一种新型叠片电池及其叠片方法和制备方法技术

本发明专利技术提供一种新型叠片电池，包括：隔膜；第一极片，包括第一绝缘区和第一活性物质区，第一绝缘区设置在第一极片的至少一端部；第二极片，包括第二绝缘区和第二活性物质区；第二绝缘区与第一绝缘区相对设置，第二活性物质区与第一活性物质区极性相反；其中，第一极片和第二极片分别设置在隔膜的两侧，隔膜的一面覆盖第一活性物质区及第一绝缘区的一部分，隔膜的另一面覆盖第二活性物质区及第二绝缘区的一部分。相比于现有技术，本发明专利技术设置的绝缘区延伸至隔膜的覆盖区域，避免了因某种原因而导致短路的风险，同时消除了OVERHANG区域，提高了电池的空间利用率，提升了电池的容量。此外，本发明专利技术还提供该电池的叠片方法和制备方法。

A new type of laminated battery and its laminating method and preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种新型叠片电池及其叠片方法和制备方法
本专利技术涉及锂电池领域，具体涉及一种新型叠片电池及其叠片方法和制备方法。
技术介绍
相较于卷绕电池，叠片电池在容量密度、能量密度和适用领域等方面均更占优势。目前的叠片电池主要是采用隔膜包负极、负极包正极的叠片方式，往往负极片的长度大于正极片的长度以产生OVERHANG，通过这种尺寸差的设计，避免锂离子在负极表面析出，形成锂枝晶，实现了正负极间的物理隔离，以解决正负极间短路的问题。但是此种设计仍存在很大的缺陷：第一，OVERHANG的区域面积难以控制。如果设计面积过小，由于极片数量较多，且正负极片无法对齐，电芯叠片贴胶松动时，大大增加了正负极片错动的几率，则无法有效阻止电池短路的问题；如果设计面积过大，正负极片长度设计相对差偏大，则存在空间利用率低的缺陷，导致电芯的有效面积利用率低。第二，由于叠片电池至少有十几个小片，每个小片又有四个切面，而切片工艺又是极易产生不良的冲切，大大增加了叠片电池产生极片断面、毛刺的概率，而毛刺又容易刺破隔膜进而导致正负极片短路的问题。此外，相比于卷绕电池，由于叠片电池需要对极片进行多次分切，极大地降低了叠片电池的生产效率，增加了企业的生产成本。有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于：通过提供一种新型叠片电池，解决目前叠片电池存在空间利用率低、易短路的问题，本专利技术的叠片电池，大大降低了正负极片接触短路的风险，同时消除了OVERHANG，提高了电池的空间利用率，提升了电池的容量。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种新型叠片电池，包括：隔膜；第一极片，包括第一绝缘区和第一活性物质区，所述第一绝缘区设置在所述第一极片的至少一端部；第二极片，包括第二绝缘区和第二活性物质区；所述第二绝缘区与所述第一绝缘区相对设置，所述第二活性物质区与所述第一活性物质区极性相反；其中，所述第一极片和所述第二极片分别设置在所述隔膜的两侧，所述隔膜的一面覆盖所述第一活性物质区及所述第一绝缘区的一部分，所述隔膜的另一面覆盖所述第二活性物质区及所述第二绝缘区的一部分。本专利技术在第一极片和第二极片中均设置绝缘区，且绝缘区延伸至隔膜的覆盖区域，通过绝缘区的巧妙设置，阻隔了极片之间相互接触的可能，当电池受损松动时，即使第一极片和第二极片因某种原因而导致相互错开，由于绝缘区的存在，极片被外移出隔膜的部分仍属于绝缘区，而活性物质区依然处在被隔膜覆盖的状态，相邻极片之间的活性物质区无法接触，避免了因某种原因而导致短路的风险。此外，由于绝缘区的存在，电池中无需设置OVERHANG区域，第一、第二极片可以设置为相同尺寸的极片，且极片的活性物质区均被隔膜所覆盖，相比于现有的叠片电池，消除了未被利用的活性物质区，提高了电池的空间利用率，提升了电池的容量。另外，对于叠片电池而言，由于切割次数的增加，极片边缘残留的毛刺率增加，但由于绝缘区的阻隔，极片边缘的毛刺也无法刺破隔膜进而造成电池的短路，更进一步保证了电池性能的稳定。优选的，所述第一绝缘区设置在所述第一极片相对的两个端部；所述第二绝缘区设置在所述第二极片相对的两个端部。在极片的两端均设置绝缘区，不仅从两端阻隔了相邻极片接触引发的短路风险，同时也大大降低了极片端部毛刺刺破隔膜的概率，更进一步保证电池性能的稳定。优选的，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片的一端部保持齐平设置。保持三者的一端部齐平，而加大另一端部绝缘区面积的设置，预留一部分绝缘区是未被隔膜所覆盖，在考虑降低短路风险的同时考虑电池的实际大小的要求，既能有效提高了电池的空间利用率也避免了电池短路的风险。优选的，所述隔膜覆盖所述第一绝缘区的部分的长度为0.01～3mm；所述隔膜覆盖所述第二绝缘区的部分的长度为0.01～3mm。在被隔膜覆盖的区域增加绝缘区的设置，可以大大降低活性物质被外移出的隔膜未覆盖区域的概率，进一步降低电池短路的风险，保证电池在使用过程，极片的活性物质区域一直都可以被隔膜所覆盖。具体的延伸长度可以根据电池的大小和容量等方面综合考虑。更优选的，所述隔膜覆盖所述第一绝缘区的部分的长度为1～2mm；所述隔膜覆盖所述第二绝缘区的部分的长度为1～2mm。优选的，所述第一极片与所述第二极片均设置有用于连接极耳的光箔区。优选的，所述第一极片的光箔区与所述第二极片的光箔区错开设置。优选的，所述第一极片与所述第二极片均还设置有缺口，所述第一极片的光箔区与所述第二极片的缺口相对设置，所述第二极片的光箔区与所述第一极片的缺口相对设置。将不同极片上的光箔区与另一极片上的缺口相对应，消除了两个相邻光箔区之间的绝缘区的影响，有利于后续极耳的焊接，为极耳的焊接消除了物理空间上的隔离，具体缺口的设置大小根据光箔区设置的大小来决定。优选的，所述第一极片的光箔区在垂直方向保持一致；所述第二极片的光箔区在垂直方向保持一致。优选的，新型叠片电池还包括胶带，用于固定叠片好的裸电芯。本专利技术的目的之二在于，提供一种新型叠片电池的叠片方法，包括以下步骤：S1，在第一极片中设置第一活性物质区以及在所述第一极片至少一端部设置第一绝缘区，在第二极片中设置第二活性物质区以及在所述第二极片至少一端部设置第二绝缘区；所述第二绝缘区与所述第一绝缘区相对设置，所述第二活性物质区与所述第一活性物质区极性相反；S2，以隔膜为中心，将所述第一极片和所述第二极片分别设置在所述隔膜的两侧，所述隔膜的一面覆盖所述第一活性物质区及所述第一绝缘区的一部分，所述隔膜的另一面覆盖所述第二活性物质区及所述第二绝缘区的一部分；S3，重复步骤S2，完成新型叠片电池的叠片。该叠片方法将隔膜夹持在第一极片和第二极片之间，即第一极片和第二极片均长于隔膜的长度，再利用绝缘区的阻隔，相比于现有的叠片技术，消除了隔膜与极片、极片与极片之间存在的OVERHANG，从而提升了极片对电芯的有效占比，实现了容量的提高。同时，利用绝缘区的设置，大大降低了电池发生短路的风险，保证了电池的稳定使用。优选的，S1步骤中，在所述第一极片的一端设置光箔区和缺口，在所述第二极片的一端设置与所述第一极片缺口相对的光箔区和与所述第一极片光箔区相对的缺口。本叠片方法在前期极片的切割时，增加了对极片缺口的切割，但由于消除了OVERHANG，且设置有绝缘区，因此对极片模切要求不高。本专利技术的目的之三在于，提供一种新型叠片电池的制备方法，包括上述任一项所述的叠片方法。优选的，该电池的制备方法还包括对所述第一极片和所述第二极片的切割工序。本专利技术所采用的叠片方法，将隔膜夹持在两个极片之间，相邻两个极片的长度均大于隔膜，长出的部分除光箔区外均处于绝缘状态，避免了相邻极片相互接触导致短路。也因此，本专利技术对极片的切割要求低，只需要将极片切割成一定的大小即可，在极片的切割工序中省略了定模步骤，将传统的模切工序变成了切割工序，由于此前的定模步骤繁杂且占时长，虽然增加了缺口的切本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型叠片电池，其特征在于，包括：/n隔膜；/n第一极片，包括第一绝缘区和第一活性物质区，所述第一绝缘区设置在所述第一极片的至少一端部；/n第二极片，包括第二绝缘区和第二活性物质区；所述第二绝缘区与所述第一绝缘区相对设置，所述第二活性物质区与所述第一活性物质区极性相反；/n其中，所述第一极片和所述第二极片分别设置在所述隔膜的两侧，所述隔膜的一面覆盖所述第一活性物质区及所述第一绝缘区的一部分，所述隔膜的另一面覆盖所述第二活性物质区及所述第二绝缘区的一部分。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型叠片电池，其特征在于，包括：
隔膜；
第一极片，包括第一绝缘区和第一活性物质区，所述第一绝缘区设置在所述第一极片的至少一端部；
第二极片，包括第二绝缘区和第二活性物质区；所述第二绝缘区与所述第一绝缘区相对设置，所述第二活性物质区与所述第一活性物质区极性相反；
其中，所述第一极片和所述第二极片分别设置在所述隔膜的两侧，所述隔膜的一面覆盖所述第一活性物质区及所述第一绝缘区的一部分，所述隔膜的另一面覆盖所述第二活性物质区及所述第二绝缘区的一部分。


2.根据权利要求1所述的新型叠片电池，其特征在于，所述第一绝缘区设置在所述第一极片相对的两个端部；所述第二绝缘区设置在所述第二极片相对的两个端部。


3.根据权利要求1所述的新型叠片电池，其特征在于，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片的一端部保持齐平设置。


4.根据权利要求1～3任一项所述的新型叠片电池，其特征在于，所述隔膜覆盖所述第一绝缘区的部分的长度为0.01～3mm；所述隔膜覆盖所述第二绝缘区的部分的长度为0.01～3mm。


5.根据权利要求1所述的新型叠片电池，其特征在于，所述第一极片与所述第二极片均设置有用于连接极耳的光箔区。


6.根据权利要求5所述的新型叠片电池，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘良海，余灿，涂健，李隼，胡海波，曾艳，
申请(专利权)人：湖南立方新能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43