一种叠片式电芯、叠片式电芯的制备方法及叠片式锂电池

摘要

本发明提出了一种叠片式电芯，包括两个隔膜，两个隔膜平行相对布置，两个隔膜之间位于隔膜宽度方向两侧边缘位置均设置有与两个隔膜连接的胶带；两个隔膜之间位于两个胶带之间位置以预设的顺序沿第一隔膜长度方向间隔设置有多个负极极片，两个隔膜相互远离一侧均以预设的顺序沿隔膜长度方向间隔设置有多个正极极片。本发明将双面胶贴覆于两个隔膜之间的边缘处，并通过冷压提高单元片的复合效果，避免后期堆叠过程出现开口问题，提高叠片效率，既保证了热复合单元的黏附效果，同时又能提升电解液浸润速率。

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种叠片式电芯、叠片式电芯的制备方法及叠片式锂电池。

背景技术

锂电池因其具有高能量密度、长循环寿命、低自放电率、无记忆效应等优点，在消费电子和动力电池领域均得到大规模应用。目前锂电池的制作工艺主要有卷绕式和叠片式两种。卷绕式工艺在生产效率上具有优势，但是卷绕式电芯边缘处式应力集中点，极片弯折处更容易出现微短路、电击穿以及析锂现象。叠片式工艺在生产效率上还有待提升，但是其极片与隔膜之间受力一致，无明显应力集中点，在提升锂电池能量密度及循环寿命上具有显著优势。

市场上常用的叠片方式包括“Z”字式叠片和热复合工艺叠片两种，其中热复合工艺更适用于大尺寸电芯。热复合工艺对隔膜与极片之间的冷热压粘附效果要求很高，常采用油系PVDF涂胶隔膜，但是较好的热压效果，也会带来后期电解液浸润时间的增加，对生产效率提升是不利的。同时，受限于热复合工艺对粘附效果的要求，现有水系PVDF涂胶隔膜还不能完全满足生产要求。

发明内容

基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种叠片式电芯、叠片式电芯的制备方法及叠片式锂电池。

本发明提出的一种叠片式电芯，包括两个隔膜，两个隔膜平行相对布置，两个隔膜之间位于隔膜宽度方向两侧边缘位置均设置有与两个隔膜连接的胶带；两个隔膜之间位于两个胶带之间位置以预设的顺序沿第一隔膜长度方向间隔设置有多个负极极片，两个隔膜相互远离一侧均以预设的顺序沿隔膜长度方向间隔设置有多个正极极片。

优选的，所述胶带为双面胶带，所述胶带的厚度不大于负极极片的厚度，所述胶带的宽度不大于负极极片与两个隔膜之间的间隙宽度。

优选的，所述胶带的基材为PET或PVC膜，所述胶带的胶粘剂为溶剂型压敏胶或乳液型压敏胶。

优选的，两个隔膜均为具有粘结性涂层的涂胶隔膜。

优选的，负极极片的数量与正极极片的数量一致且负极极片与正极极片一一对应设置。

本发明提出的一种叠片式电芯的制备方法，用于制作上述的叠片式电芯，包括以下步骤：

S1、将负极极片、两个隔膜、两个胶带按照预定顺序进行冷压复合，形成中间复合体；

S2、将正极极片、与中间复合体按照预定顺序进行冷压复合，形成复合极片；

S3、将复合极片预热后进行热压复合，通过叠片机构制成叠片式电芯。

本发明还提出的一种叠片式锂电池，包括上述的叠片式电芯。

本发明提出的一种叠片式电芯，将双面胶贴覆于两个隔膜之间的边缘处，并通过冷压提高单元片的复合效果，避免后期堆叠过程出现开口问题，提高叠片效率，既保证了热复合单元的黏附效果，同时又能提升电解液浸润速率，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种叠片式锂电芯中单元片结构示意图；

图2为本发明提出的一种叠片式锂电芯中第一隔膜覆胶示意图；

图3为本发明提出的一种叠片式锂电芯制备方法的冷压过程示意图。

具体实施方式

参照图1、图2，本发明提出一种叠片式锂电芯，包括两个隔膜100，两个隔膜100平行相对布置，两个隔膜100之间位于隔膜100宽度方向两侧边缘位置均设置有与两个隔膜100连接的胶带400；两个隔膜100之间位于两个胶带400之间位置以预设的顺序沿第一隔膜100长度方向间隔设置有多个负极极片200，两个隔膜100相互远离一侧均以预设的顺序沿隔膜100长度方向间隔设置有多个正极极片300。

本实施例中，胶带400为双面胶带400，所述胶带400的厚度不大于负极极片200的厚度，所述胶带400的宽度不大于负极极片200与两个隔膜100之间的间隙宽度。胶带400的基材为PET或PVC膜，所述胶带400的胶粘剂为溶剂型压敏胶或乳液型压敏胶。

本实施例中，两个隔膜100均为具有粘结性涂层的涂胶隔膜。

本实施例中，负极极片200的数量与正极极片300的数量一致且负极极片200与正极极片300一一对应设置。

本发明还提出一种叠片式电芯的制备方法，用于上述的叠片式电芯，包括以下步骤：

S1、将负极极片200、两个隔膜100、两个胶带400按照预定顺序进行冷压复合，形成中间复合体；

S2、将正极极片300、与中间复合体按照预定顺序进行冷压复合，形成复合极片；

S3、将复合极片预热后进行热压复合，通过叠片机构制成叠片式电芯。

本发明还提出一种叠片式锂电池，包括上述的叠片式电芯。

为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。

实施例：采用水系PVDF涂胶隔膜，选择基材为PET，胶黏剂为乳液型压敏胶的双面胶进行叠芯制作，叠片过程未出现复合单元片开口现象。注液后在25℃下浸润48h后拆解，极片浸润效果良好。

对比例1：采用水系PVDF涂胶隔膜，采用常规叠片工艺，叠片过程出现复合单元片开口现象。

对比例2：采用油系PVDF涂胶隔膜，采用常规叠片工艺，叠片过程未出现复合单元片开口现象。注液后再25℃下浸润48h后拆解，内部极片有未浸润区域。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。