CN209822778U - 一种锂离子电池极片结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池极片结构，包括一体成型的极片本体和极耳，所述极片本体与所述极耳的连接处形成一弧形倒角，所述极片本体的表面设置有活性物质层，所述极耳在与所述极片本体连接的一端设置有绝缘层。相比于现有技术，本实用新型解决极片结构中极耳弧形倒角的打皱、裂纹问题，提高电芯可靠性和安全性。
Description
技术领域
本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池极片结构。
背景技术
锂离子电池既具有工作电压高、能量密度大、长循环寿命、无记忆效应和无污染等优点，是各类电子产品的主要电源，是绿色环保型无污染的二次电池，符合当今各国能源环保方面的发展需求，在各行各业的使用量正在迅速增加。
锂离子电池的四大关键组成为正极片、负极片、电解液以及隔膜。其中，极片（包括正极片和负极片）在产线上经模切工序切割出极耳，极耳为梯形形状，极耳与极片上活性物质连接拐角处为弧形倒角。极片在产线上经模切、分条、卷绕工序时均会受到一个向前的拉力，而极耳未受到此拉力，所以极片在经过卷棍时，极耳顶端极易出现上翘现象，在弧形倒角中间形成月牙形印痕，极耳两侧弧形倒角受到一个沿月牙形印痕的张力作用，受此张力影响极耳弧形倒角处会出现打皱、裂纹现象。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种锂离子电池极片结构，解决极片结构中极耳弧形倒角的打皱、裂纹问题，提高电芯可靠性和安全性。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种锂离子电池极片结构，包括一体成型的极片本体和极耳，所述极片本体与所述极耳的连接处形成一弧形倒角，所述极片本体的表面设置有活性物质层，所述极耳在与所述极片本体连接的一端设置有绝缘层。
需要说明的是，本实用新型的极片结构是由一整片箔材模切而成的。箔材分设有活性物质涂覆区和未涂覆区，极片本体为活性物质涂覆区，极耳是由未涂覆区模切而成的，极耳与极片本体连接的一端有小部分为活性物质涂覆区。模切后，将液态的绝缘材料经过涂抹或者印刷的方式设于极耳上，然后随极片烘干后在紫外线的照射下硬化形成绝缘层，绝缘层不会影响极片本体的性能。硬化后的绝缘层给极片本体与极耳连接处的弧形倒角提供了一定的强度支撑，使得极片本体在后续的卷绕等工序中经卷棍时可以有效的缓解极耳受到的应力，避免了极耳弧形倒角区域在经过卷棍时出现打皱、裂纹现象。另外，当绝缘层设置于正极极耳时，还能确保正极极耳对应负极片的区域在充放电过程中不出现析锂现象。
作为本实用新型所述的锂离子电池极片结构的一种改进，所述弧形倒角的半径为0.02~0.2mm。优选的，弧形倒角的半径为0.05~0.1mm。弧形倒角的半径过大会降低极耳与极片本体连接处的强度；弧形倒角的半径过小，极耳与极片本体的连接处形成的尖角会刺伤损坏隔膜或者铝塑膜。
作为本实用新型所述的锂离子电池极片结构的一种改进，所述绝缘层的厚度为0.1~2mm。绝缘层的厚度过大会影响锂离子电池的封装性能，绝缘层的厚度过小起不到改善弧形倒角区域出现打皱、裂纹的问题。
作为本实用新型所述的锂离子电池极片结构的一种改进，所述绝缘层的宽度大于或等于所述极耳与所述极片本体连接的一端的宽度。如此设置，确保绝缘层全面覆盖住弧形倒角区域，起到有效的强度支撑作用。
作为本实用新型所述的锂离子电池极片结构的一种改进，所述绝缘层为耐电解液的PET层、PP层、PC层和PVC层中的任意一种。上述材料既能起到绝缘作用，强度大且能耐电解液腐蚀，在改善极片的打皱和裂纹问题的同时，又能确保电池的封装可靠性。
作为本实用新型所述的锂离子电池极片结构的一种改进，所述极耳为矩形结构或者梯形结构。
作为本实用新型所述的锂离子电池极片结构的一种改进，所述极片本体为铝材质，所述极耳为铝材质。正极片通常选用铝材质。
作为本实用新型所述的锂离子电池极片结构的一种改进，所述极片本体为铜材质，所述极耳为铜材质。负极片通常选用铜材质。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供一种锂离子电池极片结构，包括一体成型的极片本体和极耳，所述极片本体与所述极耳的连接处形成一弧形倒角，所述极片本体的表面设置有活性物质层，所述极耳在与所述极片本体连接的一端设置有绝缘层。相比于现有技术，本实用新型解决极片结构中极耳弧形倒角的打皱、裂纹问题，提高电芯可靠性和安全性。
附图说明
图1是模切前极片的结构示意图。
图2是模切后极片的结构示意图。
图3是图2中局部A的放大图。
图4是设置绝缘后极片的结构示意图。
图5是图4中局部B的放大图。
其中：100-活性物质涂覆区，200-未涂覆区，1-极片本体，2-极耳，3-弧形倒角，4-绝缘层。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
如图1~5所示，一种锂离子电池极片结构，包括一体成型的极片本体1和极耳2，极片本体1与极耳2的连接处形成一弧形倒角3，极片本体1的表面设置有活性物质层，极耳2在与极片本体1连接的一端设置有绝缘层4。
进一步地，弧形倒角3的半径为0.02~0.2mm。优选的，弧形倒角3的半径为0.05~0.1mm。弧形倒角3的半径过大会降低极耳2与极片本体1连接处的强度；弧形倒角3的半径过小，极耳2与极片本体1的连接处形成的尖角会刺伤损坏隔膜或者铝塑膜。
进一步地，绝缘层4的厚度为0.1~2mm。绝缘层4的厚度过大会影响锂离子电池的封装性能，绝缘层4的厚度过小起不到改善弧形倒角3区域出现打皱、裂纹的问题。
进一步地，绝缘层4的宽度大于或等于极耳2与极片本体1连接的一端的宽度。如此设置，确保绝缘层4全面覆盖住弧形倒角区域，起到有效的强度支撑作用。
进一步地，绝缘层4为耐电解液的PET层、PP层、PC层和PVC层中的任意一种。上述材料既能起到绝缘作用，强度大且能耐电解液腐蚀，在改善极片的打皱和裂纹问题的同时，又能确保电池的封装可靠性。
进一步地，极耳2为矩形结构或者梯形结构。
进一步地，极片本体1为铝材质，极耳2为铝材质。
进一步地，极片本体1为铜材质，极耳2为铜材质。
本实用实用新型的制备过程是：取一箔材，该箔材设置有活性物质涂覆区100和未涂覆区200，其中，将活性物质涂覆区100作为极片本体1，将未涂覆区200模切成极耳2，由于涂覆工艺和模切工艺的限制，极耳2与极片本体1连接的一端有一小部分是活性物质涂覆区100。另外，模切时，极片本体1与极耳2的连接处形成一弧形倒角3，并再极耳2与极片本体1连接的一端设置绝缘层4，绝缘层4的宽度大于或等于极耳2的宽度。
上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种锂离子电池极片结构，其特征在于：包括一体成型的极片本体和极耳，所述极片本体与所述极耳的连接处形成一弧形倒角，所述极片本体的表面设置有活性物质层，所述极耳在与所述极片本体连接的一端设置有绝缘层。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池极片结构，其特征在于：所述弧形倒角的半径为0.02~0.2mm。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池极片结构，其特征在于：所述弧形倒角的半径为0.05~0.1mm。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池极片结构，其特征在于：所述绝缘层的厚度为0.1~2mm。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池极片结构，其特征在于：所述绝缘层的宽度大于或等于所述极耳与所述极片本体连接的一端的宽度。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池极片结构，其特征在于：所述绝缘层为耐电解液的PET层、PP层、PC层和PVC层中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池极片结构，其特征在于：所述极耳为矩形结构或者梯形结构。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池极片结构，其特征在于：所述极片本体为铝材质，所述极耳为铝材质。
9.根据权利要求1所述的锂离子电池极片结构，其特征在于：所述极片本体为铜材质，所述极耳为铜材质。
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| CN111554877A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-08-18 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种正极片及其制备方法、电芯和锂离子电池 |
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