CN206250289U - 集流体、极片及二次电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种集流体、极片及二次电池，所述集流体至少在厚度方向的一个表面上形成有：压花部，压花部分布有多个压花，各压花的周缘沿集流体的厚度方向从集流体的表面向集流体的内部延伸并在周缘处形成沿集流体的厚度方向延伸的凹槽。在集流体的表面形成有压花部以及凹槽，在二次电池进行挤压、穿钉安全测试时，集流体能够倾向于沿着压花部的周缘处的凹槽断开，凹槽的断层将会相对整齐，从而减少集流体在不规则破裂过程中产生的毛刺。
Description
技术领域
本实用新型涉及到二次电池的制造技术，尤其涉及一种集流体、极片及二次电池。
背景技术
二次电池(例如锂离子电池)通常需要进行挤压、穿钉安全测试。在挤压测试时，二次电池的电芯因来自外部的挤压而严重变形，进而造成电芯的极片拉伸而出现破损(包括断裂)，破损的集流体会在破损处产生金属毛刺。在穿钉测试时，测试的钉子会刺穿极片，被刺穿的极片的集流体在刺穿部位产生金属毛刺。当这些金属毛刺刺破隔离膜而与相邻的极片接触时，就会造成电芯短路，引发电芯起火或爆炸。
尤其是在穿钉过程中，由于很难避免金属毛刺的产生，使得电芯很难通过该项测试。目前常用的解决穿钉失效的方法有在极片的集流体与活性材料涂层之间底涂材料(例如PTC(正温度系数)材料(适用于负极极片)或者LFP材料(适用于正极极片))以减小短路电流；或者在隔离膜上进行陶瓷层的处理以避免金属刺穿隔膜。
集流体上涂覆PTC材料与LFP材料以及在隔离膜上进行陶瓷层的处理都会对电芯的电性能造成较为严重的影响，减少电芯的使用寿命。
实用新型内容
鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种集流体、极片以及二次电池，在二次电池进行挤压、穿钉安全测试时能够减少集流体在不规则破裂过程中产生的毛刺。
为了实现上述目的，在第一方面，本实用新型提供了一种集流体，所述集流体至少在厚度方向的一个表面上形成有：压花部，压花部分布有多个压花，各压花的周缘沿集流体的厚度方向从集流体的表面向集流体的内部延伸并在周缘处形成沿集流体的厚度方向延伸的凹槽。
在第二方面，本实用新型提供了一种极片，其具有集流体和涂布在集流体表面上的活性物质层，其中集流体为根据本实用新型第一方面所述的集流体。
在第三方面，本实用新型提供了一种二次电池，其包括：正极极片；负极极片；隔离膜，间隔在正极极片和负极极片之间；其中正极极片和/或负极极片为根据本实用新型第二方面所述的极片，在二次电池挤压、穿钉安全测试时，所述集流体在压花的周缘处的凹槽断开，以减少集流体在不规则破裂过程中产生的毛刺。
本实用新型的有益效果如下：
在根据本实用新型的集流体、极片及二次电池中，在集流体的表面形成有压花部以及凹槽，在二次电池进行挤压、穿钉安全测试时，集流体能够倾向于沿着压花部的周缘处的凹槽断开，凹槽的断层将会相对整齐，从而减少集流体在不规则破裂过程中产生的毛刺。
附图说明
图1为根据本实用新型的集流体的立体图；
图2为图1的局部放大的立体图；
图3为图1的俯视图；
图4为图1的局部主视图。
其中，附图标记说明如下：
1 压花部 S 表面
11 压花 h 深度
2 凹槽 H 厚度
具体实施方式
下面参照附图来详细说明本实用新型的集流体、极片及二次电池。
首先说明根据本实用新型第一方面的集流体。
参照图1至图4，在根据本实用新型第一方面的集流体中，集流体至少在厚度方向的一个表面S上形成有压花部1，压花部1分布有多个压花11，各压花11的周缘沿集流体的厚度方向从集流体的表面S向集流体的内部延伸并在周缘处形成沿集流体的厚度方向延伸的凹槽2。
在集流体的表面S形成有压花部11以及凹槽2，在用于后面所述的二次电池进行挤压、穿钉安全测试时，集流体能够倾向于沿着压花部11的周缘处的凹槽2断开，凹槽2的断层将会相对整齐，从而减少集流体在不规则破裂过程中产生的毛刺。
如图1所示，压花部1遍布整个集流体的至少一个表面S。在根据本实用新型第一方面的集流体中，参照图4，压花11的周缘处的凹槽2的深度h为集流体的厚度H的20％-50％。由于压花11的周缘处的凹槽2的深度h只是集流体的厚度H的20％-50％，因此集流体的拉伸强度下降的幅度不会太大。进一步地，压花11的周缘处的凹槽2的深度h为集流体的厚度H的30％-40％。当然，基于压花11的周缘处的凹槽2的深度h与集流体的厚度H之间的关系，可以在集流体的仅一个表面S设置压花部1；当然也可以在集流体的两个表面S上均设置压花部1，但是要保证集流体并未有在其厚度H上被完全贯通的部分，具体地，集流体的一个表面S上的压花11的周缘处的凹槽2与集流体的另一个表面S上的压花11的周缘处的凹槽2不会形成沿集流体的厚度H完全贯通集流体的贯通槽。
如图1至图3所示，各压花11的截面形状为多边形。优选地，多边形为等边六边形或等边三角形。当然不限于此，还可以采用其他形状的多边形。
集流体上的压花11可经由轧压形成。
集流体适用于正极集流体和/或负极集流体。正极集流体可为铝箔或铜箔。负极集流体可为铜箔。正极集流体和负极集流体的具体材料可以依据后述的二次电池来确定。
其次说明根据本实用新型第二方面的极片。
根据本实用新型第二方面的极片(未示出)具有集流体和涂布在集流体表面S上的活性物质层，其中集流体为根据本实用新型第一方面所述的集流体。
同样地，极片适用于正极极片和/或负极极片。
同样地，在用于后面所述的二次电池进行挤压、穿钉安全测试时，极片中的集流体能够倾向于沿着压花部11的周缘处的凹槽2断开，凹槽2的断层将会相对整齐，从而减少集流体在不规则破裂过程中产生的毛刺。
最后说明根据本实用新型第三方面的二次电池。
根据本实用新型的二次电池(未示出)包括：正极极片；负极极片；隔离膜，间隔在正极极片和负极极片之间；其中，正极极片和/或负极极片采用本实用新型第二方面所述的极片，二次电池挤压、穿钉安全测试时，所述集流体在压花11的周缘处的凹槽2断开，以减少集流体在不规则破裂过程中产生的毛刺。
根据本实用新型第三方面的二次电池可为锂离子电池、钠离子电池或锌离子电池。
Claims (9)
1.一种集流体，其特征在于，集流体至少在厚度方向的一个表面(S)上形成有：
压花部(1)，压花部(1)分布有多个压花(11)，各压花(11)的周缘沿集流体的厚度方向从集流体的表面(S)向集流体的内部延伸并在周缘处形成沿集流体的厚度方向延伸的凹槽(2)。
2.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，压花部(1)遍布整个集流体的至少一个表面(S)。
3.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，压花(11)的周缘处的凹槽(2)的深度(h)为集流体的厚度(H)的20％-50％。
4.根据权利要求3所述的集流体，其特征在于，压花(11)的周缘处的凹槽(2)的深度(h)为集流体的厚度(H)的30％-40％。
5.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，各压花(11)的截面形状为多边形。
6.根据权利要求5所述的集流体，其特征在于，多边形为等边六边形或等边三角形。
7.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，集流体上的压花(11)经由轧压形成。
8.一种极片，具有集流体和涂布在集流体表面(S)上的活性物质层，其特征在于，集流体为权利要求1-7中任一项所述的集流体。
9.一种二次电池，包括：
正极极片；
负极极片；
隔离膜，间隔在正极极片和负极极片之间；
其特征在于，正极极片和/或负极极片采用权利要求8所述的极片；
其中，二次电池挤压、穿钉安全测试时，所述集流体在压花(11)的周缘处的凹槽(2)断开，以减少集流体在不规则破裂过程中产生的毛刺。
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| CN201621303775.7U CN206250289U (zh) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 集流体、极片及二次电池 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN109962244A (zh) * | 2017-12-25 | 2019-07-02 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 集流体、电芯、电池 |
| CN112599780A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-02 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种锂浆料电池集流体表面改性处理的方法 |
| CN115498136A (zh) * | 2022-10-24 | 2022-12-20 | 江苏正力新能电池技术有限公司 | 一种极片、极片的制备方法、电芯及二次电池 |
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| CN109962244B (zh) * | 2017-12-25 | 2021-09-21 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 集流体、电芯、电池 |
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