电池极组及其制备方法、单体电池、电池包及用电设备与流程

本技术涉及电池，具体涉及一种电池极组及其制备方法、单体电池、电池包及用电设备。

背景技术：

1、在叠片式锂离子电池的制造中，构成电池核心的极组通常通过将多个独立的极片单元依次堆叠而成。具体而言，需先在集流体上涂覆活性物质，经干燥后，将连续的极片带分切成所需宽度的条状，再进行辊压以提高压实密度，随后按单个电芯的尺寸进行第二次精密切割，最终得到大量独立的、彼此分离的正极片和负极片。这些独立的极片需经过抓取、搬运、定位，并与隔膜交替精确堆叠，方能组装成一个完整的电池极组。

2、上述“独立极片制造与堆叠”的工艺范式，决定了生产过程必然包含多次分切及大量的物料搬运与定位操作，导致生产工序繁多、流程时间长，成为制约电池产能与成本控制的关键瓶颈。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术实施例致力于提供一种电池极组及其制备方法、单体电池、电池包及用电设备，以改善现有技术中电池极组制备工序繁琐，生产效率较低的问题。

2、第一方面，本技术的实施例提供了一种电池极组，包括：

3、一个连续的第一极片，沿所述第一极片的第一长度方向延伸，并在所述电池极组的厚度方向上反复折返，形成多个第一极片部，且所述第一极片在沿所述电池极组的第二长度方向的两端分别延伸出第一极耳；

4、一个连续的第二极片，极性相反于所述第一极片，所述第二极片沿自身的第三长度方向延伸，并在所述厚度方向上反复折返，形成多个第二极片部，且所述第二极片沿所述第二长度方向的两端分别延伸出第二极耳；以及，

5、隔膜，沿所述厚度方向，位于所述第一极片和所述第二极片之间；

6、其中，沿所述厚度方向，多个所述第一极片部与多个所述第二极片部交替层叠；沿所述长度方向，两个所述第一极耳位于所述第一极片部的两侧，两个所述第二极耳位于所述第二极片部的两侧。

7、可选地，所述第一极片、所述第二极片以及所述隔膜的折叠次数均为偶数，所述第一极片部和所述第二极片部的数量均为奇数。

8、可选地，沿所述电池极组的折叠路径，其中一个所述第一极耳连接于首个所述第一极片部的首端，另一个所述第一极耳连接于最后一个所述第一极片部的末端；

9、沿所述电池极组的折叠路径，其中一个所述第二极耳连接于首个所述第二极片部的首端，另一个所述第二极耳连接于最后一个所述第二极片部的末端；

10、其中，沿所述厚度方向，两个所述第一极耳与两个所述第二极耳交替设置。

11、可选地，所述第一极片包括多个第一折叠段，沿所述第一极片的延伸方向，所述第一极片部和所述第一折叠段交替排列；

12、所述第二极片包括多个第二折叠段，沿所述第二极片的延伸方向，所述第二极片部和所述第二折叠段交替排列；

13、所述隔膜包括多个第一隔离段和多个第二隔离段，沿所述隔膜的延伸方向，所述第一隔离段与所述第二隔离段交替排列，且沿所述厚度方向，所述第一隔离段位于所述第一极片部和所述第二极片部之间，所述第二隔离段位于所述第一折叠段和所述第二折叠段之间。

14、可选地，所述第一极片包括第一集流体和第一活性层，所述第一集流体设有多个第一涂覆段和多个第一弯折段，沿所述第一集流体的延伸方向，多个所述第一涂覆段与多个所述第一弯折段交替排列，所述第一活性层设于所述第一涂覆段上，以形成所述第一极片部，所述第一弯折段未设有所述第一活性层以构成所述第一折叠段；

15、所述第二极片包括第二集流体和第二活性层，所述第二集流体设有多个第二涂覆段和多个第二弯折段，沿所述第二集流体的延伸方向，多个所述第二涂覆段与多个所述第二弯折段交替排列，所述第二活性层设于所述第二涂覆段上，以形成所述第二极片部，所述第二弯折段未设有所述第二活性层以构成所述第二折叠段；

16、其中，沿所述厚度方向，所述第一折叠段与所述第二隔离段之间形成第一排气通道，所述第二折叠段与所述第二隔离段之间形成第二排气通道。

17、第二方面，本技术的实施例提供了一种电池极组的制备方法，所述方法用于制备如第一方面所述的电池极组，所述方法包括：

18、提供一连续的第一极片，所述第一极片包括沿自身的第一长度方向交替设置的多个第一涂覆区域和多个第一未涂覆区域，并在所述第一长度方向的两端分别形成有第一极耳；

19、提供一连续的第二极片，极性相反于所述第一极片，所述第二极片包括沿自身的第三长度方向交替设置的多个第二涂覆区域和多个第二未涂覆区域，并在所述第三长度方向的两端分别形成有第二极耳；

20、将所述第一极片在所述第一未涂覆区域处进行折叠，以形成多个第一极片部；

21、将所述第二极片在所述第二未涂覆区域处进行折叠，以形成多个第二极片部；

22、将折叠后的所述第一极片部、隔膜以及所述第二极片部沿所述第一极片部的厚度方向交替层叠，使每一对极性相反且相邻的第一极片部和第二极片部之间被所述隔膜隔开，形成所述电池极组；且两个所述第一极耳沿所述电池极组的第二长度方向位于所述第一极片部的两侧，两个所述第二极耳沿所述第二长度方向位于所述第二极片部的两侧。

23、第三方面，本技术的实施例提供了一种电池极组的制备方法，所述方法用于制备如第一方面所述的电池极组，所述方法包括：

24、提供一连续的第一极片，所述第一极片包括沿自身的第一长度方向交替设置的多个第一涂覆区域和多个第一未涂覆区域，并在所述第一极片的长度方向的两端分别形成有第一极耳；

25、提供一连续的第二极片，极性相反于所述第一极片，所述第二极片包括沿自身的第三长度方向交替设置的多个第二涂覆区域和多个第二未涂覆区域，并在所述第三长度方向的两端分别形成有第二极耳；

26、将所述第一极片、隔膜以及所述第二极片依次层叠形成一复合组件；

27、将所述复合组件在所述第一未涂覆区域和所述第二未涂覆区域处进行折叠，使所述第一涂覆区域和所述第二涂覆区域在所述复合组件的厚度方向上交替排列，以形成多个沿厚度方向交替层叠的第一极片部和第二极片部，且每一对极性相反且相邻的第一极片部和第二极片部之间被所述隔膜隔开，以形成所述电池极组，两个所述第一极耳沿所述电池极组的第二长度方向位于所述第一极片部的两侧，两个所述第二极耳沿所述第二长度方向位于所述第二极片部的两侧。

28、第四方面，本技术的实施例提供了一种单体电池，包括：

29、如第一方面所述的电池极组；或者，

30、如第二方面所制备的电池极组；或者，

31、如第三方面所制备的电池极组。

32、第五方面，本技术的实施例提供了一种电池包，包括至少一个如第四方面所述的单体电池。

33、第六方面，本技术的实施例提供了一种用电设备，包括：

34、用电主体；

35、如第五方面所述的电池包，所述电池包与所述用电主体电连接。

36、针对叠片式锂离子电池因采用多个独立极片堆叠而导致的生产工艺繁琐、效率低下的技术问题，本技术通过采用连续的第一极片和第二极片，使第一极片沿长度方向延伸并在厚度方向上反复折返形成多个层叠的第一极片部，第二极片同样沿长度方向延伸并在厚度方向上反复折返形成多个层叠的第二极片部，利用隔膜将第一极片部和第二极片部沿厚度方向隔开，且使第一极耳和第二极耳分别从第一极片和第二极片长度方向的两端延伸出并位于层叠极片部两侧的折叠式极组结构，无需先将极片分切成多段再进行叠放，从而省去了一分切、二分切等分切工序，简化了生产流程，有利于提高电芯的叠片速度和整体生产效率。