叠片电芯及叠片电芯的制备方法与流程

本技术属于电池，尤其涉及叠片电芯及叠片电芯的制备方法。

背景技术：

1、目前，电池的电芯主要通过折叠或卷绕工艺制作而成，由于叠片电芯具有诸多优点而得到较为广泛的应用。叠片电芯的极片在折叠过程中处于自由落体状态，叠片电芯中负极极片与正极极片错位，叠片电芯的对齐度差。在电池充电过程中，锂离子从正极极片脱嵌并嵌入负极极片，由于正极极片与负极极片错位，导致锂离子无法完全嵌入负极极片，无法嵌入负极极片的锂离子只能在负极极片表面得电子，从而形成白色的金属锂单质，出现析锂。析锂使电池的循环寿命大幅缩短，限制电池的快充容量，还可能引起燃烧爆炸等情况，存在安全隐患，使电池的性能降低。

2、相关技术中，为了提高叠片电芯的对齐度，在叠片电芯生产过程中增加整形工艺。在热复合单元自由落体折叠形成电芯后，利用整形气缸从电芯的两侧夹持电芯，对齐电芯中的各个极片。依靠整形气缸进行电芯整形，还是存在电芯的对齐度不好的问题，而且在整形气缸整形过程中存在极片被拍掉粉的情况，增加芯包短路的风险。

技术实现思路

1、本技术实施例提供叠片电芯及叠片电芯的制备方法，叠片电芯通过在隔膜的弯折部上设置未完全裁断结构，隔膜沿着未完全裁断结构处折叠，实现折叠质量好、折叠效率高、对齐度好的技术效果。

2、第一方面，本技术实施例提供一种叠片电芯，包括：

3、多个第一极片；

4、多个第二极片，所述第一极片与所述第二极片的极性相反；以及

5、隔膜，所述隔膜包括交替且连续设置的多个主体部和多个弯折部；

6、其中，沿所述第一极片的厚度方向，所述第一极片与所述第二极片交替堆叠设置，相邻的所述第一极片和所述第二极片通过所述主体部隔开，所述弯折部设有未完全裁断结构，所述隔膜在所述未完全裁断结构处折叠。

7、可选的，所述隔膜包括第一隔膜和第二隔膜，所述第一隔膜包括第一主体部和第一弯折部，第二隔膜包括第二主体部和第二弯折部，所述第一弯折部和/或所述第二弯折部设有所述未完全裁断结构。

8、可选的，所述第一弯折部和所述第二弯折部均设有所述未完全裁断结构，所述第一弯折部上的所述未完全裁断结构在所述第二隔膜上的投影，与所述第二弯折部上的所述未完全裁断结构重叠。

9、可选的，所述第一隔膜的所述弯折部与所述第二隔膜的所述弯折部贴合连接。

10、可选的，所述未完全裁断结构包括多个贯穿所述隔膜的通孔，多个所述通孔沿所述隔膜的宽度方向间隔设置。

11、可选的，任意两个相邻的所述通孔之间的间隔均相同。

12、可选的，沿所述隔膜的宽度方向，相邻所述通孔之间的间隔为s1，其中，5mm≤s1≤20mm。

13、可选的，所述通孔具有第一尺寸l1和第二尺寸w1，所述第一尺寸为虚拟抵接所述通孔两侧孔壁的两平行平面的间距，所述第二尺寸为虚拟抵接所述通孔两端孔壁的两平行平面的间距，其中，1mm≤l1≤20mm，和/或，1mm≤w1≤2mm。

14、可选的，所述通孔的形状为圆形或矩形。

15、可选的，所述第一极片和所述第二极片极性相反。

16、可选的，所述第一极片为负极极片或正极极片，所述第二极片为正极极片或负极极片。

17、可选的，所述负极极片的长边尺寸大于所述正极极片的长边尺寸，且所述负极极片的宽边尺寸大于所述正极极片的宽边尺寸。

18、可选的，所述正极极片的长边与所述负极极片的长边之间的距离为s2，其中，1mm≤s2≤3mm；

19、和/或，所述正极极片的宽边与所述负极极片的宽边之间的距离为s3，其中，1mm≤s3≤3mm。

20、可选的，所述主体部的长边尺寸大于所述负极极片的长边尺寸，所述主体部的宽边尺寸大于所述负极极片的宽边尺寸。

21、可选的，所述负极极片的长边与所述隔膜的长边之间的距离为s4，其中，2mm≤s4≤4mm；

22、和/或，所述隔膜包括起始端，所述起始端与靠近所述起始端的所述负极极片的宽边之间的距离为s5，其中，1mm≤s5≤3mm。

23、可选的，包括n个所述第一极片和m个所述第二极片，n和m均为大于1的正整数，所述第一极片为负极极片且所述第二极片为正极极片时，n-m＝1。

24、可选的，所述隔膜包括起始端和终止端，第1个所述第一极片相比第1个所述第二极片更靠近所述隔膜的所述起始端，第n个所述第一极片相比第m个所述第二极片更靠近所述隔膜的所述终止端。

25、可选的，包括n个所述第一极片和m个所述第二极片，n和m均为大于1的正整数，当所述第一极片为正极极片且所述第二极片为负极极片时，m-n＝1。

26、可选的，所述隔膜包括起始端和终止端，第1个所述第二极片相比第1个所述第一极片靠近所述隔膜的所述起始端，第m个所述第二极片相比第n个所述第一极片靠近所述隔膜的所述终止端。

27、第二方面的，本技术实施例还提供一种叠片电芯的制备方法，用于制备上述实施例所述的叠片电芯，包括如下步骤：

28、s10，提供第一极片、第二极片和隔膜；

29、s20，所述第一极片、第二极片和所述隔膜热复合，形成复合叠层，其中，所述第一极片热复合在所述隔膜的一侧，所述第二极片热复合在所述隔膜的另一侧，所述第一极片与所述第二极片沿所述隔膜的长度方向交替间隔设置，在所述复合叠层上加工出未完全裁断结构，所述未完全裁断结构设置在相邻的所述第一极片和所述第二极片之间的所述隔膜上；

30、s30，将所述复合叠层沿所述未完全裁断结构所在直线进行z型折叠，形成叠片电芯。

31、第三方面的，本技术实施例还提供一种叠片电芯的制备方法，用于制备上述任意一项实施例所述的叠片电芯，包括如下步骤：

32、s10，提供第一极片、第二极片、第一隔膜和第二隔膜；

33、s20，所述第一极片、所述第二极片、所述第一隔膜和所述第二隔膜热复合形成复合叠层，其中，多个所述第一极片间隔设置在所述第一隔膜和所述第二隔膜之间，所述第二极片交替设置在所述第一隔膜背离第一极片的一侧和第二隔膜背离所述第一极片的一侧，所述第二极片的位置与所述第一极片的位置对应；在所述复合叠层上加工出未完全裁断结构，所述未完全裁断结构设置在相邻所述第一极片之间的所述第一隔膜和/或所述第二隔膜上；

34、s30，将所述复合叠层沿所述未完全裁断结构所在直线进行z型折叠，形成叠片电芯。

35、可选的，所述复合叠层上，所述未完全裁断结构与其两侧的所述第一极片之间的距离相同。

36、可选的，所述复合叠层上，所述未完全裁断结构与其相邻的所述第一极片之间的距离的s6，其中，2mm≤s6≤4mm。

37、可选的，所述复合叠层包括n个所述第一极片和m个所述第二极片，所述第一极片为负极极片且所述第二极片为正极极片时，n-m＝1，其中，第i个所述第二极片的位置与所述第i个所述第一极片的位置对应，其中，i取值为1至m的正整数。

38、可选的，所述复合叠层包括n个所述第一极片和m个所述第二极片，所述第一极片为正极极片且所述第二极片为负极极片时，m-n＝1，其中，第i个所述第二极片的位置与所述第i个所述第一极片的位置对应，其中，i取值为1至n的正整数。

39、本技术实施例提供的叠片电芯及叠片电芯的制备方法，该垫片电芯包括多个第一极片、多个第二极片和隔膜，隔膜包括主体部和弯折部，相邻的主体部通过弯折部连接，每个弯折部上均设置有未完全裁断结构，沿第一极片的厚度方向，第一极片与第二极片交替堆叠设置，每个第一极片的两侧设有主体部，相邻的第一极片和第二极片通过主体部隔开，避免第一极片与第二极片电连接发生短路，隔膜未完全裁断，隔膜可沿未完全裁断部所在的直线进行z字型连续折叠，且每次都沿着未完全裁断部所在的直线折叠，折叠位置固定，叠片电芯的对齐度好，减少析锂的发生，提高了叠片电芯的循环寿命、快充容量和安全性等方面的电性能。