[发明专利]一种电池电芯及其制备方法、系统和二次电池

说明书

本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池电芯及其制备方法、系统和二次电池。一种电池电芯，包括自由隔膜与复合结构；复合结构由正极料带和负极料带组成，正极料带和负极料带交替层叠设置，正极料带由正极隔膜以及设置于正极隔膜一个侧面的正极片组成；负极料带由负极隔膜以及设置于负极隔膜一个侧面的负极片组成；复合结构中，负极料带的负极隔膜与相邻的正极料带的正极片相连接，正极料带的正极隔膜与相邻的负极料带的负极片相连接；复合结构的一个端面为负极片端面或正极片端面，另一个端面为负极隔膜或正极隔膜；自由隔膜至少将正极片端面或者负极片端面覆盖。本发明的电芯可避免隔膜褶皱问题，稳定性更好。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池电芯及其制备方法、系统和二次电池。

背景技术

锂二次电池主要分为方形铝壳、方形软包和圆柱电池，其中方形软包与方形铝壳电池因其可以整齐堆叠，为高能量密度电池包与CTP(Cell To Pack，高集成动力电池开发平台)等技术实现提供了可能。方形电池目前共有叠片与卷绕两种工艺路线，方形卷绕因边角空间利用不足导致能量密度无法实现实质性提升，现有叠片电池又存在叠片时隔膜容易产生褶皱，叠片时牙爪抽芯容易造成隔膜划伤，电池受到外界震动或挤压时容易扭曲，产生热量或者着火等问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种电池电芯，包括自由隔膜与复合结构；所述复合结构由正极料带和负极料带组成，所述正极料带和所述负极料带交替层叠设置，所述正极料带由正极隔膜以及设置于所述正极隔膜一个侧面的正极片组成；所述负极料带由负极隔膜以及设置于所述负极隔膜一个侧面的负极片组成；

所述复合结构中，所述负极料带的所述负极隔膜与相邻的所述正极料带的所述正极片相连接，所述正极料带的所述正极隔膜与相邻的所述负极料带的所述负极片相连接；

所述复合结构的一个端面为负极片端面或正极片端面，另一个端面为所述负极隔膜或所述正极隔膜；

所述自由隔膜至少将所述正极片端面或者所述负极片端面覆盖。

本发明通过上述叠片方式得到的电池电芯可避免隔膜褶皱问题，结构更加稳定，不易升温起火。

根据本发明的另一个方面，本发明还涉及所述的电池电芯的制备方法，包括以下步骤：

将至少一个正极复合料带和至少一个负极复合料带交替进行层叠，得到复合料带；所述正极复合料带由正极隔膜以及沿所述正极隔膜长度方向间隔设置的正极片组成，任意相邻的两个正极片之间形成第一空白区域；所述负极复合料带由负极隔膜以及沿所述负极隔膜长度方向间隔设置的负极片组成，任意相邻的两个负极片形成第二空白区域；所述复合料带中，任意所述正极隔膜两面的正极片和负极片相对应，任意所述负极隔膜两面的正极片和负极片相对应；在所述复合料带的空白区域进行裁切，得到复合料带单元，将所述复合料带单元进行层叠。

本发明的方法，简单易行，高效，得到的电池电芯具有更加优异的稳定性。

根据本发明的另一个方面，本发明还涉及实施如上所述的电池电芯的制备方法所采用的系统，包括复合料带裁切装置、至少一个整合装置、至少一个正极复合料带制备装置和至少一个负极复合料带制备装置；所述正极复合料带制备装置和所述负极复合料带制备装置自上而下交替设置；

所述正极复合料带制备装置包括正极片供料装置、正极隔膜供料装置、正极片裁切装置和正极片热压装置；所述正极片供料装置位于所述正极隔膜供料装置之上；所述正极片裁切装置位于所述正极片供料装置和所述正极片热压装置之间；

所述负极复合料带制备装置包括负极片供料装置、负极隔膜供料装置、负极片裁切装置和负极片热压装置；所述负极片供料装置位于所述负极隔膜供料装置之上；所述负极片裁切装置位于所述负极片供料装置和所述负极片热压装置之间；