CN211578910U - 一种超薄电池的极片结构及超薄电池 - Google Patents
一种超薄电池的极片结构及超薄电池 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种超薄电池的极片结构，包括集流体、柔性绝缘层、活性物质层和热熔胶层，所述柔性绝缘层设置于所述集流体A面，所述活性物质层设置于所述集流体B面的中心区域，所述柔性绝缘层设置于所述集流体B面的边缘区域。另外，本实用新型还涉及一种超薄电池，包括正极极片、负极极片以及设置于所述正极极片和所述负极极片之间的隔膜，所述正极极片和所述负极极片均采用本实用新型所述的极片结构。相比于现有技术，本实用新型厚度小，柔性好，可用于超薄型电子设备上。
Description
技术领域
本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种超薄电池的极片结构及超薄电池。
背景技术
软包锂离子电池在实际生活中的应用越来越广泛，特别是在智能穿戴方面，更趋向小型化、便携化、超薄化方向发展。因此，对超薄电池的需求也越来越大，而目前传统工艺制造出来的电池的厚度在毫米级别以上，限制了其在超薄、超微型电子设备上的应用。
常规的卷绕和叠片等工艺不能适应在某些领域的特殊应用，技术发展受到一定的瓶颈制约。传统的锂离子电池的电芯的制作通常是正极，隔膜，负极，隔膜通过卷绕或叠片方式制得，同时正负极片的正反面都涂覆有活性物质且焊接了极耳，最后在外层还要包装一层厚的铝塑膜。故其电芯的厚度会比较大，难以达到低于微米级别的厚度，无法实现在超薄型电子设备上的使用。
因此，确有开发一种超薄电池的极片结构来满足当前市场的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种超薄电池的极片结构，厚度小，柔性好，可用于超薄型电子设备上。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种超薄电池的极片结构，包括集流体、柔性绝缘层、活性物质层和热熔胶层，所述柔性绝缘层设置于所述集流体A面，所述活性物质层设置于所述集流体B面的中心区域，所述柔性绝缘层设置于所述集流体B面的边缘区域。
需要说明的是，柔性绝缘层相当于是传统电池中的铝塑膜，不仅对电池起到一个绝缘保护作用，而且具有一定的柔性，能改善电池的柔韧性。而热熔胶层则是起到熔合密封作用。优选的，柔性绝缘层为尼龙层，热熔胶层为PP胶层。
作为本实用新型所述的超薄电池的极片结构的一种改进，所述集流体A面的任一边缘设置有空箔区。空箔区相当于极耳，实现集流体与用电设备的连接。
作为本实用新型所述的超薄电池的极片结构的一种改进，所述集流体的厚度为10～50μm。
作为本实用新型所述的超薄电池的极片结构的一种改进，所述柔性绝缘层的厚度为20～40μm。柔性绝缘层的厚度过薄，起不到很好的增强柔性和绝缘性的作用；柔性绝缘层的厚度过厚，则会影响电池的整体厚度，降低电池的能量密度。
作为本实用新型所述的超薄电池的极片结构的一种改进，所述热熔胶层的厚度为30～40μm，所述热熔胶层的宽度为2～5mm。热熔胶层的厚度过薄，熔合密封效果差；热熔胶层的厚度过厚，会增加电池的整体厚度，降低电池的能量密度。同样地，热熔胶层的宽度过小，熔合密封效果差；热熔胶层的宽度过大，会降低电池的能量密度。
作为本实用新型所述的超薄电池的极片结构的一种改进，当极片为正极极片时，所述集流体为铝箔；当极片为负极极片时，所述集流体为铜箔。
本实用新型的目的之二在于：提供一种超薄电池，包括正极极片、负极极片以及设置于所述正极极片和所述负极极片之间的隔膜，所述正极极片和所述负极极片均采用说明书前文任一段所述的极片结构。
作为本实用新型所述的超薄电池的一种改进，所述正极极片的空箔区与所述负极极片的空箔区设置于电池的同一端，或者所述正极极片的空箔区与所述负极极片的空箔区设置于电池相对的两端。
作为本实用新型所述的超薄电池的一种改进，所述正极极片的活性物质层与所述负极极片的活性物质层均朝向所述隔膜设置。正极极片的活性物质层的长度小于隔膜的长度，隔膜的长度大于负极极片的活性物质层的长度；正极极片的活性物质层的宽度小于隔膜的宽度，隔膜的宽度大于负极极片的活性物质层的宽度；负极极片的活性物质的长度大于正极极片活性物质的长度，负极极片的活性物质的宽度大于正极极片活性物质的宽度。
作为本实用新型所述的超薄电池的一种改进，所述正极极片的热熔胶层与所述负极极片的热熔胶层相对设置。正极极片和负极极片的热熔胶层相对设置，通过加压熔合实现密封封装。
相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用具有柔性绝缘层和热熔胶层的极片结构，其中，柔性绝缘层能起到绝缘保护且增强柔韧性的作用，而热熔胶层则能起到熔合密封作用，如此设置，不需要使用外包装铝塑膜对电池进行包装，节省了材料，同时可大幅降低电池的厚度，达到超薄电池的生产，提升了电池的容量。
附图说明
图1是实施例1中正极极片的剖视图。
图2是实施例2中负极极片的剖视图。
图3是实施例3中正极极片的剖视图。
图4是实施例4中负极极片的剖视图。
图5是实施例5中超薄电池的剖视图。
图6是实施例6中超薄电池的剖视图。
图7是实施例7中超薄电池的剖视图。
其中：1-铝箔，2-柔性绝缘层，3-正极活性物质层，4-热熔胶层，5-铜箔，6-负极活性物质层，7-空箔区，100-正极极片，200-负极极片，300-隔膜。
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。
实施例1
如图1所示，一种超薄电池的正极极片结构，包括铝箔1、柔性绝缘层2、正极活性物质层3和热熔胶层4，柔性绝缘层2设置于铝箔1的A面，正极活性物质层3设置于铝箔1的B面的中心区域，柔性绝缘层2设置于铝箔1的B面的边缘区域。铝箔1的厚度为10～50μm。柔性绝缘层2的厚度为20～40μm。热熔胶层4的厚度为30～40μm，热熔胶层4的宽度为2～5mm。
实施例2
如图2所示，一种超薄电池的负极极片结构，包括铜箔5、柔性绝缘层2、负极活性物质层6和热熔胶层4，柔性绝缘层2设置于铜箔5的A面，且铜箔5的A面设置有空箔区，负极活性物质层6设置于铜箔5的B面的中心区域，柔性绝缘层2设置于铜箔5的B面的边缘区域。铜箔5的厚度为10～50μm。柔性绝缘层2的厚度为20～40μm。热熔胶层4的厚度为30～40μm，热熔胶层4的宽度为2～5mm。
实施例3
如图3所示，本实施例与实施例1不同的是：铝箔1的A面的任一边缘设置有空箔区7。
其余同实施例1，这里不再赘述。
实施例4
如图4所示，本实施例与实施例2不同的是：铜箔5的A面的任一边缘设置有空箔区7。
其余同实施例2，这里不再赘述。
实施例5
如图5所示，一种超薄电池，包括正极极片100、负极极片200以及设置于正极极片100和负极极片200之间的隔膜300，正极极片100和负极极片200分别采用实施例1和实施例2的极片结构。正极极片100的正极活性物质层3与负极极片200的负极活性物质层6均朝向隔300设置。正极极片100的热熔胶层4与负极极片200的热熔胶层4相对设置。
超薄电池的制备过程中，通过热压，使得正极极片100的热熔胶层4与负极极片200的热熔胶层4熔合在一起，实现电池的封装。
实施例6
如图6所示，一种超薄电池，包括正极极片100、负极极片200以及设置于正极极片100和负极极片200之间的隔膜300，正极极片100和负极极片200分别采用实施例3和实施例4的极片结构。正极极片100的空箔区7与负极极片200的空箔区7设置于电池的同一端。正极极片100的正极活性物质层3与负极极片200的负极活性物质层6均朝向隔膜300设置。正极极片100的热熔胶层4与负极极片200的热熔胶层4相对设置。
超薄电池的制备过程中，通过热压，使得正极极片100的热熔胶层4与负极极片200的热熔胶层4熔合在一起，实现电池的封装。正极极片100的空箔区7相当于正极极耳，负极极片200的空箔区7相当于负极极耳。
实施例7
如图7所示，一种超薄电池，包括正极极片100、负极极片200以及设置于正极极片100和负极极片200之间的隔膜300，正极极片100和负极极片200分别采用实施例3和实施例4的极片结构。正极极片100的空箔区7与负极极片200的空箔区7设置于电池相对的两端。正极极片100的正极活性物质层3与负极极片200的负极活性物质层6均朝向隔膜300设置。正极极100的热熔胶层4与负极极片200的热熔胶层4相对设置。
超薄电池的制备过程中，通过热压，使得正极极片100的热熔胶层4与负极极片200的热熔胶层4熔合在一起，实现电池的封装。正极极片100的空箔区7相当于正极极耳，负极极片200的空箔区7相当于负极极耳。
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 (10)
1.一种超薄电池的极片结构，其特征在于：包括集流体、柔性绝缘层、活性物质层和热熔胶层，所述柔性绝缘层设置于所述集流体A面，所述活性物质层设置于所述集流体B面的中心区域，所述柔性绝缘层设置于所述集流体B面的边缘区域。
2.根据权利要求1所述的超薄电池的极片结构，其特征在于：所述集流体A面的任一边缘设置有空箔区。
3.根据权利要求1所述的超薄电池的极片结构，其特征在于：所述集流体的厚度为10～50μm。
4.根据权利要求1所述的超薄电池的极片结构，其特征在于：所述柔性绝缘层的厚度为20～40μm。
5.根据权利要求1所述的超薄电池的极片结构，其特征在于：所述热熔胶层的厚度为30～40μm，所述热熔胶层的宽度为2～5mm。
6.根据权利要求1所述的超薄电池的极片结构，其特征在于：当极片为正极极片时，所述集流体为铝箔；当极片为负极极片时，所述集流体为铜箔。
7.一种超薄电池，其特征在于：包括正极极片、负极极片以及设置于所述正极极片和所述负极极片之间的隔膜，所述正极极片和所述负极极片均采用权利要求1～6任一项所述的极片结构。
8.根据权利要求7所述的超薄电池，其特征在于：所述正极极片的空箔区与所述负极极片的空箔区设置于电池的同一端，或者所述正极极片的空箔区与所述负极极片的空箔区设置于电池相对的两端。
9.根据权利要求7所述的超薄电池，其特征在于：所述正极极片的活性物质层与所述负极极片的活性物质层均朝向所述隔膜设置。
10.根据权利要求7所述的超薄电池，其特征在于：所述正极极片的热熔胶层与所述负极极片的热熔胶层相对设置。
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|---|---|---|---|---|
| CN113178543A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-07-27 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 负极片及锂离子电池 |
| CN118054020A (zh) * | 2024-04-09 | 2024-05-17 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 极片、电池单体、电池、用电装置和制造方法 |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Pole piece structure of ultra-thin battery and ultra-thin battery Effective date of registration: 20210729 Granted publication date: 20200925 Pledgee: Bank of Changsha Co.,Ltd. Zhuzhou branch Pledgor: HUNAN LIFANG NEW ENERGY SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021980007086 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230208 Granted publication date: 20200925 Pledgee: Bank of Changsha Co.,Ltd. Zhuzhou branch Pledgor: HUNAN LIFANG NEW ENERGY SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021980007086 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Pole structure and ultra-thin battery of an ultra-thin battery Effective date of registration: 20230829 Granted publication date: 20200925 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Zhuzhou branch Pledgor: HUNAN LIFANG NEW ENERGY SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980054119 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |