适应的隔膜袋，将正极极片分别放入尺寸对应的隔膜袋中，图6a所示为放置了正极标准极片的隔膜袋的示意图，图6b所示为放置了正极窄极片的隔膜袋的示意图；
[0057]将内置正极标准极片的隔膜袋放置于设备平台上，在隔膜袋上放置负极标准极片，确保负极标准极片将正极涂膏完全覆盖，在负极标准极片上放置内置正极标准极片的隔膜袋，如此重复，形成由数片负极标准极片和数片正极标准极片间隔叠放形成的第一电芯层A(图7);
[0058]在第一电芯层A的隔膜袋上放置一张负极窄极片，在负极窄极片上放置内置正极窄极片的隔膜袋，在置正极窄极片的隔膜袋再放置一片宽度变窄的负极窄极片，再放置一个内置了正极窄极片的隔膜袋，如此重复，每片负(正)极窄极片比其前一片负(正)极窄极片窄，形成极片宽度从下到上依次缩减的第二电芯层B(图7);
[0059]第一电芯层和第二电芯层堆叠形成如图7所示的结构；
[0060]对电芯进行封装、注液陈化后，进行热压老化并化成，采用夹具对电芯进行热压老化及化成，整形后得到截面形状为梯形的电芯。
[0061 ] 实施例3
[0062]在负极集流体上涂覆活性物质制成负极极片，在正极集流体上涂覆活性物质制成正极极片；
[0063]将正极极片裁切为若干片标准极片和若干片窄极片，窄极片的宽度递减；
[0064]将隔膜裁切制成与正极极片大小相适应的隔膜袋，将正极极片放入隔膜袋中；
[0065]将负极极片裁切为长条，如图8所示；
[0066]将负极极片放置于设备平台上，在负极极片上放置内置正极标准极片的隔膜袋，然后将负极极片弯折180°覆盖在隔膜袋上，再放置一个内置了正极极片的隔膜袋，再将负极极片弯折覆盖在隔膜袋上，如此重复，直至把不同宽度的正极极片全部堆叠完，得到如图9所示结构的电芯；
[0067]对电芯进行封装、注液陈化后，进行热压老化并化成，采用夹具对电芯进行热压老化及化成，整形后得到截面形状为梯形的电芯。
[0068]实施例4
[0069]在负极集流体上涂覆活性物质制成负极极片，在正极集流体上涂覆活性物质制成正极极片；
[0070]将正极极片裁切为若干片标准极片和若干片窄极片，窄极片的宽度相对于标准极片的宽度递减；
[0071 ]负极极片和隔膜分别裁切为长条；
[0072]将隔膜贴合在负极极片的正反两侧面上，将贴了隔膜的负极极片放置于设备平台上，在隔膜上放置一片正极极片，然后将负极弯折覆盖在正极极片上，再在隔膜上放置一片正极极片，……如此反复，直至把不同宽度的正极极片全部堆叠完，得到如图10所示的梯形结构的电芯；
[0073]对电芯进行封装、注液陈化后，进行热压老化并化成，采用夹具对电芯进行热压老化及化成，整形后得到截面形状为梯形的电芯。
[0074]采用本发明方法制备得到的电芯由若干标准极片和若干窄极片叠放形成，标准极片形成截面形状为矩形的第一电芯层，第一电芯层由宽度为I的负极极片和正极极片交替叠放形成，负极极片和正极极片之间设置有隔膜;窄极片放置于第一电芯层上，窄极片的宽度从下往上递减形成第二电芯层，第二电芯层由宽度为In的负极极片和正极极片交替叠放形成，其中，1η=1_ηΧ(1，η=1，...，Ν，窄极片的数量，d为缩减宽度;热压整型后得到的电芯底面为平面，顶面为凸起面，截面形状为梯形，可最大化使用设备预留空间，提高电芯设计容量，从而提高设备待机时间，解决因受电池容量所限导致的设备待机时间短的问题;而且本发明电芯的截面形状为梯形，具有倾斜的侧面，可与设备梯形的预留空间完全贴合，其应力平均分配在电芯过渡斜面，提高了设备的安全性能。
[0075]本发明的正极极片裁切为独立的片体，负极极片可同样裁切为独立的片体或长条形，隔膜可裁切制成大小与所述正极极片对应的隔膜袋，用于放置正极极片，或裁切为长条，其连续弯折设置于所述负极极片和所述正极极片之间。前述实施例中，窄极片与标准极片中心线重合，使得电芯的截面形状为中心对称的等腰梯形，但窄极片也可叠放于标准极片的某一侧，电芯的截面形状可为直角梯形，电芯的凸起面不一定在电芯的正中心。
[0076]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。
【主权项】
1.一种叠片式梯形电芯的制备方法，步骤如下: 在负极集流体上涂覆活性物质制成负极极片，在正极集流体上涂覆活性物质制成正极极片； 其特征在于: 将正极极片和负极极片分别裁切为若干标准极片和若干窄极片，所述窄极片的宽度小于所述标准极片的宽度且宽度递减，所述窄极片的宽度ln=l-nXd，其中，I为所述标准极片的宽度，n = l，…，N，N为窄极片的数量，d为缩减宽度； 制备隔膜，在隔膜上交替放置负极标准极片和正极标准极片，所述负极标准极片和正极标准极片之间设置隔膜，形成第一电芯层； 在位于第一电芯层上的隔膜上交替放置负极窄极片和正极窄极片，每一窄极片的宽度比其前一窄极片的宽度窄，所述负极窄极片和正极窄极片之间设置隔膜，形成极片宽度依次缩减的第二电芯层； 对电芯进行封装、注液陈化后，采用具有梯形槽的夹具对电芯进行热压老化及化成，整形后得到截面形状为梯形的电芯。2.根据权利要求1所述的叠片式梯形电芯的制备方法，其特征在于:所述第一电芯层包括K片正极标准极片和K片负极标准极片，K 2 I。3.根据权利要求1所述的叠片式梯形电芯的制备方法，其特征在于:所述隔膜裁切为长条形，在所述隔膜上每放置一片极片后，将隔膜弯折180°使其覆盖于其上的极片上。4.根据权利要求1所述的叠片式梯形电芯的制备方法，其特征在于:所述隔膜裁切后制成大小与独立的正极极片大小相适应的隔膜袋，将独立的正极极片分别对应装入所述隔膜袋中，叠放时将负极极片与内置了正极极片的隔膜袋交替放置。5.—种叠片式梯形电芯的制备方法，步骤如下: 在负极集流体上涂覆活性物质制成负极极片，在正极集流体上涂覆活性物质制成正极极片； 其特征在于: 将正极极片裁切为若干标准极片和若干窄极片，所述窄极片的宽度小于所述标准极片的宽度且宽度递减，所述窄极片的宽度In= 1-n X d，其中，I为所述标准极片的宽度，η =I，…，Ν，Ν为窄极片的数量，d为缩减宽度； 将负极极片裁切为长条； 制备隔膜； 在所述负极极片上放置正极标准极片，每放置一片正极标准极片，将所述负极极片弯折使其覆盖于所述正极标准极片上，负极极片和正极标准极片之间设置隔膜，形成第一电芯层； 在位于第一电芯层上的负极极片上放置正极窄极片，每一正极窄极片的宽度比其前一正极窄极片的宽度窄，所述负极极片上每放置一片正极窄极片，将所述负极极片弯折使其覆盖于所述正极窄极片上，负极极片和正极窄极片之间设置隔膜，形成极片宽度从下往上依次缩减的第二电芯层； 对电芯进行封装、注液陈化后，采用具有梯形槽的夹具对电芯进行热压老化及化成，整形后得到截面形状为梯形的电芯。6.根据权利要求5所述的叠片式梯形电芯的制备方法，其特征在于:所述隔膜裁切为长条形，将隔膜贴在负极极片的两侧面上，在所述负极极片上每放置一片正极极片，将所述负极极片弯折使其覆盖于正极极片上。7.根据权利要求5所述的叠片式梯形电芯的制备方法，其特征在于:所述隔膜裁切后制成大小与正极极片大小相适应的隔膜袋，将正极极片装入所述隔膜袋中，叠放时在负极极片每放置一内置了正极极片的隔膜袋，将负极极片弯折使其覆盖于隔膜袋上。8.一种叠片式电芯，包括:依次层叠放置的正极极片、隔膜及负极极片，其特征在于: 所述电芯包括第一电芯层和第二电芯层，所述第一电芯层由宽度为I的负极极片和正极极片交替叠放形成，所述负极极片和正极极片之间设置有隔膜； 所述第二电芯层由宽度为In的负极极片和正极极片交替叠放形成，其中，In= 1-n X d，n=I，…，N，N为窄极片的数量，d为缩减宽度，所述第二电芯层的极片宽度从下往上递减；所述第二电芯层位于所述第一电芯层上，所述电芯热压后的截面形状为梯形。9.根据权利要求8所述的叠片式电芯，其特征在于:所述正极极片裁切为独立的片体。10.根据权利要求9所述的叠片式电芯，其特征在于:所述负极极片裁切为独立的片体。11.根据权利要求8或9或10所述的叠片式电芯，其特征在于:所述隔膜为长条，其连续弯折设置于所述负极极片和所述正极极片之间；或者所述隔膜裁切制成大小与所述正极极片对应的隔膜袋，所述正极极片放置于所述隔膜袋中。
【专利摘要】叠片式梯形电芯的制备方法及叠片式电芯，该电芯电芯包括第一电芯层和第二电芯层，第一电芯层由宽度为l的负极极片和正极极片交替叠放形成，所述负极极片和正极极片之间设置有隔膜；所述第二电芯层由宽度为ln的负极极片和正极极片交替叠放形成，所述第二电芯层的极片宽度从下往上递减；第二电芯层位于第一电芯层上，电芯热压后的截面形状为梯形。本发明电芯截面形状为梯形，可最大化使用设备预留空间，提高电芯设计容量，从而提高设备待机时间，解决因受电池容量所限导致的设备待机时间短的问题；而且本发明电芯具有倾斜的侧面，可与设备梯形的预留空间完全贴合，其应力平均分配在电芯过渡斜面，提高了设备的安全性能。
【IPC分类】H01M10/0585, H01M2/14, H01M4/139, H01M10/058, H01M4/13
【公开号】CN105576294
【申请号】CN201610016706
【发明人】徐延铭, 李俊义, 邹浒
【申请人】珠海光宇电池有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年1月8日