形成負極片2包裹正極片1的結構。換句話說也就是正極片1沿隔膜3的長度方向固定在隔膜3的正面，負極片2沿隔膜3的長度方向固定在隔膜3的背面，並且正極片1與負極片2是沿隔膜3寬度方向的中心線錯開布置的，在隔膜3沿寬度方向的中心線摺疊後，就形成負極—隔膜—正極—隔膜的截面結構，該結構中，正極片1與負極片2之間的隔膜3與正極片底部的隔膜3是同一層隔膜3通過摺疊形成的；電芯卷繞時，如圖5所示，可以卷繞開始位置布置負極片2，不布置正極片1或是在卷繞結束位置布置負極片2，不布置正極片1，以保證卷繞後負極片2始終包裹正極片1，每個正極片1與負極片2之間都有一層隔膜3。

進一步的，隔膜3的寬度大於正極片1與負極片2寬度之和，負極片2的寬度大於正極片1的寬度。

進一步的，相鄰兩個正極片1之間的間距沿電芯卷繞方向逐漸增大，相鄰兩個負極片2之間的間距沿電芯卷繞方向逐漸增大。

進一步的，正極片1的正極極耳11與負極片2的負極極耳21在隔膜3對摺後處於非重合狀態。

進一步的，正極片1與負極片2熱複合在薄膜3上，也就是正極片1與負極片2在確定好位置後，通過熱複合的方式固定在薄膜3上。

本實用新型的卷繞過程如下：

先將正極片與負極片分別布置在隔膜的正面與背面，布置完成後通過熱複合的方式將正級片與負極片固定在隔膜上，再將隔膜沿寬度方向的中間位置對摺，得到負極—隔膜—正極—隔膜的結構，正極片與負極片之間的隔膜與正極片下方的隔膜是通過一層隔膜摺疊形成的，兩層隔膜在底部位置相連，最後對摺疊後的結構進行卷繞，卷繞後電芯的正極片與負極片依次排列，上下方最外層都是負極片，負極完全包裹正極，並且每一個正、負極片之間都有一層隔膜。

綜上所述，相對於傳統的Z型疊片和卷繞疊片結構來說，本實用新型中的兩層隔膜是通過一層隔膜摺疊形成的，在底部位置相連，並且兩層隔膜都是連續不間斷的整體，採用此結構的疊片電池，能夠更好的隔離正極片與負極片，因此提高了電池的安全性能，並且有較高的生產效率。

以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型的範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護範圍內。