[发明专利]一种极组及其制作方法和电池

说明书

本发明公开了一种极组及其制作方法和电池，本发明的极片涂层料区中央段的表面两侧各具有沿集流体涂布方向上的一条涂胶层结构，正负极片与隔膜经过叠片、热压后形成极组。通过涂胶层结构实现隔膜与正负极片的热压粘结效果，保证极组在转运时极片不会错位导致负极包覆正极出现问题。另外，由于涂胶层为有机物，根据相似相容原理，电解液更容易通过该涂胶层浸润渗透至极组中央位置区域，同时在电池循环消耗电解液后，电池内的游离电解液更容易通过该涂胶层渗透补充至极组内部。由于该涂胶层为不导电结构，所以当电池进行针刺的安全测试时，会产生大内阻，减小短路电流降低电池的发热，不易起火，提高电池的安全性能。

技术领域

本发明涉及一种极组及其制作方法和电池，属于锂离子电池技术领域。

背景技术

锂离子电池按形状分为圆柱、软包和方形。随着技术的进步，单体电池的容量越来越高。圆柱由传统的18650、21700发展至4680等型号，但直径更大长度更大的圆柱电芯的浸润难、温度不均一等温度导致循环差，所以目前4680的容量在30Ah左右。软包电池容易漏液，壳体易损，铝塑膜结构很难支持长久的循环。方形电池目前已成为主流锂离子电池产品，主要得益于产品可靠性高以及单芯电芯容量高，目前单体容量280Ah的储能电池应用较广。目前在汽车领域，刀片电池已得到广泛应用。刀片电池一般为方形叠片铝壳电池，由于极片尺寸较大，电解液浸润较困难，同时由于极片尺寸较长，叠片后的极组在周转时极组内极片的固定防错位也是个隐患，另外容量做大后单体的能量较高，安全性能也是个问题。

中国实用新型专利CN211507799U公开了一种电池极芯和电池，电池极芯包括层叠设置的正极片、隔膜和负极片，正极片包括正极料区和连接在正极料区的第一端部的正极耳，负极片包括负极料区和连接在负极料区的第二端部的负极耳，正极料区的第一端部和第三端部均与隔膜粘接，第三端部位于正极料区靠近负极耳的一端；负极料区的第二端部和第四端部均与隔膜粘接，第四端部位于负极料区靠近正极耳的一端，以使正极片、隔膜和负极片连接固定。通过上述设置，使得正极片、隔膜和负极片相对固定，避免正负极片错位而导致短路，具有较高的安全稳定性。该方案的极片两端均需要粘接固定，成本较高，同时未解决浸润困难问题以及针刺安全问题。中国发明专利CN112490402A公开了一种电池，包括：正极片、负极片和隔膜，其中，正极片上粘贴有绝缘胶带，所述胶带第一侧与所述正极片第一侧同侧设置；所述正极片第一侧在第二方向位于所述胶带第一侧和胶带第二侧之间，所述胶带第二侧在第二方向位于所述正极片第一侧和正极片第二侧之间；所述绝缘胶带沿第一方向由所述正极片第一端延伸到所述正极片第二端。该方案提供的电池，能够有效防止毛刺刺穿隔膜、提高电池的高安全性，但还是需要极片两端粘接固定，同时未解决浸润困难问题以及针刺安全问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种极组及其制作方法和电池，通过巧妙的设计，获得了极片涂层料区中央段的表面两侧各具有沿集流体涂布方向上的一条涂胶层结构，正负极片与隔膜经过叠片、热压后形成极组。通过涂胶层结构实现隔膜与正负极片的热压粘结效果，保证极组在转运时极片不会错位导致负极包覆正极出现问题。另外，由于涂胶层为有机物，根据相似相容原理，电解液更容易通过该涂胶层浸润渗透至极组中央位置区域，同时在电池循环消耗电解液后，电池内的游离电解液更容易通过该涂胶层渗透补充至极组内部。由于该涂胶层为不导电结构，所以当电池进行针刺的安全测试时，会产生大内阻，减小短路电流降低电池的发热，不易起火，提高电池的安全性能。

本发明的第一个目的是提供一种极组，包括层叠设置的正极片、隔膜和负极片，所述正极片的涂层料区中央段的表面两侧各具有沿集流体涂布方向上的一条正极涂胶层结构，所述负极片的涂层料区中央段的表面两侧各具有沿集流体涂布方向上的一条负极涂胶层结构，正极涂胶层结构和负极涂胶层结构沿极组厚度方向整体重合，使所述正极片、所述隔膜和所述负极片粘接固定。