CN214254465U - 一种锂离子电池用极片及锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锂离子电池用极片及锂离子电池，包括集流体、活性物质层和保护胶；集流体设置有空箔区，空箔区焊接有极耳；活性物质层涂覆在集流体的表面，且设置有至少一个第一保护胶槽；第一保护胶槽与极耳设置在集流体的同一侧；保护胶包括第一保护胶，第一保护胶嵌于第一保护胶槽。相比于现有技术，本实用新型提供的极片，将保护胶纸设置于保护胶槽内，而该保护胶槽是嵌于活性物质层中，通过清除部分活性物质层进而得到保护胶槽，如此可大大降低保护胶凸出的厚度，避免了隔膜因胶纸的厚度凸起而形成的搭桥模式，有效降低了锂离子在此处传导的界面路径，降低了阻抗，避免了气泡、孔隙等界面不良现象的产生而导致电池充电析锂的问题。

Description

一种锂离子电池用极片及锂离子电池

技术领域

本实用新型涉及锂电池领域，具体涉及一种锂离子电池用极片及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池因具有能量密度大、自放电小、工作温度范围宽、没有环境污染等优点，被广泛应用于各种数码产品和移动设备上。而随着生活节奏不断加快，人们希望电子产品能够在更短、更瞬息的时间内完成充电，增加使用的频率，实现对移动通信设备更好的使用体验，因此对电池的快充性能提出了更高的要求。而在电池快充技术中，解决极片间界面阻抗尤其重要。

商业化卷绕式锂离子电池卷芯由阳极片和阴极片采用隔膜隔离，通过卷绕的方式组合而成，阴、阳极极耳居于极片中间位置的设计有利于降低电池的阻抗，而这种设计需要在极耳焊接处的阴、阳极片上贴保护胶纸，并在极性相反的极片上贴二重保护胶纸，但此种结构的设计，特别是极耳在同层时候，极耳处的保护胶纸与二重保护胶纸的间距小，因保护胶自身的厚度导致极片凸起，卷绕后与隔膜形成搭桥模式，导致锂离子在此处传导界面路径变长，阻抗增加，并且容易引起气泡、孔隙等界面不良现象，引发电池充电析锂。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

实用新型内容

本实用新型的一目的在于：提供一种锂离子电池用极片，以解决目前极耳中置后因保护胶的厚度而导致极片凸起的问题，通过本极片的采用，电池卷绕后不会和隔膜形成搭桥模式，从而避免了锂离子在此处传导界面路径变长，阻抗增加，并且容易引起气泡、孔隙等界面不良现象，进而引发电池充电析锂的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种锂离子电池用极片，包括：

集流体，设置有空箔区，所述空箔区焊接有极耳；

活性物质层，涂覆在所述集流体的至少一表面，且设置有至少一个第一保护胶槽；所述第一保护胶槽与所述极耳设置在所述集流体的同一侧；

保护胶，嵌于所述第一保护胶槽。

优选的，所述活性物质层设置有两个第一保护胶槽，所述保护胶包括第一保护胶和第二保护胶，所述第一保护胶嵌于其中一所述第一保护胶槽，所述第二保护胶嵌于另一所述第一保护胶槽；其中，所述第一保护胶或者所述第二保护胶粘贴于所述极耳。

优选的，用于粘贴所述极耳的所述第一保护胶或所述第二保护胶，其上的第一保护胶槽的长度大于所述空箔区的长度。

优选的，所述第一保护胶槽的槽深为所述第一保护胶或所述第二保护胶厚度的1/4～2倍。

优选的，所述第一保护胶槽的槽深与所述第一保护胶或与所述第二保护胶的厚度相等。

优选的，所述第一保护胶槽采用激光清洗所述活性物质层得到。

优选的，所述活性物质层还设置有至少一个第二保护胶槽，所述第二保护胶槽设置在所述第一保护胶槽相对侧；所述保护胶还包括第三保护胶，所述第三保护胶嵌于所述第二保护胶槽。

优选的，所述活性物质层设置有两个第二保护胶槽，所述保护胶还包括第四保护胶，所述第四保护胶嵌于另一个所述第二保护胶槽。

本实用新型的另一目的在于，提供一种锂离子电池，包括由正极片、隔膜和负极片制成的电芯，所述正极片和/或所述负极片为上述任一项所述的锂离子电池用极片。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型提供的极片，将保护胶纸设置于保护胶槽内，而该保护胶槽是嵌于活性物质层中，通过清除部分活性物质层进而得到保护胶槽，如此可大大降低保护胶凸出的厚度，即使是保护胶与极耳均在集流体的同一侧，两者之间的间距较小，卷绕后制作成的电池，隔膜也不会因胶纸的厚度凸起，进而形成常规商业化锂电池的搭桥模式，有效降低了锂离子在此处传导的界面路径，降低了阻抗，避免了气泡、孔隙等界面不良现象的产生而导致电池充电析锂的问题。

2)本实用新型的极片，采用激光清洗的方式制备出保护胶槽，将极耳的激光清洗技术应用到保护胶槽的制备中，更加适用于工业化的生产改进，制备的保护胶槽与保护胶相匹配，整体的极片结构厚度均匀，表面平整，极耳以及极片上的保护胶均不会凸起，有效提升了电池的综合性能。

附图说明

图1为常规的极片结构示意图。

图2为常规极片卷绕后的电芯的结构示意图。

图3为图2中A的放大图。

图4为本实用新型极片的结构示意图之一。

图5为本实用新型极片的结构示意图之二。

图6为本实用新型极片卷绕后的电芯的结构示意图。

图7为图6中B的放大图。

图中：1-极片；11-集流体；111-空箔区；12-活性物质层；13-保护胶；131-第一保护胶；132-第二保护胶；133-第三保护胶；134-第四保护胶；14-第一保护胶槽；15-第二保护胶槽；16-极耳；2-隔膜；3-电芯。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型及其有益效果作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

实施例1

如图4～5所示，一种锂离子电池用极片，包括集流体11、活性物质层12和保护胶13；集流体11设置有空箔区111，空箔区111焊接有极耳16；活性物质层12涂覆在集流体11的至少一表面，且设置有至少一个第一保护胶槽14；第一保护胶槽14与极耳16设置在集流体11的同一侧；保护胶13嵌于第一保护胶槽14。其中，该空箔区111设置在集流体11的中部，极耳16中置焊接，如此可有利于降低电池的阻抗。

进一步地，活性物质层12设置有两个第一保护胶槽14，保护胶13包括第一保护胶131和第二保护胶132，第一保护胶131嵌于其中一个第一保护胶槽14，第二保护胶132嵌于另一个第一保护胶槽14；第一保护胶131或者第二保护胶132粘贴于极耳16。

其中，用于粘贴极耳16保护胶13的保护胶13槽可沿空箔区111(即极耳16槽)的两侧边缘进行拓宽清洗，具体的清洗为清除一部分活性物质层12，保留一定厚度的活性物质，优选的清洗后得到的第一保护胶槽14的槽深为保护胶13厚度的1/4～2倍，更优选的，该第一保护胶槽14的槽深与保护胶13的厚度相近，以利于提高极片1界面的平整度。当第一保护胶131粘贴于极耳16上时，则第二保护胶132的设置与另一极片1上的极耳16相对应设置，作为该极耳16的第二重贴胶保护。用于第二保护胶132嵌入的第一保护胶槽14可根据所需清洗的槽深度来清除活性物质层12，同样为清除一部分活性物质层12，保留一定厚度的活性物质，优选的清洗后得到的第一保护胶槽14的槽深为第二保护胶132厚度的1/4～2倍，更优选的，该第一保护胶槽14的槽深与第二保护胶132的厚度相近。第一保护胶131和第二保护胶132均分别嵌入第一保护胶槽14中，更大程度的保证极片1表面的平整性，保证电池卷绕后极片1与隔膜间的界面接触紧密性，以大大减少搭桥模式的产生，提高电池的综合性能。

进一步地，用于粘贴极耳16的第一保护胶131或第二保护胶132，其上的第一保护胶槽14的长度大于空箔区111的长度。即该第一保护胶槽14是层叠在空箔区111上设置，当空箔区111焊接完极耳16后，再在第一保护胶槽14上嵌入保护胶13以覆盖极耳16，放置极耳16焊接产生的毛刺造成微短路。

进一步地，第一保护胶槽14的槽深为第一保护胶131或第二保护胶132厚度的1/4～2倍。优选的，第一保护胶槽14的槽深与第一保护胶131或与第二保护胶132的厚度相等。而第一保护胶槽14的槽宽与保护胶13的宽度相等或略大于保护胶13的宽度。

进一步地，第一保护胶槽14采用激光清洗活性物质层12得到。该激光清洗技术可参见空箔区111的激光清洗技术。

进一步地，活性物质层12还设置有至少一个第二保护胶槽15，第二保护胶槽15设置在第一保护胶槽14相对侧；保护胶13还包括第三保护胶133，第三保护胶133嵌于第二保护胶槽15。优选的，活性物质层12设置有两个第二保护胶槽15，保护胶13还包括第四保护胶134，第四保护胶134嵌于另一个第二保护胶槽15。即是在一极片1中应设置四个保护胶13，其中两个保护胶13粘贴在极耳16的表面及其对应侧面，另外两个保护胶13则是作为另一极耳16的第二重贴胶保护进行设计，粘贴的位置应与另一极耳16相对应。四个保护胶13均嵌入保护胶13槽中设计，以最大程度的降低保护胶13厚度所带来的影响，特别是与极耳16位于同一侧的第一保护胶131和第二保护胶132，因两者位置距离较近，所产生的搭桥模式越加显著，应着重注意第一保护胶槽14的设置，以使得第一保护胶131和第二保护胶132嵌入第一保护胶槽14后，槽深的厚度与保护胶13的厚度相近。

进一步地，设置在极耳16对应面的第三保护胶133或第四保护胶134，其上的第二保护胶槽15的长度大于空箔区111的长度。而第二保护胶槽15的槽深为第三保护胶133或第四保护胶134厚度的1/4～2倍。优选的，第二保护胶槽15的槽深与第三保护胶133或与第四保护胶134的厚度相等，第二保护胶槽15的槽宽与保护胶13的宽度相等或略大于保护胶13的宽度。同样的，第二保护胶槽15也采用激光清洗活性物质层12得到。

其中，上述极片1可为正极片和/或负极片。以下引入具体的极片1结构以进一步清楚说明本极片1的结构：当该极片1为负极片时，空箔区111焊接的极耳16为负极耳，其中，第一保护胶131嵌入第一保护胶槽14并粘贴于负极耳表面，第三保护胶133嵌入第二保护胶槽15并粘贴于与负极耳相对位置的集流体11一侧，第二保护胶132则根据正极耳的位置进行粘贴，同样的，第四保护胶134也是根据正极耳的位置进行粘贴，第二保护胶132嵌入第一保护胶槽14中，第四保护胶134嵌入第二保护胶槽15中。同样的，当该极片1为正极片时，各保护胶13槽和保护胶13的设计参照上述负极片中的设置。在具体的电池实施例方式中，当正极片和负极片均采用本实用新型设计的极片1时，可同时降低正极片与隔膜的间隙以及负极片与隔膜的间隙，因此可同时降低锂离子从正极到隔膜在进入负极的传导路径，从而更进一步降低电池阻抗，提高电池的综合性能。

该极片1的制备方法为：将在集流体11中涂覆活性物质层12，预定好极耳16的焊接位置，采用激光清洗方法清除活性物质层12以得到用于焊接极耳16的空箔区111，沿空箔区111的边缘区域再次清除部分活性物质层12，以得到该极耳16位置的第一保护胶槽14和第二保护胶槽15；同时根据另一极耳16的设定位置采用激光清除的方法清除该极片1上的部分活性物质层12，以得到另一极耳16对应位置的第一保护胶槽14和第二保护胶槽15，完成极片1的制备。其中，对于保护胶13槽上活性物质的清除可不必完全清除活性物质，只需根据保护胶13的厚度清除部分活性物质即可。

实施例2

如图6～7所示，一种锂离子电池，包括由正极片、隔膜2和负极片卷绕制成的电芯3，正极片和/或负极片为实施例1所述的锂离子电池用极片1，卷绕后，电芯3经封装、注液、化成等工艺得到本实施例的锂离子电池。

对比例1

如图1所示，一种锂离子电池用极片，本对比例为常规的极片1，即无保护胶槽的设计，保护胶直接粘贴于极片1表面，完全凸出于极片1表面。

对比例2

如图2～3所示，一种锂离子电池，本对比例的锂离子电池为对比例1中的极片1与隔膜2卷绕制成。

与对比例1～2相比，本实用新型所得到的锂离子电池，其正负极片保护胶附近的界面间隙大大降低，隔膜与负极片或正极片的界面均贴合的非常紧密，大大降低了搭桥模式的产生，显著降低了锂离子的传导路径，降低了电池的阻抗，相比于常规的锂离子电池提高了电池的综合性能。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (9)

1.一种锂离子电池用极片，其特征在于，包括：

集流体(11)，设置有空箔区(111)，所述空箔区(111)焊接有极耳(16)；

活性物质层(12)，涂覆在所述集流体(11)的至少一表面，且设置有至少一个第一保护胶槽(14)；所述第一保护胶槽(14)与所述极耳(16)设置在所述集流体(11)的同一侧；

保护胶(13)，嵌于所述第一保护胶槽(14)。

2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述活性物质层(12)设置有两个第一保护胶槽(14)，所述保护胶(13)包括第一保护胶(131)和第二保护胶(132)，所述第一保护胶(131)嵌于其中一所述第一保护胶槽(14)，所述第二保护胶(132)嵌于另一所述第一保护胶槽(14)；其中，所述第一保护胶(131)或者所述第二保护胶(132)粘贴于所述极耳(16)。

3.根据权利要求2所述的极片，其特征在于，用于粘贴所述极耳(16)的所述第一保护胶(131)或所述第二保护胶(132)，其上的第一保护胶槽(14)的长度大于所述空箔区(111)的长度。

4.根据权利要求2～3任一项所述的极片，其特征在于，所述第一保护胶槽(14)的槽深为所述第一保护胶(131)或所述第二保护胶(132)厚度的1/4～2倍。

5.根据权利要求4所述的极片，其特征在于，所述第一保护胶槽(14)的槽深与所述第一保护胶(131)或与所述第二保护胶(132)的厚度相等。

6.根据权利要求4所述的极片，其特征在于，所述第一保护胶槽(14)采用激光清洗所述活性物质层(12)得到。

7.根据权利要求1～3任一项所述的极片，其特征在于，所述活性物质层(12)还设置有至少一个第二保护胶槽(15)，所述第二保护胶槽(15)设置在所述第一保护胶槽(14)相对侧；所述保护胶(13)还包括第三保护胶(133)，所述第三保护胶(133)嵌于所述第二保护胶槽(15)。

8.根据权利要求7所述的极片，其特征在于，所述活性物质层(12)设置有两个第二保护胶槽(15)，所述保护胶(13)还包括第四保护胶(134)，所述第四保护胶(134)嵌于另一个所述第二保护胶槽(15)。

9.一种锂离子电池，包括由正极片、隔膜(2)和负极片制成的电芯(3)，其特征在于，所述正极片和/或所述负极片为权利要求1～8任一项所述的锂离子电池用极片(1)。

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