叠片式电芯、电池单体、电池及用电装置的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，尤其涉及一种叠片式电芯、电池单体、电池及用电装置。


背景技术：

2.目前，车辆使用较多的电池一般是锂离子电池，锂离子电池作为一种可再充电电池，具有体积小、能量密度高、功率密度高、循环使用次数多和存储时间长等优点。
3.叠片式锂离子电池的极片通过切片而成，在装配以及转移过程中容易出现极片错位现象，导致有析锂风险，造成此类电池的一个重要的安全隐患。因此，如何避免叠片式锂离子电池的极片错位现象成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本技术提供一种叠片式电芯、电池单体、电池及用电装置，能够缓解切片而成的叠片式锂离子电池存在的析锂的安全隐患的问题。
5.第一方面，本技术提供了一种叠片式电芯，包括：第一极片、第二极片及位于二者之间的隔膜；第一极片的第一集流体表面的第一涂覆层包括沿其长度方向连续交替设置的第一活性区域和第一绝缘区域；第二极片的第二集流体表面的第二涂覆层包括沿其长度方向连续交替设置的第二活性区域和第二绝缘区域；其中，第一极片、隔膜及第二极片叠加并反复折叠以形成连续叠片，连续叠片的第一活性区域和第二活性区域分别对应且位于非折叠部分。
6.本技术实施例的技术方案中，采用第一极片、隔膜及第二极片叠加并反复折叠形成的连续叠片，通过反复折叠形成的多组相向的折叠部分，可实现相互限位，避免极片出现错位现象，可降低析锂风险，且连续叠片可减少叠片式电芯的极片的分切次数，可降低分切位置毛刺过多刺穿隔膜的概率；通过采用间隔涂覆活性物质的方式，将第一极片的第一涂覆层设置为包括连续交替布置的第一活性区域和第一绝缘区域，将第二极片的第二涂覆层设置为包括连续交替的第二活性区域和第二绝缘区域，并在折叠形成连续叠片时，使第一活性区域和第二活性区域分别对应，且均位于连续叠片的非折叠部分，使第一绝缘区域和第二绝缘区域对应于折叠部分，可避免活性物质位于折叠部分造成的脱落的问题，且绝缘区域的设置能够降低集流体的折叠部分发生断裂的可能，从而降低弯折部分断裂刺穿隔膜的风险，且能够避免在隔膜收缩时负极活性物质与正极集流体直接搭接起火的风险，可提高安全性。
7.在一些实施例中，第一绝缘区域和第二绝缘区域对应于连续叠片的折叠部分，且折叠部分以第一绝缘区域和第二绝缘区域的中心线为折叠线，中心线垂直于第一集流体和第二集流体的长度方向。通过将折叠位置设定为第一绝缘区域和第二绝缘区域的中心线，可确保反复折叠后，第一活性区域和第二活性区域分别对应，且位于连续叠片的非折叠部分，从而确保叠片式电芯的使用可靠性和安全性。
8.在一些实施例中，第一绝缘区域和第二绝缘区域部分位于连续叠片的非折叠部分。除折叠部分外，第一绝缘区域和第二绝缘区域仍有部分位于连续叠片的非折叠的平直部分，可降低两个区域之间断带的风险，且能够避免隔膜收缩后，负极活性物质与正极集流体直接搭接起火的风险。
9.在一些实施例中，第一极片的数量为一个，且第一集流体的一侧表面具有第一涂覆层；第二极片的数量为一个，且第二集流体的一侧表面具有第二涂覆层。可以仅采用一个第一极片和一个第二极片以及二者之间的隔膜形成连续极片，此时的第一极片和第二极片分别单侧涂覆。
10.在一些实施例中，第一极片的数量至少为一个，且第一集流体的两侧表面分别具有第一涂覆层；第二极片的数量多于第一极片一个，其中的两个第二极片的第二集流体的一侧表面具有第二涂覆层，其余的第二极片的第二集流体的两侧表面分别具有第二涂覆层。可采用双侧涂覆的第一极片和两个单侧涂覆的第二极片、双侧涂覆的第二极片构成多层叠片式电芯。
11.在一些实施例中，在第一集流体的长度方向上，每个第一活性区域分别具有相同长度，每个第一绝缘区域分别具有相同长度。第一涂覆层的每个第一活性区域的长度相同，且每个第一绝缘区域的长度相同，可保证折叠后第一活性区域与第二活性区域保持对应关系的便捷性和可靠性。
12.在一些实施例中，在第二集流体的长度方向上，每个第二活性区域分别具有相同长度，多个第二绝缘区域中包括交替设置的内侧绝缘区域和长度大于内侧绝缘区域的外侧绝缘区域；在连续叠片中，内侧绝缘区域位于对应的第一绝缘区域的内侧，外侧绝缘区域位于对应的第一绝缘区域的外侧。这样的设计中，第二极片基于第一极片进行折叠，形成连续叠片后具有位于第一极片内侧的部分和外侧的部分，通过将两部分设置不同长度，可确保折叠后第一活性区域与第二活性区域的对应关系。
13.在一些实施例中，第一极片为正极片，第二极片为负极片，第二活性区域过盈对应于第一活性区域。通过使第二活性区域的负极活性物质过盈且正对应于第一活性区域的正极活性物质，能够确保在电解中，正极片电解出的锂离子能够全部达到其正对的负极片的负极活性物质的涂覆区域，全部参加电解反应，避免锂离子析出产生毛刺而导致电池短路等问题。
14.在一些实施例中，第一涂覆层包括连续交替设置的第一活性物质层和第一绝缘层，第一活性物质层和第一绝缘层对应的区域分别为第一活性区域和第一绝缘区域；第二涂覆层包括连续交替设置的第二活性物质层和第二绝缘层，第二活性物质层和第二绝缘层对应的区域分别为第二活性区域和第二绝缘区域。可以通过交替设置的活性物质层和绝缘层形成交替的活性区域和绝缘区域。
15.在一些实施例中，第一活性物质层和第一绝缘层具有第一重叠区域，第二活性物质层和第二绝缘层具有第二重叠区域；在第一集流体和第二集流体的长度方向上，第一重叠区域和第二重叠区域的长度不大于0.5mm。可在交替涂覆活性物质和绝缘材料时，使二者之间具有重叠区域，以确保活性区域和相邻的绝缘区域能够无间隙衔接，降低制作的工艺难度。
16.在一些实施例中，第一绝缘层的厚度不大于第一活性物质层的厚度；第二绝缘层
的厚度不大于第二活性物质层的厚度。这样的设计可以提高电芯的平整度。
17.在一些实施例中，第一涂覆层包括连续涂覆的第一活性物质层，以及间隔形成于第一活性物质层上的第一绝缘层，第一涂覆层中第一绝缘层对应的区域为第一绝缘区域，其余区域为第一活性区域；第二涂覆层包括连续涂覆的第二活性物质层，以及间隔形成于第二活性物质层上的第二绝缘层，第二涂覆层中第二绝缘层对应的区域为第二绝缘区域，其余区域为第二活性区域。还可以通过连续涂覆活性物质层，并在活性物质层上间隔设置绝缘层以形成交替的活性区域和绝缘区域。
18.在一些实施例中，第一极片、隔膜及第二极片叠加后按照z型反复折叠。可以按照z型反复折叠的方式形成连续叠片，以通过形成多个多组相向的折叠部分，实现相互限位，避免极片的错位。
19.第二方面，本技术提供了一种电池单体，其包括以上任一方案的叠片式电芯。
20.第三方面，本技术提供了一种电池，其包括以上任一方案的电池单体。
21.第四方面，本技术提供了一种用电装置，其包括以上任一方案的电池。
22.本技术实施例的技术方案中，通过连续叠片反复折叠形成的多组相向的折叠部分，可实现相互限位，避免极片出现错位现象，可降低析锂风险，且能够减少叠片式电芯的极片的分切次数，可降低分切位置毛刺过多刺穿隔膜的概率；通过采用间隔涂覆活性物质的方式，在折叠形成连续叠片时，使第一活性区域和第二活性区域分别对应，且均位于连续叠片的非折叠部分，使第一绝缘区域和第二绝缘区域对应于折叠部分，可避免活性物质位于折叠部分造成的脱落的问题，且绝缘区域的设置能够降低集流体的折叠部分发生断裂的可能，从而降低弯折部分断裂刺穿隔膜的风险，且能够避免在隔膜收缩时负极活性物质与正极集流体直接搭接起火的风险，可提高电池安全性。
23.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
24.通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
25.图1为本技术一些实施例的车辆的结构示意图；
26.图2为本技术一些实施例的电池的结构示意图；
27.图3为本技术一些实施例的电池单体的分解结构示意图；
28.图4为本技术一些实施例的叠片式电芯的剖面结构示意图；
29.图5为本技术一些实施例的叠片式电芯的局部放大结构示意图。
30.具体实施方式中的附图标号如下：
31.用电装置1000；
32.电池100；
33.电池单体10；
34.叠片式电芯1，顶盖组件2，壳体3；
35.第一极片11，第一集流体111，第一涂覆层112，第一活性区域1121，第一绝缘区域1122；
36.第二极片12，第二集流体121，第二涂覆层122，第二活性区域1221，第二绝缘区域1222，内侧绝缘区域1222a，外侧绝缘区域1222b；
37.隔膜13。
具体实施方式
38.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
39.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技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
40.在本技术实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
41.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
42.在本技术实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，可以表示：存在a，同时存在a和b，存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
43.在本技术实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
44.在本技术实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。
45.在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
46.目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用
领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。
47.本发明人注意到，目前的叠片式电芯1的极片通过切片而成，即根据所制作的电池100尺寸，将正极片和负极片冲切成若干小片，再一片一片反复叠加起来，此种方法形成的叠片结构在装配和转移的过程中，容易出现极片错位的现象，导致析锂风险，且冲切形成的每一个极片小片都有四个切边，容易产生毛刺，可能会刺穿隔膜13，造成电池100短路的问题。
48.为了缓解叠片式电芯1容易出现的极片错位以及切边毛刺造成的电池100短路的问题，申请人研究发现，可以采用连续的极片反复折叠形成叠片电池100，不需要冲切成若干小片，减少了冲切的切边，从而能够降低切边毛刺造成的短路的概率，提高电池100的安全性能，且叠片时也不需要一片一片叠加，只需反复折叠即可，叠片效率可大幅提升，通过反复折叠形成的多组相向的折叠部分可实现相互限位，避免极片出现错位现象，可有效降低析锂风险。
49.申请人进一步研究发现，在折叠形成连续叠片时，在连续极片折叠的拐角处，由于反复进行折叠，部分折叠位置的正极极片包裹负极极片，即该折叠部分的正极片过盈对应负极片，从而导致正极片电解出的部分锂离子不能够全部达到其正对的负极片的负极活性物质的涂覆区域，出现析锂的情况，且折叠位置的活性物质容易因折叠而脱落，极片也容易因折叠而断裂，若正极片在折叠拐角处断裂，容易导致折叠拐角处的毛刺刺穿隔膜13，而负极片在折叠拐角处断裂，会导致正极片折叠拐角处无对应区域，仍会导致析锂的情况。
50.基于以上考虑，发明人经过深入研究，设计了一种连续的叠片式电芯1，通过在集流体表面间隔涂覆活性物质和绝缘材料，并在折叠时，折叠位置对应设置绝缘材料的区域，使涂覆活性物质的区域对应于未折叠的平直区域，能够有效避免析锂和折叠位置断裂、活性物质脱落等问题。
51.本技术实施例公开的用电装置可以为但不限于为车辆、船舶或飞行器等用电装置中，可以使用本技术公开的电池100组成该用电装置的电源系统。
52.以下实施例为了方便说明，以本技术一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。
53.请参照图1，图1为本技术一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。
54.请参照图2，图2为本技术一些实施例提供的电池100的结构示意图。电池单体10是指组成电池100的最小单元，在电池100中，电池单体10可以是多个，多个电池单体10之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体10中既有串联又有并联。由电池单体10构成的电池100可以作为用电装置的电源系统，电池单体10可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中，用电装置可以为但不限于电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
55.请参照图3，图3为本技术一些实施例提供的电池单体10的分解结构示意图，如图中所示，电池单体10包括有顶盖组件2、壳体3、电芯组件以及其他的功能性部件。
56.壳体3是用于配合顶盖组件2以形成电池单体10的内部环境的组件，形成的内部环境可以用于容纳电芯、电解液以及其他部件，壳体3可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等，具体地，壳体3的形状可以根据电芯组件的具体形状和尺寸大小来确定，壳体3的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本技术实施例对此不作特殊限制；顶盖组件2盖合于壳体3的开口处以将电池单体10的内部环境隔绝于外部环境，顶盖组件2主要由顶盖片、正极柱组件、负极柱组件及防爆片等结构组成；不限地，也可以使顶盖组件2和壳体3一体化，具体地，顶盖组件2和壳体3可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体3的内部时，再使顶盖组件2盖合壳体3。
57.电芯是电池单体10中发生电化学反应的部件，本技术实施例公开的为叠片式电芯1，由正极片和负极片层叠放置形成，在正极片与负极片之间设有隔膜13，正极片和负极片具有活性物质的部分构成电芯的主体部，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳连接顶盖组件2的极柱以形成电流回路。
58.根据本技术的一些实施例，参照图4，如图中所示，本技术提供了一种叠片式电芯1，该叠片式电芯1包括第一极片11、第二极片12及位于二者之间的隔膜13；第一极片11的第一集流体111表面的第一涂覆层112包括沿其长度方向连续交替设置的第一活性区域1121和第一绝缘区域1122；第二极片12的第二集流体121表面的第二涂覆层122包括沿其长度方向连续交替设置的第二活性区域1221和第二绝缘区域1222；其中，第一极片11、隔膜13及第二极片12叠加并反复折叠以形成连续叠片，第一活性区域1121和第二活性区域1221分别位于连续叠片的非折叠部分，且二者相互对应。
59.本技术实施例公开的叠片式电芯1是采用第一极片11、第二极片12及位于第一极片11和第二极片12之间的隔膜13叠加，并反复折叠形成的连续叠片，其中的第一极片11和第二极片12可以分别为正极片和负极片，或分别为负极片和正极片，隔膜13将正极片和负极片分开，用于在电解反应时，放置在电解池中直接反应损失能量；第一极片11包括第一集流体111和设置于第一集流体111表面的第一涂覆层112，这里的第一涂覆层112包括沿第一集流体111的长度方向连续交替设置的第一活性区域1121和第一绝缘区域1122，第一活性区域1121内具有活性物质，而第一绝缘区域1122具有绝缘材料，第一绝缘区域1122的宽度与第一集流体111的宽度相等，具体的，第一涂覆层112可以仅设置于第一集流体111的一侧表面，或还可以在第一集流体111的双侧表面分别设置第一涂覆层112，且叠片式电芯1可以采用一个第一极片11，或还可以采用两个或两个以上数量的第一极片11，具体可根据实际情况设定；第二极片12包括第二集流体121和设置于第二集流体121表面的第二涂覆层122，这里的第二涂覆层122包括沿第二集流体121的长度方向连续交替设置的第二活性区域1221和第二绝缘区域1222，第二活性区域1221内具有与第一活性区域1121极性相反的活性物质，而第二绝缘区域1222内具有绝缘材料，第二绝缘区域1222的宽度与第二集流体121的宽度相等，具体的，第二涂覆层122可以仅设置于第二集流体121的一侧表面，或还可以在第二集流体121的双侧表面分别设置第二涂覆层122，且叠片式电芯1可以采用一个第二极片12，或还可以采用两个或两个以上数量的第一极片11，具体可根据实际情况设定，且第一极片11和第二极片12的数量需根据第一集流体111和第二集流体121采用单侧涂覆层或双侧
涂覆层决定，第一极片11和第二极片12的数量可能相等，也可能不相等。
60.上述的反复折叠是指可以按照z型、s型并连续进行折叠，形成多个多组相向的折叠部分，可实现相互限位，避免极片错位，折叠的次数可根据实际需要设定；折叠后形成的连续叠片，每层中的第一活性区域1121和第二活性区域1221分别正对应，且位于连续叠片的非折叠部分，可避免第一活性区域1121和第二活性区域1221位于连续叠片的折叠部分所带来的电池100安全性问题；基于保证折叠后形成的连续叠片的第一活性区域1121和第二活性区域1221的对应关系及位置，可根据形成连续叠片的折叠方式，及采用的第一极片11、第二极片12及隔膜13的层数、厚度，活性区域及绝缘区域的厚度等具体设定第一极片11和第二极片12的涂覆层中活性区域和绝缘区域的设置面积。
61.采用第一极片11、隔膜13及第二极片12叠加并反复折叠形成的连续叠片，通过反复折叠形成的多组相向的折叠部分可相互限位，避免极片出现错位现象，可降低析锂风险，且连续叠片可减少叠片式电芯1的极片的分切次数，可降低分切位置毛刺过多刺穿隔膜13的概率；通过采用间隔布置活性物质的方式，将第一极片11的第一涂覆层112设置为包括连续交替布置的第一活性区域1121和第一绝缘区域1122，将第二极片12的第二涂覆层122设置为包括连续交替的第二活性区域1221和第二绝缘区域1222，并在折叠形成连续叠片时，使第一活性区域1121和第二活性区域1221分别对应，且均位于连续叠片的非折叠部分，使第一绝缘区域1122和第二绝缘区域1222对应于折叠部分，可避免活性物质位于折叠部分造成的脱落的问题，且绝缘区域的设置能够降低集流体的折叠部分断裂的可能，从而降低弯折部分断裂刺穿隔膜13的风险，且能够避免在隔膜13收缩时负极活性物质与正极集流体直接搭接起火的风险，可提高安全性。
62.根据本技术的一些实施例，可选地，请继续参考图4，如图中所示，第一绝缘区域1122和第二绝缘区域1222对应于连续叠片的折叠部分，且折叠部分以第一绝缘区域1122和第二绝缘区域1222的中心线为折叠线，中心线垂直于第一集流体111和第二集流体121的长度方向。
63.在确保第一活性区域1121和第二活性区域1221正对应且位于连续叠片的非折叠部分的同时，使第一绝缘区域1122和第二绝缘区域1222对应连续叠片的折叠部分，并以第一绝缘区域1122和第二绝缘区域1222垂直于第一集流体111和第二集流体121的长度方向的中心线为折叠线进行反复折叠，在进行折叠时，对应的第一绝缘区域1122的中心线和第二绝缘区域1222的中心线处于对应位置且重叠。
64.通过以第一绝缘区域1122和第二绝缘区域1222的中心线为折叠线反复折叠形成连续叠片，有助于确保第一活性区域1121和第二活性区域1221的正对应关系，以及多次折叠的规律性，避免出现析锂情况。
65.根据本技术的一些实施例，可选地，第一绝缘区域1122和第二绝缘区域1222部分位于连续叠片的非折叠部分。
66.在设置第一绝缘区域1122和第二绝缘区域1222对应于连续叠片的非折叠部分的基础上，可进一步设置第一绝缘区域1122和第二绝缘部分对应于连续叠片的非叠片区域，即连续叠片的非折叠的平直部分也有设置部分的第一绝缘区域1122和第二绝缘区域1222，以此能够避免绝缘区域和活性区域的衔接位置刚好处于折叠部分和非折叠部分的衔接位置，从而降低断带风险，且由于负极片的活性物质涂覆区域大于正极活性物质涂覆的区域，
平直部分的绝缘区域能够避免在隔膜13收缩后，负极活性物质与正极集流体直接搭接起火的风险。
67.通过设置绝缘区域部分位于连续叠片的非折叠部分，可以有效提高电池100的安全性。
68.根据本技术的一些实施例，可选地，第一极片11的数量为一个，且一侧表面具有第一涂覆层112；第二极片12的数量为一个，且一侧表面具有第二涂覆层122。
69.在制作时，可将第一活性区域1121和第一绝缘区域1122连续交替形成于第一集流体111的一侧表面，并焊接第一极耳，形成第一极片11，将第二活性区域1221和第二绝缘区域1222连续交替形成于第二集流体121的一侧表面，并焊接第二极耳，形成第二极片12，通过叠片机构将第一极片11、隔膜13、第二极片12依次叠加后进行反复折叠，制成连续的叠片式电芯1，再按照锂离子电池100制作流程，将叠片式电芯1装入壳体3、注入电解液等工序，制成电池单体10。
70.可采用分别单侧涂覆的一个第一极片11和一个第二极片12以及二者之间的隔膜13连续折叠形成叠片式电芯1，利用折叠部分可相互限位，避免极片出现错位现象，可降低析锂风险，且连续叠片能够减少叠片式电芯1的极片的分切次数，可降低分切位置毛刺过多刺穿隔膜13的概率，提高安全性。
71.根据本技术的一些实施例，可选地，请再次参考图4，第一极片11的数量至少为一个，且第一集流体111的两侧表面分别具有第一涂覆层112；第二极片12的数量多于第一极片11一个，其中的两个第二极片12的第二集流体121的一侧表面具有第二涂覆层122，其余的第二极片12的第二集流体121的两侧表面分别具有第二涂覆层122。
72.本实施例公开的叠片式电芯1还可以为正负极多层叠片式电芯，具体可以采用至少一个第一极片11，且第一极片11的第一集流体111的双侧表面分别具有第一涂覆层112，并采用数量相较第一极片11多一个的第二极片12，即至少两个第二极片12，其中，两个的两个第二极片12的第二集流体121的单侧表面具有第一涂覆层112，其余的第二极片12的第二集流体121的双侧表面分别具有第二涂覆层122；例如：参考图4，当采用一个第一极片11和两个第二极片12时，两个第二极片12分设于第一极片11的两侧进行叠加，且两个第二极片12与第一极片11之间分别设置隔膜13进行分隔，两个第二极片12的第二集流体121设置第二涂覆层122的一侧朝向第一极片11，并进行叠加、反复折叠；或，当采用两个第一极片11时，需采用三个第二极片12，其中两个第二极片12的单侧表面具有第二涂覆层122，且这两个第二极片12位于两个第一极片11的外侧，另一个第二极片12位于两个第一极片11之间，其双侧表面分别具有第二涂覆层122，且第二极片12与第一极片11之间的位置分别需要采用隔膜13进行分隔。
73.形成多层叠片式电芯1有助于降低成本，提高电芯制作效率，并利用折叠部分可相互限位，避免极片出现错位现象，可降低析锂风险，且连续叠片能够减少叠片式电芯1的极片的分切次数，可降低分切位置毛刺过多刺穿隔膜13的概率，提高安全性。
74.根据本技术的一些实施例，可选地，请再次参考图4，在第一集流体111的长度方向上，每个第一活性区域1121分别具有相同长度，每个第一绝缘区域1122分别具有相同长度。
75.多层结构在叠加并折叠时，内层和外层会存在一定的长度差，为降低制作难度，可以以第一极片11为基准进行折叠，即在第一集流体111的长度方向上，可设置第一极片11的
第一集流体111上的每个第一活性区域1121的长度相同，且每个第一绝缘区域1122的长度相同；具体的，每个第一活性区域1121的长度可根据第一活性区域1121和第二活性区域1221的长度差、第二绝缘区域1222的长度，以及第一集流体111、第二集流体121和隔膜13的厚度等参数决定，为提高电芯的能量密度，在保证能够实现折叠的前提下，可尽可能的减小第一活性区域1121的长度。
76.这样的设计，有助于降低电芯制作难度，提高电芯制作效率以及电芯的能量密度。
77.根据本技术的一些实施例，可选地，请参考图4和图5，如图中所示，在第二集流体121的长度方向上，每个第二活性区域1221分别具有相同长度，多个第二绝缘区域1222中包括交替设置的内侧绝缘区域1222a和长度大于内侧绝缘区域1222a的外侧绝缘区域1222b；在连续叠片中，内侧绝缘区域1222a位于对应的第一绝缘区域1122的内侧，外侧绝缘区域1222b位于对应的第一绝缘区域1122的外侧。
78.基于上述的第一极片11的第一涂覆层112设置为每个第一活性区域1121长度相同，以及每个第一绝缘区域1122长度相同的设计，在第二集流体121的长度方向上，设置每个第二活性区域1221分别具有相同长度，由于第二绝缘区域1222位于折叠位置，在反复折叠时，第二绝缘区域1222具有被折叠至第一绝缘区域1122内侧的部分，和包裹于第一绝缘区域1122外侧的部分，两部分的长度具有差异，基于此，参考图2，可设置多个第二绝缘区域1222中包括交替的内侧绝缘区域1222a和外侧绝缘区域1222b，且外侧绝缘区域1222b的长度大于内侧绝缘区域1222a的设置长度，在形成连续叠片时，第二绝缘区域1222的内侧绝缘区域1222a位于对应的第一绝缘区域1122的内侧，第二绝缘区域1222的外侧区域包裹于对应的第一绝缘区域1122的外侧；具体的，为提高电芯的能量密度，可设置第二绝缘区域1222的内侧绝缘区域1222a的长度不大于2mm，外侧绝缘区域1222b的长度可根据第一绝缘区域1122的长度，以及第一集流体111、第二集流体121、隔膜13的层数和厚度等参数进行设置，并在保证能够实现折叠的前提下，尽可能的减小外侧绝缘区域1222b的长度。
79.这样的设计，有助于确保第一活性区域1121和第二活性区域1221的正对应关系，并能够降低电芯制作难度，提高电芯制作效率以及电芯的能量密度。
80.根据本技术的一些实施例，可选地，请再次参考图4，如图中所示，第一极片11为正极片，第二极片12为负极片，第二活性区域1221过盈对应于第一活性区域1121。
81.上述的第一极片11可以为正极片，第二极片12可以为负极片，具体的，第一极片11的第一集流体111可以为铝箔，起到承载第一涂覆层112以及导通电流的作用，第一涂覆层112的第一活性区域1121内的活性物质可以为电位较正且在电解质中稳定的氧化剂组成，如二氧化锰、二氧化铅、氧化镍等金属氧化物，氧或空气，卤素及其盐类，含氧酸及其盐类等；第二极片12的第二集流体121可以为铜箔，起到承载第二涂覆层122以及导通电流的作用，第二涂覆层122的第二活性区域1221内的活性物质可以为石墨；第二活性区域1221过盈对应第一活性区域1121是指：第二活性区域1221与第一活性区域1121正对应，且第二活性区域1221的面积大于第一活性区域1121的面积，能够确保在电解中，正极片电解出的锂离子能够全部达到其正对的负极片的负极活性物质的涂覆区域。
82.通过使负极活性物质过盈且正对应于正极活性物质，能够确保在电解中，正极片电解出的锂离子能够全部达到其正对的负极片的负极活性物质的涂覆区域，全部参加电解反应，避免锂离子析出产生毛刺而导致电池100短路等问题，提高电池100的安全性。
83.根据本技术的一些实施例，可选地，请再次参考图4，第一涂覆层112包括连续交替设置的第一活性物质层和第一绝缘层，第一活性物质层和第一绝缘层对应的区域分别为第一活性区域1121和第一绝缘区域1122；第二涂覆层122包括连续交替设置的第二活性物质层和第二绝缘层，第二活性物质层和第二绝缘层对应的区域分别为第二活性区域1221和第二绝缘区域1222。
84.为形成包括连续交替的第一活性区域1121和第一绝缘区域1122的第一涂覆层112，可通过在第一集流体111的表面连续交替涂覆第一活性物质层和第一绝缘层，第一活性物质层所在的区域即为第一活性区域1121，第一绝缘层所在的区域即为第一绝缘区域1122，第一活性物质层和第一绝缘层之间不留间隙；同理，为形成包括连续交替的第二活性区域1221和第二绝缘区域1222的第二涂覆层122，可通过在第二集流体121的表面连续交替涂覆第二活性物质层和第二绝缘层，第二活性物质层所在的区域即为第二活性区域1221，第二绝缘层所在的区域即为第二绝缘区域1222，第二活性物质层和第二绝缘层之间不留间隙。
85.具体的，第一活性物质层和第二活性物质层是通过正极/负极活性物质、粘结剂和导电剂等混合制成成浆料，然后涂覆于集流体表面，经干燥后去除溶剂形成；第一绝缘层和第二绝缘层可以但不限于为陶瓷涂层、聚合物涂层以及绝缘胶带中的一种，其中，形成陶瓷涂层的陶瓷材料可以但不限于包括水合氧化铝、氧化镁、碳化硅、氮化硅中的一种或者几种的组合，形成聚合物涂层的聚合物材料可以但不限于包括聚偏氟乙烯和聚丙烯腈中的至少一种。
86.可以通过交替设置的活性物质层和绝缘层形成交替的活性区域和绝缘区域，以使活性物质能够充分得到利用。
87.根据本技术的一些实施例，可选地，第一活性物质层和第一绝缘层具有第一重叠区域，第二活性物质层和第二绝缘层具有第二重叠区域；在第一集流体111和第二集流体121的长度方向上，第一重叠区域和第二重叠区域的长度不大于0.5mm。
88.为降低制作难度，同时保证活性区域和绝缘区域之间无间隙衔接，可以使第一活性物质层和第一绝缘层具有第一重叠区域，并使第二活性物质层与第二绝缘层具有第二重叠区域，这里的第一重叠区域可以为在第一活性物质层上重叠设置第一绝缘层的区域，第二重叠区域可以为在第二活性物质层上重叠设置第二绝缘层的区域，并为提高电芯的能量密度，可限定第一重叠区域和第二重叠区域的长度不大于0.5mm。
89.通过在交替涂覆活性物质和绝缘材料时，使二者之间具有重叠区域，以确保活性区域和相邻的绝缘区域能够无间隙衔接，降低制作的工艺难度。
90.根据本技术的一些实施例，可选地，请继续参考图4，如图中所示，第一绝缘层的厚度不大于第一活性物质层的厚度；第二绝缘层的厚度不大于第二活性物质层的厚度。
91.为提高第一极片11和第二极片12的平整度，可进一步限定第一绝缘层的厚度等于第一活性物质层的厚度，使二者高度平齐，或限定第一绝缘层的厚度小于第一活性物质层的厚度；同理，可限定第二绝缘层的厚度等于第二活性物质层的厚度，使二者高度平齐，或限定第二绝缘层的厚度小于第二活性物质层的厚度。
92.这样的设计可以提高电芯的平整度，对于提高电池100能量密度也是有利的。
93.根据本技术的一些实施例，可选地，第一涂覆层112包括连续涂覆的第一活性物质
层，以及间隔形成于第一活性物质层上的第一绝缘层，第一涂覆层112中第一绝缘层对应的区域为第一绝缘区域1122，其余区域为第一活性区域1121；第二涂覆层122包括连续涂覆的第二活性物质层，以及间隔形成于第二活性物质层上的第二绝缘层，第二涂覆层122中第二绝缘层对应的区域为第二绝缘区域1222，其余区域为第二活性区域1221。
94.为形成包括连续交替的第一活性区域1121和第一绝缘区域1122的第一涂覆层112，以及包括连续交替的第二活性区域1221和第二绝缘区域1222的第二涂覆层122，除采用上述的间隔涂覆的方式外，还可以在第一集流体111的表面连续涂覆第一活性物质层，并在第一活性物质层上间隔设置第一绝缘层，第一绝缘层对应的区域为第一绝缘区域1122，未设置第一绝缘层而仅涂覆有第一活性物质层的区域为第一活性区域1121，同理，可在第二集流体121的表面连续涂覆第二活性物质层，并在第二活性物质层上间隔设置第二绝缘层，第二绝缘层对应的区域为第二绝缘区域1222，未设置第二绝缘层而仅涂覆有第二活性物质层的区域为第二活性区域1221；具体的，第一绝缘层和第二绝缘层，可以但不限于为绝缘胶带层。
95.通过连续涂覆活性物质层，并在活性物质层上间隔设置绝缘层以形成交替的活性区域和绝缘区域，可确保绝缘区域和活性区域无间隙衔接，并可简化制作工艺，提高提高电芯制作效率。
96.根据本技术的一些实施例，可选地，请再次参考图4，第一极片11、隔膜13及第二极片12叠加后按照z型反复折叠。
97.为形成连续叠片，可将第一极片11、隔膜13及第二极片12叠加后按照z型反复进行折叠，折叠后可形成多个交错相向的折叠部分，可相互进行限位，以降低极片错位的概率以及带来的析锂风险。
98.采用z型反复折叠形成的折叠部分能够相互限位，避免极片的错位。
99.根据本技术的一些实施例，本技术还提供了一种电池单体10，包括上述任一方案中的叠片式电芯1。
100.根据本技术的一些实施例，本技术还提供了一种电池100，包括：多个上述任一方案中的电池单体10。
101.根据本技术的一些实施例，本技术还提供了一种用电装置，包括：上述任一方案中的电池100，电池100用于为用电装置提供电能。
102.根据本技术的一些实施例，参见图4至图5，本技术提供了一种叠片式电芯1，采用一个第一极片11，第一极片11为正极片，包括第一集流体111及设置于第一集流体111的双侧表面的第一涂覆层112，第一涂覆层112包括连续交替涂覆正极活性物质和绝缘材料形成的第一活性区域1121和第一绝缘区域1122，第一集流体111的厚度为0.013mm，第一活性区域1121的厚度为0.05mm，每一段第一活性区域1121的长度为200mm，每一段第一绝缘区域1122的长度为11mm；采用两个第二极片12，第二极片12为负极片，包括第二集流体121及设置于第二集流体121的一侧表面的第二涂覆层122，第二涂覆层122包括连续交替涂覆负极活性物质和绝缘材料形成的第二活性区域1221和第二绝缘区域1222，第二绝缘区域1222包括折叠形成连续叠片后折叠于第一绝缘层内侧的内侧缘缘层，和包裹于第一绝缘层外侧的外侧绝缘层，第二集流体121的厚度为0.006mm，第二活性区域1221的厚度为0.07mm，每一段第二活性区域1221的长度为210mm，每一段内侧绝缘层的长度为1mm，每一段外侧绝缘层的
长度为5mm；采用两层隔膜13，分别间隔于两个第二极片12与第一极片11的两侧表面之间，隔膜13的厚度为0.01mm。将第一极片11、两层隔膜13以及两个第二极片12叠加，并以对应的第一绝缘区域1122和第二绝缘区域1222的中心线为折叠线按照z型进行反复折叠，以形成连续叠片，且连续叠片的第二活性区域1221过盈且正对应第一活性区域1121，第一活性区域1121和第二活性区域1221位于连续叠片的非折叠部分，第一绝缘区域1122和第二绝缘区域1222对应于连续叠片的折叠部分，且部分位于非折叠部分；利用连续叠片的多个折叠部分可实现限位作用，避免第一极片11和第二极片12移位导致的析锂风险，且连续叠片可减少极片的分切次数，降低切边毛刺造成的短路的概率，提高电池100的安全性能。
103.根据本技术的一些实施例，本技术提供了一种电池单体10，可采用上述任一方案中的叠片式电芯，在叠片式电芯制作完成后，将叠片式电芯、电解液等容纳中壳体3的内部环境内，并通过顶盖组件2盖合于壳体的开口处，可得到电池单体10，多个电池单体10可构成电池100，电池100即可作为用电装置的电源系统。
104.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。