CN206250284U - 一种阳极极片及其电芯 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及二次电池领域，具体讲，涉及一种阳极极片及电芯。阳极极片包括阳极集流体和多个阳极极耳，多个阳极极耳沿阳极极片的宽度方向从阳极集流体突出，阳极集流体的表面涂覆有阳极活性物质，阳极极片的表面上设置有绝缘层，在阳极极片的宽度方向上，绝缘层沿阳极极片的至少一个侧边设置，绝缘层与阳极活性物质的涂覆区域至少部分重叠。本申请绝缘层的设计可防止裁切过程中阴极集流体产生的毛刺刺穿隔膜与阳极活性物质直接接触短路，或在高温气氛下因隔离膜收缩等引起的阴极和阳极的物理短路等。采用本申请阳极极片的电芯，提高了电芯安全性和可靠性。

Description

一种阳极极片及其电芯
技术领域
本申请涉及二次电池领域，具体讲，涉及一种阳极极片及电芯。
背景技术
二次电池的多极耳卷绕式结构因其具有较低的内阻、能承受较大的放电电流而获得广泛应用。但在多极耳裁切成型过程中，若沿着活性物质涂覆区域边缘进行裁切，阴极极耳上会带有部分活性物质，由于公差控制的原因，该部分的宽度可能超出所对应阳极，因而存在析锂风险。为了避免析锂风险，在裁切时将公差控制的点，往往定于距活性物质涂覆边缘一定距离处，即未涂覆的集流体上，那么在多极耳裁切过程中集流体会产生大量的毛刺，存在刺穿隔离膜产生短路风险。多极耳电芯在大倍率放电时，温升较高，尤其在极耳处，存在电芯局部过热的风险。
鉴于此，特提出本申请。
实用新型内容
本申请的首要发明目的在于提出一种阳极极片。
本申请的第二发明目的在于提出含有该阳极极片的电芯。
为了完成本申请的目的，采用的技术方案为：
本申请涉及一种阳极极片，包括阳极集流体和多个阳极极耳，多个所述阳极极耳沿所述阳极极片的宽度方向从所述阳极集流体突出，所述阳极集流体的表面涂覆有阳极活性物质，所述阳极极片的表面上设置有绝缘层，在所述阳极极片的宽度方向上，所述绝缘层沿所述阳极极片的至少一个侧边设置，所述绝缘层与所述阳极活性物质的涂覆区域至少部分重叠。
优选的，所述绝缘层贯穿于所述阳极极片的整个长度。
优选的，所述绝缘层与多个所述阳极极耳位于所述阳极极片的同侧，所述阳极极耳的表面也覆盖有所述绝缘层，所述阳极极耳的头部留有空箔区。
优选的，所述绝缘层的宽度为所述阳极集流体宽度的2％～10％。
优选的，所述绝缘层的厚度为所述阳极活性物质厚度的30％～80％。
本申请一种电芯，由阳极极片、阴极极片和隔膜卷绕而成，所述阳极极片为本申请的阳极极片；所述阴极极片包括阴极集流体和多个阴极极耳，多个所述阴极极耳从所述阴极集流体突出，所述阴极集流体的表面涂覆有阴极活性物质。
优选的，所述阴极极片上设置有绝缘层，在所述阴极极片的宽度方向上，所述绝缘层沿所述阴极极片侧边设置，且所述绝缘层与多个所述阴极极耳均位于所述阴极极片的同侧，所述绝缘层与所述阴极活性物质的涂覆区域相邻接或至少部分重叠。
优选的，所述阴极极耳的表面也覆盖有所述绝缘层，所述阴极极耳的头部留有空箔区。
优选的，所述阴极极耳上设置有绝缘层，且所述阴极极耳的头部留有空箔区，所述绝缘层与所述阴极活性物质的涂覆区域相邻接或至少部分重叠。
优选的，所述绝缘层与所述阴极活性物质的涂覆区域相邻接的一侧为绝缘层邻接侧，所述阴极极耳与所述阴极集流体相连的一侧为连接侧，在所述阴极极片的宽度方向上，所述邻接侧与所述连接侧之间的宽度为0～2mm。
本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：
本申请在阳极极片活性物质涂覆区域的边缘设置绝缘层，可防止裁切过程中阴极集流体产生的毛刺刺穿隔膜与阳极活性物质直接接触短路，也可以减缓电芯在高倍率放电条件下极片边缘的热量扩散，防止电芯局部过热；或在高温气氛下因隔离膜收缩等引起的阴极和阳极的物理短路等。采用本申请阳极极片的电芯，可以大大提高电芯的安全性和可靠性。
附图说明
图1为阳极极耳和阴极极耳位于电芯同侧的示意图；
图2为阳极极耳和阴极极耳位于电芯异侧的示意图；
图3为本申请实施例阳极极片的示意图；
图4为本申请实施例另一阳极极片的示意图；
图5为阳极极耳和阴极极耳位于电芯同侧电芯卷绕结构的示意图；
图6为阳极极耳和阴极极耳位于电芯异侧电芯卷绕结构的示意图；
图7为本申请实施例的阴极极片示意图；
图8为本申请实施例另一阴极极片的示意图；
图9为本申请实施例另一阴极极片的示意图。
其中：
1-电芯；
10-阳极极片；
11-阳极集流体；
12-阳极极耳；
13-阳极活性物质；
20-阴极极片；
21-阴极集流体；
22-阴极极耳；
23-阴极活性物质；
30-绝缘层；
40-隔膜。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
本申请实施例涉及一种多极耳的阳极极片10，包括阳极集流体11和多个阳极极耳12，多个阳极极耳12沿阳极极片10的宽度方向从阳极集流体11突出，突出部分即为极耳。阳极集流体11的表面涂覆有阳极活性物质13，为了防止裁切过程中阴极集流体21产生的毛刺或隔离膜收缩，而导致短路，本申请在阳极极片10的表面上设置绝缘层30，在阳极极片10的宽度方向上，绝缘层30沿阳极极片10的至少一个侧边设置，绝缘层30与阳极活性物质13的涂覆区域重叠。即当阴极极耳22和阳极极耳12设置于电芯1的同侧时，阳极极片10的绝缘层30也与阳极极耳12设置于同侧，如图1所示，当阴极极耳22和阳极极耳12在异侧时，阳极极片10的绝缘层30与阳极极耳12设置于异侧，如图2所示。
在本申请实施例中，绝缘层30可为金属氧化物层或有机物层，其中，金属氧化物可选自氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化镁等，有机物层可选自丙烯酸类，苯乙烯类等。
本申请实施例阳极极片10如图3所示，绝缘层30与多个阳极极耳12位于阳极极片10的同侧，且贯穿于阳极极片10的整个长度，该阳极极片用于阴极极耳22和阳极极耳12在同侧时的电芯的制备。阳极极耳12的表面也覆盖有绝缘层30，且阳极极耳12的头部留有空箔区用于与极耳转接片电连接，即绝缘层30从每个阳极极耳12与极片连接的一侧延伸至每个阳极极耳12的中部。优选的，绝缘层30从阳极极耳12与极片连接的一侧延伸至极耳的1/10～1/2处，优选延伸至极耳的1/10～3/10处。从而可避免阴极极片20在裁切过程中产生的毛刺直接与阳极极片接触而造成短路。
本申请实施例另一阳极极片10如图4所示，绝缘层30与多个阳极极耳12位于阳极极片10的异侧，且贯穿于阳极极片10的整个长度，该阳极极片用于阴极极耳22和阳极极耳12在异侧时的电芯的制备。
本申请实施例中，绝缘层30与阳极活性物质13的涂覆区域相重叠，为了不增加电芯1的厚度，优选的，在阳极极片10的宽度方向上，即附图上的w-w方向，绝缘层30与阳极极活性物质重叠的宽度为阳极集流体11宽度的2～10％，如果绝缘层30宽度过小，则不能完全覆盖阴极极片20的毛刺部分；如果宽度过大，绝缘区将会超过极片边缘活性物质的削薄区，影响极片厚度，进而影响电芯1的能量密度。
本申请实施例中，绝缘层30的厚度为阳极活性物质13厚度的30％～80％，能有效防止短路，且不会造成电芯厚度的增加。
本申请还涉及一种电芯1，含有阳极极片10和阴极极片20，阳极极片10为本申请的阳极极片10；阴极极片20包括阴极集流体21和多个阴极极耳22，多个阴极极耳22从阴极集流体21突出，阴极集流体21的表面涂覆有阴极活性物质23，其卷绕结构示意图如图5(阴极极耳22和阳极极耳12在同侧)或图6(阴极极耳22和阳极极耳12在异侧)所示，其中阴极极片20的示意图如图7所示。
本申请实施例的阴极极片20上也可设置有绝缘层30，从而防止裁切过程中产生的毛刺刺穿隔膜40，进一步提高电芯1的安全性和可靠性。在阴极极片20的宽度方向上，即附图上的w-w方向，绝缘层30沿阴极极片20侧边设置，且绝缘层30与多个阴极极耳22均位于阴极极片20的同侧，绝缘层30与阴极活性物质23的涂覆区域相邻接或至少部分重叠。
本申请电芯1的阴极极片20如图8所示，与本申请的阳极极片10相似，阴极极耳22的表面也覆盖有绝缘层30，绝缘层30也贯穿于阴极极片20的整个长度。且阴极极耳22的头部留有空箔区用于与极耳转接片电连接，绝缘层30与阴极活性物质23的涂覆区域相邻接，即绝缘层30从每个阴极极耳22与极片连接的一侧延伸至每个阴极极耳22的中部。
本申请电芯1的阴极极片20如图9所示，在阴极极耳22上设置绝缘层30，绝缘层30设置于阴极极耳22中部，且绝缘层30与阴极活性物质23的涂覆区域相邻接。绝缘层30与阴极活性物质23的涂覆区域相邻接的一侧为绝缘层30邻接侧，阴极极耳22与阴极集流体21相连的一侧为连接侧，在阴极极片20的宽度方向上，即附图上的w-w方向，绝缘层30邻接侧与阴极连接侧之间的宽度为0～2mm，能有效的减小极耳裁切部位的毛刺，防止短路。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种阳极极片，其特征在于，包括阳极集流体和多个阳极极耳，多个所述阳极极耳沿所述阳极极片的宽度方向从所述阳极集流体突出，所述阳极集流体的表面涂覆有阳极活性物质，所述阳极极片的表面上设置有绝缘层，在所述阳极极片的宽度方向上，所述绝缘层沿所述阳极极片的至少一个侧边设置，所述绝缘层与所述阳极活性物质的涂覆区域至少部分重叠。
2.根据权利要求1所述的阳极极片，其特征在于，所述绝缘层贯穿于所述阳极极片的整个长度。
3.根据权利要求1所述的阳极极片，其特征在于，所述绝缘层与多个所述阳极极耳位于所述阳极极片的同侧，所述阳极极耳的表面也覆盖有所述绝缘层，所述阳极极耳的头部留有空箔区。
4.根据权利要求1所述的阳极极片，其特征在于，所述绝缘层的宽度为所述阳极集流体宽度的2％～10％。
5.根据权利要求1所述的阳极极片，其特征在于，所述绝缘层的厚度为所述阳极活性物质厚度的30％～80％。
6.一种电芯，由阳极极片、阴极极片和隔膜卷绕而成，所述阳极极片为权利要求1～5任一权利要求所述的阳极极片；所述阴极极片包括阴极集流体和多个阴极极耳，多个所述阴极极耳从所述阴极集流体突出，所述阴极集流体的表面涂覆有阴极活性物质。
7.根据权利要求6所述的电芯，其特征在于，所述阴极极片上设置有绝缘层，在所述阴极极片的宽度方向上，所述绝缘层沿所述阴极极片侧边设置，且所述绝缘层与多个所述阴极极耳均位于所述阴极极片的同侧，所述绝缘层与所述阴极活性物质的涂覆区域相邻接或至少部分重叠。
8.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，所述阴极极耳的表面也覆盖有所述绝缘层，所述阴极极耳的头部留有空箔区。
9.根据权利要求6所述的电芯，其特征在于，所述阴极极耳上设置有绝缘层，且所述阴极极耳的头部留有空箔区，所述绝缘层与所述阴极活性物质的涂覆区域相邻接或至少部分重叠。
10.根据权利要求9所述的电芯，其特征在于，所述绝缘层与所述阴极活性物质的涂覆区域相邻接的一侧为绝缘层邻接侧，所述阴极极耳与所述阴极集流体相连的一侧为连接侧，在所述阴极极片的宽度方向上，所述邻接侧与所述连接侧之间的宽度为0～2mm。
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