【技术实现步骤摘要】
本申请属于电池，尤其涉及一种电池单体、复合极片制备装置及方法、电池装置及储能装置。
技术介绍
1、电池装置的应用越来越广泛，无论是新能源汽车或者是其它用电设备，都可以用到电池装置，电池装置包括电池单体，电池单体包括电极组件，电极组件采用负极片、隔膜、正极片、隔膜交替堆叠卷绕的形式制备，由于制程波动等因素，隔膜易出现打皱、破损、翘曲的现象，隔膜打皱和翘曲时阻碍了锂离子的移动，易在打皱和翘曲位置发生析锂，同时极片和隔膜容易出现相对滑移导致错位，相对滑移错位以及隔膜的破损使得正负极片之间存在较大的短路风险。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本申请提供一种电池单体、复合极片制备装置及方法、电池装置及储能装置，旨在尽量防止隔膜发生打皱、破损、翘曲以及与极片之间发生错位的现象，降低析锂和短路发生的风险。
2、第一方面，本申请提供了一种电池单体，包括电极组件，所述电极组件包括正极片和负极片，所述正极片和/或负极片为复合极片，所述复合极片包括极片本体和隔膜，所述极片本体连接有极耳，所述隔膜粘接在所述极片本体的一侧表面且避让所述极耳；所述隔膜与极片本体之间设有粘接层，所述粘接层的材料为高分子材料，所述极片本体包括第一侧边和第二侧边，所述第一侧边的延伸方向为第一方向，所述第二侧边的延伸方向为第二方向，所述粘接层沿第一方向涂覆于极片本体，所述粘接层呈非连续结构且具有镂空区。本实施例的电池单体，其电极组件的隔膜与极片本体为一体式结构，即隔膜粘贴在极片本体一侧表面，隔膜与极片本体不会发生错位，使
3、在第一方面的一个实施例中，所述粘接层呈网格状、条纹状或点阵状。粘接层以网格状、条纹状或点阵状的形式分散设置在两者之间时，优选均匀分布，以降低粘接层的不均匀分布导致的金属离子脱嵌和嵌入不均的风险。
4、在第一方面的一个实施例中，所述粘接层位于极片本体周向边缘位置。粘接层的分布位置可以满足极片本体与隔膜之间的连接强度要求，并且将极片本体的中央的大片区域未设置粘接层，可充满电解液，即浸润电解液。
5、在第一方面的一个实施例中，所述粘接层的分布面积大于所述极片本体面积的四分之一。分布面积设置的大于极片本体面积的四分之一，这样也保证了连接的牢固程度。
6、在第一方面的一个实施例中，所述粘接层包括聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸、聚丙烯氰中的一种或多种。上述材料不会阻碍离子的移动，或者说阻碍程度较小，完全可以满足使用要求，不会恶化析锂。
7、在第一方面的一个实施例中，所述隔膜的材质包括聚丙烯、聚乙烯、丁苯橡胶、聚丙烯酸酯、聚偏氟乙烯中的一种或多种。首先这些材料均为绝缘材料，能够很好地将极片本体相互隔离并实现绝缘。
8、第二方面，本申请还提供了一种复合极片制备装置，用于制备上述任一项实施例提供的所述的电池单体所包括的所述复合极片，其包括：
9、第一转辊，所述第一转辊用于绕过形成所述隔膜的带状基材，绕在所述第一转辊上的带状基材的运动速度与所述第一转辊的线速度相等；
10、第二转辊，设置于所述第一转辊的下游，用于同时绕过制备极片本体的带状片体以及从所述第一转辊绕出的带状基材，以使所述带状片体和所述带状基材贴合以形成复合体，所述复合体的运动速度与所述第二转辊的线速度相等，所述第二转辊的线速度大于第一转辊的线速度；
11、喷涂装置，设置于所述第二转辊的上游，用于向所述带状片体上用于贴合带状基材的表面喷涂粘接层；以及
12、裁切装置，设置于所述第二转辊的下游，用于裁切所述复合体以形成所述复合极片。通过第一转辊和第二转辊的连续转动，可以不间断的将带状基材和带状片体进行复合，在贴合之前通过两个转辊的转速差对带状基材进行拉伸以调节隔膜的各个参数，实现了自动化调节，效率较高，并且借助于喷涂装置的粘接层实现了牢固连接，最终通过裁切装置的裁切形成符合要求的复合极片。
13、在第二方面的一个实施例中，所述第一转辊的线速度为v1，所述第二转辊的线速度为v2，则3＜v2/v1＜15。当第一转辊和第二转辊的速度满足该条件的时候可使带状基材在需要的范围内进行拉伸调节，更好地使隔膜满足使用要求。
14、在第二方面的一个实施例中，5＜v2/v1＜10。能够起到更好的拉伸效果。
15、在第二方面的一个实施例中，所述复合极片制备装置还包括收卷辊，所述收卷辊用于收卷从所述第二转辊绕出的所述复合体。提供了复合体的容纳结构，可收纳较多的带状片体和带状基材复合体，从而便于存储有利于后续的裁切使用，也在占用有限空间的基础上实现了复合体的连续生产收纳。
16、在第二方面的一个实施例中，所述复合极片制备装置还包括：
17、设置于所述第一转辊上游的挤出装置，用于挤出熔体；以及
18、设置于所述第一转辊上游的多个拉伸转辊，用于依次绕过所述熔体并对所述熔体进行纵向拉伸，以获得所述带状基材。提供了带状基材的生成和生产形式，通过挤出连带拉伸加工可快速地形成带状基材，实现连续生产大大提高了效率。
19、在第二方面的一个实施例中，所述挤出装置包括：
20、挤出机，所述挤出机具有出料模头，所述出料模头用于挤出所述熔体，所述出料模头与相邻的首个所述拉伸转辊之间的间距可调；以及
21、投料机构，用于向所述挤出机投料。能够将原料经过高温融化并挤出，形成熔体，并且通过投料机构不断地连续投料，配合挤出机实现了连续自动化生产，提高了生产效率。出料模头与第三转辊之间的距离可调，这样可调节熔体的厚度，最终实现对隔膜厚度的调节。
22、在第二方面的一个实施例中，所述复合极片制备装置还包括冷却装置，所述冷却装置设于所述拉伸转辊一侧，用于冷却所述熔体。以加速其降温，加速熔体的冷却成型，快速形成带状基材。
23、第三方面，本申请还提供了一种复合极片制备方法，用于制备上述任一项实施例提供的所述的电池单体所包括的所述复合极片，其包括：
24、将隔膜原料制备成胶状的熔体；
25、将所述熔体绕过多个拉伸转辊进行拉伸并冷却形成带状基材；
26、对从多个所述拉伸转辊绕出的所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池单体，其特征在于，包括电极组件，所述电极组件包括正极片和负极片，所述正极片和/或负极片为复合极片，所述复合极片包括极片本体和隔膜，所述极片本体连接有极耳，所述隔膜粘接在所述极片本体的一侧表面且避让所述极耳；所述隔膜与极片本体之间设有粘接层，所述粘接层的材料为高分子材料，所述极片本体包括第一侧边和第二侧边，所述第一侧边的延伸方向为第一方向，所述第二侧边的延伸方向为第二方向，所述粘接层沿第一方向涂覆于极片本体，所述粘接层呈非连续结构且具有镂空区。
2.权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述粘接层呈网格状、条纹状或点阵状。
3.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述粘接层位于极片本体周向边缘位置。
4.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述粘接层的分布面积大于所述极片本体面积的四分之一。
5.如权利要求1-4任一项所述的电池单体，其特征在于，所述粘接层的材料包括聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸、聚丙烯氰中的一种或多种。
6.如权利要求1-4任一项权利要求所述的电池单体，其特征在于，所述
7.一种复合极片制备装置，其特征在于，用于制备权利要求1-6任一项所述的电池单体所包括的所述复合极片，其包括：
8.如权利要求7所述的复合极片制备装置，其特征在于，所述第一转辊的线速度为V1，所述第二转辊的线速度为V2，则3＜V2/V1＜15。
9.如权利要求8所述的复合极片制备装置，其特征在于，5＜V2/V1＜10。
10.如权利要求7所述的复合极片制备装置，其特征在于，所述复合极片制备装置还包括收卷辊，所述收卷辊用于收卷从所述第二转辊绕出的所述复合体。
11.如权利要求7所述的复合极片制备装置，其特征在于，所述复合极片制备装置还包括：
12.如权利要求11所述的复合极片制备装置，其特征在于，所述挤出装置包括：
13.如权利要求11所述的复合极片制备装置，其特征在于，所述复合极片制备装置还包括冷却装置，所述冷却装置设于所述拉伸转辊一侧，用于冷却所述熔体。
14.一种复合极片制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1-6任一项所述的电池单体所包括的所述复合极片，其包括：
15.如权利要求14所述的复合极片制备方法，其特征在于，所述将隔膜原料制备成胶状的熔体包括：将所述原料输送至挤出机，通过所述挤出机挤出所述熔体。
16.如权利要求14所述的复合极片制备方法，其特征在于，所述对从多个所述拉伸转辊绕出的所述带状基材进行拉伸，且与带状片体通过所述粘接层层叠粘接以形成复合体包括：
17.如权利要求16所述的复合极片制备方法，其特征在于，所述带状基材绕出所述拉伸转辊时的线速度为V1，所述复合体在所述复合转辊上的运动线速度为V2，所述V2大于V1。
18.如权利要求17所述的复合极片制备方法，其特征在于，3＜V2/V1＜15。
19.如权利要求18所述的复合极片制备方法，其特征在于，5＜V2/V1＜10。
20.如权利要求15所述的复合极片制备方法，其特征在于，所述挤出机具有出料模头，所述出料模头与首个拉伸转辊之间的间隙可调。
21.一种电池装置，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的电池单体。
22.一种储能装置，其特征在于，包括如权利要求21所述的电池装置，所述电池装置用于存储或提供电能。
23.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求21所述的电池装置或如权利要求22所述的储能装置。
...【技术特征摘要】
1.一种电池单体，其特征在于，包括电极组件，所述电极组件包括正极片和负极片，所述正极片和/或负极片为复合极片，所述复合极片包括极片本体和隔膜，所述极片本体连接有极耳，所述隔膜粘接在所述极片本体的一侧表面且避让所述极耳；所述隔膜与极片本体之间设有粘接层，所述粘接层的材料为高分子材料，所述极片本体包括第一侧边和第二侧边，所述第一侧边的延伸方向为第一方向，所述第二侧边的延伸方向为第二方向，所述粘接层沿第一方向涂覆于极片本体，所述粘接层呈非连续结构且具有镂空区。
2.权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述粘接层呈网格状、条纹状或点阵状。
3.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述粘接层位于极片本体周向边缘位置。
4.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述粘接层的分布面积大于所述极片本体面积的四分之一。
5.如权利要求1-4任一项所述的电池单体，其特征在于，所述粘接层的材料包括聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸、聚丙烯氰中的一种或多种。
6.如权利要求1-4任一项权利要求所述的电池单体，其特征在于，所述隔膜的材质包括聚丙烯、聚乙烯、丁苯橡胶、聚丙烯酸酯、聚偏氟乙烯中的一种或多种。
7.一种复合极片制备装置，其特征在于，用于制备权利要求1-6任一项所述的电池单体所包括的所述复合极片，其包括：
8.如权利要求7所述的复合极片制备装置，其特征在于，所述第一转辊的线速度为v1，所述第二转辊的线速度为v2，则3＜v2/v1＜15。
9.如权利要求8所述的复合极片制备装置，其特征在于，5＜v2/v1＜10。
10.如权利要求7所述的复合极片制备装置，其特征在于，所述复合极片制备装置还包括收卷辊，所述收卷辊用于收卷从所述第二转辊绕出的所述复合体。
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【专利技术属性】
技术研发人员：秦振海，吴桂森，孙昊，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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