[發明專利]疊片電芯組件及疊片電芯組件的制備方法

在審

• 申請號: 202210563904.X
• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN114883659A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 高沖;朱春林;程輝;吳德
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M10/0583
• 分類號: H01M10/0583;H01M4/13;H01M10/0525
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李薈萃

本發明提供了一種疊片電芯組件及疊片電芯組件的制備方法。疊片電芯組件包括至少一個電芯結構，電芯結構包括：正極單元，包括電連接的至少兩個正極片；負極單元，包括電連接的至少兩個負極片；隔膜，彎折進行疊片，隔膜包括沿厚度方向依次連接的多個隔膜段，每相鄰兩個隔膜段間隔設置；其中，至少兩個正極片和至少兩個負極片沿厚度方向交替設置，且正極片和負極片通過隔膜段隔開。本發明的技術方案解決了現有技術中“Z型疊片”效率低和合格率低的問題。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，具體而言，涉及一種疊片電芯組件及疊片電芯組件的制備方法。

背景技術

鋰離子電池的電芯是由正極片、隔膜、負極片構成，目前電芯主要是疊片式結構。

疊片電芯多采用“Z型疊片”工藝：預先制備正、負極片，隔膜直接作“Z”型擺動或者疊片臺作“Z”型擺動(促使隔膜作間接“Z”型擺動)，然后再將正、負極片交替放置在隔膜上。該工藝的瓶頸在于難以再有效提高正、負極片移載的機械節拍，疊片次數過多導致疊片精度難以保證，整個電芯因正、負極片相位差不符而造成報廢的幾率加大。

因此，為了克服“Z型疊片”中合格率低、效率低的問題，本發明提出了一種疊片電芯組件，旨在同時解決上述問題。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種疊片電芯組件及疊片電芯組件的制備方法，以解決現有技術中“Z型疊片”效率低和合格率低的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種疊片電芯組件，包括至少一個電芯結構，電芯結構包括：正極單元，包括電連接的至少兩個正極片；負極單元，包括電連接的至少兩個負極片；隔膜，彎折進行疊片，隔膜包括沿厚度方向依次連接的多個隔膜段，每相鄰兩個隔膜段間隔設置；其中，至少兩個正極片和至少兩個負極片沿厚度方向交替設置，且正極片和負極片通過隔膜段隔開。

進一步地，在連續彎折隔膜的過程中，彎折正極單元和負極單元，以使正極片和負極片交替布置形成電芯結構，其中，正極單元和負極單元的彎折方向與隔膜的彎折方向呈夾角。

進一步地，疊片電芯組件包括沿厚度方向依次設置的多個電芯結構，相鄰的兩個電芯結構中，相靠近的端面上，一個電芯結構的最外側為正極片，另一個電芯結構的最外側為負極片，且相鄰兩個電芯結構中的兩個隔膜分體設置或者一體成型為連續隔膜。

進一步地，至少兩個正極片包括第一正極片和第二正極片，至少兩個負極片包括第一負極片和第二負極片；電芯結構包括多個正極單元和與多個正極單元對應設置的多個負極單元，多個第一正極片與多個第一負極片交替設置，多個第二正極片與多個第二負極片交替設置。

進一步地，正極單元包括三個正極片，負極單元包括三個負極片，電芯結構包括與兩個正極片或兩個負極片對應的兩個隔膜，連續折疊隔膜并彎折正極單元和負極單元后形成電芯結構。

進一步地，正極單元還包括彎折設置的正極耳，兩個正極片通過正極耳電連接；和/或，負極單元還包括彎折設置的負極耳，兩個負極片通過負極耳電連接。

根據本發明的另一方面，本發明提供了一種疊片電芯組件的制備方法，包括：電連接多個正極片以制備正極單元的第一制備步驟；電連接多個負極片以制備負極單元的第二制備步驟；將正極片和負極片沿厚度方向交替設置，并連續折疊隔膜的疊片步驟；截斷隔膜，以形成電芯結構的截斷步驟。

進一步地，正極單元包括電連接的兩個正極片，負極單元包括電連接的兩個負極片，疊片步驟包括：將隔膜連續折疊，以形成相連接的多個隔膜段，將正極片和負極片利用隔膜段隔開。

進一步地，在截斷步驟之后，制備方法還包括將多個電芯結構進行堆疊，且使相鄰兩個電芯結構中的兩個隔膜分體設置或者一體成型為連續隔膜，以形成疊片電芯組件。