一种极片组件及电芯的制作方法
本技术涉及锂电池,特别是涉及一种极片组件及电芯。
背景技术:
1、现有技术中,为了提升锂电池的充放电倍率以及能量密度,正、负极片的压实密度较大,并增加正、负极片长度,以使电芯的卷绕层数增加,结构较为紧凑,电解液的浸润时间较长,且浸润效果差,在充放电的循环过程中,正、负极片首尾的电解液难以向中部以及两侧边沿扩散,从而导致电芯内部和位于长度方向两端的侧壁出现析锂现象,导致电芯循环跳水、超厚,降低电芯的使用寿命。
技术实现思路
1、本实用新型的目的是:提供一种极片组件及电芯,提升电解液的浸润效率和效果,避免电芯内部和和位于长度方向两端的侧壁出现析锂现象,提高电芯的使用寿命。
2、为了实现上述目的,本实用新型提供了一种极片组件,具有两两相交的第一方向和第二方向,包括层叠设置的第一极片、隔膜和第二极片;
3、所述第一极片沿所述第一方向间隔设有多个第一区域和多个第二区域,所述第一区域和所述第二区域交替相邻设置,所述第二区域沿所述第二方向的两端分别延伸至所述第一极片的边沿;
4、所述第二极片沿所述第一方向间隔设有多个第三区域和多个第四区域,所述第三区域和所述第四区域交替相邻设置,所述第三区域沿所述第二方向的两端分别延伸至所述第二极片的边沿;
5、其中,多个所述第一区域与多个所述第三区域一一对应,所述第一区域沿所述第二方向延伸的中线与所述第三区域沿所述第二方向延伸的中线重合;多个所述第二区域与多个所述第四区域一一对应,所述第二区域沿所述第二方向延伸的中线与所述第四区域沿所述第二方向延伸的中线重合;所述第一区域的第二压花与所述第四区域的第三压花在平行于所述第一方向的平面上的投影延伸方向不同,所述第二区域与所述第三区域均设有第二压花。
6、更进一步地,所述第一极片沿所述第二方向延伸的长度为l1,所述第一区域沿所述第二方向延伸的长度为l2,所述第一极片沿所述第二方向延伸的一端设置有第一极耳,所述第一区域与所述第一极片靠近所述第一极耳的一端边沿之间的间距为l3,20mm≤l3≤35mm,且10mm≤l1-l2-l3≤35mm。
7、更进一步地,所述第二极片沿所述第二方向延伸的长度为l4,所述第四区域沿所述第二方向延伸的长度为l5,所述第二极片沿所述第二方向延伸的一端设置有第二极耳,所述第一区域与所述第二极片靠近所述第二极耳的一端边沿之间的间距为l6,20mm≤l6≤35mm,且10mm≤l4-l5-l6≤35mm。
8、更进一步地,所述第二压花的形状为圆形,所述第二压花的直径为d,1.8mm≤d≤3.5mm。
9、更进一步地,所述第一压花与所述第三压花的大小相同且呈跑道形,所述第一压花的长度为s,宽度为t,t:s=(3:8)-(5:6)。
10、更进一步地,3mm≤s≤4mm,1.5mm≤t≤2.5mm。
11、更进一步地,所述第一压花与所述第三压花在平行于所述第一方向上的平面上的投影呈x形或t形或八字形。
12、本实用新型还提供一种电芯,包括上述任一项所述的极片组件,所述极片组件卷绕形成所述电芯,所述电芯沿所述第一方向的两端侧壁具有所述第二压花,所述电芯沿所述第一方向具有至少部分重合或间隔设置的所述第一压花和所述第三压花。
13、更进一步地,相邻的所述第二区域、相邻的所述第三区域沿所述第二方向延伸的中线之间的间距为m,所述电芯沿所述第一方向延伸的长度为n,1.8n≤m≤2.2n。
14、更进一步地,所述第二区域、所述第三区域沿所述第一方向延伸的长度为b,所述电芯的厚度为c,1.2c≤b≤2c。
15、本实用新型实施例一种极片组件和电芯与现有技术相比,其有益效果在于:在极片组件卷绕形成电芯时,第二区域与第三区域内的第二压花分别位于电芯沿第一方向的两端侧壁,可以避免第一、第二极片卷绕拐角弯折导致的块状掉料,并且,第二区域沿第二方向的两端分别延伸至第一极片的边沿,第三区域沿第二方向的两端分别延伸至第二极片的边沿,增加了电芯沿第一方向的两端侧壁内部空隙,易于吸收电解液,提升电解液浸润效果;此外,第一区域的第一压花与第四区域的第三压花在平行于第一方向的平面上的投影延伸方向不同,第一极片与第二极片上的压花方向交错,可互补抵消充放电时的各向异性膨胀应力,减少极片整体翘曲,同时,丰富了电解液的扩散路径和存储点位,可缩短电解液浸润时间,提高生产效率,避免电芯内部和和位于长度方向两端的侧壁出现析锂现象,提高电芯的使用寿命。
1.一种极片组件,具有两两相交的第一方向和第二方向,其特征在于:包括层叠设置的第一极片、隔膜和第二极片;
2.如权利要求1所述的极片组件,其特征在于:所述第一极片沿所述第二方向延伸的长度为l1,所述第一区域沿所述第二方向延伸的长度为l2,所述第一极片沿所述第二方向延伸的一端设置有第一极耳,所述第一区域与所述第一极片靠近所述第一极耳的一端边沿之间的间距为l3,20mm≤l3≤35mm,且10mm≤l1-l2-l3≤35mm。
3.如权利要求1所述的极片组件,其特征在于:所述第二极片沿所述第二方向延伸的长度为l4,所述第四区域沿所述第二方向延伸的长度为l5,所述第二极片沿所述第二方向延伸的一端设置有第二极耳,所述第一区域与所述第二极片靠近所述第二极耳的一端边沿之间的间距为l6,20mm≤l6≤35mm,且10mm≤l4-l5-l6≤35mm。
4.如权利要求1所述的极片组件,其特征在于:所述第二压花的形状为圆形,所述第二压花的直径为d,1.8mm≤d≤3.5mm。
5.如权利要求1所述的极片组件,其特征在于:所述第一压花与所述第三压花的大小相同且呈跑道形,所述第一压花的长度为s,宽度为t,t:s=(3:8)-(5:6)。
6.如权利要求5所述的极片组件,其特征在于:3mm≤s≤4mm,1.5mm≤t≤2.5mm。
7.如权利要求1所述的极片组件,其特征在于:所述第一压花与所述第三压花在平行于所述第一方向上的平面上的投影呈x形或t形或八字形。
8.一种电芯,包括如权利要求1-7任一项所述的极片组件,其特征在于:所述极片组件卷绕形成所述电芯,所述电芯沿所述第一方向的两端侧壁具有所述第二压花,所述电芯沿所述第一方向具有至少部分重合或间隔设置的所述第一压花和所述第三压花。
9.如权利要求8所述的电芯,其特征在于:相邻的所述第二区域、相邻的所述第三区域沿所述第二方向延伸的中线之间的间距为m,所述电芯沿所述第一方向延伸的长度为n,1.8n≤m≤2.2n。
10.如权利要求8所述的电芯,其特征在于:所述第二区域、所述第三区域沿所述第一方向延伸的长度为b,所述电芯的厚度为c,1.2c≤b≤2c。
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