电池及动力电池的制作方法

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及电池及动力电池。

背景技术：

电芯作为电池的核心部件，通常采用叠片和卷绕的方式进行装配。其中，卷绕方式因具有工艺简单、装配效率高、易于自动化等特点，被广泛采用。

电池内部设计结构常见的有单极耳、多极耳、全极耳。全极耳结构设计相对于多极耳来讲比较简单，对设备要求较低。全极耳卷绕电芯极片的发热小，可以实现高功率密度。

目前，全极耳卷绕电芯在生产时存在卷芯变形，整体厚度不均，致使电芯能量密度较低的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要针对全极耳卷绕电芯在生产时存在卷芯变形，整体厚度不均，致使电芯能量密度较低的问题，提供一种电池及动力电池。

一种电池，包括：

第一电极，包括多个第一电极片沿第一方向平行间隔设置以及第一导电片；

多个第一电极材料层，每个所述第一电极片覆盖有一个所述第一电极材料层；

第二电极，包括多个第二电极片沿所述第一方向平行间隔设置以及第二导电片，所述多个第二电极片与所述多个第一电极片交替间隔设置，且所述多个第二电极片与所述多个第一电极片沿所述第一方向重叠，所述多个第二电极片远离所述多个第一电极片的一端与所述第二导电片电连接，所述多个第一电极片远离所述多个第二电极片的一端与所述第一导电片电连接；

多个第二电极材料层，每个所述第二电极片覆盖有一个所述第二电极材料层；

多个隔膜，每对相邻的所述第一电极片与所述第二电极片之间设置有一个所述隔膜。

在其中一个实施例中，所述第一电极还包括：

多个第一极耳，每个所述第一极耳与一个所述第一电极片远离所述第二电极片的一端固定连接。

在其中一个实施例中，所述第一电极还包括：

第一极耳，每个所述第一电极片远离所述第二电极片的一端均与所述第一极耳固定连接。

在其中一个实施例中，所述第二电极还包括：

多个第二极耳，每个所述第二极耳与一个所述第二电极片远离所述第一电极片的一端固定连接。

在其中一个实施例中，所述第二电极还包括：

第二极耳，每个所述第二电极片远离所述第一电极片的一端均与所述第二极耳固定连接。

在其中一个实施例中，所述多个隔膜为一体结构。

在其中一个实施例中，还包括：

壳体，所述第一电极、所述第二电极以及所述多个隔膜均设置在所述壳体内。

在其中一个实施例中，所述第一电极片的材质为铜箔或铝箔。

在其中一个实施例中，所述第二电极片的材质为铜箔或铝箔。

一种动力电池，包括上述任一项实施中所述的电池。

与现有技术相比，上述电池，包括所述第一电极、所述多个第一电极材料层、所述第二电极、所述多个第二电极材料层以及所述多个隔膜。所述第一电极包括多个第一电极片沿第一方向平行间隔设置。每个所述第一电极片覆盖有一个所述第一电极材料层。所述第二电极包括多个第二电极片沿所述第一方向平行间隔设置。所述多个第二电极片与所述多个第一电极片交替间隔设置，且所述多个第二电极片与所述多个第一电极片沿所述第一方向重叠。所述多个第二电极片远离所述多个第一电极片的一端相互电连接。所述多个第一电极片远离所述多个第二电极片的一端相互电连接。每个所述第二电极片覆盖有一个所述第二电极材料层。每对相邻的所述第一电极片与所述第二电极片之间设置有一个所述隔膜。

本申请通过将所述多个第一电极片相互连接，将所述多个第二电极片相互连接，并将所述多个第二电极片与所述多个第一电极片交替间隔设置；使得电芯在卷绕生产时能够提高弯折处的平整度，使得整体厚度均匀，从而增加电池内部的空间利用率，进而增加电芯的能量密度。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的电池的横截面结构示意图；

图2为本申请另一实施例提供的电池的横截面结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的隔膜的横截面结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的第一电极片的结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的第二电极片的结构示意图；

图6为本申请一实施例提供的z型叠片的结构示意图；

图7为本申请一实施例提供的卷芯的结构示意图。

10电池

100第一电极

110第一方向

120第一电极片

121第一导电片

130第一电极材料层

140第一极耳

200第二电极

210第二电极片

211第二导电片

220第二电极材料层

230第二极耳

300隔膜

400壳体

500缝隙

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1，本申请一实施例提供一种电池10，包括第一电极100、多个第一电极材料层130、第二电极200、多个第二电极材料层220以及多个隔膜300。所述第一电极100包括多个第一电极片120沿第一方向110平行间隔设置以及第一导电片121。每个所述第一电极片120覆盖有一个所述第一电极材料层130。所述第二电极200包括多个第二电极片210沿所述第一方向110平行间隔设置以及第二导电片211。

所述多个第二电极片210与所述多个第一电极片120交替间隔设置，且所述多个第二电极片210与所述多个第一电极片120沿所述第一方向110重叠。所述多个第二电极片210远离所述多个第一电极片120的一端相互电连接。所述多个第一电极片120远离所述多个第二电极片210的一端相互电连接。每个所述第二电极片210覆盖有一个所述第二电极材料层220。每对相邻的所述第一电极片120与所述第二电极片210之间设置有一个所述隔膜300。

可以理解，所述第一方向110的朝向不作具体的限定。在一个实施例中，所述第一方向110为水平方向。在一个实施例中，所述第一方向110为竖直方向。具体的方向，可根据实际需求进行设定。

可以理解，所述第一电极片120的材质不限，只要保证形状即可。在一个实施例中，所述第一电极片120的材质为铝箔。在一个实施例中，所述第一电极片120的材质为铜箔。具体的材质，可根据实际需求进行选择。可以理解，所述第一电极片120的数量不作具体的限定，具体的数量可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述第一电极片120的数量为10片。在一个实施例中，所述第一电极片120的数量为20片。在一个实施例中，所述第一电极片120的形状可采用方形或菱形。所述第一电极片120具体的形状，可根据实际需求进行选择。

在一个实施例中，所述多个第一电极片120与所述第一导电片121可采用一体结构。在一个实施例中，所述多个第一电极片120与所述第一导电片121也可采用机械连接方式进行固定连接。在一个实施例中，所述第一导电片121没有覆盖所述第一电极材料层130。

可以理解，所述第一电极材料层130与所述第一电极片120之间覆盖的方式不限，只要保证所述第一电极材料层130与所述第一电极片120之间固定即可。在一个实施例中，所述第一电极材料层130粘贴覆盖于所述第一电极片120。在一个实施例中，所述第一电极材料层130辊压覆盖于所述第一电极片120。具体的覆盖方式，可根据实际需求进行选择。

可以理解，所述第二电极片210的材质不限，只要保证形状即可。在一个实施例中，所述第二电极片210的材质为铝箔。在一个实施例中，所述第二电极片210的材质为铜箔。具体的材质，可根据实际需求进行选择。可以理解，所述第二电极片210的数量不作具体的限定，具体的数量可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，所述第二电极片210的数量为10片。在一个实施例中，所述第二电极片210的数量为20片。在一个实施例中，所述第二电极片210的形状可采用方形或菱形。所述第二电极片210具体的形状，可根据实际需求进行选择。

在一个实施例中，所述多个第二电极片210与所述第二导电片211可采用一体结构。在一个实施例中，所述多个第二电极片210与所述第二导电片211也可采用机械连接方式进行固定连接。在一个实施例中，所述第二导电片211没有覆盖所述第二电极材料层220。

可以理解，所述第二电极材料层220与所述第二电极片210之间覆盖的方式不限，只要保证所述第二电极材料层220与所述第二电极片210之间固定即可。在一个实施例中，所述第二电极材料层220粘贴覆盖于所述第二电极片210。在一个实施例中，所述第二电极材料层220辊压覆盖于所述第二电极片210。具体的覆盖方式，可根据实际需求进行选择。

可以理解，所述多个第二电极片210与所述多个第一电极片120交替间隔设置是指：所述第一电极片120、所述第二电极片210、所述第一电极片120、所述第二电极片210等等的排列方式。可以理解，所述多个第二电极片210与所述多个第一电极片120沿所述第一方向110重合是指：沿所述第一方向110，每个所述第一电极片120与所述第二电极片210的形状大小相同。

在一个实施例中，所述第一电极材料层130可由正极活性物质、sp(超细碳粉)和pvdf(聚偏氟乙烯)以一定的质量比混合配置而成。在一个实施例中，所述第二电极材料层220可由负极活性物质、cmc(羧甲基纤维素钠)及sbr(丁苯胶乳)以一定的质量比混合配置而成。

本实施例中，通过将所述多个第一电极片120相互连接，将所述多个第二电极片210相互连接，并将所述多个第二电极片210与所述多个第一电极片120交替间隔设置；使得电芯在卷绕生产时能够提高弯折处的平整度，使得整体厚度均匀，从而增加电池内部的空间利用率，进而增加电芯的能量密度。

在一个实施例中，所述第一电极100还可以包括多个第一极耳140。每个所述第一极耳140与一个所述第一电极片120远离所述第二电极片210的一端固定连接。可以理解，每个所述第一极耳140与一个所述第一电极片120的连接方式不限，只要保证固定即可。在一个实施例中，每个所述第一极耳140与一个所述第一电极片120均采用焊接固定连接。在一个实施例中，每个所述第一极耳140与一个所述第一电极片120均采用缠绕固定连接。具体的连接方式，可根据实际需求进行选择。采用这种全极耳结构的所述第一电极100结构在使用时不仅发热小，还可以提高功率以及密度，具有适用性强的特点。

在一个实施例中，所述第二电极200还可以包括多个第二极耳230。每个所述第二极耳230与一个所述第二电极片210远离所述第一电极片120的一端固定连接。可以理解，每个所述第二极耳230与一个所述第二电极200的连接方式不限，只要保证固定即可。在一个实施例中，每个所述第二极耳230与一个所述第二电极200均采用焊接固定连接。在一个实施例中，每个所述第二极耳230与一个所述第二电极200均采用缠绕固定连接。具体的连接方式，可根据实际需求进行选择。采用这种全极耳结构的所述第二电极200结构在使用时不仅发热小，还可以提高功率以及密度，具有适用性强的特点。在具体使用时，还可将每一个所述第二极耳230的中部设置通孔，从而减少所述第二极耳230自身的重量，进而达到增加电芯的能量密度的目的。

请参见图2，在一个实施例中，所述第一极耳140的数量可为一个。每个所述第一电极片120远离所述第二电极片210的一端均与所述第一极耳140固定连接。可以理解，所述第一极耳140与每个所述第一电极片120均连接，但连接方式不限，只要保证固定即可。在一个实施例中，所述第一极耳140与每个所述第一电极片120均采用焊接固定连接。在一个实施例中，所述第一极耳140与每个所述第一电极片120均采用缠绕固定连接。具体的连接方式，可根据实际需求进行选择。采用这种单极耳的结构易能实现所述第一电极100的功能(即用作电极)。在一个实施例中，所述第一电极100还可采用多极耳的结构形式，也能实现所述第一电极100的功能。

在一个实施例中，所述第二极耳230的数量可为一个。每个所述第二电极片210远离所述第一电极片120的一端均与所述第二极耳230固定连接。可以理解，所述第二极耳230与每个所述第二电极片210均连接，但连接方式不限，只要保证固定即可。比如，所述第二极耳230与每个所述第二电极片210均采用焊接或缠绕固定连接。采用这种单极耳的结构易能实现所述第二电极200的功能(即用作电极)。在一个实施例中，所述第二电极200还可采用多极耳的结构形式，也能实现所第二电极200的功能。

请参见图3，在一个实施例中，所述多个隔膜300为一体结构。所述多个隔膜300为一体结构，不仅可以增加电芯组装的效率，还能提高电芯整体的稳定性。

在一个实施例中，所述电池10还包括壳体400。所述第一电极100、所述第二电极200以及所述多个隔膜300均设置在所述壳体400内。可以理解，所述壳体400的材质不限，只要保证形状即可。在一个实施例中，所述壳体400采用铝材料制成。在一个实施例中，所述壳体400也可采用铜材料制成。具体的材料，可根据实际需求进行选择。所述壳体400的形状可采用圆柱形或长方体形。具体的形状可根据需求进行选择。

在一个实施例中，所述第一电极片120的材质为铜箔或铝箔。具体的，所述第一电极片120也可采用其他金属材料(除了铜和铝)制成。在一个实施例中，所述第二电极片210的材质为铜箔或铝箔。具体的，所述第二电极片210也可采用其他金属材料(除了铜和铝)制成。

本申请在制作时，首先将正极活性物质、sp(超细碳粉)和pvdf(聚偏氟乙烯)以一定的质量比混合配置成电池10中第一电极100浆料；将负极活性物质、cmc(羧甲基纤维素钠)及sbr(丁苯胶乳)以一定的质量比混合配置成电池10中第二电极200浆料。其次，在对第一电极100中的多个第一电极片120和第二电极200中的多个第二电极片210进行涂层，涂层过程中采用间隙涂层，且相邻涂层之间预留的间隙均等，如图4和图5所示。弯折处(即间隙)无涂层，避免了电芯弯折过厚。然后采用常规的辊压方式对第一电极100中的多个第一电极片120和第二电极200中的多个第二电极片210进行辊压。因此种极片在辊压的过程中辊子两边厚度一致，因而不会导致应力受力不均致使极片弧形，最终导致卷芯螺旋的情况。

然后，采用z型叠片(如图6所示)的方式进行第一电极100、第二电极200以及隔膜300组装。因弯折处无涂层，避免了在日常使用中，电芯经过数次放电后，极片厚度增加；极片间的张力加大，电池弯折处膜区拱起，进而引起卷芯变形，起波浪形进而影响界面稳定性，最终导致电芯循环性能降低。最后，焊接第一极耳140和第二极耳230并进行卷芯成组。如图7所示，卷芯在成组时缝隙500区域向上，增加了电芯电解液的流通通道，能加快电解液的浸润速率。

综上所述，通过将所述多个第一电极片120相互连接，将所述多个第二电极片210相互连接，并将所述多个第二电极片210与所述多个第一电极片120交替间隔设置；使得电芯在卷绕生产时能够提高弯折处的平整度，使得整体厚度均匀，从而增加电池内部的空间利用率，进而增加电芯的能量密度。

本申请一实施例还提供一种动力电池，包括上述任一项实施例中所述的电池10。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。