System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电极组件、电极组件的制造方法、二次电池和电子设备技术_技高网

电极组件、电极组件的制造方法、二次电池和电子设备技术

技术编号:40927617 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-18 14:50
本申请提供电极组件、电极组件的制造方法、二次电池和电子设备。其中,电极组件包括第一极片、第二极片和隔膜。第一极片包括第一集流体和第一极耳,第一极耳自第一集流体的一侧延伸设置,沿第一极耳的延伸方向,第一极耳包括依次设置的第一部分和第二部分,第一部分与第二部分形成有第一台阶,第一部分在电极组件形成前裁切,第二部分在电极组件形成后裁切,保证二次裁切过程中第一空箔区能被充分切断,形成完整的第一极耳。避免电极组件形成过程中的极耳翻折或倒插的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池,具体而言,涉及电极组件、电极组件的制造方法、二次电池和电子设备


技术介绍

1、在电池制造过程中,具有多个极耳的极片在堆叠或卷绕时,容易出现极耳翻折、倒插的问题,会导致电池出现内短路,进而造成电池报废,影响电池的制造良率和加工成本。


技术实现思路

1、本申请提供电极组件、电极组件的制造方法、二次电池和电子设备,以解决上述技术问题。

2、本申请的实施例是这样实现的:

3、一种电极组件,包括第一极片、第二极片和隔膜。隔膜设置于第一极片与第二极片之间,第一极片、隔膜和第二极片形成电极组件。第一极片包括第一集流体和第一极耳,第一集流体的表面设有第一活性物质层,第一极耳自第一集流体的一侧延伸设置,沿第一极耳的延伸方向,第一极耳包括依次设置的第一部分和第二部分,第一部分的表面设有绝缘层或第一活性物质层,第一部分与第二部分形成有第一台阶,能够让第一部分在电极组件形成前通过裁切第一集流体成型,第二部分在电极组件形成后通过裁切第一空箔区成型,实现在电极组件形成后再裁切整形第一极耳的目的,避免电极组件形成过程中的极耳翻折或倒插的问题,且台阶的设置可保证第一空箔区能被充分切断。

4、在一种可能的实施方式中:第一台阶包含第一区段、第二区段、第三区段,第二区段连接第一区段和第三区段,第一区段连接于第一集流体,第一区段与第二区段之间的夹角为a,a<180°,三个区段的设置和约束条件可以保证二次裁切过程中第一空箔区能被充分切断,形成完整的第一极耳,还能提高制造良率。

5、在一种可能的实施方式中:第一区段与第二区段之间的夹角a的范围为90°-170°,以便降低第一极耳的裁切难度。

6、在一种可能的实施方式中:第一区段与第一集流体的侧边之间的夹角为b,夹角b为70°至150°;和/或,第二区段与第三区段之间的夹角为c,夹角c为70°至90°。第一区段、第二区段和第三区段均可以相对与第一集流体的侧边倾斜设置,有利于包容多种制造工艺误差。

7、在一种可能的实施方式中:沿第一极耳的延伸方向,绝缘层或第一活性物质层在第一部分的宽度为h1,h1的尺寸范围为0.1mm-5mm;使部分绝缘层或第一活性物质层位于第一部分,还能避免第一集流体的边缘残留多余的第一空箔区。

8、在一种可能的实施方式中:沿第一极耳的延伸方向,第二区段距离第一集流体的距离为h2,h2的尺寸范围为0.1mm-30mm;可以在二次裁切第一空箔区以形成第二部分时,避免误切到电极组件的隔膜。

9、在一种可能的实施方式中:沿第一极耳的延伸方向,第三区段的长度为h3,h3的尺寸范围为4mm-50mm;以使第一极耳具有足够的长度。

10、在一种可能的实施方式中:多个第一极耳堆叠设置,其中,多个第二部分堆叠后的总宽度为x1 mm,单个第二部分的宽度为x2 mm,多个第一部分堆叠后的总宽度为x3 mm,单个第一部分的宽度为x4 mm,0.8mm>(x3-x4)-(x1-x2)>0.2mm。多个第一部分是在极片堆叠或卷绕过程中进行堆叠的,多个第二部分是在堆叠或卷绕过程完成后,从电极组件的端部对堆叠或卷绕的第一空箔区进行二次裁切,让多个第二部分同时成型,使多个极耳部分具有较高的对齐度,从而提高第一极耳的制造精度。当0.8mm>(x3-x4)-(x1-x2)>0.2mm时,多个第一极耳各部分堆叠对齐度较高。

11、在一种可能的实施方式中:多个第一极耳堆叠设置,其中,多个第二部分堆叠后的总宽度为x1 mm,单个第二部分的宽度为x2 mm,(x1-x2)<0.5mm。

12、在一种可能的实施方式中:(x1-x2)<0.2mm。

13、在一种可能的实施方式中:第二极片包括第二集流体和第二极耳,第二集流体的表面设有第二活性物质层,第二极耳自第一集流体延伸设置于第一集流体的一侧,沿第二极耳的延伸方向,第二极耳包括依次设置的第三部分和第四部分;第三部分与第四部分之间具有第二台阶,第二台阶包含第四区段、第五区段、第六区段,第五区段连接第四区段和第五区段,第四区段连接于所述第二集流体,第四区段与第五区段之间的夹角为d,d<180°。

14、本申请的实施例还提供一种电极组件的制造方法,包括:

15、提供第一极片,第一极片包括第一集流体和第一空箔区,第一集流体涂覆有第一活性物质层,沿第一集流体的宽度方向,第一空箔区位于第一集流体的侧边;

16、裁切部分第一极片,在第一空箔区靠近第一集流体的一侧形成第一极耳的第一区段,第一空箔区与第一集流体保持部分连接;

17、设置隔膜、第二极片至第一极片;

18、裁切第一空箔区,在第一区段远离第一集流体的一侧形成第二区段和第三区段,第一空箔区除第一极耳以外的部分均与第一集流体分离,第一区段、第二区段及第三区段形成第一台阶。

19、如此,第一部分是在极片堆叠或卷绕过程之前通过裁切第一空箔区形成,此时第二部分还未形成,第一空箔区通过第一部分保持与第一集流体的连接。在极片堆叠或卷绕过程中,第一空箔区可以与第一集流体同步堆叠或卷绕,第一极耳此时还未完整成型,因此不会出现第一极耳在堆叠或卷绕过程中出现翻折或倒插的情况。在电极组件形成后再通过二次裁切的方式得到完整的第一极耳,保证电极组件的制造良率。

20、在一种可能的实施方式中:“裁切部分第一极片,在第一空箔区靠近第一集流体的一侧形成第一极耳的第一区段”的步骤包括:

21、裁切至少两个第一切口至第一集流体,沿第一极片的长度方向,至少两个第一切口间隔设置;

22、z方向为与第一极片长度方向呈2°-90°的方向,沿z方向,第一切口从第一集流体延伸至第一空箔区,且第一切口在z方向上未贯穿,每一第一极耳的第一部分形成于相邻两第一切口之间。

23、在一种可能的实施方式中:每一第一切口包括第一切缝和第二切缝,第一切缝位于第一集流体,第二切缝连接第一切缝,且第二切缝从第一集流体延伸至第一空箔区,第二切缝在z方向上未贯穿。

24、在一种可能的实施方式中:第一极片、隔膜和第二极片形成电极组件后,“裁切所述第一空箔区,在第一区段远离第一集流体的一侧形成第二区段和第三区段”的步骤包括:

25、裁切至少两个第二切口至第一空箔区,每一第二切口连接一第一切口并延伸至第一空箔区的外侧边,以切断第一空箔区除第一极耳以外的部分,第一极耳的第二部分形成于相邻两第二切口之间。

26、在一种可能的实施方式中:第二切口与第一切口之间形成第一台阶,第一台阶位于第一空箔区,第一台阶包含第一区段、第二区段、第三区段。

27、本申请的实施例还提供一种二次电池,包括包装体和上述实施例所述的电极组件,电极组件设于包装体中。

28、本申请的实施例还提供一种电子设备,包括用电元件和上述实施例的二次电池,用电元件电连接二次电池。

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【技术保护点】

1.一种电极组件,包括:

2.根据权利要求1所述的电极组件,其特征在于:所述第一台阶包含第一区段、第二区段、第三区段,所述第二区段连接所述第一区段和所述第三区段,所述第一区段连接于所述第一集流体,所述第一区段与所述第二区段之间的夹角A的范围为90°-170°。

3.根据权利要求1所述的电极组件,其特征在于:多个所述第一极耳堆叠设置,其中,多个所述第二部分堆叠后的总宽度为X1 mm,单个所述第二部分的宽度为X2 mm,(X1-X2)<0.5mm。

4.根据权利要求3所述的电极组件,其特征在于:(X1-X2)<0.2mm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电极组件,其特征在于:

6.根据权利要求1-4任一项所述的电极组件,其特征在于:

7.根据权利要求1-4任一项所述的电极组件,其特征在于,所述第一台阶包含第一区段、第二区段、第三区段,所述第二区段连接所述第一区段和所述第三区段,所述第一区段连接于所述第一集流体,所述第一极耳的结构特征满足以下任一条或多条:

8.根据权利要求1-4任一项所述的电极组件,其特征在于:

9.一种电极组件的制造方法,其特征在于,包括:

10.根据权利要求9所述的电极组件的制造方法,其特征在于,“裁切部分所述第一极片,在所述第一空箔区靠近所述第一集流体的一侧形成第一极耳的第一区段”的步骤包括:

11.根据权利要求10所述的电极组件的制造方法,其特征在于:

12.根据权利要求10所述的电极组件的制造方法,其特征在于,所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片形成所述电极组件后,“裁切所述第一空箔区,在所述第一区段远离所述第一集流体的一侧形成第二区段和第三区段”的步骤包括:

13.根据权利要求12所述的电极组件的制造方法,其特征在于:

14.一种二次电池,其特征在于,包括包装体和权利要求1-8任一项所述的电极组件,所述电极组件设于所述包装体中。

15.一种电子设备,其特征在于,包括用电元件和权利要求14所述的二次电池,所述用电元件电连接所述二次电池。

...

【技术特征摘要】

1.一种电极组件,包括:

2.根据权利要求1所述的电极组件,其特征在于:所述第一台阶包含第一区段、第二区段、第三区段,所述第二区段连接所述第一区段和所述第三区段,所述第一区段连接于所述第一集流体,所述第一区段与所述第二区段之间的夹角a的范围为90°-170°。

3.根据权利要求1所述的电极组件,其特征在于:多个所述第一极耳堆叠设置,其中,多个所述第二部分堆叠后的总宽度为x1 mm,单个所述第二部分的宽度为x2 mm,(x1-x2)<0.5mm。

4.根据权利要求3所述的电极组件,其特征在于:(x1-x2)<0.2mm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电极组件,其特征在于:

6.根据权利要求1-4任一项所述的电极组件,其特征在于:

7.根据权利要求1-4任一项所述的电极组件,其特征在于,所述第一台阶包含第一区段、第二区段、第三区段,所述第二区段连接所述第一区段和所述第三区段,所述第一区段连接于所述第一集流体,所述第一极耳的结构特征满足以下...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡正煌张青文喻斐德
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:

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