极片及极组的制作方法

1.本技术涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种极片及极组。


背景技术：

2.目前，国内外锂电池企业都在全力研究圆形全极耳结构设计，如图1所示，各大公司比较常见的设计为正负极极片边缘箔材进行留白设计，之后再通过卷绕设备进行卷绕达到极组正负极两端留出足够长度的箔材1’，最后再通过对极组两端箔材1’进行揉平挤压，从而使得极组达到一定长度的方式。此种方式具有工序简单，设备结构简单易得，过程可控等优点，但其同样具备许多致命的缺点：1、在对极组揉平挤压过程中，会产生大量的箔材金属碎屑，虽然设备厂家对设备各处都增加了负压吸尘功能，但是不可能完全地去除掉箔材的金属碎屑，而金属碎屑是造成锂电池高自放电的根本原因。并且还有较大金属碎屑被揉平挤压进极组内部的风险，此种异常会带来极大的安全风险。2、揉平挤压后极组两端被厚实紧实的金属箔材所覆盖，此种情况会极大增加电解液润湿极片与隔膜的难度，会对安全性能与电化学性能造成极大的影响。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种极片及极组，在一定程度上解决了现有技术中存在的在组装极组的过程中，需要对箔材进行挤压，从而带来金属碎屑，而且焊接界面平整的技术问题。
4.本技术提供了一种极片，包括：电极片主体以及多个极耳；其中，多个所述极耳均沿着所述电极片主体的高度方向设置于所述电极片主体的一侧；
5.所述电极片主体沿其长度方向具有相对设置的第一端和第二端，多个所述极耳沿着所述电极片主体的长度方向间隔设置，且靠近所述第一端的所述极耳与所述第一端之间设有避让空间和/或靠近所述第二端的所述极耳与所述第二端之间留有避让空间。
6.在上述技术方案中，进一步地，所述极耳呈方形，所述极耳的宽度方向与所述电极片主体的长度方向相同，所述极耳的高度方向与所述电极片主体的高度方向相同。
7.在上述任一技术方案中，进一步地，所述极耳的宽度为4mm-9mm；
8.所述极耳的高度为5mm-10mm。
9.在上述任一技术方案中，进一步地，远离所述电极片主体的所述极耳的顶角形成有倒圆角，且所述倒圆角的半径为0.1mm-0.5mm。
10.在上述任一技术方案中，进一步地，所述极耳与所述电极片主体的连接处为圆滑过渡连接，且所述圆滑过渡连接处的半径为0.1mm-0.5mm。
11.在上述任一技术方案中，进一步地，任意相邻的两个所述极耳之间的间隙为0.1mm-1mm。
12.在上述任一技术方案中，进一步地，任意相邻的两个所述极耳中，其中一个所述极耳的沿着所述电极片主体的高度方向延伸的第一侧部和其中另一个所述极耳的沿着所述
电极片主体的高度方向延伸的第一侧部之间的距离为6mm-11mm。
13.在上述任一技术方案中，进一步地，所述避让空间的沿着所述电极片主体的长度方向的长度为500mm-800mm。
14.在上述任一技术方案中，进一步地，所述极耳的数量为700个-1000个。
15.本技术还提供了一种极组，包括上述任一技术方案所述的极片，因而，具有该极片的全部有益技术效果，在此，不再赘述。
16.在上述技术方案中，进一步地，所述极组还包括至少两个隔膜层，其中一个所述极片为正电极片，其中另一个所述极片为负电极片，所述正电极片、其中一个所述隔膜层、所述负电极片以及其中另一个所述隔膜层顺次排布并且卷设呈柱状结构；
17.所述正电极片的极耳和所述负电极片的极耳分别设置于所述柱状结构的沿其高度方向的两端。
18.与现有技术相比，本技术的有益效果为：
19.本技术提供的极片在实际生产中，来料为有一侧留白设计的极片，包括涂覆区和涂覆区一侧的空箔-留白区，此留白区一部分通过激光模切工序切成连续等间距的方形的极耳，另一部分留白区全部切除也即形成的避让空间，该种结构的极耳容易倒伏，倒伏后极耳的形变小，极耳经外力轻压后平整贴附在极组的端面，整个极耳面平整，便于后续集流盘与极耳的焊接，而且不会出现箔材的金属碎屑，提升安全性和可靠性。
20.本技术提供的级组，是极片通过卷绕(正极片、隔膜、负极片通过一点顺序卷在一起)形成的，该种设计极耳的数量多，极耳之间交错重叠、接触在一起，极耳端面平整，可焊接面积大，可有效减小极组电阻，提升电芯的过流能力，提升电芯的倍率性能。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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获得其他的附图。
22.图1为现有技术提供的极片的结构示意图；
23.图2为本技术实施例提供的极片的结构示意图；
24.图3为图2在a处的放大结构示意图；
25.图4为本技术实施例提供的极组的展开结构示意图；
26.图5为本技术实施例提供的极组的结构示意图；
27.图6为本技术实施例提供的极组的俯视图。
28.附图标记：
[0029]1’‑
箔材；
[0030]
1-极片，11-电极片主体，111-第一端，112-第二端，12-极耳，13-避让空间，2-隔膜层，10-极组。
具体实施方式
[0031]
下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施
例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0032]
通常在此处附图中描述和显示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。
[0033]
基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0034]
在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0035]
在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0036]
下面参照图2至图6描述根据本技术一些实施例所述的极片及极组。
[0037]
实施例一
[0038]
参见图2至图6所示，本技术的实施例提供了一种极片1，包括：电极片主体11以及多个极耳12；其中，多个极耳12均沿着电极片主体11的高度方向设置于电极片主体11的一侧；
[0039]
电极片主体11沿其长度方向具有相对设置的第一端111和第二端112，多个极耳12沿着电极片主体11的长度方向由电极片主体11的第一端111向其第二端112顺次间隔设置，且最后一个极耳12与电极片主体11的第二端112之间留有避让空间13，也就是说靠近第二端112的极耳12与第二端112之间留有避让空间13，当然，不仅限于此，只要满足靠近第一端111的极耳12与第一端111之间设有避让空间13和/或靠近第二端112的极耳12与第二端112之间留有避让空间13。
[0040]
基于以上描述的结构可知，本技术提供的极片1在实际生产中，来料为有一侧留白设计的极片(如图1所示)，包括涂覆区和涂覆区一侧的空箔-留白区，此留白区一部分通过激光模切工序切成连续等间距的方形的极耳12(如图2所示)，另一部分留白区全部切除也即形成的避让空间13，该种结构的极耳12容易倒伏，倒伏后极耳12的形变小，极耳12经外力轻压后平整贴附在极组10的端面(注意，此外力的施加者可为一些专门设计的治具，也可为人手，或者其他设备，根据实际需要选择)，整个极耳面平整，便于后续集流盘与极耳12的焊接，而且不会出现箔材的金属碎屑，提升安全性和可靠性。
[0041]
进一步，优选地，如图2和图3所示，极耳12呈方形，极耳12的宽度方向与电极片主体11的长度方向相同，极耳12的高度方向与电极片主体11的高度方向相同，极耳12的结构更加规则，方便加工制造。
[0042]
在该实施例中，优选地，如图3所示，极耳12宽度w1为4mm-9mm，具体是指不包括其顶角处的倒圆角尺寸的部分结构的宽度，也就是说上述的尺寸为不包含圆角部分的结构的
宽度；
[0043]
极耳12的高度h为5mm-10mm。
[0044]
根据以上描述的结构可知，该种尺寸的极耳12容易倒伏，倒伏后极耳12的形变小，极耳12经外力压平后平整地贴附在极组10的端面，整个极耳面平整，便于后续集流盘与极耳12的焊接。
[0045]
在该实施例中，优选地，如图3所示，远离电极片主体11的极耳12的顶角形成有倒圆角，也就是说极耳12的四个顶角中，其中远离电极片主体11的两个顶角形成有倒圆角，且倒圆角的半径r2为0.1mm-0.5mm。
[0046]
根据以上描述的结构可知，倒圆角减少极耳12不规则形变(弯折、翘起)发生。
[0047]
在该实施例中，优选地，如图3所示，极耳12与电极片主体11的连接处为圆滑过渡连接，且圆滑过渡连接处的半径r1为0.1mm-0.5mm。
[0048]
根据以上描述的结构可知，此处的倒圆角使极耳12与电极片主体11的相交处过度圆滑，减少断带产生。
[0049]
在该实施例中，优选地，任意相邻的两个极耳12之间的间隙为0.1mm-1mm。
[0050]
根据以上描述的结构可知，极耳12与极耳12之间的间隙小，倒伏后极耳12与极耳12之间交错重叠，避免了集流盘与极组10的极耳12焊接时激光漏设的风险，以免辐射到极耳12下方的结构。
[0051]
在该实施例中，优选地，如图3所示，在保证相邻的两个极耳12之间的间隙为0.1mm-1mm，以及极耳12的不包括其顶角处的倒圆角尺寸的部分结构的宽度w1为4mm-9mm的加工尺寸的同时，只要任意相邻的两个极耳12满足：其中一个极耳12的沿着电极片主体11的高度方向延伸的第一侧部和其中另一个极耳12的沿着电极片主体11的高度方向延伸的第一侧部之间的距离l1为6mm-11mm即可，前两个尺寸要求相对严格，第三个尺寸可以适当放宽范围，降低加工难度。
[0052]
在该实施例中，优选地，如图2所示，避让空间13的沿着电极片主体11的长度方向的长度l0为500mm-800mm。
[0053]
根据以上描述的结构可知，留白区的切除部分也即形成的避让空间13的长度l0的设计是：考虑到初始卷绕直径小(3.5mm)，如果该处有极耳，极耳高度h为5mm-10mm，卷绕后该处极耳与极耳之间会产生干涉，故该处留白切除。
[0054]
在该实施例中，优选地，极耳12的数量为700个-1000个。
[0055]
根据以上描述的结构可知，该种设计极耳12的数量多，极耳12之间交错重叠接触在一起，极耳12的端面平整，可焊接面积大，可有效减小极组10的电阻，提升电芯的过流能力，提升电芯的倍率性能。
[0056]
实施例二
[0057]
参见图4至图6所示，本技术的实施例二还提供一种极组10，包括上述实施例一所述的极片1，因而，具有该极片1的全部有益技术效果，相同的技术特征及有益效果不再赘述。
[0058]
在该实施例中，优选地，如图4至图6所示，极组10还包括至少两个隔膜层2，其中一个极片1为正电极片1，其中另一个极片1为负电极片1，正电极片1、其中一个隔膜层2、负电极片1以及其中另一个隔膜层2顺次排布并且卷设呈柱状结构；
[0059]
正电极片1的极耳12和负电极片1的极耳12分别设置于柱状结构的沿其高度方向的两端。
[0060]
根据以上描述的结构可知，极片1通过卷绕(正极片1、隔膜、负极片1通过一点顺序卷在一起)形成极组10，该种设计极耳12的数量多，极耳12之间交错重叠、接触在一起，极耳端面平整，可焊接面积大，可有效减小极组10的电阻，提升电芯的过流能力，提升电芯的倍率性能。
[0061]
综上，本技术提供的极片1及极组10具有如下结构特点：
[0062]
极片1初加工时，来料为有一侧留白设计的极片，包括涂覆区和涂覆区一侧的空箔-留白区，此留白区一部分通过激光模切工序切成连续等间距的方形的极耳12，另一部分留白区全部切除也即形成的避让空间13，以圆柱4690型号电芯为例(极组10的直径46mm，高度为90mm)，其中极耳12的高度h：5mm-10mm，极耳12宽度w1：4mm-9mm(不包含圆角部分)，该种尺寸的极耳12容易倒伏，倒伏后极耳12的形变小，极耳12经外力压平后平整地贴附在极组10的端面，整个极耳面平整，便于后续集流盘与极耳12的焊接。圆角的半径r1：0.1mm-0.5mm，圆角的半径r2：0.1mm-0.5mm，夹角α：90
°
，半径为r1的倒圆角使极耳12与电极片主体11的相交处过度圆滑，减少断带产生，圆角r2减少极耳12不规则形变(弯折、翘起)发生。
[0063]
极耳12到极耳12的距离l1：6mm-11mm，各个极耳12之间的间隙相同，且间隙为：0.1mm-1mm，极耳12与极耳12之间的间隙小，倒伏后极耳12与极耳12之间交错重叠，避免了集流盘与极耳12焊接时激光漏设的风险，以免辐射到极耳12下方的结构。
[0064]
极耳12的个数为700个-1000个，留白切除部分也即形成的避让空间13的长度l0：500mm-800mm，正负极极耳12尺寸相同，极片1通过卷绕(正极片1、隔膜、负极片1通过一点顺序卷在一起)形成极组10(如图4)，该种设计极耳12的数量多，极耳12之间交错重叠接触在一起，极耳端面平整，可焊接面积大，可有效减小极组10电阻，提升电芯的过流能力，提升电芯的倍率性能。
[0065]
留白区的切除部分也即形成的避让空间13的长度l0的设计是考虑到初始卷绕直径小(3.5mm)，如果该处有极耳，极耳高度5mm-10mm，卷绕后该处极耳与极耳之间会产生干涉，故该处留白切除。
[0066]
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。