[發(fā)明專利]一種鋰電池穿插式電芯及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810672712.6
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN108899585B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高沖;王晨旭;程輝
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 韓燕;金凱

本發(fā)明公開了一種鋰電池穿插式電芯及其制造方法，穿插式電芯包括有中間基體、左嵌入體和右嵌入體，中間基體為連續(xù)折疊的多層結(jié)構(gòu)，左嵌入體和右嵌入體為多個且為U形折疊的雙層結(jié)構(gòu)，左嵌入體包裹于中間基體折疊后的4M+2層和4M+3層外，右嵌入體包裹于中間基體折疊后的4M+3層和4M+4層外，其中，M為大于或等于0的整數(shù)。本發(fā)明穿插式電芯的截面為矩形，適用于方形鋁殼電池，空間利用率得到提高；電芯各處的張力一致，極片不易斷裂，內(nèi)部反應(yīng)也會更加均勻；且穿插式電芯的制造裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造效率高，使得隔膜、極片的張力波動小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池電芯領(lǐng)域，具體是一種鋰電池穿插式電芯及其制造方法。

背景技術(shù)

目前鋰電池的電芯結(jié)構(gòu)，主要存在如下問題：

卷繞式電芯：由于該電芯的截面是橢圓形，在電池的充放電期間，電極的膨脹和收縮可能會導(dǎo)致電極之間的間隙不均勻，從而造成電池性能下降；雖然卷繞式電芯適用于圓柱形電池，但當(dāng)其運用到方形鋁殼電池時，就會出現(xiàn)極片易在彎折處斷裂、電極活性材料脫落、空間利用率低等缺陷；該電芯正面與側(cè)面的張力不一致，會導(dǎo)致內(nèi)部反應(yīng)不均勻；同時還有極片較長、電池內(nèi)阻大，不利于大倍率充放電等缺點。

疊片式電芯：該電芯的制備過程復(fù)雜，需要大量時間和精力來執(zhí)行順序堆疊過程，不易實現(xiàn)機械化操作，生產(chǎn)效率低；正、負(fù)極片均需要通過沖切得到，產(chǎn)生的邊料毛刺易刺穿隔膜，造成電池內(nèi)部短路，而且沖切后的極片斷面、掉料嚴(yán)重，也會影響電池的容量提升等。

卷繞疊片式電芯：從纏繞點開始，單體電極組件之間的間隔沿著卷繞方向逐漸增大，如果單體電極組件在單側(cè)涂膠粘性隔膜上的粘結(jié)不牢靠的話，卷繞時就會出現(xiàn)相對滑動，從而造成單體電極組件間的間隔紊亂；而且每個單體電極組件需要按著預(yù)定的方向排布以保證極片正確的層疊順序，如果單體電極組件的間隔或方向設(shè)置錯誤時，都會導(dǎo)致最終的電池性能變差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種鋰電池穿插式電芯及其制造方法，穿插式電芯的截面為矩形，適用于方形鋁殼電池，空間利用率得到提高；電芯各處的張力一致，極片不易斷裂，內(nèi)部反應(yīng)也會更加均勻；且穿插式電芯的制造裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造效率高，使得隔膜、極片的張力波動小。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種鋰電池穿插式電芯，包括有中間基體、左嵌入體和右嵌入體，所述的中間基體為連續(xù)折疊的多層結(jié)構(gòu)，所述的左嵌入體和右嵌入體為多個且為U形折疊的雙層結(jié)構(gòu)，所述的左嵌入體包裹于中間基體折疊后的4M+2層和4M+3層外，所述的右嵌入體包裹于中間基體折疊后的4M+3層和4M+4層外，其中，M為大于或等于0的整數(shù)。

所述的中間基體為三層單元，所述的三層單元是由從上至下順次設(shè)置的上隔膜、負(fù)極極片和下隔膜組成，所述的左嵌入體和右嵌入體均為片狀正極極片。

所述的中間基體為三層單元，所述的三層單元是由從上至下順次設(shè)置的上隔膜、正極極片和下隔膜組成，所述的左嵌入體和右嵌入體均為片狀負(fù)極極片。

所述的中間基體為隔膜，左嵌入體為片狀負(fù)極極片，右嵌入體為片狀正極極片。

所述的中間基體為隔膜，左嵌入體為片狀正極極片，右嵌入體為片狀負(fù)極極片。

所述的負(fù)極極片包括銅箔和涂覆于銅箔表面上的負(fù)極活性材料層。

所述的正極極片包括鋁箔和涂覆于鋁箔表面上的正極活性材料層。