一种叠片式离子电池制造技术

本申请提出一种叠片式离子电池，包括第一电芯和至少一个第二电芯，所述第一电芯和所述第二电芯并联连接；所述第一电芯包括多片第一隔膜、多片第一正极片和多片第一负极片；所述第一正极片和所述第一负极片交替设置，所述第一正极片和所述第一负极片之间设置有所述第一隔膜，且所述第一电芯的两侧设置有所述第一隔膜；所述第一电芯两侧的最外层极片的极性相同；所述第二电芯包括多片第二隔膜、多片第二正极片和多片第二负极片，所述第二正极片和所述第二负极片交替设置，所述第二正极片和所述第二负极片之间设置有所述第二隔膜，且所述第二电芯两侧设置有所述第二隔膜；所述第二电芯两侧的最外层极片的极性相反。本申请极片对齐度高，整体良率高。整体良率高。整体良率高。

【技术实现步骤摘要】
一种叠片式离子电池


[0001]本技术涉及电池
，特别是涉及一种叠片式离子电池。

技术介绍

[0002]随着储能市场的发展，大容量储能产品成为趋向产品。大容量电池在集中式储能领域优势明显：(1)大容量电池在pack端零部件使用量减少，拥有更大降本空间和更高的体积能量密度；(2)相同系统电压下，大容量电池更容易获得高容量；(3)串并联电池减少，BMS数据采集与监控精度提升，安全性能更有保障；(4)使用大容量电池在后端集成领域装配工艺简化度高，可节省土地基建、集装箱等方面成本投入。
[0003]一般来说，储能电池方案以方形路线为主，而方形电池的电芯装配主要有叠片电池和卷绕电池两类。尽管卷绕工艺发展时间长、成本低、效率和良率高，但随着电池容量和尺寸的不断提升，传统卷绕电池的劣势越发凸显。比如卷绕在拐角有弧度，不仅导致其空间利用率比叠片低，而且使得电池发生波浪状变形，波浪状变形会导致电池界面变差和电流分布不均，加速电池衰减。此外，卷绕电池极片弯折后涂层材料发生较大弯曲变形，容易诱发掉粉、毛刺等问题，增加电池内部短路和热失控的风险。随着电池容量持续增大，大容量电池和卷绕工艺的兼容难度也越来越大。
[0004]叠片工艺的大容量电池具有明显的优势，如：(1)叠片电池的极耳数量是卷绕电池的N倍，极耳数量的增加使得电子的传输距离更短，电阻相比卷绕电池更低，产热更小，理论循环寿命更长，能够满足大规模储能对高安全性和超长循环寿命的要求；(2)叠片电池在封装极片过程中不存在C角问题，能够充分利用壳体边角空间，提升体积和质量能量密度，有利于减少储能系统占地面积和土建支出；(3)叠片电池不存在C角内应力不均衡问题，在长期电池循环使用中每层极片可保持相对平整，避免电流分布不均等问题，在中后期容量保持能量更优秀。
[0005]但是，随着电池容量的增大，叠片电池的电芯厚度也会增加；而电芯的叠片厚度越厚，电芯的极片的对齐难度就会增加，导致电芯容易出现歪斜、对不齐。现有的常用解决方法是将一个电池里面的电芯拆为2个或者3个甚至4个电芯，然后再将拆分的电芯并联从而降低单个电芯的厚度。而单个电芯两面最外层的极片是同为负极片或者同为正极片，电芯并联后，并联电芯的相邻层同为正极或者同为负极的两面在电池充电过程中并未提供能量(如图1所示)，放电则锂离子或钠离子移动方向相反，造成电池的成本增加和电芯的能量密度降低的问题。

技术实现思路

[0006]基于此，本技术提供一种叠片式离子电池，旨在解决现有大容量电池内部多电芯并联时，并联的两电芯之间外层极片对应面在电池充放电过程中未提供能量，造成电池的成本增加和电芯的能量密度降低的问题。
[0007]为实现上述目的，本技术提出如下技术方案：
[0008]一种叠片式离子电池，包括第一电芯和至少一个第二电芯，所述第一电芯和所述第二电芯并联连接；
[0009]所述第一电芯包括多片第一隔膜、多片第一正极片和多片第一负极片；所述第一正极片和所述第一负极片交替设置，所述第一正极片和所述第一负极片之间设置有所述第一隔膜，且所述第一电芯的两侧设置有所述第一隔膜；所述第一电芯两侧的最外层极片的极性相同；
[0010]所述第二电芯包括多片第二隔膜、多片第二正极片和多片第二负极片，所述第二正极片和所述第二负极片交替设置，所述第二正极片和所述第二负极片之间设置有所述第二隔膜，且所述第二电芯的两侧设置有所述第二隔膜；所述第二电芯两侧的最外层极片的极性相反。
[0011]作为优选的实施方式，所述第二电芯一侧的最外层极片为所述第二正极片，另一侧的最外层极片为所述第二负极片。此时，所述第二电芯的叠片顺序为第二隔膜/第二负极片/第二隔膜/第二正极片/第二隔膜/第二负极片
……
第二隔膜/第二正极片/第二隔膜。
[0012]作为优选的实施方式，所述第一电芯两侧的最外层极片均为所述第一正极片。此时，所述第一电芯的叠片顺序为所述第一隔膜/所述第一正极片/所述第一隔膜/所述第一负极片/所述第一隔膜/所述第一正极片
……
所述第一隔膜/所述第一负极片/所述第一隔膜/所述第一正极片/所述第一隔膜。
[0013]作为优选的实施方式，所述第二电芯最外层的所述第二负极片与所述第一电芯相邻设置。
[0014]作为优选的实施方式，所述第一电芯两侧的最外层极片均为所述第一负极片。此时，所述第一电芯的叠片顺序为所述第一隔膜/所述第一负极片/所述第一隔膜/所述第一正极片/所述第一隔膜/所述第一负极片
……
所述第一隔膜/所述第一正极片/所述第一隔膜/所述第一负极片/所述第一隔膜。
[0015]作为优选的实施方式，所述第二电芯最外层的所述第二正极片与所述第一电芯相邻设置。
[0016]作为优选的实施方式，所述第一正极片和所述第二正极片均为在金属集流体表面涂覆有正极涂覆层的片体；所述第一负极片和所述第二负极片均为在金属集流体表面涂覆有负极涂覆层的片体。
[0017]作为优选的实施方式，所述第一隔膜为PP膜、PE膜、PP/PE复合膜、陶瓷隔膜或者无纺布；所述第二隔膜为PP膜、PE膜、PP/PE复合膜、陶瓷隔膜或者无纺布。
[0018]作为优选的实施方式，所述叠片式离子电池为动力电池或者储能电池。
[0019]作为优选的实施方式，所述叠片式离子电池为锂离子电池或者钠离子电池。
[0020]本申请通过设置第一电芯和第二电芯，使得本申请的叠片式离子电池的每一片正极片和每一片负极片在充放电过程中都提供了能量，有效提升了电池的能量密度；同时，也减少了电池的极片数量，降低了电池的制造成本。本申请的离子电池极片对齐度高，叠片时电芯不易变形，整体良率高。本技术结构简单、制造难度低，易于批量化或规模化生产。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
或现有技术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技术的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
[0022]图1为现有的叠片式电池的电芯并联结构示意图；
[0023]图2为本技术一实施例所述叠片式离子电池的第一电芯的结构示意图；
[0024]图3为本技术另一实施例所述叠片式离子电池的第一电芯的结构示意图；
[0025]图4为本技术实施例所述叠片式离子电池的第二电芯的结构示意图；
[0026]图5为本技术一实施例所述叠片式离子电池的电芯并联结构示意图；
[0027]图6为图2的第一电芯的第一正极片的结构示意图；
[0028]图7为图2的第一电芯的第一负极片的结构示意图。
[0029]本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0030]下面将结合本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叠片式离子电池，其特征在于，包括第一电芯和至少一个第二电芯，所述第一电芯和所述第二电芯并联连接；所述第一电芯包括多片第一隔膜、多片第一正极片和多片第一负极片；所述第一正极片和所述第一负极片交替设置，所述第一正极片和所述第一负极片之间设置有所述第一隔膜，且所述第一电芯的两侧设置有所述第一隔膜；所述第一电芯两侧的最外层极片的极性相同；所述第二电芯包括多片第二隔膜、多片第二正极片和多片第二负极片，所述第二正极片和所述第二负极片交替设置，所述第二正极片和所述第二负极片之间设置有所述第二隔膜，且所述第二电芯的两侧设置有所述第二隔膜；所述第二电芯两侧的最外层极片的极性相反。2.根据权利要求1所述的叠片式离子电池，其特征在于，所述第二电芯一侧的最外层极片为所述第二正极片，另一侧的最外层极片为所述第二负极片。3.根据权利要求2所述的叠片式离子电池，其特征在于，所述第一电芯两侧的最外层极片均为所述第一正极片。4.根据权利要求3所述的叠片式离子电池，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国龙，
申请(专利权)人：深圳市雄韬锂电有限公司，
类型：新型
国别省市：