一种正极片、叠片电芯及叠片电芯的制备方法与流程

1.本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种正极片、叠片电芯及叠片电芯的制备方法。


背景技术：

2.在锂离子电池生产过程中，进行电芯制备时需要将正极片、负极片及两层隔膜进行堆叠复合制成叠片单元，再将叠片单元进行叠片制成叠片电芯。
3.考虑到安全性及锂离子有效转移等问题，在堆叠复合制备叠片单元时需要保证正极片的尺寸小于隔膜及负极片的尺寸，导致堆叠复合效率低，进而导致叠片效率低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种正极片，其能够有效提升叠片效率。
5.本发明的另一目的在于提供一种叠片电芯，其能够节省制备时间。
6.本发明的又一目的在于提供一种叠片电芯的制备方法，其能够有效提升叠片效率。
7.本发明提供一种技术方案：
8.一种正极片，包括片体及两个环状绝缘层，两个所述环状绝缘层分别贴附在所述片体两侧，且两个所述环状绝缘层的外缘均与所述片体的周缘平齐。
9.进一步地，所述环状绝缘层为氧化铝陶瓷层。
10.进一步地，所述环状绝缘层的内缘与外缘之间的距离处于1mm至4mm之间。
11.本发明还提供一种叠片电芯，包括多个依次堆叠的叠片单元，所述叠片单元包括负极片、第一隔膜、第二隔膜及所述的正极片，所述正极片包括片体及两个环状绝缘层，两个所述环状绝缘层分别贴附在所述片体两侧，且两个所述环状绝缘层的外缘均与所述片体的周缘平齐，所述第一隔膜、所述负极片、所述第二隔膜及所述正极片依次堆叠。
12.进一步地，所述正极片在所述第一隔膜上的垂直投影的周缘与所述第一隔膜的周缘平齐。
13.进一步地，所述正极片在所述第二隔膜上的垂直投影的周缘与所述第二隔膜的周缘平齐。
14.进一步地，所述负极片在所述正极片上的垂直投影的周缘与所述正极片的周缘重合。
15.进一步地，所述负极片在所述正极片上的垂直投影的周缘处于所述环状绝缘层内。
16.进一步地，所述负极片在所述正极片上的垂直投影的周缘与所述环状绝缘层的外缘之间的距离处于0.2mm至3.5mm之间。
17.本发明还提供一种叠片电芯制备方法，用于生产所述的叠片电芯，所述叠片电芯包括多个依次堆叠的叠片单元，所述叠片单元包括负极片、第一隔膜、第二隔膜及所述的正
极片，所述正极片包括片体及两个环状绝缘层，两个所述环状绝缘层分别贴附在所述片体两侧，且两个所述环状绝缘层的外缘均与所述片体的周缘平齐，所述第一隔膜、所述负极片、所述第二隔膜及所述正极片依次堆叠，所述叠片电芯制备方法包括：
18.对正极料带的两侧进行涂布，以使所述正极料带的两侧形成对应的多个环状绝缘层；
19.将所述正极料带与两层隔膜料带及负极料带进行堆叠复合，得到复合料带；
20.沿所述正极料带上的多个环状绝缘层的外缘裁切所述复合料带，得到多个叠片单元；
21.对多个所述叠片单元进行依次叠片，得到叠片电芯。
22.相比现有技术，本发明提供的正极片包括片体及两个环状绝缘层，两个环状绝缘层分别贴附在片体两侧，且两个环状绝缘层的外缘均与片体的周缘平齐。在实际叠片过程中，能够将正极片与隔膜料带及负极料带堆叠复合完成后，以正极片的周缘对整体结构进行裁切得到叠片单元，由于正极片上环状绝缘层的存在，保证了正极片的有效区域尺寸小于负极片的尺寸，应用本发明提供的正极片进行叠片能够省略传统叠片过程中对于正极片与负极片尺寸的设计步骤，大幅提升叠片效率。因此，本发明提供的正极片的有益效果包括：能够有效提升叠片效率。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1为本发明的第一实施例提供的正极片的结构示意图；
25.图2为本发明的第二实施例提供的叠片电芯的结构示意图；
26.图3为图2中叠片单元的分解结构示意图；
27.图4为本发明的第三实施例提供的叠片电芯制备方法的流程框图。
28.图标：100-正极片；110-片体；130-环状绝缘层；200-叠片电芯；210-叠片单元；211-负极片；212-第一隔膜；213-第二隔膜。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一
个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
33.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。
36.第一实施例
37.请参阅图1，图1所示为本实施例提供的正极片100的结构示意图。
38.本实施例提供的正极片100包括片体110及两个环状绝缘层130，两个环状绝缘层130分别贴附在片体110两侧，且两个环状绝缘层130的外缘均与片体110的周缘平齐。
39.实际上，片体110即为传统的用于叠片的正极极片单元，两个环状绝缘层130的形状尺寸与片体110相对应。本实施例中，片体110呈矩形，连个环状绝缘层130对应的呈矩形环状结构。
40.在实际制备过程中，可以将绝缘材料沿片体110的周缘涂布在片体110的两侧上，从而形成分别贴附在片体110两侧的两个环状绝缘层130。
41.本实施例中，环状绝缘层130为氧化铝陶瓷层，即环状绝缘层130的材料为氧化铝陶瓷。在其他实施例中，环状绝缘层130还可以采用其他绝缘材质。
42.环状绝缘层130的内缘在片体110上围成的区域为有效区域，出于安全性以及性能考虑，有效区域的尺寸不宜过大或过小。因此，本实施例中，环状绝缘层130的内缘与外缘之间的距离处于1mm至4mm之间。
43.本实施例提供的正极片100在实际应用中，能够与两层隔膜料带及负极料带进行堆叠复合，即负极料带处于两层隔膜料带之间，正极片100处于两层隔膜的其中之一的外侧上。堆叠复合完成后，沿正极片100的周缘裁切复合得到的整体结构，得到叠片单元，该叠片单元的正极片100与负极片及两层隔膜的尺寸相等。由于正极片100上的环状绝缘层130的存在，导致正极片100的有效区域实际上小于隔膜与负极片尺寸，满足工艺要求。后续直接对叠片单元进行极耳裁切以及叠片，即可得到叠片电芯。
44.可见，本实施例提供的正极片100，实际应用时能够省略传统叠片过程中对于正极片100与负极片尺寸的设计步骤，对正极片100与两层隔膜料带及负极料带堆叠后进行整体裁切，大幅提升了叠片效率。并且，片体110的周缘设置环状绝缘层130还能够有效改善因为削薄区带来的负极片周边析锂的问题。
45.第二实施例
46.请参阅图2及图3，图2所示为本实施例提供的叠片电芯200的结构示意图。图3所示为该叠片电芯200的叠片单元210的分解结构示意图。
47.本实施例提供的叠片电芯200，包括多个依次堆叠的叠片单元210，叠片单元210包括负极片211、第一隔膜212、第二隔膜213及第一实施例提供的正极片100，第一隔膜212、负极片211、第二隔膜213及正极片100依次堆叠。
48.该叠片单元210在实际制备过程中，先将负极料带与两层隔膜料带进行堆叠复合，即负极料带处于两层隔膜料带之间。复合完成后，将正极片100置于该整体结构的上层隔膜料带上，并与该整体结构进行复合。完成之后，沿正极片100的周缘裁切复合得到的整体结构，得到叠片单元210。两层隔膜料带被切下的部分分别为第一隔膜212与第二隔膜213，负极料带被切下的部分为负极片211，即处于该叠片单元210由下至上依次为第一隔膜212、负极片211、第二隔膜213及正极片100。
49.因此，本实施例中，正极片100的整体尺寸与第一隔膜212、第二隔膜213及负极片211的形状尺寸均相同。即正极片100在第一隔膜212上的垂直投影的周缘与第一隔膜212的周缘平齐，正极片100在第二隔膜213上的垂直投影的周缘与第二隔膜213的周缘平齐，负极片211在正极片100上的垂直投影的周缘与正极片100的周缘重合。
50.在其他实施例中，若需要提前裁切负极料带制得负极片211后再进行堆叠复合，则需要将负极片211的尺寸控制在大于正极片100的有效区域尺寸的范围内，即复合得到的叠片单元210上，负极片211在正极片100上的垂直投影的周缘处于环状绝缘层130内。并且，在此情况下，负极片211在正极片100上的垂直投影的周缘与环状绝缘层130的外缘之间的距离处于0.2mm至3.5mm之间。
51.可见，本实施例提供的叠片电芯200，其叠片单元210的制备过程能够省略传统叠片过程中对于正极片100与负极片211尺寸的设计步骤，对正极片100与两层隔膜料带及负极料带堆叠后进行整体裁切，大幅提升了叠片效率。
52.第三实施例
53.请参阅图4，图4所示为本实施例提供的叠片电芯制备方法的流程框图。
54.本实施例提供的叠片电芯制备方法，用于生产第二实施例提供的叠片电芯200，具有效率更高的特点。该叠片电芯制备方法至少包括以下步骤：
55.步骤s101，对正极料带的两侧进行涂布，以使正极料带的两侧形成对应的多个环状绝缘层130。
56.本实施例中，采用氧化铝陶瓷材料对正极料带进行涂布，在其他实施例中，还可以采用其他绝缘材料。本实施例中，环状绝缘层130的内缘至外缘之间的距离处于1mm至4mm之间。
57.步骤s102，将正极料带与两层隔膜料带及负极料带进行堆叠复合，得到复合料带。
58.将负极料带置于两层隔膜料带之间，将涂布完成后的正极料带置于其中一层隔膜料带的外侧，之后进行复合，得到复合料带。
59.步骤s103，沿正极料带上的多个环状绝缘层130的外缘裁切复合料带，得到多个叠片单元210。
60.正极料带被切下的部分即为第一实施例提供的正极片100，两层隔膜料带被切下的部分分别为第一隔膜212与第二隔膜213，负极料带被切下的部分为负极片211，即处于该
叠片单元210由下至上依次为第一隔膜212、负极片211、第二隔膜213及正极片100。
61.正极片100的整体尺寸与第一隔膜212、第二隔膜213及负极片211的形状尺寸均相同，由于正极片100上的环状绝缘层130的存在，因此，正极片100的实际有效区域尺寸小于第一隔膜212、第二隔膜213及负极片211的尺寸，满足工艺需求。
62.在步骤s103结束后，步骤s104开始之前，实际上，还包括对多个叠片单元210进行极耳裁切，以使各个叠片单元210上形成正极耳与负极耳。
63.步骤s104，对多个叠片单元210进行依次叠片，得到叠片电芯200。
64.可见，本实施例提供的叠片电芯制备方法，通过对正极料带的提前涂布环状绝缘层130，实现了对正极料带与隔膜料带及负极料带的整体裁切，裁切完成后得到的叠片单元210自然满足工艺需求，大幅提升了叠片效率。
65.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。