一种电芯极片、电芯极组和极片压辊的制作方法

1.本实用新型属于电池技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种电芯极片、电芯极组和极片压辊。


背景技术：

2.目前，电池的电芯越做越大，由50ah迭代到100ah、200ah，甚至300ah及以上。随着电芯越做越大，电解液不能充分浸润极片成为生产难题。针对该生产难题，现有技术主要通过加大注液压力、加长电解液浸润时长、降低电解液浓度等手段解决极片浸润问题，与此同时，也引入了新的难题：生产成本上升、生产周期拉长、电芯综合性能存在问题等。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种电芯极片、电芯极组和极片压辊，其技术方案如下：
4.一种电芯极片，包括：集流体和敷设于所述集流体表面的敷料层，所述敷料层上设有导液槽，所述导液槽内设有导液凸起，所述导液凸起用于克服电解液浸入所述导液槽时的张力。
5.如上所述的电芯极片，进一步优选为：所述敷料层包括相接于所述集流体一个表面的第一敷料层和相接于所述集流体另一个表面的第二敷料层；所述第一敷料层和/或所述第二敷料层上设有所述导液槽。
6.如上所述的电芯极片，进一步优选为：所述导液槽的深度小于所述第一敷料层和/或所述第二敷料层的厚度。
7.如上所述的电芯极片，进一步优选为：所述导液槽沿直线方向或曲线方向延伸。
8.如上所述的电芯极片，进一步优选为：所述第一敷料层和所述第二敷料层均设有多个所述导液槽，多个所述导液槽在所述第一敷料层和所述第二敷料层上均呈等间隔分布。
9.如上所述的电芯极片，进一步优选为：任一所述第一敷料层上的所述导液槽与所述第二敷料层上的相邻所述导液槽，两者的连线与所述极片所在的平面之间设有小于90
°
的夹角。
10.如上所述的电芯极片，进一步优选为：所述导液凸起在所述导液槽内凸出的高度小于所述导液槽的深度。
11.如上所述的电芯极片，进一步优选为：所述导液凸起在所述导液槽内凸出的高度值为所述导液槽深度值的五分之一至三分之二。
12.如上所述的电芯极片，进一步优选为：所述导液槽的横截面轮廓与所述导液凸起的横截面轮廓均呈弧形，且在相接处圆滑过渡。
13.如上所述的电芯极片，进一步优选为：所述导液槽的横截面轮廓位于一个半圆形上；所述导液凸起的横截面轮廓位于一个圆形上，且圆形与半圆形相切。
14.一种电芯极组，包括：负极极片、隔膜和所述电芯极片；所述隔膜位于所述负极极片与所述电芯极片之间。
15.一种极片压辊，用于辊压所述电芯极片，包括：辊轮和位于所述辊轮圆周面上的凸块；所述凸块上设有凹槽；所述凸块和所述凹槽的横截面轮廓均呈弧形，且在相接处圆滑过渡。
16.如上所述的极片压辊，进一步优选为：所述凸块的数量为10至14个，在所述辊轮上呈圆周阵列分布。
17.如上所述的极片压辊，进一步优选为：所述凸块的横截面轮廓呈半圆形，且圆心位于所述辊轮的圆周面上；所述凹槽的横截面轮廓位于一个与半圆形相切的圆上。
18.分析可知，与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：
19.1.在本实用新型的电芯极片中，敷料层上设有导液槽，在电解液浸润电芯极片时能够极大的缩短电解液扩散路径，从而缩短浸润时长，降低注液压力，使电解液充分浸润电芯极片。并且，导液槽内设有导液凸起，能够引导电解液浸入导液槽，从而克服电解液浸入导液槽时的张力，进一步缩短电解液的浸润时长。
20.2.在本实用新型的电芯极组中，电芯极片作为正极极片使用，于敷料层上设置含导液凸起的导液槽，能够改善电解液对电芯极组的浸润效果，有效缩短生产周期，且不会对电芯的综合性能产生影响。
21.3.在本实用新型的极片压辊中，辊轮圆周面上设有凸块，在电芯极片辊压时能够在电芯极片表面压印出导液槽，凸块上设有凹槽，在压印导液槽时能够在导液槽内形成导液凸起。
附图说明
22.图1为本实用新型的电芯极片的结构示意图；
23.图2为本实用新型的图1在a处的局部放大图；
24.图3为本实用新型的电芯极组的结构示意图；
25.图4为本实用新型的极片压辊的结构示意图；
26.图5为本实用新型的图4在a处的局部放大图；
27.图6为本实用新型的极片压辊的使用状态示意图。
28.图中：1-集流体；2-第一敷料层；3-第二敷料层；4-导液槽；5-导液凸起；6-负极极片；7-隔膜；8-电芯极片；9-辊轮；10-凸块；11-凹槽。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此
不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，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的具体含义。
31.请参考图1至图6，图1为本实用新型的电芯极片的结构示意图；图2为本实用新型的图1在a处的局部放大图；图3为本实用新型的电芯极组的结构示意图；图4为本实用新型的极片压辊的结构示意图；图5为本实用新型的图4在a处的局部放大图；图6为本实用新型的极片压辊的使用状态示意图。其中，图2和图5中的虚线是为了更好的表明本实用新型的结构，而并非实体。
32.如图1和图2所示，在本实用新型的一个实施例中，提供了一种电芯极片。具体的，电芯极片主要包括集流体1和敷设于集流体1表面的敷料层。其中，敷料层上设有导液槽4，导液槽4内设有导液凸起5。
33.在本实施例中，敷料层上设有导液槽4，在电解液浸润电芯极片时，沿着导液槽4浸入，再从导液槽4沿电芯极片延伸方向扩散至整个电芯极片，能够极大的缩短电解液扩散路径，从而缩短浸润时长，降低注液压力，使电解液充分浸润电芯极片。并且，在本实施例中，导液槽4内设有导液凸起5，当电解液浸入导液槽4时，导液凸起5能够引导电解液浸入导液槽4，从而克服电解液浸入导液槽4时的张力，进一步缩短电解液的浸润时长。
34.进一步的，在本实施例中，敷料层包括相接于集流体1一个表面的第一敷料层2和相接于集流体1另一个表面的第二敷料层3。第一敷料层2和第二敷料层3分别敷设在集流体1的两个表面上。作为可选方案，可以在第一敷料层2上设置导液槽4；也可以在第二敷料层3上设置导液槽4；还可以同时在第一敷料层2和第二敷料层3上设置导液槽4。当设置有导液槽4时，第一敷料层2上的导液槽4的深度小于第一敷料层2的厚度，第二敷料层3上的导液槽4的深度小于第二敷料层3的厚度。
35.如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，第一敷料层2和第二敷料层3均设有多个导液槽4，多个导液槽4在第一敷料层2和第二敷料层3上均呈等间隔分布。导液槽4等间隔设置，方便加工制造，并且能够进一步缩短电解液的浸润时间。
36.进一步的，在本实施例中，任一第一敷料层2上的导液槽4与第二敷料层3上的相邻导液槽4，两者的连线与极片所在的平面之间设有小于90
°
的夹角。即：当第一敷料层2和第二敷料层3上均设有多个导液槽4时，第一敷料层2上的导液槽4与第二敷料层3上的导液槽4呈交错分布，能够避免电芯极片某一位置处的厚度被过分减小(避免电芯极片在某一位置处两面均被设置导向槽)，从而能够确保电芯极片的结构强度。
37.更进一步的，在本实施例中，于导液槽4的长度方向，导液槽4可以为直线型的槽，沿直线方向延伸；导液槽4也可以为曲线型的槽，沿曲线方向延伸。
38.如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，导液凸起5在导液槽4内凸出的高度小于导液槽4的深度，易于克服电解液浸入导液槽4时的张力，不会引入新的阻力。
39.进一步的，在本实施例中，导液凸起5在导液槽4内凸出的高度值为导液槽4深度值的五分之一至三分之二，例如可以是五分之一、九分之二、四分之一、七分之二、三分之一、五分之二、二分之一、三分之二，也可以是上述任意两个端点值的任意中间值。
40.如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，导液槽4的横截面轮廓与导液凸起5的横截面轮廓均呈弧形，两个弧形的弯曲方向相反，从而能够在导液槽4内形成导液凸起5。为
了避免应力集中以及为了便于压印，导液槽4横截面轮廓与导液凸起5横截面轮廓的两个弧形通过圆角相接，导液槽4与导液凸起5在相接处圆滑过渡。
41.进一步的，在本实施例中，导液槽4的横截面轮廓位于一个半圆形上，方便压印。导液凸起5的横截面轮廓位于一个圆形上，且圆形与半圆形相切，位于靠近半圆形的弧心的一侧，压印时不会破坏压痕。优选的，导液槽4横截面轮廓的弧心位于敷料层表面，在半圆形半径确定的情况下，能够最大化加深导液槽4的深度。
42.如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，还提供了一种电芯极组。电芯极组包括电芯极片8，因而具有上述电芯极片8的所有优点。具体的，电芯极组包括负极极片6、隔膜7和电芯极片8，隔膜7位于负极极片6与电芯极片8之间。
43.在本实施例中，考虑到电芯在充放电过程中正极极片膨胀变化小，电芯极片8作为正极极片使用，于敷料层上设置含导液凸起5的导液槽4，能够改善电解液对电芯极组的浸润效果，有效缩短生产周期，且不会对电芯的综合性能产生影响。
44.如图4和图5所示，在本实用新型的一个实施例中，还提供了一种用来辊压电芯极片的极片压辊。具体的，极片压辊包括辊轮9和位于辊轮9圆周面上的凸块10。其中，凸块10上设有凹槽11；凸块10和凹槽11的横截面轮廓均呈弧形，且在相接处圆滑过渡。
45.在本实施例中，辊轮9圆周面上设有凸块10，在电芯极片8辊压时能够在电芯极片8表面压印出导液槽4，凸块10上设有凹槽11，在压印导液槽4时能够在导液槽4内形成导液凸起5。如图6所示，电芯极片8烘干后，极片压辊能够在辊压设备的带动下辊压电芯极片8，在电芯极片8的敷料层上形成导液槽4和导液凸起5。电芯极片8作为正极极片组装成电芯极组后，在组装好的电芯极组中注入电解液，电解液能够通过导液槽4凸起快速浸入导液槽4，处于导液槽4的电解液能够沿电芯极片8延伸方向对电芯极组进行渗透浸润。
46.进一步的，在本实施例中，凸块10的横截面轮廓呈半圆形，且圆心位于辊轮9的圆周面上，凹槽11的横截面轮廓位于一个与半圆形相切的圆上，凹槽11与凸块10在相接处圆滑过渡，方便辊轮9对电芯极片8进行压印，并且在滚动时不会破坏已压印好的导液槽4及导液凸起5。
47.更进一步的，在本实施例中，凸块10的数量为10至14个，在辊轮9上呈圆周阵列分布。作为可选方案，凸块10的数量可以为10个、11个、12个、13个、14个，优选地，凸块10的数量为12个，且每个凸块10上均设有一个凹槽11。
48.由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。