一种裸电芯结构和刀片电芯的制作方法

本技术涉及新能源电池，特别涉及一种裸电芯结构和刀片电芯。

背景技术：

1、在新能源动力电池中，刀片电池采用了ctp(cell to pack)的设计思路，将电芯直接以阵列的方式安装在电池壳体内，省去了将电芯组装成模块这一步骤，能够提高电池组的容量，同时省略横梁、纵梁和各种螺栓等附件，从而提高电池组外壳内部的空间利用率，实现电池组总容量和能量密度的提高。而在刀片电池的电芯结构中，叠片电芯结构以其能量密度、循环寿命、倍率性能高的优点，成为了刀片电池中最普遍采用的电芯芯包形式。

2、在相关技术中，叠片电芯结构通常在堆叠方式上采用一层正极片、一层隔膜和一层负极片进行依次堆叠，通过在正负极片的边缘引出或者焊接极耳来与电芯壳体上的极柱连接。

3、采用相关技术中的电芯叠片结构，在制备时为了保证足够堆叠数量的正极片和负极片，需要对堆叠于相邻隔膜层之间的正极片和负极片进行多次分切，在分切后的正负极片上焊接极耳后再按照正极片、隔膜和负极片顺序进行交错堆叠。当叠片电芯结构厚度较大时，在堆叠装配，以及热压的过程中容易发生正负极片与隔膜之间发生错位的情况，导致生产效率和生产良率低。

技术实现思路

1、本实用新型实施例提供了一种裸电芯结构和刀片电芯，能够解决相关技术中采用常规电芯叠片结构的裸电芯因工艺缺陷所造成的生产效率和良率低的问题。所述技术方案如下：

2、第一方面，本实用新型实施例提供了一种裸电芯结构，包括：正极片、负极片和隔膜，

3、所述隔膜呈z字形折叠结构，以在所述裸电芯结构的堆叠方向上形成多个依次反向布置的折槽，所述正极片和所述负极片均分别设置有多个，多个所述正极片和多个所述负极片由两侧交替插设于所述折槽中并被所述隔膜包裹为叠片结构，所述正极片上设置有正极耳，所述负极片上设置有负极耳，所述隔膜在延伸方向上的两端位于同侧。

4、可选地，所述正极耳设置于所述正极片的边缘，所述负极耳设置于所述负极片的边缘，多个所述正极片上的所述正极耳和多个所述负极片上的所述负极耳分别设置于所述叠片结构的相反两侧。

5、可选地，多个所述正极片上的所述正极耳通过预焊形成正极过流端，所述正极过流端上设置有与所述正极片平行的第一正极过流面；多个所述负极片上的所述负极耳通过预焊形成负极过流端，所述负极过流端上设置有与所述负极片平行的所述第一负极过流面。

6、可选地，所述裸电芯结构还包括正极转接片和负极转接片，所述正极转接片包括垂直连接的第一焊片和第二焊片，所述第一焊片与所述第一正极过流面焊接；所述负极转接片包括垂直连接的第三焊片和第四焊片，所述第三焊片与所述第一负极过流面焊接。

7、可选地，所述正极过流端远离所述正极片的一侧设置有第二正极过流面，所述第二正极过流面与所述第二焊片靠近所述叠片结构的一侧面焊接；所述负极过流端远离所述负极片的一侧设置有第二负极过流面，所述第二负极过流面与所述第四焊片靠近所述叠片结构的一侧面焊接。

8、可选地，所述第一正极过流面与所述第二正极过流面垂直连接，所述第一负极过流面与所述第二负极过流面垂直连接。

9、第二方面，本实用新型实施例提供了一种刀片电芯，包括前述第一方面所述的裸电芯结构，还包括壳体、正极盖板和负极盖板，所述壳体呈长方体且在长度方向上的两端设置有开口，所述叠片结构安装于所述壳体内，所述正极盖板和所述负极盖板分别盖设于两个所述开口上，所述正极盖板上的正极柱通过所述正极耳与所述叠片结构过流连接，所述负极盖板上的负极柱通过所述负极耳与所述叠片结构过流连接。

10、可选地，所述正极盖板和所述负极盖板盖设于所述开口的一侧板面上均凸出设置有塑胶限位件。

11、可选地，所述叠片结构外侧包覆有麦拉膜，所述麦拉膜在所述壳体长度方向上的两端分别与所述正极盖板和所述负极盖板盖上的所述塑胶限位件固定连接。

12、可选地，所述壳体为铝合金结构件，所述壳体的厚度范围为0.4至0.8mm。

13、本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

14、采用本实用新型所提供的裸电芯结构，其采用一体式的带状结构折叠成型的z字形折叠结构的隔膜，减少了对用于隔离正极片和负极片的隔膜裁切次数。同时，其在对隔膜进行堆叠设置时，其在延伸方向上的两端，也即是起始端和终止端设置于同侧，方便进行隔膜在折叠过程中的定位和后续胶固装配，同时提高生产效率。能够有效解决相关技术中采用常规电芯叠片结构的裸电芯因工艺缺陷所造成的生产效率和良率低的问题。

技术特征：

1.一种裸电芯结构，其特征在于，包括：正极片(1)、负极片(2)和隔膜(3)，

2.根据权利要求1所述的裸电芯结构，其特征在于，所述裸电芯结构还包括正极转接片(4)和负极转接片(5)，所述正极转接片(4)包括垂直连接的第一焊片(41)和第二焊片(42)，所述第一焊片(41)与所述第一正极过流面(m1)焊接；所述负极转接片(5)包括垂直连接的第三焊片(51)和第四焊片(52)，所述第三焊片(51)与所述第一负极过流面(n1)焊接。

3.根据权利要求2所述的裸电芯结构，其特征在于，所述正极过流端(m)远离所述正极片(1)的一侧设置有第二正极过流面(m2)，所述第二正极过流面(m2)与所述第二焊片(42)靠近所述叠片结构(a)的一侧面焊接；所述负极过流端(n)远离所述负极片(2)的一侧设置有第二负极过流面(n2)，所述第二负极过流面(n2)与所述第四焊片(52)靠近所述叠片结构(a)的一侧面焊接。

4.根据权利要求3所述的裸电芯结构，其特征在于，所述第一正极过流面(m1)与所述第二正极过流面(m2)垂直连接，所述第一负极过流面(n1)与所述第二负极过流面(n2)垂直连接。

5.一种刀片电芯，包括如权利要求1至4任一项所述的裸电芯结构，其特征在于，还包括壳体(6)、正极盖板(7)和负极盖板(8)，所述壳体(6)呈长方体且在长度方向上的两端设置有开口(61)，所述叠片结构(a)安装于所述壳体(6)内，所述正极盖板(7)和所述负极盖板(8)分别盖设于两个所述开口(61)上，所述正极盖板(7)上的正极柱通过所述正极耳(11)与所述叠片结构(a)过流连接，所述负极盖板(8)上的负极柱通过所述负极耳(21)与所述叠片结构(a)过流连接。

6.根据权利要求5所述的刀片电芯，其特征在于，所述正极盖板(7)和所述负极盖板(8)盖设于所述开口(61)的一侧板面上均凸出设置有塑胶限位件(62)。

7.根据权利要求6所述的刀片电芯，其特征在于，所述叠片结构(a)外侧包覆有麦拉膜(9)，所述麦拉膜(9)在所述壳体(6)长度方向上的两端分别与所述正极盖板(7)和所述负极盖板(8)盖上的所述塑胶限位件(62)固定连接。

8.根据权利要求5所述的刀片电芯，其特征在于，所述壳体(6)为铝合金结构件，所述壳体(6)的厚度范围为0.4至0.8mm。

技术总结本技术提供了一种裸电芯结构和刀片电芯，属于新能源电池技术领域。该裸电芯结构包括正极片、负极片和隔膜，隔膜呈Z字形折叠结构，以在裸电芯结构的堆叠方向上形成多个依次反向布置的折槽，正极片和负极片均分别设置有多个，多个正极片和多个负极片由两侧交替插设于折槽中并被隔膜包裹为叠片结构，正极片上设置有正极耳，负极片上设置有负极耳，隔膜在延伸方向上的两端位于同侧。能够解决相关技术中采用常规电芯叠片结构的裸电芯因工艺缺陷所造成的生产效率和良率低的问题。技术研发人员：孙海明,陈成,许家恺受保护的技术使用者：楚能新能源股份有限公司技术研发日：20231010技术公布日：2024/7/29