CN102916162B - 一种锂电池正负极片结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锂电池领域，尤其涉及一种锂电池正负极片结构，包括正极片和负极片，正极片的A面正极敷料区的长度小于B面正极敷料区的长度，A面正极敷料区和B面正极敷料区两者的头端和尾端均设置有胶纸，胶纸的厚度不超过正极敷料区的厚度，胶纸的末端不超过B面正极敷料区的头端和尾端；通过优化正极片正反两面正极敷料区的相对位置，并且正反两面正极敷料区的两侧均设有胶纸，胶纸的尺寸有一定的限制，使得正极片正反两面的厚度均是由中部向两端递减，正、负极片卷绕成卷芯后，可避免负极片上与正极片尾部边缘对应的那部分在正负极片膨胀力的影响下产生折痕或铜箔断裂，提高了电池的综合电化学性能和安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池领域，尤其涉及一种锂电池正负极片结构。
背景技术
随着电子技术的不断发展，锂离子电池的应用也越来越广泛。伴随着电子产品追求外形小巧、轻便，持续工作时间尽可能长的趋势，促使为电子产品供电的锂离子电池需要拥有更高的体积能量密度。为了达到高体积能量密度，电池内的正负极片的面密度及压实密度均很大。
现有技术的高体积能量密度的锂电池的正负极片结构包括正极片和负极片：见图1，正极片1包括铝箔11和正极极耳12，正极极耳12设于铝箔11，铝箔11的一面涂覆有A面正极敷料区13，铝箔11的另一面涂覆有B面正极敷料区14，A面正极敷料区13的头端和B面正极敷料区14的头端均对齐铝箔11的头端，A面正极敷料区13的尾端和B面正极敷料区14的尾端均对齐铝箔11的尾端；见图2，负极片2包括铜箔21和负极极耳22，负极极耳22设于铜箔21的尾端，铜箔21的一面涂覆有A面负极敷料区23，铜箔21的另一面涂覆有B面负极敷料区24，A面负极敷料区23的长度大于B面负极敷料区24的长度，A面负极敷料区23的头端和B面负极敷料区24的头端均对齐铜箔21的头端。由于在铝箔11上焊接正极极耳12和在铜箔21上焊接负极极耳22时，焊接处容易产生毛刺，为减小毛刺刺穿隔膜的安全隐患，会在正极极耳12贴有正极极耳胶15，负极极耳22贴有负极极耳胶25。
锂电池的生产需要经过如下常规的生产工序：正负极片与隔膜一起卷绕形成卷芯->卷芯烘烤->电芯注电解液->化成->分容。现有技术的正负极片结构存在以下缺陷：由于正负极片的面密度及压实密度均很大，卷成卷芯后，负极极片敷料区会包住整个正极极片。但正极片正反两面的敷料齐头收尾，即直接以正极片尾部的敷料区收尾，厚度差从正极片的A面正极敷料区13与B面正极敷料区14的厚度之和直接变为零，没有一个厚度逐步递减过程，而经过上述生产工序后，正负极片厚度均会出现一定程度的膨胀，导致负极片上与正极片尾部边缘对应的那部分在正负极片膨胀力影响下产生折痕，严重时会产生铜箔断裂的现象，对电池的电性能和安全性能会有很大的影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，提供一种避免在负极片产生折痕或断裂的锂电池正负极片结构。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种锂电池正负极片结构，包括正极片和负极片，所述正极片包括铝箔和正极极耳，正极极耳设于铝箔，铝箔的一面涂覆有A面正极敷料区，铝箔的另一面涂覆有B面正极敷料区，其特征在于，A面正极敷料区的长度小于B面正极敷料区的长度，且A面正极敷料区的头端和尾端均位于B面正极敷料区之内，A面正极敷料区的头端和尾端分别设置有胶纸，B面正极敷料区的头端和尾端分别设置有胶纸，胶纸的厚度既小于A面正极敷料区的厚度，又小于B面正极敷料区的厚度，A面正极敷料区的头端胶纸的末端不超过B面正极敷料区的头端，A面正极敷料区的尾端胶纸的末端不超过B面正极敷料区的尾端。
其中，所述A面正极敷料区的头端胶纸、所述A面正极敷料区的尾端胶纸、所述B面正极敷料区的头端胶纸、所述B面正极敷料区的尾端胶纸的长度相同。
其中，所述A面正极敷料区的头端胶纸的末端对齐B面正极敷料区的头端，所述A面正极敷料区的尾端胶纸的末端对齐B面正极敷料区的尾端。
其中，所述正极片的长度为658mm，A面正极敷料区的长度为604mm，B面正极敷料区的长度为620mm，所述A面正极敷料区的头端胶纸、所述A面正极敷料区的尾端胶纸、所述B面正极敷料区的头端胶纸、所述B面正极敷料区的尾端胶纸的长度均为8mm。
其中，所述A面正极敷料区、所述B面正极敷料区的厚度均为60-80μm，所述A面正极敷料区的头端胶纸、所述A面正极敷料区的尾端胶纸、所述B面正极敷料区的头端胶纸、所述B面正极敷料区的尾端胶纸的厚度均为20-60μm。
其中，所述正极极耳设于铝箔的头部。
其中，所述B面正极敷料区的头端胶纸的末端不超过铝箔的头端，B面正极敷料区的尾端胶纸的末端不超过铝箔的尾端。
其中，所述负极片包括铜箔和负极极耳，负极极耳设于铜箔的尾部，铜箔的一面涂覆有A面负极敷料区，铜箔的另一面涂覆有B面负极敷料区，A面负极敷料区的长度大于B面负极敷料区的长度，所述铜箔的头部和尾部均裸露。
其中，所述铜箔的头部裸露的长度为2mm。
其中，所述正极极耳和负极极耳均贴有极耳胶。
本发明有益效果：本发明通过优化正极片正反两面正极敷料区的相对位置，并且正反两面正极敷料区的两侧均设有胶纸，胶纸的尺寸有一定的限制，使得正极片正反两面的厚度均是由中部向两端递减，正极片和负极片卷绕成卷芯后，可避免负极片上与正极片尾部边缘对应的那部分在正负极片膨胀力的影响下产生折痕或铜箔断裂，大大提高了电池的综合电化学性能和安全性能。
附图说明
图1为现有技术的正极片的剖视图；
图2为现有技术的负极片的剖视图；
图3为本发明的正极片的剖视图；
图4为本发明的负极片的剖视图。
图1至图4包括如下附图标记：
正极片-1；铝箔-11；正极极耳-12；A面正极敷料区-13；B面正极敷料区-14；正极极耳胶-15；A面正极敷料区的头端胶纸-16；A面正极敷料区的尾端胶纸-17；B面正极敷料区的头端胶纸-18；B面正极敷料区的尾端胶纸-19；负极片-2；铜箔-21；负极极耳-22；A面负极敷料区-23；B面负极敷料区-24；负极极耳胶-25。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描述。
参考图3，本发明的正极片1包括铝箔11和正极极耳12，正极极耳12设于铝箔11，铝箔11的一面涂覆有A面正极敷料区13，铝箔11的另一面涂覆有B面正极敷料区14， A面正极敷料区13的长度小于B面正极敷料区14的长度，且A面正极敷料区13的头端和尾端均位于B面正极敷料区14之内，A面正极敷料区13的头端和尾端分别设置有胶纸，B面正极敷料区14的头端和尾端分别设置有胶纸，胶纸的厚度既小于A面正极敷料区13的厚度，又小于B面正极敷料区14的厚度，A面正极敷料区的头端胶纸16的末端不超过B面正极敷料区14的头端，A面正极敷料区的尾端胶纸17的末端不超过B面正极敷料区14的尾端。
通过分别在A面正极敷料区13和B面正极敷料区14的两端设置胶纸，且胶纸的厚度比A面正极敷料区13和B面正极敷料区14的厚度都小，实现铝箔11的正面和反面的厚度均由中间向两边递减。铝箔的正面在A面正极敷料区13处的厚度最大，在A面正极敷料区13的头端和尾端的胶纸处的厚度其次，最后过渡到铝箔11的裸露面；铝箔的反面在B面正极敷料区14处的厚度最大，在B面正极敷料区13的头端和尾端的胶纸处的厚度较小。
在实际生产中，本发明可采用以下数值，A面正极敷料区13、B面正极敷料区14的厚度均为60-80μm，A面正极敷料区的头端胶纸16、A面正极敷料区的尾端胶纸17、B面正极敷料区的头端胶纸18、B面正极敷料区的尾端胶纸19的厚度均为20-60μm。
为加工方便，A面正极敷料区的头端胶纸16、A面正极敷料区的尾端胶纸17、B面正极敷料区的头端胶纸18、B面正极敷料区的尾端胶纸19的长度相同，且上述四处的胶纸均横铺满正极片1，常用正极片1的宽带为56cm，因此上述四处的胶纸的宽度一般选为56cm。而为了制成的卷芯更加平整、均衡，A面正极敷料区的头端胶纸16的末端对齐B面正极敷料区14的头端，A面正极敷料区的尾端胶纸17的末端对齐B面正极敷料区14的尾端。
作为优先的实施方式，正极片1的长度为658mm，A面正极敷料区13的长度为604mm，B面正极敷料区14的长度为620mm，A面正极敷料区的头端胶纸16、A面正极敷料区的尾端胶纸17、B面正极敷料区的头端胶纸18、B面正极敷料区的尾端胶纸19的长度均为8mm。而传统的正极片1常规设计为：长度622mm，宽56mm。
本实施例中，正极极耳12设于铝箔11的头部，且不限定设于正面还是反面。正极极耳12设于头部时锂电池的自放电和循环性能等相比正极极耳12设于中部或四分之一处等位置时更好。在实际生产中，可根据需求设计正极极耳12在铝箔11的位置。
作为优先的实施方式，B面正极敷料区的头端胶纸18的末端不超过铝箔11的头端，B面正极敷料区的尾端胶纸19的末端不超过铝箔11的尾端。从而实现铝箔11的反面的厚度由中间向两边更缓和的递减，B面正极敷料区14处的厚度最大，在B面正极敷料区14的头端和尾端的胶纸处的厚度其次，最后过渡到铝箔11的裸露面.
参考图2，现有技术的负极片2的负极极耳22设于铜箔21的尾端，A面负极敷料区23的头端和B面负极敷料区24的头端均对齐铜箔21的头端，裁剪负极片2时，裁刀容易裁到负极敷料上，进而减小了锂电池的自放电。
参考图4，本发明的负极片2可采用如下结构，负极片2包括铜箔21和负极极耳22，负极极耳22设于铝箔11的尾部，铜箔21的一面涂覆有A面负极敷料区23，铜箔21的另一面涂覆有B面负极敷料区24，A面负极敷料区23的长度大于B面负极敷料区24的长度，铜箔21的头部和尾部均裸露，铜箔21的头部裸露的长度可为2mm。裁剪负极片2时裁刀直接裁在铜箔21上，不破坏负极片2的其他构成部件。
由于在铝箔11上焊接正极极耳12和在铜箔21上焊接负极极耳22时，焊接处容易产生毛刺，为减小毛刺刺穿隔膜的安全隐患，正极极耳12和负极极耳22均贴有极耳胶，正极极耳12贴有正极极耳胶15，负极极耳22贴有负极极耳胶25。正极极耳胶15直接贴在正极极耳12上。本实施例中，负极极耳22设于负极片2的涂覆有B面负极敷料区24的一面，负极极耳胶25贴在负极片2的涂覆有A面负极敷料区23的一面，负极极耳胶25背对负极极耳22。
本发明通过优化正极片1正反两面正极敷料区的位置，并且正反两面正极敷料区的两侧均设有胶纸，胶纸的尺寸有一定的限制，使得正极片1正反两面的厚度由中部向两侧递减，正极片1和负极片2卷绕成卷芯后，可避免负极片2上与正极片1尾部边缘对应的那部分在正负极片的膨胀力影响下产生折痕或铜箔断裂，大大提高了电池的综合电化学性能和安全性能。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (1)
1.一种锂电池正负极片结构，包括正极片和负极片，所述正极片包括铝箔和正极极耳，正极极耳设于铝箔，铝箔的一面涂覆有A面正极敷料区，铝箔的另一面涂覆有B面正极敷料区，其特征在于，A面正极敷料区的长度小于B面正极敷料区的长度，且A面正极敷料区的头端和尾端均位于B面正极敷料区之内，A面正极敷料区的头端和尾端分别设置有胶纸，B面正极敷料区的头端和尾端分别设置有胶纸，胶纸的厚度既小于A面正极敷料区的厚度，又小于B面正极敷料区的厚度，A面正极敷料区的头端胶纸的末端不超过B面正极敷料区的头端，A面正极敷料区的尾端胶纸的末端不超过B面正极敷料区的尾端；
所述A面正极敷料区、所述B面正极敷料区的厚度均为60-80μm，所述A面正极敷料区的头端胶纸、所述A面正极敷料区的尾端胶纸、所述B面正极敷料区的头端胶纸、所述B面正极敷料区的尾端胶纸的厚度均为20-60μm；
所述B面正极敷料区的头端胶纸的末端不超过铝箔的头端，B面正极敷料区的尾端胶纸的末端不超过铝箔的尾端。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池正负极片结构，其特征在于，所述A面正极敷料区的头端胶纸、所述A面正极敷料区的尾端胶纸、所述B面正极敷料区的头端胶纸、所述B面正极敷料区的尾端胶纸的长度相同。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池正负极片结构，其特征在于，所述A面正极敷料区的头端胶纸的末端对齐B面正极敷料区的头端，所述A面正极敷料区的尾端胶纸的末端对齐B面正极敷料区的尾端。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池正负极片结构，其特征在于，所述正极片的长度为658mm，A面正极敷料区的长度为604mm，B面正极敷料区的长度为620mm，所述A面正极敷料区的头端胶纸、所述A面正极敷料区的尾端胶纸、所述B面正极敷料区的头端胶纸、所述B面正极敷料区的尾端胶纸的长度均为8mm。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池正负极片结构，其特征在于，所述正极极耳设于铝箔的头部。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池正负极片结构，其特征在于，所述负极片包括铜箔和负极极耳，负极极耳设于铜箔的尾部，铜箔的一面涂覆有A面负极敷料区，铜箔的另一面涂覆有B面负极敷料区，A面负极敷料区的长度大于B面负极敷料区的长度，所述铜箔的头部和尾部均裸露。
7.根据权利要求6所述的一种锂电池正负极片结构，其特征在于，所述铜箔的头部裸露的长度为2mm。
8.根据权利要求6所述的一种锂电池正负极片结构，其特征在于，所述正极极耳和负极极耳均贴有极耳胶。
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