CN109671987A - 一种卷绕式锂浆料电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种卷绕式锂浆料电池，其电芯通过对正极片和负极片进行卷绕而形成，电极片的电极活性导电材料层中含有非粘接固定的电极活性导电颗粒。卷绕式锂浆料电池还包括防漏部，防漏部设置于正极片和/或负极片的边缘或者设置于外壳上以便防止正极活性导电材料层中的正极活性导电颗粒从正极片渗漏和/或负极活性导电材料层中的负极活性导电颗粒从负极片渗漏。卷绕式锂浆料电池结构更加紧凑，形状可以针对应用场合做出调整，应用方便灵活。另外，卷绕式锂浆料电池采用均匀分布式多极耳群或全极耳的设计，有效地提高了电流传导能力、改善了电流分布、提高了电极活性导电材料的利用率。

Description

一种卷绕式锂浆料电池

技术领域

本发明涉及锂浆料电池领域，具体地涉及一种卷绕式锂浆料电池。

背景技术

锂浆料电池是一种新型的锂电池。锂浆料电池的电极片中含有电极活性导电材料层，其中，电极活性导电材料含有一定比例在电解液中悬浮或沉淀的导电颗粒，当电池受到外部冲击或震荡时，由于此部分导电颗粒没有粘接固定，因此可以在电解液中局部移动，形成动态的导电网络，由此可以避免传统锂电池电极材料脱落或松动造成的电池容量下降问题和循环寿命衰减等问题。

对于锂浆料电池而言，传统上采用层叠式电池结构，该电池结构局限了电池在能量特性和功率特性上的提升。另外，层叠式锂浆料电池的极耳均设置于电芯的同侧，使得电池在充、放电过程中，电流分布不均匀。具体地讲，靠近极耳处的电流密度大，远离极耳处的电流密度减小。电极片的电流密度不均匀分布，导致电极片上的电流密度较小区域的活性物质利用不够充分、电流密度较大区域的活性物质由于利用率较高而失效较早。

发明内容

针对以上存在的问题，本发明提供一种卷绕式锂浆料电池，卷绕式锂浆料电池的正极片和负极片均为长条形结构，通过将长条形的电极片进行卷绕从而形成电芯，其中在卷绕式锂浆料电池中设有防漏部，从而可以有效防止由于电极片的电极活性导电材料层中的电极活性导电颗粒泄露而造成的短路。卷绕式锂浆料电池结构更加紧凑，形状可以针对应用场合做出调整，应用方便灵活。另外，卷绕式锂浆料电池采用均匀分布式多极耳群或全极耳的设计，有效地提高了电流传导能力、改善了电流分布、提高了电极活性导电材料的利用率。

本发明提供的技术方案如下：

根据本发明提供一种卷绕式锂浆料电池，卷绕式锂浆料电池包括外壳和电芯，其中，电芯通过对正极片和负极片进行卷绕而形成。正极片包括正极活性导电材料层、位于正极活性导电材料层两侧的多孔正极集流层以及位于正极片最外两侧的正极隔离层，正极活性导电材料层含有非粘接固定的正极活性导电颗粒。负极片包括负极活性导电材料层以及位于负极活性导电材料层两侧的多孔负极集流层，负极活性导电材料层含有非粘接固定的负极活性导电颗粒或者负极活性导电材料层为含锂金属体。锂浆料电池的非粘接固定的电极活性导电材料由于重力作用，会产生沿竖直方向向下泄露的问题，从而导致正极片和负极片泄露出来的电极活性导电材料混合并形成电子桥，在正、负极片之间形成回路，导致电池内部短路等问题。因此，卷绕式锂浆料电池还包括防漏部，防漏部设置于正极片和/或负极片的边缘或者防漏部设置于外壳上以便防止正极片的正极活性导电材料层中的正极活性导电颗粒从正极片渗漏和/或负极片的负极活性导电材料层中的负极活性导电颗粒从负极片渗漏。

非粘接固定的正极活性导电颗粒和/或非粘接固定的负极活性导电颗粒的堆积孔隙率可大于5％并小于60％。在浸入电解液的情况下，非粘接固定的正极活性导电颗粒和/或非粘接固定的负极活性导电颗粒能够在电解液中移动并分别形成正极浆料和/或负极浆料。正极活性导电颗粒占正极浆料的质量比可以为10％～90％、优选地为15％～80％，负极活性导电颗粒占负极浆料的质量比可以为10％～90％、优选地为15％～80％。正极活性导电颗粒平均粒径可以为0.05μm～500μm，正极活性材料与导电剂的质量比可以为20～98：80～2；负极活性导电颗粒平均粒径可以为0.05μm～500μm，负极活性材料与导电剂的质量比可以为20～98：80～2。

正极活性材料可以为磷酸铁锂、磷酸锰锂、硅酸锂、硅酸铁锂、硫酸盐化合物、硫碳复合物、硫单质、钛硫化合物、钼硫化合物、铁硫化合物、掺杂锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂钛氧化物、锂钒氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴氧化物、锂镍钴铝氧化物、锂镍铝氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂铁镍锰氧化物等中的一种或多种。负极活性材料可以为可嵌锂的铝基合金、硅基合金、锡基合金、锂钛氧化物、锂硅氧化物、金属锂粉和石墨等中的一种或多种。含锂金属体的材料可以为金属锂或锂基合金，含锂金属体的厚度优选为0.001mm～2mm。含锂金属体可以为单层结构或多层结构。锂基合金可以是Li-Al、Li-Si、Li-Mg、Li-Sn、Li-Bi、Li-Sb等，可以是二元、三元或者是多元合金，合金中可包括Mg、Ca、Al、Si、Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Pt、Ag、Au、Zn、Cd、Hg等可与锂进行固溶和/或加成反应的元素，其中非锂元素的含量不大于50％。

正极多孔集流层可以为具有通孔结构的厚度为1μm～2000μm、优选为0.05μm～1000μm的电子导电层，正极多孔集流层的孔径可以为0.01μm～2000μm、优选为10μm～1000μm，通孔孔隙率可以为10％～90％。正极多孔集流层可以为导电金属层，导电金属层为金属网或金属丝编织网，网孔可以为方形、菱形、长方形或多边形等；或者，导电金属层为具有通孔结构的泡沫金属网；或者，导电金属层为多孔金属板或多孔金属箔，导电金属层的材料可以为不锈钢、铝或银等。或者，正极多孔集流层可以为碳纤维导电布、金属丝与有机纤维丝混合的导电布，金属丝的材料可以为铝、合金铝、不锈钢或银等，有机纤维丝可以包括天然棉麻、涤纶、芳纶、尼龙、丙纶、聚乙烯及聚四氟乙烯等中的一种或几种。或者，正极多孔集流层为表面涂覆导电涂层或镀有金属薄膜的金属导电层、导电布、无机非金属材料、多孔有机材料，导电涂层为导电剂与粘结剂的混合物或者导电涂层为导电剂、正极活性材料与粘结剂的混合物，混合的方式为粘接、喷涂、蒸镀或机械压合，多孔有机材料包括天然棉麻、涤纶、芳纶、尼龙、丙纶、聚乙烯及聚四氟乙烯，无机非金属材料包括玻璃纤维无纺布、陶瓷纤维纸，导电剂为碳黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、无定形碳、金属导电颗粒和金属导电纤维中的一种或几种，金属导电颗粒或者金属导电纤维的材料可以为铝、不锈钢或银等，粘结剂可以为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚腈、聚丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯腈、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和改性聚烯烃中的一种或几种。或者，正极多孔集流层为上述任意两种或几种所组成的组合体。

负极多孔集流层可以为具有通孔结构的厚度为1μm～2000μm、优选为0.05μm～1000μm的电子导电层，负极多孔集流层的孔径可以为0.01μm～2000μm、优选为10μm～1000μm，通孔孔隙率可以为10％～90％。负极多孔集流层可以为导电金属层，导电金属层可以为金属网或金属丝编织网，网孔可以为方形、菱形、长方形或多边形等；或者，导电金属层可以为具有多孔结构的多孔泡沫金属层；或者，导电金属层可以为多孔金属板或多孔金属箔，导电金属层的材料可以为不锈钢、镍、钛、锡、镀锡铜或镀镍铜等。或者，负极多孔集流层可以为碳纤维导电布、金属丝与有机纤维丝混合的导电布，金属丝的材料可以为不锈钢、镍、钛、锡、镀锡铜或镀镍铜等；有机纤维丝包括天然棉麻、涤纶、芳纶、尼龙、丙纶、聚乙烯及聚四氟乙烯中的一种或几种。或者，负极多孔集流层可以为表面涂覆导电涂层或镀有金属薄膜的金属导电层、导电布、无机非金属材料、多孔有机材料，导电涂层可以为导电剂与粘结剂或导电剂、负极活性材料与粘结剂的复合物，复合的方式可以为粘接、喷涂、蒸镀或机械压合等，多孔有机材料可以包括天然棉麻、涤纶、芳纶、尼龙、丙纶、聚乙烯及聚四氟乙烯等，无机非金属材料可以包括玻璃纤维无纺布和陶瓷纤维纸等，导电薄膜的材料可以为不锈钢、镍、钛、锡、镀锡铜或镀镍铜等，导电剂可以为碳黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、无定形碳、金属导电颗粒和金属导电纤维中的一种或几种，金属导电颗粒或者金属导电纤维的材料可以为铝、不锈钢或银等，粘结剂可以为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚腈、聚丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯腈、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和改性聚烯烃中的一种或几种。或者，负极多孔集流层可以为上述任意两种或多种的组合。

隔离层的材料可以为电子不导电的多孔聚合物材料；或者，隔离层的材料可以为电子不导电的无机非金属材料与有机聚合物复合的多孔材料；或者，隔离层的材料可以为电子不导电的聚合物基体、液体有机增塑剂和锂盐三部分复合构成的凝胶聚合物电解质复合材料；或者，隔离层的材料可以为在电子不导电的多孔聚合物材料的孔隙内或在无机非金属材料与有机聚合物复合的多孔材料的孔隙内浸渍有离子导电的电解液或聚合物胶体材料，等等。

卷绕式锂浆料电池的防漏部可以为在电极片中另设的柔性部件、由电极片自身的部分构成的结构或者对电芯附加的挡板结构等，其具体实施方式包括：

防漏部可为柔性长条体，柔性长条体位于两个多孔集流层之间，单个柔性长条体连接于多孔集流层的侧面的上边缘或下边缘或者两个柔性长条体分别连接于多孔集流层的侧面的上边缘和下边缘，其中，多孔集流层可以为多孔正极集流层或多孔负极集流层。柔性长条体的材料可以为导电材料或绝缘材料；

防漏部为柔性格板，柔性格板设有一个或多个相互独立的通孔并且电极活性导电材料层设置于通孔中，柔性格板位于两个多孔集流层之间并且柔性格板的通孔以外的部分连接于多孔集流层的侧面，其中，电极活性导电材料层可以为正极活性导电材料层或负极活性导电材料层，多孔集流层可以为多孔正极集流层或多孔负极集流层。柔性格板的材料可以为导电材料或绝缘材料。通孔的形状和数量可以根据实际需要来确定；

通过将多孔集流层在电极片上端部和/或下端部进行包绕或接合而形成防漏部。其中，电极片可以为正极片或负极片，电极活性导电材料层可以为正极活性导电材料层或负极活性导电材料层，多孔集流层可以为多孔正极集流层或多孔负极集流层。为了更好地起到防漏的作用，多孔集流层的厚度优选为1μm～2000μm，孔径优选为10μm～1000μm，通孔孔隙率优选为10％～90％。由位于电极片上端部和/或下端部的多孔集流层的接合边缘所形成的防漏部同时还可以作为一整体的条状极耳(即，全极耳)，该整体的条状极耳可以使得电流分布更加均匀、集流效果更好；

通过将隔离层在电极片上端部和/或下端部进行包绕或接合而形成防漏部。其中，电极片可以为正极片或负极片，也就是说，除了在正极片的最外侧设有正极隔离层之外，在负极片的最外侧还可设有负极隔离层。电极活性导电材料层可以为正极活性导电材料层或负极活性导电材料层，隔离层可以为正极隔离层或负极隔离层。为了更好地起到防漏的作用，隔离层的厚度优选为0.1μm～2000μm，通孔孔隙率优选为30％～98％，孔径范围优选为0.005μm～2mm；

在独立的挡板上或外壳的端面上可设有螺旋状的阻挡部以及位于螺旋状的阻挡部之间的螺旋状的沟槽部，阻挡部和沟槽部分别形成正极片或负极片的防漏部，正极片/负极片的形状、尺寸、卷绕圈数与阻挡部相对应从而使得阻挡部能够插入到正极片/负极片的多孔正极集流体/多孔负极集流体之间，负极片/正极片的形状、尺寸、卷绕圈数与沟槽部相对应从而使得负极片/正极片能够插入到沟槽部中。换句话说，在卷绕式锂浆料电池中可设有独立的挡板，通过设于挡板上的螺旋状的阻挡部和螺旋状的沟槽部分别形成正极片或负极片的防漏部；或者，在卷绕式锂浆料电池的外壳的顶部下表面或底部上表面可分别设有螺旋状的阻挡部和螺旋状的沟槽部，通过螺旋状的阻挡部和螺旋状的沟槽部分别形成正极片或负极片的防漏部。挡板的材料可为导体材料，其与插入沟槽部中的电极片的集流体可导电接触；阻挡部的材料可为绝缘材料，其插入另一电极片的两个集流体之间从而将该另一电极片的集流体与挡板之间进行绝缘。

上述的各种防漏部的实施方式可以结合使用。本文中提及的上、下、左、右等方位词仅是为了使表述更加清楚，而不起到任何限制的作用。

通过将电极片进行卷绕而形成的电芯的形状可以为圆柱体、圆环体或椭圆柱体等。电极片可以直接进行卷绕，或者电极片可以绕着另设的独立的芯部进行卷绕。芯部的横截面形状可以根据实际需要来确定。通过围绕芯部卷绕电极片，可以使得电极片的内侧部分的卷绕更加平整、受力均匀。

为了使得卷绕极片的集流效果更加均匀、改善电流分布并简化极片结构，可以采用直接在多孔集流层上形成多极耳群或全极耳的设计。其中，多孔集流层可包括集流部和极耳部，极耳部为多个相互间隔开的片状体或者为与集流部长度(即，电极片长度)相同的单个长条形的片状体。也就是说，可以由多孔集流层的一部分形成极耳，从而可以省略额外焊接极耳的工序并且避免了极耳与集流体接触不良导致的缺陷。多孔集流层可以为多孔正极集流层或多孔负极集流层。多极耳群指的是当电极片卷绕成电芯之后，位于同一直线上的一组极耳称为一个极耳群，从电芯中心向四周呈辐射状的多条直线上的多组极耳称为多极耳群；全极耳指的是长度与极片长度一致的整条极耳。在多极耳群的情况下，在极片上的相互间隔开的极耳的位置设置成使得卷绕后的各极耳群分布均匀。另外，正极极耳部和负极极耳部可以分别从电芯的两个端部伸出，从而可以改善电流分布，使得锂浆料电池在充、放电过程中的电流分布更加均匀，提高了正、负极片上电极活性导电材料的利用率。

为了在多极耳群和全极耳的情况下利用简便的结构实现集流，可采用正极集流端板和负极集流端板的结构。为了使得集流端板与全部极耳部紧密导电接触，可在集流端板上设置压折突起部或极耳插入部。正极集流端板和负极集流端板可以设置于电芯的同一端的左右两侧，同时电芯的正极多极耳群和负极多极耳群设置于电芯同一端的左右两侧；或者，正极集流端板和负极集流端板可以设置于电芯的两端，同时电芯的正极多极耳群/全极耳以及负极多极耳群/全极耳设置于电芯的两端。

其中，正极集流端板包括设于正极集流端板一侧的正极压折突起部以及设于正极集流端板另一侧的正极柱，正极集流端板能够通过正极压折突起部对位于电芯一端的多孔正极集流层的极耳部进行压折并导电接触，负极集流端板包括设于负极集流端板一侧的负极压折突起部以及设于负极集流端板另一侧的负极柱，负极集流端板能够通过负极压折突起部对位于电芯另一端的多孔负极集流层的极耳部进行压折并导电接触。通过压折突起部，可以将从电芯端部伸出的极耳部进行压折并且同时紧密导电接触。通过利用正极集流端板和负极集流端板，可以在多极耳群和全极耳的情况下更加简便地完成集流。

或者其中，正极集流端板包括设于正极集流端板一侧的正极极耳插入部以及设于正极集流端板另一侧的正极柱，位于电芯一端的多孔正极集流层的极耳部能够插入到正极集流端板的正极极耳插入部中并导电接触，负极集流端板包括设于负极集流端板一侧的负极极耳插入部以及设于负极集流端板另一侧的负极柱，位于电芯另一端的多孔负极集流层的极耳部能够插入到负极集流端板的负极极耳插入部中并导电接触。极耳插入部为与极耳部的形状、数量相对应的沟槽或插孔。

另外，在卷绕式锂浆料电池的正极片与负极片之间可设有大孔绝缘间隔层，大孔绝缘间隔层的厚度可以为0.05～0.5mm，平均孔径范围可以为0.5～10mm。在负极活性材料层为锂片的情况下，位于锂片与大孔绝缘间隔层之间的多孔负极集流层在其与大孔绝缘间隔层相邻接的一侧上涂覆绝缘材料层，由此可以避免锂枝晶刺破隔离层，从而提高了电池的安全性。

本发明的优势在于：

1)卷绕式锂浆料电池结构更加紧凑，具有比功率高、充电快速、抗震动和冲击力强等特性。

2)卷绕式锂浆料电池可以制备成圆柱体、圆环体、椭圆柱体等形状，结构形式可以针对应用场合进行调整，应用方便灵活且多样化。

3)锂浆料电池在正极片和/或负极片的边缘、或者外壳内侧设有防漏部，能够有效防止正极活性导电颗粒从正极片渗漏以及负极活性导电颗粒从负极片渗漏，从而避免了因正负极的电极活性导电材料泄露而导致的电池短路的发生。

4)卷绕式锂浆料电池采用多极耳群或全极耳的设计，提高了电流传导能力，并且极耳从电芯两端引出的设计可以改善电流分布，使得锂浆料电池在充、放电过程中的电流分布更加均匀，并且可以提高正、负极片上电极活性导电材料的利用率。

附图说明

图1为根据本发明的卷绕式锂浆料电池的立体示意图，图1(a)-(c)示出了不同形状的卷绕式锂浆料电池；

图2为根据本发明的卷绕式锂浆料电池的剖视图，图2(a)、(b)示出了不同卷绕方式的电芯结构；

图3为根据本发明第一实施方式的卷绕式锂浆料电池的防漏部的结构示意图，其中图3(a)为电极片的分解图、图3(b)为电极片的横截面图；

图4为根据本发明第二实施方式的卷绕式锂浆料电池的防漏部的结构示意图，其中图4(a)为电极片的分解图、图4(b)为电极片的横截面图；

图5为根据本发明第三实施方式的卷绕式锂浆料电池的防漏部的结构示意图，其中图5(a)为电极片的分解图、图5(b)为电极片的横截面图；

图6为根据本发明第四实施方式的卷绕式锂浆料电池的防漏部的结构示意图，其中图6(a)为电极片的分解图、图6(b)为电极片的横截面图；

图7为根据本发明第五实施方式的卷绕式锂浆料电池的防漏部的结构示意图，其中图7(a)为挡板、阻挡部和沟槽部的立体示意图、图7(b)为电芯的横截面图；

图8为根据本发明的卷绕式锂浆料电池的电芯的横截面图，图8(a)和图8(b)分别示出了集流端板的不同实施方式；

图9为根据本发明的锂浆料电池的电芯的立体图，图9(a)和9(b)分别示出了全极耳和多极耳群；

图10为根据本发明的卷绕式锂浆料电池的集流端板的立体示意图，图10(a)-(d)分别示出了压折突起部的不同实施方式；

图11为根据本发明的卷绕式锂浆料电池的电芯的示意图，图11(a)-(c)分别示出了电芯的横截面图和立体图。

附图标记列表

1——外壳

2——正极柱

3——正极片

301——正极活性导电材料层

302——多孔正极集流层

302a——集流部

302b——极耳部

303——正极隔离层

304——正极极耳

4——负极柱

5——负极片

501——负极活性导电材料层

502——多孔负极集流层

503——负极隔离层

504——负极极耳

6——防漏部

601——柔性长条体

602——柔性格板

602a——通孔

603——挡板

603a——上方挡板

603b——下方挡板

604——阻挡部

604a——正极阻挡部

604b——负极阻挡部

605——沟槽部

7——芯部

8——集流端板

8a——正极集流端板

8b——负极集流端板

801a——正极极耳插入部

801b——负极极耳插入部

802——压折突起部

具体实施方式

下面将结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。

图1为根据本发明的卷绕式锂浆料电池的立体示意图，图1(a)-(c)示出了不同形状的卷绕式锂浆料电池。在图1(a)中，卷绕式锂浆料电池的电芯和外壳1均为圆柱体，从外壳1的上端面和下端面分别伸出电池的正极柱2和负极柱4。在图1(b)中，卷绕式锂浆料电池的电芯和外壳1均为中空圆柱体或圆环体，从外壳1的上端面分别伸出电池的正极柱2和负极柱4。在图1(c)中，卷绕式锂浆料电池的电芯和外壳1均为椭圆柱体，从外壳1的上端面分别伸出电池的正极柱2和负极柱4。

图2为根据本发明的卷绕式锂浆料电池的剖视图，图2(a)、(b)示出了不同卷绕方式的电芯结构。在图2(a)中，正极片3和负极片5的长度大致相同并且在两个端部大致对齐，将端部对齐的正极片3和负极片5卷绕成中空的圆柱体从而形成电芯。在图2(b)中，正极片3的长度和负极片5的长度不同，正极片3比负极片5长出的长度大致等于从负极片5的卷绕初始端部到负极片5第一次弯折卷绕处的长度d，正极片3和负极片5的卷绕末端端部大致对齐。从正极片3的卷绕初始端部至长度d处与负极片5的一个侧面邻接，之后将正极片3包绕过负极片5的卷绕初始端部并与负极片5的另一侧面邻接，将正极片3和负极片5一起卷绕成椭圆柱体从而形成电芯。

图3为根据本发明第一实施方式的卷绕式锂浆料电池的防漏部的结构示意图，其中图3(a)为电极片的分解图、图3(b)为电极片的横截面图。以正极片为示例，正极片包括正极活性导电材料层301、位于正极活性导电材料层上侧和下侧的防漏部6、位于正极活性导电材料层两侧的多孔正极集流层302以及位于正极片最外侧的正极隔离层303。在该实施方式中，防漏部6为柔性长条体601，柔性长条体601的一个侧面与其中一个多孔正极集流层302的侧面连接并且柔性长条体601的另一侧面与其中另一多孔正极集流层302的侧面连接，从而形成用以容置正极活性导电材料的腔体。多孔正极集流层302分为集流部302a和极耳部302b，此处的极耳部302b为与集流部302a等长的全极耳，极耳部302b(正极极耳)从正极片的上方伸出。

图4为根据本发明第二实施方式的卷绕式锂浆料电池的防漏部的结构示意图，其中图4(a)为电极片的分解图、图4(b)为电极片的横截面图。图4中所示的电极片与图3所示的电极片的不同之处仅在于，图4中所示的防漏部6为柔性格板602。在柔性格板602上设有多个方形的通孔602a，柔性格板602侧面上的非通孔的部分与两侧的多孔正极集流层302连接，从而通过多孔正极集流层302和通孔602a形成用以容置正极活性导电材料的腔体。

图5为根据本发明第三实施方式的卷绕式锂浆料电池的防漏部的结构示意图，其中图5(a)为电极片的分解图、图5(b)为电极片的横截面图。以负极片为示例，负极片包括负极活性导电材料层501、位于负极活性导电材料层两侧的多孔负极集流层502以及位于负极片最外侧的负极隔离层503。在该实施方式中，两个多孔负极集流层502分别在上边缘和下边缘进行连接从而形成用以容置负极活性导电材料的腔体，连接的部分形成防漏部6。由相互连接的多孔负极集流层502的边缘形成的防漏部6同时也作为该负极片的全极耳(负极极耳)，全极耳从负极片5的上方和下方伸出。

图6为根据本发明第四实施方式的卷绕式锂浆料电池的防漏部的结构示意图，其中图6(a)为电极片的分解图、图6(b)为电极片的横截面图。以负极片为示例，负极片包括负极活性导电材料层501、位于负极活性导电材料层两侧的多孔负极集流层502以及位于负极片最外侧的负极隔离层503。在该实施方式中，两个多孔负极集流层502在上边缘连接从而形成负极片上方的防漏部6，由相互连接的多孔负极集流层502的边缘形成的防漏部6同时也作为该负极片的全极耳(负极极耳)，全极耳从负极片5的上方伸出；一整片负极隔离层503从负极片的下方包绕并覆盖于两侧的多孔负极集流层502的外侧，负极隔离层503的包绕部分形成负极片下方的防漏部6。

图7为根据本发明第五实施方式的卷绕式锂浆料电池的防漏部的结构示意图，其中图7(a)为挡板、阻挡部和沟槽部的立体示意图、图7(b)为电芯的横截面图。如图7(a)所示，在挡板603上设有螺旋状的阻挡部604和沟槽部605，螺旋状的阻挡部604的两个端部的位置分别对应于电极片卷绕时的起始端部和末尾端部，阻挡部604的形状、尺寸、卷绕圈数分别与对应的卷绕电极片一致，使得阻挡部604可以插入到电极片的两个多孔集流层之间，沟槽部605的形状、尺寸、卷绕圈数分别与对应的卷绕的另一电极片一致，使得该另一电极片可以插入到沟槽部605中。阻挡部采用绝缘材料，挡板采用导电材料，阻挡部与挡板固定连接。如图7(b)所示，电芯包括芯部7、正极片3、负极片5、上方挡板603a及正极阻挡部604a、下方挡板603b及负极阻挡部604b。正极片3和负极片5贴合在一起并围绕芯部7进行卷绕，上方挡板603a上的正极阻挡部604a插入到正极片3的两个多孔正极集流层之间从而通过正极阻挡部604a形成正极防漏部并且负极片5插入正极阻挡部604a之间的沟槽部中从而通过上方挡板603a的沟槽部形成负极防漏部，负极片5的多孔集流体与上方挡板603a的一侧导电接触并且负极柱4从上方挡板603a的另一侧伸出；下方挡板603b上的负极阻挡部604b插入到负极片5的两个多孔负极集流层之间从而通过负极阻挡部604b形成负极防漏部并且正极片3插入负极阻挡部604b之间的沟槽部中从而通过下方挡板603b的沟槽部形成正极防漏部，正极片3的多孔集流体与下方挡板603b的一侧导电接触并且正极柱2从下方挡板603b的另一侧伸出。

图8为根据本发明的卷绕式锂浆料电池的电芯的横截面图，图8(a)和图8(b)分别示出了集流端板的不同实施方式。电芯包括芯部7、正极片3、负极片5、正极集流端板8a和负极集流端板8b。如图8(a)所示，正极集流端板8a和负极集流端板8b分别位于电芯的两端，正极全极耳和负极全极耳分别从电芯的两端伸出。正极集流端板8a的一侧设有正极柱2并且另一侧设有正极极耳插入部801a，正极极耳的数量、尺寸等与正极极耳插入部801a相对应使得正极极耳可以插入到正极极耳插入部801a中形成导电连接；负极集流端板8b的一侧设有负极柱4并且另一侧设有负极极耳插入部801b，负极极耳的数量、尺寸等与负极极耳插入部801b相对应使得负极极耳可以插入到负极极耳插入部801b中形成导电连接。如图8(b)所示，正极集流端板8a和负极集流端板8b分别位于电芯的两端，正极极耳群和负极极耳群分别从电芯的两端伸出。正极集流端板8a的一侧设有正极柱2并且另一侧设有正极压折突起部，正极压折突起部可以将位于电芯一端的全部正极极耳压成顶部平整的弯折状从而形成良好的导电接触；负极集流端板8b的一侧设有负极柱并且另一侧设有负极压折突起部，负极压折突起部可以将位于电芯另一端的全部负极极耳压成顶部平整的弯折状从而形成良好的导电接触。

图9为根据本发明的锂浆料电池的电芯的立体图，图9(a)和9(b)分别示出了全极耳和多极耳群。由图9(a)可以看出，正极极耳304从电芯的上端伸出并且负极极耳504从电芯的下端伸出。正极极耳和负极极耳均为全极耳的形式，全极耳的长度等于电极片的长度并随电极片一起进行卷绕。由图9(b)可以看出，正极极耳304从电芯的上端伸出并且负极极耳504从电芯的下端伸出。正极极耳和负极极耳均为多极耳群的形式，多极耳群沿电芯的端面均匀分布。

图10为根据本发明的卷绕式锂浆料电池的集流端板的立体示意图，图10(a)-(d)分别示出了集流端板8上的压折突起部802的不同实施方式。在图10(a)中，压折突起部802为平行设置的多个条状体，各个条状体之间的间距大致相同；在图10(b)中，压折突起部802为从中心向外辐射的多个条状体，除中心区域为空白区域之外，多个条状体沿平面均匀分布；在图10(c)中，压折突起部802为多个圆柱状的小突起，除中心区域为空白区域之外，多个小突起沿平面均匀分布；在图10(d)中，集流端板的覆盖位置与图9(b)中的多极耳群的位置相对应，无需覆盖电芯的整个端面。

图11为根据本发明的卷绕式锂浆料电池的电芯的示意图。如图11(a)-(b)所示，正极集流端板8a和负极集流端板8b分别位于电芯同一端的左右两侧，正极极耳群和负极极耳群同样分别位于电芯同一端的左右两侧(参见图11(c))。正极集流端板8a的一侧设有正极柱2并且另一侧设有正极压折突起部，正极压折突起部可以将位于电芯左侧的全部正极极耳(一正极极耳群)压成弯折状从而形成良好的导电接触；负极集流端板8b的一侧设有负极柱并且另一侧设有负极压折突起部，负极压折突起部可以将位于电芯右侧的全部负极极耳(一负极极耳群)压成弯折状从而形成良好的导电接触。

本发明具体实施例并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (12)

1.一种卷绕式锂浆料电池，所述卷绕式锂浆料电池包括外壳和电芯，其特征在于，所述电芯通过对正极片和负极片进行卷绕而形成，所述正极片包括正极活性导电材料层、位于所述正极活性导电材料层两侧的多孔正极集流层以及位于所述正极片最外两侧的正极隔离层，所述正极活性导电材料层含有非粘接固定的正极活性导电颗粒，所述负极片包括负极活性导电材料层以及位于所述负极活性导电材料层两侧的多孔负极集流层，所述负极活性导电材料层含有非粘接固定的负极活性导电颗粒或者所述负极活性导电材料层为含锂金属体，其中，所述卷绕式锂浆料电池包括防漏部，所述防漏部设置于所述正极片和/或所述负极片的边缘或者所述防漏部设置于所述外壳，以便防止所述正极片的正极活性导电材料层中的正极活性导电颗粒从所述正极片渗漏和/或所述负极片的负极活性导电材料层中的负极活性导电颗粒从所述负极片渗漏。

2.根据权利要求1所述的卷绕式锂浆料电池，其中，所述防漏部为柔性长条体，所述柔性长条体位于两个多孔集流层之间，单个所述柔性长条体连接于所述多孔集流层的侧面的上边缘或下边缘或者两个所述柔性长条体分别连接于所述多孔集流层的侧面的上边缘和下边缘，其中，所述多孔集流层为所述多孔正极集流层或所述多孔负极集流层。

3.根据权利要求1所述的卷绕式锂浆料电池，其中，所述防漏部为柔性格板，所述柔性格板设有一个或多个相互独立的通孔并且电极活性导电材料层设置于所述通孔中，所述柔性格板位于两个多孔集流层之间并且所述柔性格板的通孔以外的部分连接于多孔集流层的侧面，其中，所述电极活性导电材料层为所述正极活性导电材料层或所述负极活性导电材料层，所述多孔集流层为所述多孔正极集流层或所述多孔负极集流层。

4.根据权利要求1所述的卷绕式锂浆料电池，其中，通过将多孔集流层在电极片上端部和/或下端部进行包绕或接合而形成所述防漏部，其中，所述电极片为所述正极片或所述负极片，所述电极活性导电材料层为所述正极活性导电材料层或所述负极活性导电材料层，所述多孔集流层为所述多孔正极集流层或所述多孔负极集流层，所述多孔集流层的厚度为1μm～2000μm，孔径为10μm～1000μm，通孔孔隙率为10％～90％。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的卷绕式锂浆料电池，其中，在所述负极片的最外两侧设有负极隔离层。

6.根据权利要求5所述的卷绕式锂浆料电池，通过将隔离层在电极片上端部和/或下端部进行包绕或接合而形成所述防漏部，其中，所述电极片为所述正极片或所述负极片，所述电极活性导电材料层为所述正极活性导电材料层或所述负极活性导电材料层，所述隔离层为所述正极隔离层或所述负极隔离层，所述隔离层的厚度为0.1μm～2000μm，通孔孔隙率为30％～98％，孔径范围为0.005μm～2mm。

7.根据权利要求1所述的卷绕式锂浆料电池，其中，所述卷绕式锂浆料电池还包括独立的挡板，在所述挡板上或外壳的端面上设有螺旋状的阻挡部以及位于螺旋状的阻挡部之间的沟槽部，所述阻挡部和所述沟槽部分别形成正极片或负极片的防漏部，

其中，所述正极片的形状、尺寸、卷绕圈数与所述阻挡部相对应从而使得所述阻挡部能够插入到所述正极片的多孔正极集流体之间，所述负极片的形状、尺寸、卷绕圈数与所述沟槽部相对应从而使得所述负极片能够插入到所述沟槽部中；或者，所述负极片的形状、尺寸、卷绕圈数与所述阻挡部相对应从而使得所述阻挡部能够插入到所述负极片的多孔负极集流体之间，所述正极片的形状、尺寸、卷绕圈数与所述沟槽部相对应从而使得所述正极片能够插入到所述沟槽部中。

8.根据权利要求1所述的卷绕式锂浆料电池，其中，所述电芯的形状为圆柱体、圆环体或椭圆柱体。

9.根据权利要求1所述的卷绕式锂浆料电池，其中，所述电芯还包括卷绕芯部，所述电极片围绕所述卷绕芯部进行卷绕。

10.根据权利要求1所述的卷绕式锂浆料电池，其中，多孔集流层包括集流部和极耳部，所述极耳部为多个相互间隔开的片状体或者为与所述集流部长度相同的单个长条形的片状体，所述多孔集流层为所述多孔正极集流层或所述多孔负极集流层。

11.根据权利要求10所述的卷绕式锂浆料电池，其中，所述卷绕式锂浆料电池还包括位于所述电芯同一端的正极集流端板和负极集流端板或者分别位于所述电芯两端的正极集流端板和负极集流端板，所述正极集流端板包括设于所述正极集流端板一侧的正极压折突起部以及设于所述正极集流端板另一侧的正极柱，所述正极集流端板能够通过所述正极压折突起部对位于所述电芯一端的多孔正极集流层的极耳部进行压折并导电接触，所述负极集流端板包括设于所述负极集流端板一侧的负极压折突起部以及设于所述负极集流端板另一侧的负极柱，所述负极集流端板能够通过所述负极压折突起部对位于所述电芯另一端的多孔负极集流层的极耳部进行压折并导电接触。

12.根据权利要求10所述的卷绕式锂浆料电池，其中，所述卷绕式锂浆料电池还包括位于所述电芯同一端的正极集流端板和负极集流端板或者位于所述电芯两端的正极集流端板和负极集流端板，所述正极集流端板包括设于所述正极集流端板一侧的正极极耳插入部以及设于所述正极集流端板另一侧的正极柱，位于所述电芯一端的多孔正极集流层的极耳部能够插入到所述正极集流端板的正极极耳插入部中并导电接触，所述负极集流端板包括设于所述负极集流端板一侧的负极极耳插入部以及设于所述负极集流端板另一侧的负极柱，位于所述电芯另一端的多孔负极集流层的极耳部能够插入到所述负极集流端板的负极极耳插入部中并导电接触。