叠片电芯的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种叠片电芯的制备方法，其包括步骤：设置叠片堆：叠片堆包括n个叠片组，各叠片组包括m个极片元件，n≥2，m≥2，相邻的叠片组之间设置有垫片，叠片堆的全部叠片组的极片元件和相邻的叠片组之间的垫片沿堆叠方向依次均位于成Z形的隔离膜中，各垫片将与其相邻的隔离膜的上下部分隔开；形成叠片电芯：在各垫片的位于隔离膜中的一端处使隔离膜断开，以使各垫片与各叠片组彼此能够分离，以得到各叠片组中的极片元件和相应的隔离膜形成的叠片电芯，各叠片电芯包括正极极片以及负极极片、或者单体电芯、或者单体电芯与正极极片和/或负极极片的组合。由此，极大地提高制备叠片电芯的效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种，其包括步骤：设置叠片堆：叠片堆包括n个叠片组，各叠片组包括m个极片元件，n≥2，m≥2，相邻的叠片组之间设置有垫片，叠片堆的全部叠片组的极片元件和相邻的叠片组之间的垫片沿堆叠方向依次均位于成Z形的隔离膜中，各垫片将与其相邻的隔离膜的上下部分隔开；形成叠片电芯：在各垫片的位于隔离膜中的一端处使隔离膜断开，以使各垫片与各叠片组彼此能够分离，以得到各叠片组中的极片元件和相应的隔离膜形成的叠片电芯，各叠片电芯包括正极极片以及负极极片、或者单体电芯、或者单体电芯与正极极片和/或负极极片的组合。由此，极大地提高制备叠片电芯的效率。【专利说明】
本专利技术涉及电化学储能器件
，尤其涉及一种。
技术介绍
锂离子电池作为新能源领域最具代表性的储能器件，在移动电子设备、电动汽车、 储能等领域得到了越来越广的应用。根据制备工艺的不同，锂离子电池可分为卷绕型锂离 子电池和叠片型锂离子电池。 目前叠片型锂离子电池的电芯制备工艺基本分为如下三种： (1)简单堆叠式：即将正极极片、负极极片和隔离膜分切为预定大小，然后按照负 极极片一隔离膜一正极极片一隔离膜一负极极片的顺序将分切后的正极极片、负极极 片和隔离膜进行堆叠，从而得到叠片型锂离子电芯； (2)Z形隔离膜式：即将正极极片和负极极片分切为预定大小，然后将分切后的正 极极片和负极极片依次插入Z形折叠的隔离膜中，从而得到叠片型锂离子电芯； (3)卷绕形隔离膜式：即将正极极片和负极极片分切为预定大小，然后将分切后 的正极极片和负极极片复合到隔离膜上，最后卷绕隔离膜，从而得到叠片型锂离子电芯。 在传统的Z形隔尚|旲式置片型电芯的制备工艺中，由于每当个电芯制备完成后 就需要切断隔离膜，才能进行下一个电芯的制备，因此操作较繁琐，每个电芯的制备都需要 较长的辅助时间，因此生产效率有待提高，且对隔离膜分切装置的耐用性等性能要求较高。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种， 其能极大地提高采用Z形的隔离膜制备叠片电芯的效率。 为了实现上述目的，本专利技术提供了一种，其包括步骤：设置叠 片堆：叠片堆包括η个叠片组，各叠片组包括m个极片元件且各叠片组所包括的极片元件的 数量相同或不同，其中η > 2, m > 2,相邻的叠片组之间设置有垫片，叠片堆的全部叠片组 的极片元件和相邻的叠片组之间的垫片沿堆叠方向依次均位于成Z形的隔离膜中，各垫片 将与其相邻的隔离膜的上下部分隔开；以及形成叠片电芯：在各垫片的位于隔离膜中的一 端处使隔离膜断开，以使各垫片与各叠片组彼此能够分离，以得到各叠片组中的极片元件 和相应的隔离膜形成的相应的叠片电芯，其中各叠片电芯包括正极极片以及负极极片、或 者单体电芯、或者单体电芯与正极极片和/或负极极片的组合，其中正极极片、负极极片、 单体电芯统称为极片元件，单体电芯由正极极片、负极极片、以及间隔在正极极片和负极极 片之间的另一隔离膜构成，且正极极片带有正极极耳，负极极片带有负极极耳，在与叠片堆 的堆叠方向和成Z形的隔离膜的折叠方向均垂直的方向上，各叠片电芯的正极极耳和负极 极耳设置处于同一侧或不同侧。 本专利技术的有益效果如下： 通过采用垫片，可以在一个叠片堆中设置多个叠片组，在各垫片的位于隔离膜中 的一端处使隔离膜断开，以使各垫片与各叠片组彼此能够分离，从而形成多个叠片电芯，这 样可以节省辅助时间，由此极大地提高了采用Z形的隔离膜制备叠片电芯的效率。 【专利附图】【附图说明】 通过结合附图参考下面的具体实施例，可以更好地理解本文在结构和操作上的组 织及方式以及更多的目的和优点，其中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中： 图1示出根据本专利技术一实施例的的示意图，其中（a)-(d)示 出各个步骤； 图2示出根据本专利技术另一实施例的的示意图，其中（a)-(g) 示出各个步骤； 图3不出图2制备的叠片电芯的一实施例，其中正极极耳和负极极耳处于同一侧， 同时为了便于示出垫片与隔离膜、极片元件的相对尺寸关系，示出了垫片，其中（a)示出垫 片，而（b)示出叠片电芯； 图4示出图2制备的叠片电芯的一实施例，其中正极极耳和负极极耳处于相对 侧； 图5示出图1的（c)图的替代实施例，其中采用热板使隔离膜断开； 图6示出根据本专利技术的的一实施例，其中极片元件采用单体 电芯； 图7示出图6采用的单体电芯的结构； 图8示出不同形状和/或大小的极片元件； 图9示出根据本专利技术的的另一实施例，其中不同叠片组采用 不同形状和/或大小的极片元件；以及 图10示出通过图9获得的非矩形电芯。 其中，附图标记说明如下： 1叠片堆 4施加机构 11叠片组 SC叠片电芯 S堆叠方向 BC单体电芯 2垫片 P正极极片 L2长度 N负极极片 W2宽度 TP正极极耳 3隔离膜 ΤΝ负极极耳 F折叠方向 5辊 W3宽度 6热板 3'隔离膜 7切刀 【具体实施方式】 下面具体的说明描述多个示范性实施例且不意欲限制到明确公开的组合。因此， 除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多 个另外组合。 参照图1、图2、图6、图9,根据本专利技术的包括步骤：设置叠片 堆：叠片堆1包括η个叠片组11，各叠片组11包括m个极片元件且各叠片组11所包括的 极片元件的数量相同（参照图1、图2、图6、图9)或不同，其中η彡2，m彡2,相邻的叠片组 11之间设置有垫片2,叠片堆1的全部叠片组11的极片元件和相邻的叠片组11之间的垫 片2沿堆叠方向S依次均位于成Z形的隔离膜3中，各垫片2将与其相邻的隔离膜3的上 下部分隔开（参照图1和图2);以及形成叠片电芯：在各垫片2的位于隔离膜3中的一端 处（在图1中处于右侧，而在图2中处于左侧）使隔离膜3断开，以使各垫片2与各叠片组 11彼此能够分离，以得到各叠片组11中的极片元件和相应的隔离膜3形成的相应的叠片电 芯SC，其中各叠片电芯SC包括正极极片P以及负极极片N、或者单体电芯BC、或者单体电芯 BC与正极极片P和/或负极极片N的组合，其中正极极片P、负极极片N、单体电芯BC统称 为极片元件，单体电芯BC由正极极片P、负极极片N、以及间隔在正极极片P和负极极片N 之间的另一隔离膜3'构成（参照图7)，且正极极片P带有正极极耳TP，负极极片N带有负 极极耳Τ Ν，在与叠片堆1的堆叠方向S和成Ζ形的隔离膜3的折叠方向F均垂直的方向上， 各叠片电芯SC的正极极耳ΤΡ和负极极耳1设置处于同一侧（参照图3)或不同侧（参照 图4)。在此需要说明的是，在实际生产中，由于隔离膜3会存在着连续放卷的情况，所以对 于这种情况，可以在设置叠片堆1完成之后，在叠片堆1的堆叠尾端处将隔离膜3切断；当 然不限于此，如果隔离膜3的长度设置得精确，则无需在叠片堆1的堆叠尾端处将隔离膜3 切断，换句话说，隔离膜3的长度正好满足叠片堆1的要求。此外，为了使得叠片堆1的叠 片组11不松散，优选地，极片元件和垫片2沿折叠方向F的位于成Ζ形的隔离膜3中的端 部均接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叠片电芯的制备方法，其特征在于，包括步骤：设置叠片堆：叠片堆(1)包括n个叠片组(11)，各叠片组(11)包括m个极片元件且各叠片组(11)所包括的极片元件的数量相同或不同，其中n≥2，m≥2，相邻的叠片组(11)之间设置有垫片(2)，叠片堆(1)的全部叠片组(11)的极片元件和相邻的叠片组(11)之间的垫片(2)沿堆叠方向(S)依次均位于成Z形的隔离膜(3)中，各垫片(2)将与其相邻的隔离膜(3)的上下部分隔开；以及形成叠片电芯：在各垫片(2)的位于隔离膜(3)中的一端处使隔离膜(3)断开，以使各垫片(2)与各叠片组(11)彼此能够分离，以得到各叠片组(11)中的极片元件和相应的隔离膜(3)形成的相应的叠片电芯(SC)，其中各叠片电芯(SC)包括正极极片(P)以及负极极片(N)、或者单体电芯(BC)、或者单体电芯(BC)与正极极片(P)和/或负极极片(N)的组合，其中正极极片(P)、负极极片(N)、单体电芯(BC)统称为极片元件，单体电芯(BC)由正极极片(P)、负极极片(N)、以及间隔在正极极片(P)和负极极片(N)之间的另一隔离膜(3')构成，且正极极片(P)带有正极极耳(TP)，负极极片(N)带有负极极耳(TN)，在与叠片堆(1)的堆叠方向(S)和成Z形的隔离膜(3)的折叠方向(F)均垂直的方向上，各叠片电芯(SC)的正极极耳(TP)和负极极耳(TN)设置处于同一侧或不同侧。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈贤锐，张怀勇，梁艳明，贾宝安，林景斌，刘秋艳，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35