CN111293315A - 一种防止极耳倒插降低电芯失效的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种防止极耳倒插降低电芯失效的方法，所述方法包括以下步骤：(1)在集流体上部分设置活性物质层，未设置活性物质层的部分为空箔，所述空箔上设置极耳，所述空箔双面设置粘结层，干燥，得到极片；(2)将极片、隔离膜和对电极卷绕成裸电芯；(3)将步骤(2)得到的裸电芯进行热压塑形，所述粘结层与隔离膜粘结，得到电芯。本发明提供的方法，通过在空箔双面设置粘结层，在热压塑形过程中与隔离膜粘结，隔离膜将极片包裹起来，防止极耳倒插接触到正极和/或负极，起到保护作用，即使使用加长的极耳，也可有效防止极耳倒插，降低电芯失效的风险，解决极耳倒插带来的电芯安全问题。

Description

一种防止极耳倒插降低电芯失效的方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种防止极耳倒插降低电芯失效的方法。
背景技术
电池行业蓬勃发展，追求高能量密度是一个重要的方向。为了满足电池使用时的电流输出，会选择多极耳工艺。而极耳，是软包锂离子电池的一种组件。电池包括正极和负极，极耳就是从电芯中将正极和负极引出来的金属导电体，简单地说，极耳是电池正极和负两极的耳朵，在进行充放电时的接触点。电池的正极使用铝(Al)材料，负极使用镍(Ni)材料，负极也有铜镀镍(Ni—Cu)材料，它们都是由胶片和金属带两部分复合而成。胶片作为极耳上绝缘的部分，其作用是电池封装是防止极耳与铝塑膜之间发生短路，并在封装时通过加热与铝塑膜密封粘合在一起，防止漏液。
目前，在电芯的设计中要求：负极膜包正极膜，隔离膜要把正极膜和负极膜隔离开。大电池即方形电芯在设计时由于电芯容量高，能量大，为了降低电芯失效风险，一方面，会在正极极耳端的膜区边缘部分涂覆绝缘材料；另一方面，为了保证正常焊接，会加长极耳长度。但是随着极耳长度的增加，又会带来一些负面的影响，比如极耳越长，在封装过程中，极耳折叠的可能性就越大，极耳倒插的风险越大。
因此，极耳的设计受到了广泛的研究。CN108281609A公开了一种带极耳的正极极片、其制备方法及包含该正极极片的锂离子电池。所述正极极片包括集流体、带有孔位的应力缓冲导电层、极耳以及胶带，所述集流体的表面设有正极浆料层以及留白区域；所述留白区域内由下到上依次设有所述应力缓冲导电层、极耳以及胶带，所述极耳完全覆盖所述孔位，而且，除孔位处之外，极耳边缘和留白区域不直接接触；所述集流体的不含极耳一侧表面也贴有胶带。一方面，该发明的正极极片结构能够释放正极极耳对正极集流体铝箔的剪切应力，避免在循环充放电过程中，因应力集中而导致的铝箔开裂问题，提高锂离子电池的循环性能和倍率性能；另一方面，这种极片结构可以增强极耳与集流体铝箔的导电性和极耳焊接强度。
CN203733873U公开了一种多极耳电池卷芯，其中，包括叠放卷绕的正极片、隔膜和负极片，正极片的中间位置设有正极耳，负极片的两端设有负极耳。正极片的两端还设有正极耳，正极耳为铝带，负极耳为铜带。一种多极耳多卷芯锂离子电池，包括外壳、电解液和安装在外壳内的卷芯组，其中，卷芯组包括至少两个上述的多极耳电池卷芯，至少两个多极耳电池卷芯并联连接，至少两个多极耳电池卷芯的正极耳连接成正极耳组，至少两个多极耳电池卷芯的负极耳连接成负极耳组。本实用新型增加极耳的数量和对极耳的尺寸及焊接进行优化，减少电芯的内阻，提高电池的性能。
CN102104133A锂电池的极耳、具有该极耳的负极结构和锂电池。该锂电池为使用锂或锂合金作为负极片的电池。其中，所述极耳的一个表面具有用于压接于负极片的压接区域，压接区域具有压接部，压接部包括至少一个压接孔，压接孔的一部分与极耳相连接，且另一部分与极耳相分离。本发明的极耳具有压接部，因此其与负极片相接触的时候可以压入负极片，从而增强两者之间接触的可靠性。该极耳可以通过机械冲压方法获得，因此制作方法简单，成本低廉。包含此极耳的负极结构可以有效地降低外界振动带来的影响，保证负极结构中的负极片与极耳之间具有可靠的连接。
上述文献虽然都对极耳的结构进行了优化，但是工艺复杂，未能解决极耳折叠时发生倒插，导致电芯失效的问题。
基于现有技术的研究，如何有效防止极耳倒插，降低电芯失效的方法，成为目前亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种防止极耳倒插的方法，通过所述方法，降低电芯失效。所述方法通过在空箔的双面设置粘结层，所述粘结层在温度和压力的作用下会与隔离膜粘接，极片两边的隔离膜就很好的把极片“缝合”而保护起来，避免极耳因倒插与正极片和/或负极片连接的情况，降低电芯失效的风险，所述方法工艺简单，易于产业化。
本发明中，“防止极耳倒插降低电芯失效”是指：通过本发明提供的方法，可以有效防止极耳倒插，降低电芯失效的风险，解决极耳倒插引起的安全问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种防止极耳倒插的方法，所述方法包括：
(1)在集流体上部分设置活性物质层，未设置活性物质层的部分为空箔，所述空箔上设置极耳，所述空箔双面设置粘结层，干燥，得到极片；
(2)将极片、隔离膜和对电极卷绕成裸电芯；
(3)将步骤(2)得到的裸电芯进行热压塑形，所述粘结层与隔离膜粘结，得到电芯。
本发明中，步骤(2)所述卷绕的方式，是现有技术，为本领域技术人员公知的方式，例如，可以是将极片、隔离膜和对电极依次设置，使得隔离膜在极片和对电极之间，然后固定在卷针上随着卷针转动将极片、隔离膜以及对电极卷成电芯。
本发明提供的方法，在集流体上预留空箔，在空箔上设置极耳，所述极耳发生倒插，会接触到正极片和/或负极片，造成短路导致电芯失效，所述空箔双面设置粘结层，所述粘结层在热压塑形过程中与隔离膜粘结，使得极片与其两侧隔离膜粘结，所述隔离膜将极片包裹起来，即使极耳倒插，也不会与正极片和/或负极片接触，起到保护作用；即使使用加长的极耳，所述方法也可有效防止极耳倒插，降低电芯失效的风险，解决极耳倒插带来的电芯安全问题；此外，本发明将粘结层设置在空箔上，避免了因极片涂布存在边缘削薄等问题，导致某些位置粘结效果差或者不粘结情况的出现。
本发明中，对集流体不作具体的限定，只要是本领域技术人员常用的种类，均适用于本发明。
优选地，步骤(1)所述极片为正极片和/或负极片。所述“和/或”是指：可以仅在正极片边缘设置粘结层，也可以仅在负极片边缘设置粘结层，还可以是正极片和负极片边缘同时设置粘结层。
优选地，步骤(1)所述空箔的宽度为20-50mm，例如可以是20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm或50mm等，优选为25-35mm。
优选地，步骤(1)所述空箔的长度与极片的长度相同。
优选地，步骤(1)所述极耳的长度为20-50mm，例如可以是20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm或50mm等，优选为25-35mm。
优选地，步骤(1)所述粘结层与活性物质层厚度比为1/5-1，例如可以是1/5、4/15、1/3、2/5、1/2或2/3等，优选为1/3-2/3；若所述厚度比小于1/5，粘结层涂覆过薄，会出现漏涂现象，导致热压整形过程中漏涂位置粘结效果差或者不粘结的问题；厚度比大于1，粘结层过厚，一方面是材料的浪费，另一方面容易出现粘辊。
优选地，步骤(1)所述粘结层的宽度大于裸电芯中极片宽度与对电极活性物质层宽度之差，优选为裸电芯中极片宽度与对电极活性物质层宽度差值的1.1-1.5倍。所述粘结层的宽度能够保证粘结剂完全粘接隔膜，将极片的活性物质层保护起来，若所述宽度过小，不能将隔离膜和极片有效的粘结，所述宽度过大，非活性物质的质量和/或空间占有率增大，影响电芯性能。
优选地，步骤(1)所述极片为正极片，所述粘结层中的粘结剂为油性粘结剂，包括聚偏氟乙烯。
优选地，步骤(1)所述极片为负极片，所述粘结层中的粘结剂为水性粘结剂，所述粘结剂包括丁苯胶乳、丁基胶乳或丁苯橡胶中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性组合有：丁苯胶乳和丁基胶乳，丁苯胶乳和丁苯橡胶，丁基胶乳和丁苯橡胶。
本发明中，所述粘结剂与极片需要匹配，所述匹配是指：若极片是正极片，在活性物质层制作过程中，使用的溶剂是油性溶剂，此时粘结剂选用油性粘结剂，例如，聚偏氟乙烯；同理，若极片是负极片，在活性物质层制备过程中，使用的溶剂是水性溶剂，此时粘结剂选用水性粘结剂，例如，丁苯橡胶。所述粘结剂与极片匹配，有利于工业化回收可持续利用做到可循环，无污染。
优选地，步骤(1)所述粘结层中的粘结剂在温度高于70℃，有粘性。
优选地，步骤(1)所述粘结层的设置方式包括：涂覆活性物质层的同时涂覆粘结层，所述设置方式不作具体的限定，可以是滴涂，也可以是喷涂，只要是本领域技术人员常用的设置方式，能够保证粘结剂层的粘结作用，均适用于本发明；所述设置方式操作简单、便利，设备费用低。
本发明中，所述粘结层设置在陶瓷层上时，上述设置方式能够防止粘结层与陶瓷层混料，既能保证陶瓷层的防毛刺作用，又能保证粘结剂层的粘结作用。
优选地，步骤(1)所述粘结层的设置方式包括：在涂覆活性物质层后通过转移涂布的方式将粘结层转移至空箔上，所述转移涂布的方式为胶辊支撑涂覆基材，涂布辊粘结涂覆材料，通过与胶辊接触的方式将涂覆材料转移至涂覆基材，通过调整刮刀棍与涂布辊的距离控制涂布的材料厚度，所述设置方式能够保证粘结层的均匀度，但是操作复杂，需要专用设备，生产成本高。
优选地，步骤(1)所述干燥的温度为50-100℃，例如可以是50℃、55℃、60℃、60℃、70℃、80℃、90℃、95℃或100℃等，优选为60-90℃。
优选地，所述干燥的时间为0.5-5h，例如可以是0.5h、1h、1.5h、2h、3h、4h、4.5h或5h等，优选为1-3h。
优选地，步骤(1)还包括：在设置粘结层之前，在所述活性物质层边缘设置陶瓷层，所述陶瓷层的设置能够起到防毛刺作用。所述“边缘设置”是指：所述陶瓷层边缘与活性物质层边缘相连。
优选地，所述陶瓷层包括绝缘物质。
优选地，所述绝缘物质包括三氧化二铝和/或勃姆石。
优选地，所述陶瓷层的厚度与活性物质层的厚度比为1/5-1，例如可以是1/5、4/15、1/3、2/5、1/2或2/3等，优选为1/3-2/3。所述厚度比小于1/5，会出现漏涂现象，可能使防止倒插效果失效；厚度比大于1，浪费材料。
优选地，步骤(2)所述隔离膜包括基膜和功能层。
优选地，所述基膜包括PE、PP或PP与PE的复合材料中的任意一种或至少两种的组合，但不限于上述列举的种类，只要是本领域技术人员常用的种类，能达到本申请的技术效果，均适用于本发明。
优选地，所述功能层包括陶瓷和/或PVDF胶，对所述陶瓷不作具体限定，可以是SiO2，也可以是Al2O3，只要是本领域技术人员常用的陶瓷，能够增强隔离膜刚性和安全性，有助于防止极耳倒插，均适用于本发明。
优选地，步骤(3)所述热压塑形的温度为70-110℃，例如可以是70℃、75℃、80℃、90℃、100℃或110℃等，优选为80-100℃。若所述温度低于70℃，粘接效果及缝合效果差；温度高于110℃，基膜材料温度承受能力有限，会影响基膜的物性参数进而影响电芯的性能。
优选地，步骤(3)所述热压塑形的压力为1-10T，例如可以是1T、2T、3T、4T、5T、8T、9T或10T等，优选为3-5T。若所述压力小于1T，粘接的效果差；压力大于10T，会影响电芯的电性能。
优选地，步骤(3)所述热压塑形的时间为1-15min，例如可以是1min、3min、5min、8min、10min、13min或15min等，优选为5-10min。
本发明中，在热压塑形的过程中，粘结层在温度和压力的作用下与隔离膜粘结，这样极片两边的隔离膜就很好的把极片“缝合”而保护起来。
作为本发明进一步优选的技术方案，所述方法包括以下步骤：
(1)在集流体上部分设置活性物质层，未设置活性物质层的部分为空箔，所述空箔的宽度为25-35mm，长度与极片的长度相同，所述空箔上设置长度为25-35mm的极耳，在涂覆活性物质层的同时在空箔上涂覆陶瓷层和粘结层，使得陶瓷层与活性物质层厚度比为1/3-2/3，粘结层与活性物质层厚度比为1/3-2/3，宽度大于裸电芯中极片宽度与对电极活性物质层宽度之差，然后在60-90℃下干燥1-3h，得到极片；
所述陶瓷层包括绝缘物质，所述绝缘物质包括三氧化二铝和/或勃姆石；
所述极片为正极片，所述粘结层中的粘结剂为油性粘结剂，包括聚偏氟乙烯；
所述极片为负极片，所述粘结层中的粘结剂为水性粘结剂，包括丁苯胶乳、丁基胶乳或丁苯橡胶中的任意一种或至少两种的组合；
(2)将极片、隔离膜和对电极卷绕成裸电芯；
所述隔离膜包括基膜和功能层，所述功能层包括陶瓷或PVDF胶；
(3)将步骤(2)得到的裸电芯，在温度为80-100℃，压力为3-5T下，进行热压塑形5-10min，所述粘结层与隔离膜粘结，得到电芯。
第二方面，本发明提供一种电芯，所述电芯由上述第一方面所述的方法制备得到。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的方法，通过在集流体上预留空箔，所述空箔双面设置粘结层，所述粘结层在热压塑形过程中，与隔离膜粘结，极片两侧的隔离膜“缝合”并将其包裹在内，在极耳发生弯折倒插时，不会接触到正极片和/或负极片，起到保护作用，即使使用加长的极耳，也可有效防止极耳倒插，降低电芯失效的风险；
(2)本发明提供的电芯，发生极耳倒插的可能性较小，光检结果显示，每10个电芯中，最多有4个电芯发生极耳倒插。
附图说明
图1是本发明得到的裸电芯的局部结构示意图。
其中，1-陶瓷层，2-粘结层，3-正极活性物质层，4-负极活性物质层。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明，本发明为达成预定的技术效果所采取的技术手段，对本发明的具体实施方式详细说明如下。
本发明实施例部分得到的一种裸电芯，所述裸电芯的局部结构示意图如图1所示。所述裸电芯包括正极片和负极片，所述正极片包括正极活性物质层3，以及未设置正极活性物质层3的空箔(被陶瓷层1和粘结层2覆盖)，所述空箔上设置极耳(未视出)，所述空箔双面设置陶瓷层1和粘结层2，所述陶瓷层1设置在正极活性物质层3边缘，所述粘结层2设置在陶瓷层1上，所述粘结层2的宽度大于正极片的宽度与负极活性物质层4的宽度之差。
实施例1
本实施例提供一种防止极耳倒插的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用涂布机在铝箔上部分涂覆正极活性物质层，沿长度方向上在铝箔边缘预留空箔，所述空箔的宽度为20mm，长度与极片的长度相同，所述空箔上设置长度为20mm的极耳，在涂覆活性物质层的同时在空箔上涂覆粘结层，使得粘结层与活性物质层厚度比为1/5，宽度为裸电芯中正极片宽度与负极片活性物质层宽度差值的1.1倍，然后在50℃下干燥5h，得到极片；
所述粘结层包括粘结剂，所述粘结剂为聚偏氟乙烯；
(2)将极片、隔离膜和对电极卷绕成裸电芯；
所述隔离膜为PE基膜和SiO2陶瓷功能层；
(3)将步骤(2)得到的裸电芯，在温度为70℃，压力为1T下，进行热压塑形15min，所述粘结层与隔离膜粘结，得到电芯。
实施例2
本实施例提供一种防止极耳倒插的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用涂布机在铜箔上部分涂覆负极活性物质层，沿长度方向上在铜箔边缘预留空箔，所述空箔的宽度为30mm，长度与极片的长度相同，所述空箔上设置长度为30mm的极耳，在涂覆活性物质层的同时在空箔上涂覆粘结层，使得粘结层与活性物质层厚度比为1/2，宽度为裸电芯中正极片宽度与负极片活性物质层宽度差值的1.3倍，然后在80℃下干燥2.5h，得到极片；
所述粘结层包括粘结剂，所述粘结剂为丁苯胶乳；
(2)将极片、隔离膜和对电极卷绕成裸电芯；
所述隔离膜为PP基膜和PVDF胶功能层；
(3)将步骤(2)得到的裸电芯，在温度为90℃，压力为6T下，进行热压塑形8min，所述粘结层与隔离膜粘结，得到电芯。
实施例3
本实施例提供一种防止极耳倒插的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用涂布机在铝箔上部分涂覆活性物质层，沿长度方向上在铝箔边缘预留空箔，所述空箔的宽度为50mm，长度与极片的长度相同，所述空箔上设置长度为50mm的极耳，在涂覆活性物质层的同时在空箔上涂覆粘结层，使得粘结层与活性物质层厚度比为1，宽度为裸电芯中正极片宽度与负极片活性物质层宽度差值的1.5倍，然后在100℃下干燥0.5h，得到极片；
所述粘结层包括粘结剂，所述粘结剂为聚偏氟乙烯；
(2)将极片、隔离膜和对电极卷绕成裸电芯；
所述隔离膜为PP与PE的复合基膜和SiO2与PVDF胶复合功能层；
(3)将步骤(2)得到的裸电芯，在温度为110℃，压力为10T下，进行热压塑形1min，所述粘结层与隔离膜粘结，得到电芯。
实施例4
本实施例提供一种防止极耳倒插的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用涂布机在铜箔上部分涂覆活性物质层，沿长度方向上在铜箔边缘预留空箔，所述空箔的宽度为25mm，长度与极片的长度相同，所述空箔上设置长度为25mm的极耳，在涂覆活性物质层的同时涂覆陶瓷层，使得陶瓷层与活性物质层厚度比为1/5，再通过转移涂布的方式在空箔上涂覆粘结层，使得粘结层与活性物质层厚度比为1/3，宽度为裸电芯中正极片宽度与负极片活性物质层宽度差值的1.2倍，然后70℃下干燥3h，得到极片；
所述陶瓷层包括绝缘物质，所述绝缘物质为勃姆石；
所述粘结层包括粘结剂，所述粘结剂为丁基胶乳；
(2)将极片、隔离膜和对电极卷绕成裸电芯；
所述隔离膜为PE基膜和Al2O3与SiO2复合陶瓷功能层；
(3)将步骤(2)得到的裸电芯，在温度为80℃，压力为3T下，进行热压塑形5min，所述粘结层与隔离膜粘结，得到电芯。
实施例5
本实施例提供一种防止极耳倒插的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用涂布机在铜箔上部分涂覆活性物质层，沿长度方向上在铜箔边缘预留空箔，所述空箔的宽度为35mm，长度与极片的长度相同，所述空箔上设置长度为35mm的极耳，在涂覆活性物质层的同时涂覆陶瓷层，使得陶瓷层与活性物质层厚度比为1，再通过转移涂布的方式在空箔上涂覆粘结层，使得粘结层与活性物质层厚度比为2/3，宽度为裸电芯中正极片宽度与负极片活性物质层宽度差值的1.4倍，然后100℃下干燥1h，得到极片；
所述陶瓷层包括绝缘物质，所述绝缘物质为三氧化二铝；
所述粘结层包括粘结剂，所述粘结剂为丁苯橡胶；
(2)将极片、隔离膜和对电极卷绕成裸电芯；
所述隔离膜为PP基膜和Al2O3陶瓷功能层；
(3)将步骤(2)得到的裸电芯，在温度为90℃，压力为5T下，进行热压塑形12min，所述粘结层与隔离膜粘结，得到电芯。
实施例6
与实施例1相比，区别仅在于，将步骤(1)中的粘结层与活性物质层厚度比替换为1/3。
实施例7
与实施例1相比，区别仅在于，将步骤(1)中的粘结层与活性物质层厚度比替换为2/3。
实施例8
与实施例1相比，区别仅在于，将步骤(1)中的粘结层与活性物质层厚度比替换为1/10。
实施例9
与实施例1相比，区别仅在于，将步骤(1)中的粘结层与活性物质层厚度比替换为1.5。
实施例10
与实施例1相比，区别仅在于，将步骤(3)中热压塑形的温度为60℃。
实施例11
与实施例1相比，区别仅在于，将步骤(3)中热压塑形的温度为120℃。
实施例12
与实施例1相比，区别仅在于，将步骤(3)中热压塑形的压力替换为0.1T。
实施例13
与实施例1相比，区别仅在于，将步骤(3)中热压塑形的压力替换为15T。
对比例1
与实施例1相比，区别仅在于，将步骤(1)未涂覆粘结层，仅涂覆活性物质层。
对比例2
与实施例1相比，区别仅在于，将步骤(1)中空箔双面涂覆粘结层替换为空箔单面涂覆粘结层。
电芯失效的评价
按照上述各实施例和对比例的制备方法，每个实施例和对比例制作10个电芯，对比电芯的电性能，主要对比相同时间内电压的降低值，并对电芯进行X-ray测试或CT测试，光检部位为极耳位置，统计极耳倒插的数量
测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002391275970000131
Figure BDA0002391275970000141
通过表1可以看出以下几点：
(1)实施例1-13制备的电芯，发生极耳倒插的电芯数量较少，电压降低值也较小，由此说明，粘结层的设置有效防止极耳倒插，降低电芯失效的可能性；
(2)综合实施例1与实施例6-实施例9可以看出，实施例1和实施例8中的电芯发生极耳倒插的数量较多，这是因为实施例1和实施例8中的粘结层厚度与活性物质层厚度比较小，可能出现了漏涂的现象，不能有效防止极耳倒插；
(3)综合实施例1与实施例10和实施例11可以看出，实施例10和实施例11中的电压降低值较大，这是因为实施例10和实施例11采用热塑成形的温度在权利要求范围外，所述温度影响了电芯的电性能；
(4)综合实施例1与实施例12和实施例13可以看出，实施例12的电芯发生极耳倒插的较多，实施例13的电芯电压降低值较大，这是因为实施例12和实施例13采用热塑成形的压力，不在权利要求的范围内，压力较小，粘接的效果差，不能有效防止极耳倒插；压力大，会影响电芯的电性能；
(5)综合实施例1与对比例1可以看出，对比例1的电芯发生极耳倒插的数量较多，这是因为对比例1的空箔上未涂覆粘结层，隔离膜未将极片包裹，极耳发生倒插后，接触正极片和/或负极片造成短路，进而导致电芯失效；
(6)综合实施例1与对比例2可以看出，对比例1的电芯发生极耳倒插的数量较多，这是因为对比例2的空箔上单面涂覆粘结层，极片两侧的隔离膜不能缝合并将极片包裹在内，极耳发生倒插后，接触正极片和/或负极片，造成短路，进而导致电芯失效。
综上，本发明提供的方法，通过在集流体上部分设置活性物质层，未设置活性物质层的部分为空箔，所述空箔上设置极耳，所述空箔双面设置粘结层，在热压塑形过程中，所述粘结层与隔离膜粘结，使得极片边缘与其两侧隔离膜粘结，所述隔离膜将极片包裹起来，防止极耳折叠后可能接触正极片和/或负极片，引起短路使电芯失效，同时解决极耳倒插带来的电芯安全问题；所述方法即使使用加长的极耳，也可有效防止极耳倒插，降低电芯失效的风险，解决极耳倒插带来的电芯安全问题，所述方法工艺简单，易于产业化。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种防止极耳倒插的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)在集流体上部分设置活性物质层，未设置活性物质层的部分为空箔，所述空箔上设置极耳，所述空箔双面设置粘结层，干燥，得到极片；
(2)将极片、隔离膜和对电极卷绕成到裸电芯；
(3)将步骤(2)得到的裸电芯进行热压塑形，所述粘结层与隔离膜粘结，得到电芯。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述极片为正极片和/或负极片；
优选地，步骤(1)所述空箔的宽度为20-50mm，优选25-35mm；
优选地，步骤(1)所述空箔的长度与极片的长度相同；
优选地，步骤(1)所述极耳的长度为20-50mm，优选为25-35mm；
优选地，步骤(1)所述粘结层与活性物质层厚度比为1/5-1，优选为1/3-2/3；
优选地，步骤(1)所述粘结层的宽度大于裸电芯中极片宽度与对电极活性物质层宽度之差，优选为裸电芯中极片宽度与对电极活性物质层宽度差值的1.1-1.5倍。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述极片为正极片，所述粘结层中的粘结剂为油性粘结剂，包括聚偏氟乙烯；
优选地，步骤(1)所述极片为负极片，所述粘结层中的粘结剂为水性粘结剂，包括丁苯胶乳、丁基胶乳或丁苯橡胶中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)所述粘结层中的粘结剂在温度高于70℃，有粘性。
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述粘结层的设置方式包括：涂覆活性物质层的同时涂覆粘结层，或者，在涂覆活性物质层后通过转移涂布的方式将粘结层转移至空箔上。
5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述干燥温度为50-100℃，优选为60-90℃；
优选地，步骤(1)所述干燥的时间为0.5-5h，优选为1-3h。
6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)还包括：在设置粘结层之前，在所述活性物质层边缘设置陶瓷层；
优选地，所述陶瓷层包括绝缘物质；
优选地，所述绝缘物质包括三氧化二铝和/或勃姆石；
优选地，所述陶瓷层与活性物质层厚度比为1/5-1，优选为1/3-2/3。
7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述隔离膜包括基膜和功能层；
优选地，所述基膜包括PE、PP或PP与PE的复合材料中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述功能层包括陶瓷和/或PVDF胶。
8.根据权利要求1～7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述热压塑形的温度为70-110℃，优选为80-100℃；
优选地，步骤(3)所述热压塑形的压力为1-10T，优选为3-5T；
优选地，步骤(3)所述热压塑形的时间为1-15min，优选为5-10min。
9.根据权利要求1～8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)在集流体上部分设置活性物质层，未设置活性物质层的部分为空箔，所述空箔的宽度为25-35mm，长度与极片的长度相同，所述空箔上设置长度为25-35mm的极耳，在涂覆活性物质层的同时在空箔上涂覆陶瓷层和粘结层，使得陶瓷层与活性物质层厚度比为1/3-2/3，粘结层与活性物质层厚度比为1/3-2/3，宽度大于裸电芯中极片宽度与对电极活性物质层宽度之差，然后在60-90℃下干燥1-3h，得到极片；
所述陶瓷层包括绝缘物质，所述绝缘物质包括三氧化二铝和/或勃姆石；
所述极片为正极片，所述粘结层中的粘结剂为油性粘结剂，包括聚偏氟乙烯；
所述极片为负极片，所述粘结层中的粘结剂为水性粘结剂，包括丁苯胶乳、丁基胶乳或丁苯橡胶中的任意一种或至少两种的组合；
(2)将极片、隔离膜和对电极卷绕成裸电芯；
所述隔离膜包括基膜和功能层，所述功能层包括陶瓷或PVDF胶；
(3)将步骤(2)得到的裸电芯，在温度为80-100℃，压力为3-5T下，进行热压塑形5-10min，所述粘结层与隔离膜粘结，得到电芯。
10.一种电芯，其特征在于，所述电芯如权利要求1～9任一项所述的方法制备得到。
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