电极组件的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池技术领域，特别涉及一种锂电池。


背景技术：

2.锂离子电池在充电时，li+从正极脱嵌并嵌入负极。但是在一些异常情况下，如负极嵌锂空间不足、li+嵌入负极阻力太大、li+过快的从正极脱嵌但无法等量的嵌入负极等异常发生时，无法嵌入负极的li+只能在负极表面得电子，从而形成银白色的金属锂单质，这也就是常说的析锂。析锂不仅使电池性能下降，循环寿命大幅缩短，还限制了电池的快充容量，并有可能引起燃烧、爆炸等灾难性后果。
3.目前3c产品对充电倍率的要求越来越高，对于软包类电池经过循环后发现极片的宽度方向，头尾容易出现析锂。拆解发现，锂电池的头尾极片的结合能力偏弱，导致锂电池头尾极片的距离较大或发生错位，致使锂离子不能够嵌入到负极极片的对应位置处，从而产生析锂现象。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提出一种电极组件，能够改善与电极组件相关的析锂问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种电极组件，包括第一极片、第二极片、隔膜和紧固部。第二极片与所述第一极片极性相异，隔膜位于所述第一极片和所述第二极片之间，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片卷绕叠合。紧固部位于所述电极组件平行于卷绕轴的一侧，其中，所述紧固部提供沿所述电极组件厚度方向的力，以使所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片紧固。
6.在一些实施例中，所述电极组件平行于所述卷绕轴的两侧均具有所述紧固部。
7.在一些实施例中，所述紧固部为布置于所述第一极片表面的胶液，所述胶液贴合所述第一极片平行于所述卷绕轴的一侧，所述胶液用于紧固所述隔膜和所述第一极片。
8.在一些实施例中，所述紧固部为布置于所述第二极片表面的胶液，所述胶液贴合所述第二极片平行于所述卷绕轴的一侧，所述胶液用于紧固所述隔膜和所述第二极片。
9.在一些实施例中，所述紧固部为布置于所述隔膜面对所述第一极片的表面的胶液，所述胶液贴合所述隔膜平行于所述卷绕轴的一侧，所述胶液用于紧固所述隔膜和所述第一极片。
10.和/或，所述紧固部为布置于所述隔膜面对所述第二极片的表面的胶液，所述胶液贴合所述隔膜平行于所述卷绕轴的一侧，所述胶液用于紧固所述隔膜和所述第二极片。
11.在一些实施例中，所述电极组件平行于所述卷绕轴的两侧均具有所述紧固部。
12.所述电极组件平行于所述卷绕轴的两侧的所述胶液厚度相等。
13.在一些实施例中，所述电极组件的所述胶液连续排布。
14.在一些实施例中，沿平行于所述卷绕轴的方向，所述胶液距离所述电极组件的边
缘0.3mm～1.5mm。
15.在一些实施例中，所述胶液为pfvd和nmp按照1:15至1:30的比例混合制成。
16.本实用新型还提供了一种叠片成型的电极组件，包括第一极片、第二极片、隔膜和紧固部。第二极片与所述第一极片极性相异，隔膜位于所述第一极片和所述第二极片之间，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片叠合。紧固部位于所述电极组件平行于所述第一极片所在平面的边侧，其中，所述紧固部提供沿所述电极组件厚度方向的力，以使所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片紧固。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
18.第一极片、第二极片和隔膜卷绕叠合在一起，由于本实用新型的电极组件具有紧固部，紧固部设置在电极组件平行于卷绕轴的一侧，且紧固部提供沿电极组件厚度方向的力，所以由于紧固部的存在，第一极片、第二极片和隔膜在平行于卷绕轴的一侧会叠合地更紧密、更牢固。从而，第一极片、隔膜和第二极片叠合后难以发生错位、分离，故锂电池本采用实用新型的电极组件能够改善析锂问题，并且能够改善锂电池的电芯在跌落过程中的第一极片与第二极片的错位和隔膜翻折的问题。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
20.图1为本实用新型电极组件的结构示意图；
21.图2为本实用新型一种实施例中紧固部为粘接在第一极片表面胶液的结构示意图；
22.图3为本实用新型一种实施例中紧固部为粘接在第二极片表面胶液的结构示意图；
23.图4为本实用新型一种实施例中紧固部为粘接在隔膜表面胶液的结构示意图。
24.附图标号说明：
25.第一极片100；
26.第二极片200；
27.隔膜300；
28.紧固部400；胶液410。
29.本实用新型目的的实现、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
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.需要说明的是，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、
后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
32.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”、“且/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
33.现有技术中，锂电池的头尾极片的结合能力偏弱，导致锂电池头尾极片的距离较大或发生错位，致使锂离子不能够嵌入到负极极片的对应位置处，从而产生析锂现象。
34.鉴于此，参见图1至图4，本实用新型一实施例中提供了一种电极组件，包括第一极片100、第二极片200、隔膜300和紧固部400，其中，第二极片200和第一极片100的极性相异。可以理解的是，第一极片100可以为正极极片也可以为负极极片。当第一极片100是正极极片时，第二极片200是负极极片，当第一极片100是负极极片时，第二极片200是正极极片。
35.参照图1，具体的，第一极片100、第二极片200和隔膜300卷绕在一起形成圆柱状，其中，隔膜300位于第一极片100和第二极片200之间，第一极片100和隔膜300相互叠合，第二极片200和隔膜300相互叠合。需要说明的是，第一极片100和隔膜300相互叠合指第一极片100和隔膜300因受到垂直于电极组件卷绕轴的力，而朝向电极组件卷绕轴压在一起，第二极片200和隔膜300相互叠合指第二极片200和隔膜300因受到垂直于电极组件卷绕轴的力，而朝向电极组件卷绕轴压在一起。第一极片100、隔膜300和第二极片200能够稳固地叠合，从而使电极组件结构稳定，便于电极组件的应用。
36.参照图1，电极组件平行于卷绕轴的一侧设有紧固部400。可以理解的是，卷绕轴穿过电极组件，紧固部400环绕卷绕轴设置且紧固部400设置在电极组件靠近被卷绕轴穿设的位置。紧固部400提供沿电极组件厚度方向的力，以使第一极片100、隔膜300和第二极片200紧固。
37.具体的，沿电极组件厚度方向，紧固部400位于电极组件内部，提供拉力使第一极片100、第二极片200和隔膜300向卷绕轴紧凑，或紧固部400位于电极组件外侧，提供压力使第一极片100、第二极片200和隔膜300朝向卷绕轴紧凑。电极组件的厚度方向垂直于电极组件的卷绕轴所在直线，紧固部400提供的力沿电极组件的厚度方向且紧固部400提供的力从电极组件的外周指向电极组件的卷绕轴，从而使第一极片100、第二极片200和隔膜300结合地更加紧固。
38.具体的，当紧固部400位于电极组件内部时，紧固部400可以为粘接在隔膜300、第一极片100或第二极片200表面的胶液410，通过粘接隔膜300与第一极片100或第二极片200，使隔膜300、第一极片100和第二极片200更为紧固。当紧固部400位于电极组件外侧时，紧固部400可以为套住电极组件的不能发生形变的套环，紧固部400套设于电极组件外侧，并对电极组件的构件施加朝向电极组件卷绕轴的力，使第一极片100、隔膜300和第二极片200紧固。
39.需要说明的是，第一极片100、隔膜300和第二极片200紧固是指第一极片100、第二极片200和隔膜300能够紧凑、稳固地结合在一起，难以发生分离和错位。
40.紧固部400提供沿电极组件厚度方向的力，所以由于紧固部400的存在，第一极片100、第二极片200和隔膜300在平行于卷绕轴的一侧会叠合地更紧密、更牢固。从而，第一极片100、隔膜300和第二极片200叠合后难以发生错位、分离，故锂电池本采用实用新型的电极组件能够改善析锂问题，并且能够改善锂电池的电芯在跌落过程中的第一极片100与第二极片200的错位和隔膜300翻折的问题。
41.在一些实时例中，参照图1，具体的，电极组件平行于卷绕轴的两侧均具有紧固部400。例如，当紧固部400位设置在电极组件内部的胶液410时，电极组件平行于卷绕轴的两侧均具有胶液410，胶液410粘接在隔膜300上以提高隔膜300和第一极片100或第二极片200的紧固力。当紧固部400设置在电极组件外部时，电极组件平行于卷绕轴的两侧均具有套环，套环箍紧电极组件平行于卷绕轴的两侧，使第一极片100、第二极片200和隔膜300在电极组件平行于卷绕轴两侧的位置被紧固。
42.电极组件平行于卷绕轴的两侧均具有紧固部400能够提高第一极片100、第二极片200和隔膜300在电极组件平行于卷绕轴两侧的位置处的紧固效果，保证电极组件两端的第一极片100、第二极片200和隔膜300之间的紧密贴合，能够更好的改善采用本实用新型的电极组件的锂电池头尾析锂的问题，同时也能更好地改善采用本实用新型的电极组件的锂电池的电芯跌落过程中，极片错位以及隔膜300翻折的问题。
43.在一些实施例中，参照图2，紧固部400为布置于第一极片100表面的胶液410，胶液410贴合第一极片100平行于卷绕轴的一侧，胶液410用于紧固隔膜300和第一极片100。具体的，胶液410可以布置为沿电极组件卷绕轴直线所在方向，粘接于第一极片100两侧的任意一侧位置处。沿电极组件卷绕轴直线所在方向，第一极片100两侧的表面也可以均粘接胶液410。
44.胶液410粘接于第一极片100面对隔膜300的表面，以使隔膜300和第一极片100之间的结合更加紧固。
45.在一些实施例中，参照图3，紧固部400为布置于第二极片200表面的胶液410，胶液410贴合第二极片200平行于卷绕轴的一侧，胶液410用于紧固隔膜300和第二极片200。具体的，胶液410可以布置为沿电极组件卷绕轴直线所在方向，粘接于第二极片200两侧的任意一侧位置处。沿电极组件卷绕轴直线所在方向，第二极片200两侧的表面也可以均粘接胶液410。
46.胶液410粘接于第二极片200面对隔膜300的表面，以使隔膜300和第二极片200之间的结合更加紧固。
47.在一些实施例中，参照图4，紧固部400为布置于隔膜300表面的胶液410，胶液410贴合隔膜300平行于卷绕轴的一侧，胶液410用于紧固隔膜300与第一极片100或胶液410用于紧固隔膜300与第二极片200。具体的，胶液410可以布置为沿电极组件卷绕轴直线所在方向，粘接于隔膜300两侧的任意一侧位置处。沿电极组件卷绕轴直线所在方向，隔膜300两侧的表面也可以均粘接胶液410。
48.胶液410粘接于隔膜300面对第一极片100的表面，以使隔膜300和第一极片100之间的结合更加紧固。胶液410粘接于隔膜300面对第二极片200的表面，以使隔膜300和第二
极片200之间的结合更加紧固。
49.第一极片100、第二极片200和隔膜300在平行于卷绕轴的一侧结合地更紧密、更牢固。从而，第一极片100、隔膜300和第二极片200叠合后难以发生错位、分离，故锂电池本采用实用新型的电极组件能够改善析锂问题，并且能够改善锂电池的电芯在跌落过程中的第一极片100与第二极片200的错位和隔膜300翻折的问题。
50.在一些实施例中，胶液410可在与电极组件生产相关的分条工序中进行的布置。具体的，在分条工序中设置喷胶设备，喷胶设备在第一极片100、第二极片200或隔膜300的宽度方向对第一极片100、第二极片200或隔膜300进行喷胶。之后于电极组件相关的工序跟常规方式一样，在化成时将胶进行激活，使第一极片100、第二极片200和隔膜300之间的结合更加紧密、稳固，从而达到改善析锂的效果。
51.在一些实施例中，胶液410可在与电极组件生产相关的卷绕工序中进行的布置。具体的，在卷绕工序中设置喷胶设备，第一极片100、第二极片200和隔膜300沿长度方向进行卷绕，喷胶设备对第一极片100、第二极片200和隔膜300的宽度方向进行喷胶，喷胶后第一级片、第二极片200和隔膜300再卷成电芯，之后在通过化成时激活，使第一极片100、第二极片200和隔膜300之间的结合更加紧密、稳固，从而达到改善析锂的效果。
52.在一些实施例中，可以在隔膜300来料时在隔膜300宽度方向两侧喷涂更多的胶液410，使第一极片100、第二极片200和隔膜300之间的结合更加紧密、稳固，从而达到改善析锂的效果。
53.可以理解的是，在有些实施例中，电极组件平行于卷绕轴的两侧均具有紧固部400。电极组件平行于卷绕轴的两侧的胶液410厚度相等。设置胶液410形成胶层的厚度相等，能够让电极组件平行于卷绕轴的两侧均匀布置，便于提高第一极片100、第二极片200和隔膜300之间的紧固程度。
54.参照图1至图4，可以理解的是，在一些实施例中，电极组件的胶液410连续排布，在另一些实施例中，电极组件的胶液410间断性排布，仅需使胶液410提供紧固力促成第一极片100、第二极片200和隔膜300之间精密、牢固的连接即可。
55.参照图1至图4，沿平行于卷绕轴的方向，胶液410距离电极组件的边缘0.3mm～1.5mm，当胶液410布置于第一极片100时，此距离为胶液410沿平行于卷绕轴的方向到第一极片100边缘的距离；当胶液410布置于第二极片200时，此距离为胶液410沿平行于卷绕轴的方向到第二极片200边缘的距离；当胶液410布置于隔膜300时，此距离为胶液410沿平行于卷绕轴的方向到隔膜300边缘的距离。例如，沿平行于卷绕轴的方向，胶液410距离电极组件0.3mm、0.7mm、1mm、1.2mm或1.5mm。设置胶液410在沿平行于卷绕轴的方向到电极组件的边缘有一定距离，防止胶液410析出影响电极组件的能力。
56.当然可以理解的是，垂直于卷绕轴的方向，胶液410距离电极组件的边缘一定距离，以防止胶液410析出而影响到电池的能力。
57.在有些实施例中，胶液410为pfvd和nmp按照1:15至1:30的比例混合制成，如此制得的胶液410具有更好的粘性，且更利于电极组件的工作。
58.本实用新型还提供了一种叠片成型的电极组件，包括第一极片100、第二极片200、隔膜300和紧固部400。第二极片200与第一极片100极性相异，隔膜300位于第一极片100和第二极片200之间，第一极片100、隔膜300和第二极片200叠合。
59.紧固部400位于电极组件平行于第一极片100所在平面的边侧，其中，紧固部400提供沿电极组件厚度方向的力，以使第一极片100、隔膜300和第二极片200紧固。
60.需要说明的是，紧固部400可布置于电极组件平行于第一极片100所在平面的任意边侧，紧固部400也可布置于电极组件平行于第一极片100所在平面的轮廓线附近，仅需满足紧固部400提供沿电极组件厚度方向的力，以使第一极片100、隔膜300和第二极片200紧固即可。
61.在一些实施例中，紧固部400为布置于第一极片100表面的胶液410，胶液410贴合第一极片100平行于第一极片100所在平面的边侧，胶液410用于紧固隔膜300和第一极片100。胶液410粘接于第一极片100面对隔膜300的表面，以使隔膜300和第一极片100之间的结合更加紧固。
62.在一些实施例中，紧固部400为布置于第二极片200表面的胶液410，胶液410贴合第二极片200平行于第一极片100所在平面的边侧，胶液410用于紧固隔膜300和第二极片200。胶液410粘接于第二极片200面对隔膜300的表面，以使隔膜300和第一极片100之间的结合更加紧固。
63.在一些实施例中，紧固部400为布置于隔膜300表面的胶液410，胶液410贴合隔膜300平行于第一极片100所在平面的边侧，胶液410用于紧固隔膜300与第一极片100或胶液410用于紧固隔膜300与第二极片200。
64.胶液410粘接于隔膜300面对第一极片100的表面，以使隔膜300和第一极片100之间的结合更加紧固。胶液410粘接于隔膜300面对第二极片200的表面，以使隔膜300和第二极片200之间的结合更加紧固。
65.第一极片100、第二极片200和隔膜300结合地更紧密、更牢固。从而，第一极片100、隔膜300和第二极片200叠合后难以发生错位、分离，故锂电池本采用实用新型的叠片成型电极组件能够改善析锂问题，并且能够改善锂电池的电芯在跌落过程中的第一极片100与第二极片200的错位和隔膜300翻折的问题。
66.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种电极组件，其特征在于，包括：第一极片；第二极片，与所述第一极片极性相异；隔膜，位于所述第一极片和所述第二极片之间，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片卷绕叠合；紧固部，位于所述电极组件平行于卷绕轴的一侧，其中，所述紧固部提供沿所述电极组件厚度方向的力，以使所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片紧固。2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件平行于所述卷绕轴的两侧均具有所述紧固部。3.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述紧固部为布置于所述第一极片表面的胶液，所述胶液贴合所述第一极片平行于所述卷绕轴的一侧，所述胶液用于紧固所述隔膜和所述第一极片。4.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述紧固部为布置于所述第二极片表面的胶液，所述胶液贴合所述第二极片平行于所述卷绕轴的一侧，所述胶液用于紧固所述隔膜和所述第二极片。5.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述紧固部为布置于所述隔膜面对所述第一极片的表面的胶液，所述胶液贴合所述隔膜平行于所述卷绕轴的一侧，所述胶液用于紧固所述隔膜和所述第一极片；和/或，所述紧固部为布置于所述隔膜面对所述第二极片的表面的胶液，所述胶液贴合所述隔膜平行于所述卷绕轴的一侧，所述胶液用于紧固所述隔膜和所述第二极片。6.根据权利要求3至5任一项所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件平行于所述卷绕轴的两侧均具有所述紧固部；所述电极组件平行于所述卷绕轴的两侧的所述胶液厚度相等。7.根据权利要求3至5任一项所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件的所述胶液连续排布。8.根据权利要求3至5任一项所述的电极组件，其特征在于，沿平行于所述卷绕轴的方向，所述胶液距离所述电极组件的边缘0.3mm～1.5mm。9.根据权利要求3至5任一项所述的电极组件，其特征在于，所述胶液为pfvd和nmp按照1:15至1:30的比例混合制成。10.一种叠片成型的电极组件，其特征在于，包括：第一极片；第二极片，与所述第一极片极性相异；隔膜，位于所述第一极片和所述第二极片之间，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片叠合；紧固部，位于所述电极组件平行于所述第一极片所在平面的边侧，其中，所述紧固部提供沿所述电极组件厚度方向的力，以使所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片紧固。

技术总结
本实用新型提出一种电极组件，包括第一极片、第二极片、隔膜和紧固部。第二极片与所述第一极片极性相异，隔膜位于所述第一极片和所述第二极片之间，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片卷绕叠合。紧固部位于所述电极组件平行于卷绕轴的一侧，其中，所述紧固部提供沿所述电极组件厚度方向的力，以使所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片紧固。本实用新型的电极组件由于紧固部的存在，第一极片、第二极片和隔膜在平行于卷绕轴的一侧会叠合地更紧密、更牢固，故锂电池本采用实用新型的电极组件能够改善析锂问题，并且能够改善锂电池的电芯在跌落过程中的第一极片与第二极片的错位和隔膜翻折的问题。膜翻折的问题。膜翻折的问题。


技术研发人员：汪勇 丁华健 安建 胡本安 于子龙 陈杰
受保护的技术使用者：惠州锂威新能源科技有限公司
技术研发日：2023.01.04
技术公布日：2023/7/14