CN114024044A - 一种电芯及电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电芯及电池，电芯包括：电极片、隔膜和绝缘层，绝缘层可以设置在隔膜与电极片之间，绝缘层包括层叠设置的第一粘接层和第二粘接层，第一粘接层朝向隔膜设置；第一粘接层可以是热熔胶层，第二粘接层可以是压敏胶层。这样，在装配时，首先绝缘层通过第二粘接层与电极片粘接，以对电极片进行固定，并进行卷绕工序；然后进行热压，使得第一粘接层与隔膜粘接；之后再注入电解液，第二粘接层浸泡电解液后溶胀，与电极片分离。扩大了电极片与绝缘层之间的流通空间，减少电解液积聚而导致鼓包的情况，从而提高了电池的使用寿命。

Description

一种电芯及电池

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯及电池。

背景技术

对锂电池高能量的追求，使得高电压电池的设计势在必行。但在高电压电化学体系下电池内部的会出现不稳定的现象，使电芯外观及性能受到严重影响，比如出现鼓包，造成电芯外观异常，影响电芯循环寿命等。

可见，现有技术中电池存在使用寿命短的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种电芯及电池，以解决现有技术中电池使用寿命短的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种电芯，包括电极片、隔膜和绝缘层，所述绝缘层设置在所述隔膜与所述电极片之间，所述绝缘层包括层叠设置的第一粘接层和第二粘接层，所述第一粘接层朝向所述隔膜设置；

所述第一粘接层为热熔胶层，所述第二粘接层为压敏胶层。

可选地，所述绝缘层还包括基材层，所述基材层设置在所述第一粘接层和所述第二粘接层之间，用于承载所述第一粘接层和所述第二粘接层。

可选地，所述热熔胶层包括聚烯烃橡胶材料。

可选地，所述压敏胶层包括聚丙烯酸材料或高溶胀压敏橡胶材料。

可选地，所述电极片包括第一极片和第二极片，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片依次层叠设置，所述绝缘层包括第一子胶带和第二子胶带，所述第一子胶带设置在所述隔膜与所述第一极片之间，所述第二子胶带设置在所述隔膜与所述第二极片之间。

可选地，所述绝缘层还包括第三子胶带，所述第一极片上设置有第一极耳，所述第二极片上设置有第二极耳，所述第一极耳和所述第二极耳上分别设置有所述第三子胶带。

可选地，所述电极片包括集流体和涂膏层，所述集流体的至少部分区域敷设有所述涂膏层，所述绝缘层一部分设置在所述涂膏层上，另一部分设置在所述集流体上。

可选地，所述基材层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯材料。

可选地，所述热熔胶层与所述隔膜粘接的热压温度为30度至90度。

第二方面，本发明实施例提供了一种电池，包括上述的电芯。

本发明实施例中，提供的电芯设置有绝缘层，绝缘层的第一粘接层在常温下无粘性的热熔胶层，热熔胶层在热压下会释放粘性，第二粘接层可以是压敏胶层，压敏胶层在浸泡电解液后会发生溶胀并失去粘性。在装配时，首先绝缘层通过第二粘接层与电极片粘接，以对电极片进行固定，并进行卷绕工序；然后进行热压，使得第一粘接层与隔膜粘接；之后再注入电解液，第二粘接层浸泡电解液后溶胀，与电极片分离。这样，扩大了电极片与绝缘层之间的流通空间，减少电解液积聚而导致鼓包的情况，从而提高了电池的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的电芯的结构示意图之一；

图2是本发明实施例提供的电芯的结构示意图之二；

图3是本发明实施例提供的电芯的结构示意图之三；

图4是本发明实施例提供的绝缘层的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的电芯的结构示意图之四；

图6是本发明实施例提供的电芯的结构示意图之五；

图7是本发明实施例提供的电芯的结构示意图之六；

图8是本发明实施例提供的电芯的结构示意图之七；

图9是本发明实施例提供的电芯的结构示意图之八。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的结构在适当情况下可以互换，以便本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明实施例提供了一种电芯，如图1至图9所示，包括电极片1、隔膜2和绝缘层3，绝缘层3可以设置在隔膜2与电极片1之间，绝缘层3包括层叠设置的第一粘接层31和第二粘接层32，第一粘接层31朝向隔膜2设置；

第一粘接层31可以是热熔胶层，可以通过热压的方式与隔膜2粘接，第二粘接层32可以是压敏胶层。

本实施方式中，提供的电芯设置有绝缘层3，绝缘层3的第一粘接层31在常温下无粘性的热熔胶层，热熔胶层在热压下会释放粘性，第二粘接层32可以是压敏胶层，压敏胶层在浸泡电解液后会发生溶胀并失去粘性。在装配时，首先绝缘层3通过第二粘接层32与电极片1粘接，以对电极片1进行固定，并进行卷绕工序；然后进行热压，使得第一粘接层31与隔膜2粘接；之后再注入电解液，第二粘接层32浸泡电解液后溶胀，与电极片1分离。这样，扩大了电极片1与绝缘层3之间的流通空间，减少电解液积聚而导致鼓包的情况，从而提高了电池的使用寿命。

具体的，如图4所示，绝缘层3还可以设置有基材层33，基材层33设置在第一粘接层31和第二粘接层32之间，用于承载第一粘接层31和第二粘接层32，可选地，基材层33可以选用聚对苯二甲酸乙二醇酯材料，以提高绝缘层3的强度；

在一种可选的实施方式中，如图4所示，绝缘层3还可以设置有离型层34，离型层34、第一粘接层31、基材层33和第二粘接层32依次层叠设置，在装配绝缘层3之前，绝缘层3可以是成卷装存放的，绝缘层3在卷装状态下，第二粘接层32与离型层34粘接，减少在卷装状态下第二粘接层32的粘接面与第一粘接层31的粘接面粘接损坏的情况，提高存储、运输绝缘层3的便捷性。

本实施方式中，绝缘层3的第一粘接层31在常温下无粘性的热熔胶层，热熔胶层在热压下会释放粘性，可选地，热熔胶层可以选用聚烯烃橡胶材料，以增强耐电解液性能；第二粘接层32可以是压敏胶层，可选地，压敏胶层可以选用聚丙烯酸材料或高溶胀压敏橡胶材料，以增强第二粘接层32在浸泡电解液后发生溶胀并失去或大幅降低粘性的性能；

在装配时，如图2所示，首先贴胶机构会将离型层34收卷，以去除离型层34使得第一粘接层31朝向隔膜2设置，然后，贴胶机构将绝缘层3贴在电极片1尾部收尾极片区域上，绝缘层3通过第二粘接层32与电极片1粘接，以对电极片1进行固定，可以起到辅助定位的作用，第一粘接层31暴漏在远离电极片1的一侧，在电极片1过辊时减少绝缘层3粘贴在设备过辊上的情况，同时也可以减少电极片1表面粉尘的吸附，提升电池的安全性能；

卷绕工序完成后，如图3所示，在下料或封装工位(入壳前)对卷芯进行热压，可选地，热熔胶层与隔膜2粘接的热压温度可以是30度至90度，热压后第一粘接层31粘性释放，使得第一粘接层31与隔膜2粘接；

当卷芯封装注入电解液后，电解液使第二粘接层32溶胀，失去或大幅降低粘性，第一粘接层31由于选用耐电解液的聚烯烃类热熔胶，粘性不会下降，最后，如图1所示，绝缘层3与隔膜2粘接，并与电极片1分离。这样，扩大了电极片1与绝缘层3之间的流通空间，减少电解液积聚而导致鼓包、造成外观不良和性能不良的情况，从而提高了电池的使用寿命。

需要说明的是，电极片1可以包括正极片和负极片，正极片和负极片之间设置有隔膜2，在电池的充电或放电的过程中，隔膜2为锂离子的交换提供通道，避免正极片和负极片直接接触造成短路，可以是在正极片与隔膜2和/或负极片与隔膜2之间设置绝缘层3。

可选地，电极片1包括第一极片11和第二极片12，第一极片11、隔膜2和第二极片12依次层叠设置，绝缘层3包括第一子胶带和第二子胶带，第一子胶带设置在隔膜2与第一极片11之间，第二子胶带设置在隔膜2与第二极片12之间。

本实施方式中，如图5所示，第一极片11可以是正极片，第二极片12可以是负极片，隔膜2设置在第一极片11和第二极片12之间，并间隔卷绕设置，以形成卷芯；

第一子胶带可以设置在隔膜2的第一面与第一极片11之间，第一子胶带可以包括依次层叠设置的第一粘接层31、基材层33和第二粘接层32，第一粘接层31朝向隔膜2的第一面设置，在装配时，首先第一子胶带通过第二粘接层32与第一极片11粘接，以对第一极片11进行固定，并进行卷绕工序；然后进行热压，使得第一粘接层31与隔膜2的第一面粘接；之后再注入电解液，第二粘接层32浸泡电解液后溶胀，与第一极片11分离。这样，扩大了第一极片11与第一子胶带之间的流通空间，减少电解液在第一极片11处积聚而导致鼓包、造成外观不良和性能不良的情况，从而提高了电池的使用寿命；

第二子胶带可以设置在隔膜2的第二面与第二极片12之间，第二子胶带可以包括依次层叠设置的第一粘接层31、基材层33和第二粘接层32，第一粘接层31朝向隔膜2的第二面设置，在装配时，首先第二子胶带通过第二粘接层32与第二极片12粘接，以对第二极片12进行固定，并进行卷绕工序；然后进行热压，使得第一粘接层31与隔膜2的第二面粘接；之后再注入电解液，第二粘接层32浸泡电解液后溶胀，与第二极片12分离。这样，扩大了第二极片12与第二子胶带之间的流通空间，减少电解液在第二极片12处积聚而导致鼓包、造成外观不良和性能不良的情况，从而提高了电池的使用寿命；

其中，第一面和第二面可以是隔膜2上相对设置的两个面，第一面朝向正极片所在区域，第二面朝向负极片所在区域，以将正极片和负极片分离。

可选地，绝缘层3还可以包括第三子胶带，第一极片11上设置有第一极耳111，第二极片12上设置有第二极耳121，第一极耳111和第二极耳121上分别设置有第三子胶带；

第三子胶带可以设置在隔膜2的第一面和/或第二面与第一极耳111之间，第三子胶带可以包括依次层叠设置的第一粘接层31、基材层33和第二粘接层32，第一粘接层31朝向隔膜2的第一面和/或第二面设置，在装配时，首先第三子胶带通过第二粘接层32与第一极耳111粘接，以对第一极耳111进行固定，并进行卷绕工序；然后进行热压，使得第一粘接层31与隔膜2的第一面和/或第二面粘接；之后再注入电解液，第二粘接层32浸泡电解液后溶胀，与第一极耳111分离。这样，扩大了第一极耳111与第三子胶带之间的流通空间，减少电解液在第一极耳111处积聚而导致鼓包、造成外观不良和性能不良的情况，从而提高了电池的使用寿命；

需要说明的是，第三子胶带还可以设置在隔膜2的第一面和/或第二面与第二极耳121之间，同样可以达到相同的技术效果，为避免重复，在此不再赘述。

可选地，如图1至图3所示，电极片1可以包括集流体101和涂膏层102，集流体101的至少部分区域敷设有涂膏层102，绝缘层3一部分设置在涂膏层102上，另一部分设置在集流体101上。

集流体101为电子流动提供通道，涂膏层102上可以附着锂离子。当电极片1包括第一极片11和第二极片12的情况下，集流体101可以包括第一集流体和第二集流体，涂膏层102可以包括第一涂膏层和第二涂膏层；

本实施方式中，一种电芯，包括第一极片11、第二极片12、隔膜2以及绝缘层3，第一极片11包括第一集流体和第一涂膏层，且第一极片11可以分为长涂层面和短涂层面，第一极片11与第二极片12间隔卷绕设置，电芯的最外圈的极片可以设置为第一极片11，第一极片11的第一集流体可以是卷绕收尾端；

所述绝缘层3包括第一子胶带、第二子胶带和第三子胶带，第一子胶带可以设置在位于电芯尾部最外圈长涂层面第一涂层区与第一集流体区交界处，和/或设置在位于电芯尾部最外圈短涂层面第一涂层区与第一集流体区交界处，第一子胶带包括但不限于双面多层，第一子胶带覆盖的空箔区相对设置，中间没有第二集流体，都位于电芯的弯曲部；电芯可以是第一极片11收尾，第一极片11尾部空箔多余第二极片12半圈至两圈；第一子胶带设置在位于电芯尾部最外圈长涂层面第一涂层区与第一集流体区交界处时，第一子胶带覆盖短涂层0.1～25mm；第一子胶带设置在位于电芯尾部最外圈短涂层面第一涂层区与第一集流体区交界处时，第一子胶带覆盖长涂层0.1～25mm，且更靠近电芯外部；第一子胶带和第二极片12可以有重叠。第一子胶带覆盖圆弧区，落在平直区；或者第一子胶带覆盖50％以上的圆弧区。

第二极片12包括第二集流体和第二涂膏层，第二集流体两面末端的第二涂层齐平，且在水平方向上，超过第一极片11的涂层末端，第二极片12的第二子胶带可以设置在位于第一极片11最内圈对应的第二极片12位置，包括但不限于双面多道；

第一极片11位于第一集流体的第一极耳111到第一涂膏层上，和/或第二极片12位于第二集流体的第二极耳121到第二涂膏层上可以设置有第三子胶带，包括但不限于双面多道；

这样，减少了电解液在第一极片11、第二极片12、第一极耳111和第一极耳121处积聚而导致鼓包、造成外观不良和性能不良的情况，从而提高了电池的使用寿命。

需要说明的是，可以根据实际需要，综合考虑经济性，选择将绝缘层3设置在第一极片11，和/或第二极片12，和/或第一极耳111，和/或第二极耳121上；并且绝缘层3的设置位置包括但不限定于上述第一极片11、第二极片12、第一极耳111和第二极耳121处，还可以是电池中其他容易聚集电解液的区域，同样可以达到相同的技术效果，为避免重复，在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种电池，包括上述的电芯。

需要说明的是，上述电芯的实施例的实现方式同样适应于该电池的实施例中，并能达到相同的技术效果，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本发明实施方式中的方法和装置的范围不限于按所讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种电芯，其特征在于，包括电极片、隔膜和绝缘层，所述绝缘层设置在所述隔膜与所述电极片之间，所述绝缘层包括层叠设置的第一粘接层和第二粘接层，所述第一粘接层朝向所述隔膜设置；

所述第一粘接层为热熔胶层，所述第二粘接层为压敏胶层。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述绝缘层还包括基材层，所述基材层设置在所述第一粘接层和所述第二粘接层之间，用于承载所述第一粘接层和所述第二粘接层。

3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述热熔胶层包括聚烯烃橡胶材料。

4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述压敏胶层包括聚丙烯酸材料或高溶胀压敏橡胶材料。

5.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述电极片包括第一极片和第二极片，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片依次层叠设置，所述绝缘层包括第一子胶带和第二子胶带，所述第一子胶带设置在所述隔膜与所述第一极片之间，所述第二子胶带设置在所述隔膜与所述第二极片之间。

6.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，所述绝缘层还包括第三子胶带，所述第一极片上设置有第一极耳，所述第二极片上设置有第二极耳，所述第一极耳和所述第二极耳上分别设置有所述第三子胶带。

7.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述电极片包括集流体和涂膏层，所述集流体的至少部分区域敷设有所述涂膏层，所述绝缘层一部分设置在所述涂膏层上，另一部分设置在所述集流体上。

8.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述基材层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯材料。

9.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述热熔胶层与所述隔膜粘接的热压温度为30度至90度。

10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的电芯。

Images