电芯结构单元及二次电池制造技术

本申请提供一种电芯结构单元及二次电池，电芯结构单元包括第一极片层叠结构、第二极片以及隔离膜，所述第一极片层叠结构包括两个以上层叠设置的第一极片，所述第一极片包括第一集流体及设置在所述第一集流体至少一个表面的第一活性物质层，所述第一集流体设置有沿其厚度方向贯穿的多孔结构；所述第二极片包括第二集流体及设置在所述第二集流体表面的第二活性物质层；所述隔离膜位于所述第一极片层叠结构与所述第二极片之间；其中，所述第一极片与所述第二极片极性相反。利用多层堆叠的第一极片与第二极片匹配，以解决双层结构极片上的活性材料层厚度过大易出现脱膜的技术问题。活性材料层厚度过大易出现脱膜的技术问题。活性材料层厚度过大易出现脱膜的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
电芯结构单元及二次电池


[0001]本申请涉及电池
，具体涉及一种电芯结构单元及二次电池。

技术介绍

[0002]随着技术的进步，二次电池被广泛应用于电动汽车、储能基站、3C产品等领域，伴随各类型产品对于能量密度提升的需求，高能量密度电极的设计和制造也成为了研究热点。
[0003]为了不断提升器件的能量密度，可以采用双层结构的厚电极的方法提升活性物质占比。但是，双层结构极片上的活性材料层的厚度过大，容易导致相邻的两活性材料层之间以及活性材料层与集流体之间发生分离，出现脱膜，因而极大地影响了二次电池的制造和使用寿命。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种电芯结构单元及二次电池，以解决双层结构厚电极中的活性材料层厚度过大易出现脱膜的技术问题。
[0005]本申请提供一种电芯结构单元包括第一极片层叠结构、第二极片以及隔离膜，所述第一极片层叠结构包括两个以上层叠设置的第一极片，所述第一极片包括第一集流体及设置在所述第一集流体至少一个表面的第一活性物质层，所述第一集流体设置有沿其厚度方向贯穿的多孔结构；所述第二极片包括第二集流体及设置在所述第二集流体表面的第二活性物质层；所述隔离膜位于所述第一极片层叠结构与所述第二极片之间；其中，所述第一极片与所述第二极片极性相反。
[0006]可选的，所述第一极片为正极极片，所述第二极片为负极极片时，所述第二极片的容量与所述第一极片层叠结构的容量的比值为1.05
‑
1.2；或者，所述第一极片为负极极片，所述第二极片为正极极片，所述第一极片层叠结构的容量与所述第二极片的容量的比值为1.05
‑
1.2。
[0007]可选的，多个所述第一极片层叠结构、多个所述隔离膜及多个所述第二极片依次交替堆叠形成电芯结构单元；或多个所述第一极片层叠结构、多个所述隔离膜及多个所述第二极片依次交替层叠后卷绕形成电芯结构单元。
[0008]可选的，所述第一极片层叠结构沿其层叠方向两端的所述第一极片同一侧的表面均设置有所述第一活性物质层，其余第一极片的两表面或一表面设置有所述第一活性物质层。
[0009]可选的，所述第一集流体上多孔结构的孔径为50nm
‑
500nm；当所述第一极片为正极极片时，所述第一集流体的厚度为6μm
‑
15μm；当所述第一极片为负极极片时，所述第一集流体的厚度为3μm
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12μm；所述第二集流体的厚度为4μm
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16μm。
[0010]可选的，所述第二集流体的表面设有凸起和/或凹槽。
[0011]可选的，单面所述第一活性物质层的厚度为H1，单面所述第二活性物质层的厚度
为H2，满足0.1≤H1/H2≤5。
[0012]相应的，本申请还提供一种二次电池，其包括至少一个电芯结构单元、第一极耳及第二极耳，电芯结构单元为上述任一项所述的电芯结构单元，所述第一极耳连接至所述第一集流体；所述第二极耳连接至所述第二集流体。
[0013]可选的，二次电池包括两个以上所述电芯结构单元，两个以上所述电芯结构单元沿其厚度方向堆叠设置或沿其宽度方向并排设置。
[0014]可选的，两个以上所述电芯结构单元沿其厚度方向堆叠设置；每一所述电芯结构单元在沿其厚度方向一端的所述第一极片的外表面形成涂覆有所述第一活性物质层的涂覆区，每一所述电芯结构单元在沿其厚度方向的另一端的所述第一极片的外表面形成未涂覆所述第一活性物质层的空白区，相邻的两个所述电芯结构单元的所述涂覆区与所述空白区连接。
[0015]本申请提供一种电芯结构单元及二次电池，电芯结构单元中第一极片的极性与第二极片的极性相反，利用堆叠放置的第一极片，在多个第一极片上涂覆第一活性物质层，在总涂覆量相同的情况下，可以降低每一第一极片中第一活性物质层的涂覆量，从而避免第一极片涂覆量过大导致极片脱膜的问题。
[0016]由于第一极片包括第一集流体和第一活性物质层，并且第一集流体具有多孔结构，因而当多个第一极片依次堆叠时，使得锂离子可以通过多孔结构在多个第一极片之间自由移动，多个第一极片形成并联结构，实现一个第二极片与多个第一极片相匹配，每个电芯结构单元中通过多个第一极片并联，将第一活性物质层分散涂覆在多个第一极片上，可降低单个极片的涂覆量，避免极片涂覆量过大使得活性物质涂层过厚，进而导致极片出现脱膜的问题；同时多个第一极片并联可降低每片极片的电流，降低锂离子电池工作中单个第一极片的充放电电流，提高电芯充放电能力；提高了二次电池的动力学性能，同时降低了二次电池的成本。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。
[0018]图1是本申请提供的电芯结构单元的示意图；
[0019]图2是本申请提供的电芯结构单元的组合示意图；
[0020]图3是本申请提供的电芯结构单元沿其厚度方向排布示意图；
[0021]图4是本申请提供的电芯结构单元沿其宽度方向排布示意图。
[0022]附图标记说明：
[0023]100、第一极片；110、第一集流体；120、第一活性物质层；200、第二极片；210、第二集流体；220、第二活性物质层；300、隔离膜；410、第一极耳；420、第二极耳。
具体实施方式
[0024]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”通常是指装置实际使用或工作状态下的上、下、左和右，具体为附图中的图面方向。
[0025]本申请提供一种电芯结构单元、二次电池及用电设备，以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本申请实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0026]请参阅图1至图4，本申请提供一种二次电池，上述二次电池包括锂离子电池、钠离子电池、镁离子电池、铝离子电池、电容器、超级电容器以及赝电容器中任一种，但是不限于此。本申请中以二次电池为锂离子电池为例进行分析说明。
[0027]上述二次电池包括第一极耳410、第二极耳420以及至少一个电芯结构单元A，其中，第一极耳410连接至第一集流体110；第二极耳420连接至第二集流体210。本申请中第一极耳410为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电芯结构单元，其特征在于，包括：第一极片层叠结构，包括两个以上层叠设置的第一极片，所述第一极片包括第一集流体及设置在所述第一集流体至少一个表面的第一活性物质层，所述第一集流体设置有沿其厚度方向贯穿的多孔结构；第二极片，包括第二集流体及设置在所述第二集流体表面的第二活性物质层；以及隔离膜，所述隔离膜位于所述第一极片层叠结构与所述第二极片之间；其中，所述第一极片与所述第二极片极性相反。2.根据权利要求1所述的电芯结构单元，其特征在于，所述第一极片为正极极片，所述第二极片为负极极片，所述第二极片的容量与所述第一极片层叠结构的容量的比值为1.05
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1.2；或者所述第一极片为负极极片，所述第二极片为正极极片，所述第一极片层叠结构的容量与所述第二极片的容量的比值为1.05
‑
1.2。3.根据权利要求1所述的电芯结构单元，其特征在于，多个所述第一极片层叠结构、多个所述隔离膜及多个所述第二极片依次交替堆叠形成电芯结构单元；或多个所述第一极片层叠结构、多个所述隔离膜及多个所述第二极片依次交替层叠后卷绕形成电芯结构单元。4.根据权利要求1所述的电芯结构单元，其特征在于，所述第一极片层叠结构沿其层叠方向两端的所述第一极片同一侧的表面均设置有所述第一活性物质层，其余第一极片的两表面或一表面设置有所述第一活性物质层。5.根据权利要求1所述的电芯结构单元，其特征在于，所述第一集流体上多孔结构的孔径为50nm
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【专利技术属性】
技术研发人员：程芳燕，李柳，王宝玉，张耀，
申请(专利权)人：欣旺达电动汽车电池有限公司，
类型：新型
国别省市：