全文摘要
本实用新型公开了一种提升电芯安全的叠片结构，包括负极极耳、叠片主体、隔离膜和第二定位槽，所述叠片主体的一端设置有负极片，且负极片顶端的一侧设置有负极极耳，所述负极极耳上设置有第二胶片，所述负极片的一端均匀设置有第二定位块，所述负极片的一端设置有隔离膜，且隔离膜靠近负极片的一端均匀设置有与第二定位块相互配合的第二定位槽，所述隔离膜的内部设置有耐腐蚀层，所述隔离膜远离负极片的一端设置有正极片，且正极片顶端的另一侧设置有正极极耳，所述正极极耳上设置有第一胶片。本实用新型通过对锂离子软包电池生产工艺叠片工序正极片和负极片叠放错位尺寸与常规叠放错位尺寸有一定差异，可提升电芯安全性能。
主设计要求
1.一种提升电芯安全的叠片结构，包括负极极耳（1）、叠片主体（4）、隔离膜（5）和第二定位槽（10），其特征在于：所述叠片主体（4）的一端设置有负极片（3），且负极片（3）顶端的一侧设置有负极极耳（1），所述负极极耳（1）上设置有第二胶片（12），所述负极片（3）的一端均匀设置有第二定位块（11），所述负极片（3）的一端设置有隔离膜（5），且隔离膜（5）靠近负极片（3）的一端均匀设置有与第二定位块（11）相互配合的第二定位槽（10），所述隔离膜（5）的内部设置有耐腐蚀层（14），所述隔离膜（5）远离负极片（3）的一端设置有正极片（2），且正极片（2）顶端的另一侧设置有正极极耳（6），所述正极极耳（6）上设置有第一胶片（7）。
设计方案
1.一种提升电芯安全的叠片结构，包括负极极耳（1）、叠片主体（4）、隔离膜（5）和第二定位槽（10），其特征在于：所述叠片主体（4）的一端设置有负极片（3），且负极片（3）顶端的一侧设置有负极极耳（1），所述负极极耳（1）上设置有第二胶片（12），所述负极片（3）的一端均匀设置有第二定位块（11），所述负极片（3）的一端设置有隔离膜（5），且隔离膜（5）靠近负极片（3）的一端均匀设置有与第二定位块（11）相互配合的第二定位槽（10），所述隔离膜（5）的内部设置有耐腐蚀层（14），所述隔离膜（5）远离负极片（3）的一端设置有正极片（2），且正极片（2）顶端的另一侧设置有正极极耳（6），所述正极极耳（6）上设置有第一胶片（7）。
2.根据权利要求1所述的一种提升电芯安全的叠片结构，其特征在于：所述正极片（2）和负极片（3）上边缘的距离比正极片（2）和负极片（3）的下边缘距离大0.5-15mm。
3.根据权利要求1所述的一种提升电芯安全的叠片结构，其特征在于：所述负极片（3）、隔离膜（5）和正极片（2）的表面积依次缩小。
4.根据权利要求1所述的一种提升电芯安全的叠片结构，其特征在于：所述隔离膜（5）的表面设置有绝缘层（13）。
5.根据权利要求1所述的一种提升电芯安全的叠片结构，其特征在于：所述隔离膜（5）的内部均匀设置有孔洞（15），且孔洞（15）在隔离膜（5）的内部呈等间距排列。
6.根据权利要求1所述的一种提升电芯安全的叠片结构，其特征在于：所述隔离膜（5）远离负极片（3）的一端的隔离膜（5）上均匀设置有第一定位槽（9），所述正极片（2）靠近隔离膜（5）的一端均匀设置有与第一定位槽（9）相互配合的第一定位块（8），所述第一定位块（8）和第一定位槽（9）之间为卡合结构。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及电芯技术领域，具体为一种提升电芯安全的叠片结构。
背景技术
由于能源紧缺和环境污染的问题,电动汽车在近二十年来得到了快速迅猛的发展，近年来，在我国决心大力发展新能源汽车的背景下，尤其是2014年之后，在包括国家和地方两级高额“补贴”在内的强有力的系列政策的推动下，新能源汽车产业的发展势不可挡，而随着电动汽车的商业化应用数量增加，电动汽车用锂离子动力电池的自燃、起火爆炸事件时有发生，目前正是电动汽车行业发展的关键时机，任何一起电动汽车安全事故不仅仅对当事的制造企业造成重大影响，也是对整个行业的沉重打击，所以提升动力电池的安全性是整个行业及每个制造企业需重视提升的关键问题。
已有相近的实现方案：现有常规软包叠片正负极堆放方式为上下、左右错位距离尺寸一致（即：正负极上边缘距离A=正负极下边缘距离B），错位尺寸均为：1~4mm（即正、负极片上边缘距离与正、负极片下边缘距离设计尺寸相等），现有叠片存在以下设计缺点：
1、现有常规软包叠片正负极堆放方式为上下错位尺寸一致（同侧极耳朝上），因正负极耳充放电过程电流集中密度大，极耳负极区域比电芯本体其它区域发热严重，电池大倍率反复循环充放电发热后隔膜会有一定的收缩，正极耳箔材有触碰负极片边缘造成瞬间内部短路燃烧的安全隐患；
2、现有设计正、负极片冲切后在极耳敷料宽度均在0.5~2mm，若极片叠片堆叠后正极耳敷料宽度大于负极敷料宽度，电芯在反复充放电过程正极耳敷料附近区域锂离子易堆积形成锂枝晶，具有刺穿隔膜造成电芯内部短路燃烧风险；
3、叠片后电芯在超声波焊接时，因能量较大，连续焊接后的焊头温度较高，对靠近极耳隔膜有一定热量冲击后，隔膜会有一定收缩的风险，正极上边缘错位偏大可使隔膜更有效包裹正极片；
4、软包电芯内部短路燃烧率偏高的原因主要极耳与负极片上边短接导致，或负极耳敷料附近锂枝晶累积一定程度后刺穿隔膜与正极片边缘短路造成，而且叠片后经过多工序流转动作（叠片后包覆不严、吸盘机械手、Tab焊接、包膜、受压测短路等）后，造成电芯内部正、负极片有一定受力移位，1~4层外层正负极片更易错位，提升极耳与极片上边缘的短路风险；
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种提升电芯安全的叠片结构，以解决上述背景技术中提出的正极耳箔材有触碰负极片边缘造成瞬间内部短路燃烧的安全隐患、具有刺穿隔膜造成电芯内部短路燃烧风险、隔膜会有一定收缩的风险和的极耳与极片上边缘的短路风险大的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种提升电芯安全的叠片结构，包括负极极耳、叠片主体、隔离膜和第二定位槽，所述叠片主体的一端设置有负极片，且负极片顶端的一侧设置有负极极耳，所述负极极耳上设置有第二胶片，所述负极片的一端均匀设置有第二定位块，所述负极片的一端设置有隔离膜，且隔离膜靠近负极片的一端均匀设置有与第二定位块相互配合的第二定位槽，所述隔离膜的内部设置有耐腐蚀层，所述隔离膜远离负极片的一端设置有正极片，且正极片顶端的另一侧设置有正极极耳，所述正极极耳上设置有第一胶片。
优选的，所述正极片和负极片上边缘的距离比正极片和负极片的下边缘距离大0.5-15mm。
优选的，所述负极片、隔离膜和正极片的表面积依次缩小。
优选的，所述隔离膜的表面设置有绝缘层。
优选的，所述隔离膜的内部均匀设置有孔洞，且孔洞在隔离膜的内部呈等间距排列。
优选的，所述隔离膜远离负极片的一端的隔离膜上均匀设置有第一定位槽，所述正极片靠近隔离膜的一端均匀设置有与第一定位槽相互配合的第一定位块，所述第一定位块和第一定位槽之间为卡合结构。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该提升电芯安全的叠片结构结构合理，具有以下优点：
1、通过对锂离子软包电池生产工艺叠片工序正极片和负极片叠放错位尺寸与常规叠放错位尺寸有一定差异，可提升电芯安全性能，正负极片均为软包方形电池，且叠片后正负极为同侧极耳，负极片敷料区尺寸必须大于并覆盖正极片敷料区；堆叠时先放置一张规定规格尺寸的负极片，依次叠放一层规定尺寸的隔离膜，再叠放一张正极片，按负极片→隔离膜→正极片反复堆叠规定层数，最外层为负极片。
2、叠放正极片时，正极片上边缘与负极片上边缘距离为A，正极片下边缘与负极片下边缘距离为A-0.5~1.5mm=B，因上边距（即正极片上边缘与负极片上边缘）有加宽，隔离膜可更有效包覆正极片、正极极耳和负极极耳，隔离膜在Tab焊接或烘烤后有一定的收缩，也能更有效的降低正极极耳和负极极耳与其对应的负极片和正极片边缘短接的风险，也可以降低正极极耳和负极极耳附近的锂枝晶短接正极片和负极片的风险。
3、通过在正极极耳上设置有第一胶片，以及在负极极耳上设置有第二胶片，第一胶片和第二胶片是正极极耳和负极极耳上绝缘的部分，它的作用是电池封装时防止金属带与铝塑膜之间发生短路，并且封装时通过加热（140℃左右）与铝塑膜热熔密封粘合在一起防止漏液。
附图说明
图1为本实用新型的正视剖面结构示意图；
图2为本实用新型的侧视结构示意图；
图3为本实用新型的隔离膜侧视剖面结构示意图。
图中：1、负极极耳；2、正极片；3、负极片；4、叠片主体；5、隔离膜；6、正极极耳；7、第一胶片；8、第一定位块；9、第一定位槽；10、第二定位槽；11、第二定位块；12、第二胶片；13、绝缘层；14、耐腐蚀层；15、孔洞。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型提供的一种实施例：一种提升电芯安全的叠片结构，包括负极极耳1、叠片主体4、隔离膜5和第二定位槽10，叠片主体4的一端设置有负极片3，且负极片3顶端的一侧设置有负极极耳1，负极片3、隔离膜5和正极片2的表面积依次缩小，便于隔离膜5可以包裹正极片2、负极极耳1和正极极耳6，负极极耳1上设置有第二胶片12，负极片3的一端均匀设置有第二定位块11，负极片3的一端设置有隔离膜5，且隔离膜5靠近负极片3的一端均匀设置有与第二定位块11相互配合的第二定位槽10，隔离膜5的内部均匀设置有孔洞15，且孔洞15在隔离膜5的内部呈等间距排列，优化本产品的结构，隔离膜5的表面设置有绝缘层13，增加绝缘性，保证正极片2和负极片3的机械隔离，隔离膜5远离负极片3的一端的隔离膜5上均匀设置有第一定位槽9，正极片2靠近隔离膜5的一端均匀设置有与第一定位槽9相互配合的第一定位块8，第一定位块8和第一定位槽9之间为卡合结构，便于定位，组装方便，更加准确，隔离膜5的内部设置有耐腐蚀层14，隔离膜5远离负极片3的一端设置有正极片2，且正极片2顶端的另一侧设置有正极极耳6，正极片2和负极片3上边缘的距离比正极片2和负极片3的下边缘距离大0.5-15mm，上边距即正极片2上边缘与负极片3上边缘有加宽，隔离膜5可更有效包覆正极片2、负极极耳1和正极极耳6，隔离膜5在Tab焊接或烘烤后有一定的收缩，也能更有效的降低负极极耳1和正极极耳6与对应的负极片3和正极片2边缘短接的风险，也可以降低负极极耳1和正极极耳6附近的锂枝晶短接负极片3和正极片2的风险，正极极耳6上设置有第一胶片7。
工作原理：使用时，先放置一张规定规格尺寸的负极片3，依次叠放一层规定尺寸的隔离膜5，再叠放一张正极片2，按负极片3→隔离膜5→正极片2反复堆叠规定层数，最外层为负极片3，正极极耳6上设置的第一胶片7和负极极耳1上设置的第二胶片12，防止电池封装时金属带与铝塑膜之间发生短路，并且封装时通过加热140℃左右与铝塑膜热熔密封粘合在一起防止漏液，叠放正极片2时，正极片2上边缘与负极片3上边缘距离为A，正极片2下边缘与负极片3下边缘距离为A-0.5~1.5mm=B，因上边距（即正极片2上边缘与负极片3上边缘）有加宽，隔离膜5可更有效包覆正极片2、负极极耳1和正极极耳6，隔离膜5在Tab焊接或烘烤后有一定的收缩，也能更有效的降低负极极耳1和正极极耳6与对应的负极片3和正极片2边缘短接的风险，也可以降低负极极耳1和正极极耳6附近的锂枝晶短接负极片3和正极片2的风险。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920061788.5
申请日:2019-01-15
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:44(广东)
授权编号:CN209298283U
授权时间:20190823
主分类号:H01M 10/0585
专利分类号:H01M10/0585
范畴分类:38G;
申请人:肇庆遨优动力电池有限公司
第一申请人:肇庆遨优动力电池有限公司
申请人地址:526000 广东省肇庆市高新区迎宾大道18号
发明人:黎厚斌;陈光森;艾群;饶睦敏
第一发明人:黎厚斌
当前权利人:肇庆遨优动力电池有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计