CN216389431U - 一种胶纸、电池极片和锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种胶纸、电池极片和锂离子电池，其中，所述胶纸包括：基材、以及平铺于所述基材上的第一胶层；所述第一胶层未完全覆盖所述基材。本申请所提供胶纸，在第一胶层未完全覆盖基材的情况下，基材上未覆盖第一胶层的部分与活性涂膏之间存在间隙，该间隙的存在能对锂离子电池在充放电过程中因活性涂膏膨胀产生的作用力进行释放，降低电解液受上述作用力影响而在胶纸处堆积的概率，降低锂离子电池出现鼓泡或膨胀的概率，提升锂离子电池的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种胶纸、电池极片和锂离子电池。
背景技术
锂离子电池具备能量密度高的优点，被广泛应用于各个领域中。
在锂离子电池的实际应用过程中，锂离子电池在胶纸位置处发生鼓泡或膨胀的概率较高，受鼓泡或膨胀部分的电解液的电化学反应的影响，鼓泡后的锂离子电池存在较大的安全隐患。
发明内容
本申请的目的在于提供一种胶纸、电池极片和锂离子电池，用于解决锂离子电池在胶纸位置处发生鼓泡或膨胀的概率较高的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种胶纸，包括：
基材、以及平铺于所述基材上的第一胶层；所述第一胶层未完全覆盖所述基材。
可选的，所述第一胶层上设置有多个第一通槽，所述多个第一通槽呈阵列设置，所述第一通槽的深度大于0，且小于或等于所述第一胶层的厚度。
可选的，所述第一通槽的宽度大于或等于10微米，且小于或等于100毫米；所述第一通槽的宽度方向和所述第一通槽的延伸方向相互垂直。
可选的，所述基材上铺设有第二胶层，所述第一胶层和所述第二胶层邻接，或者，所述第一胶层和所述第二胶层相离；
所述第一胶层的粘度大于所述第二胶层的粘度。
可选的，所述第一胶层的粘度大于或等于0.05kgf/mm2，且小于或等于1kgf/mm2；所述第二胶层的粘度大于或等0，且小于或等于0.05kgf/mm2。
可选的，所述第二胶层的数量大于或等于1。
可选的，所述第二胶层的数量大于或等于1。
第二方面，本申请实施例提供一种电池极片，包括集流体、活性涂层、极耳、以及如第一方面所述的胶纸。
可选的，所述活性涂层和所述极耳均设置于所述集流体上；
所述胶纸平铺于所述集流体上，且所述第一胶层与所述活性涂层相邻，和/或，所述胶纸设置于所述极耳上，且所述第一胶层与所述极耳邻接。
第三方面，本申请实施例提供一种锂离子电池，包括隔膜、电解质、包装外壳、正极片、负极片；所述正极片和所述负极片中的至少一种为第二方面所述的电池极片。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
本申请实施例所提供的胶纸、电池极片和锂离子电池，在第一胶层未完全覆盖基材的情况下，基材上未覆盖第一胶层的部分与活性涂膏之间存在间隙，该间隙的存在能对锂离子电池在充放电过程中因活性涂膏膨胀产生的作用力进行释放，降低电解液受上述作用力影响而在胶纸处堆积的概率，降低锂离子电池出现鼓泡或膨胀的概率，提升锂离子电池的安全性。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种胶纸的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的另一种胶纸的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种第一胶层的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的另一种第一胶层的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的又一种第一胶层的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的再一种第一胶层的结构示意图；
图7是本申请实施例提供的一种常规结构的电池极片的结构示意图；
图8是本申请实施例提供的一种极耳中置结构的电池极片的结构示意图；
图9是本申请实施例提供的一种多极耳结构的电池极片的结构示意图；
图10是本申请实施例提供的一种电芯的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种胶纸10的结构示意图，如图1所示，上述胶纸10包括：
基材11、以及平铺于所述基材11上的第一胶层12；所述第一胶层12未完全覆盖所述基材11。
如上所述，在第一胶层12未完全覆盖基材11的情况下，基材11上未覆盖第一胶层12的部分与活性涂膏15之间存在间隙，该间隙的存在能对锂离子电池在充放电过程中因活性涂膏15膨胀产生的作用力进行释放，降低电解液受上述作用力影响而在胶纸10处堆积的概率，降低锂离子电池出现鼓泡或膨胀的概率，提升锂离子电池的安全性，并减缓锂离子电池在循环充放电过程中的能量耗损速率(在上述作用力被部分或全部释放的情况下，胶纸10受上述作用力影响产生位置偏移的概率降低，活性涂膏15受胶纸10牵引而出现裂损的概率降低)。
需要说明的是，所述第一胶层12仅位于所述基材11的一侧，举例来说，设定所述基材11包括相背设置的第一面和第二面，则所述第一胶层12仅位于所述基材11的第一面上，或者，所述第一胶层12仅位于所述基材11的第二面上。
所述第一胶层12的面积和所述基材11的面积满足：
0.01≤b/a≤0.99；
其中，b为所述第一胶层12的面积，a为所述基材11的面积，参见前述示例，在第一胶层12位于基材11的第一面上的情况下，基材11的面积可理解为基材11的第一面的面积；在第一胶层12位于基材11的第二面上的情况下，基材11的面积可理解为基材11的第二面的面积。
实际中，所述胶纸10可以应用于极片的终止部位，以完成对极片上涂膏15的限位；所述胶纸10也可以用应用于极片上用于放置极耳50的部位，以辅助完成对极片上极耳50的放置，所述胶纸10还可以应用于隔膜40的封边部位，以辅助完成对隔膜40的封边操作。示例性的，在胶纸10应用于极片的终止部位的情况下，通过胶纸10对极片的活性涂膏15的边缘部分进行包覆，以达到限位活性涂膏15的边缘部分的目的，此时，活性涂膏15的边缘部位与所述胶纸10的第一胶层12邻接。
上述基材11包括天然橡胶，丁苯橡胶，聚异丁烯橡胶，丁基橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺中的至少一种。
上述第一胶层12包括亚克力材料和橡胶材料中的至少一种。
可选的，所述第一胶层12上设置有多个第一通槽，所述多个第一通槽呈阵列设置，所述第一通槽的深度大于0，且小于或等于所述第一胶层12的厚度。
如上所述，利用第一通槽的设置，来进一步释放锂离子电池在充放电过程中因活性涂膏15膨胀产生的作用力，降低电解液受上述作用力影响而在胶纸10处堆积的概率，降低锂离子电池出现鼓泡或膨胀的概率，提升锂离子电池的安全性，并减缓锂离子电池在循环充放电过程中的能量耗损速率。
其中，阵列设置的多个第一通槽的设置，则是在不影响第一胶层12的粘结效果的前提下，提升第一通槽在第一胶层12中的空间占比，为后续活性涂膏15膨胀产生的作用力预留更大的释放空间，更进一步地降低锂离子电池出现鼓泡或膨胀的概率，提升锂离子电池的安全性。
示例性的，如图3所示，位于第一胶层12上的多个第一通槽均呈横向设置，且相邻的两个第一通槽之间的间距保持一致；如图4所示，位于第一胶层12上的多个第一通槽均呈纵向设置，且相邻的两个第一通槽之间的间距保持一致；如图5所示，多个第一通槽均呈倾斜设置，且相邻的两个第一通槽之间的间距保持一致；如图6所示，位于第一胶层12上的多个第一通槽均呈波浪形。实际应用过程中，除了上述示例所示出的设置方式外，也可以基于实际需求对多个第一通槽的设置方式进行适应性调整，如网格状设置、十字形设置、T字形设置等，本申请实施例对此并不加以限定。
第一通槽的深度方向与第一胶层12的厚度方向相同，设置所述第一通槽的深度大于0，且小于或等于所述第一胶层12的厚度，是为了使第一通槽的深度设置能基于实际需求进行适应性调整，以进一步提升第一通槽的适用性。
可选的，所述第一通槽的宽度大于或等于10微米，且小于或等于100毫米；所述第一通槽的宽度方向和所述第一通槽的延伸方向相互垂直。
如上所述，将第一通槽的宽度限制在10微米至100毫米之间，能在保障第一胶层12的粘结性能的前提下，使第一通槽的宽度能基于实际需求进行适应性调整，以适配复杂场景下的第一通槽的设置需求。
可选的，所述基材11上铺设有第二胶层13，所述第一胶层12和所述第二胶层13邻接，或者，所述第一胶层12和所述第二胶层13相离；
所述第一胶层12的粘度大于所述第二胶层13的粘度。
如图2所示，通过粘度小于第一胶层12的第二胶层13的设置，对基材11上未覆盖第一胶层12的部分进行盖覆，以确保胶纸10在粘结时能拥有较好的粘结效果。需要说明的是，在第一胶层12和第二胶层13邻接的情况下，第一胶层12的面积和第二胶层13的面积之和等于基材11的面积。
参见前述示例，在胶纸10应用于极片的终止部位的情况下，通过胶纸10对极片的活性涂膏15的边缘部分进行包覆，以达到限位活性涂膏15的边缘部分的目的，此时，活性涂膏15的边缘部位与所述胶纸10的第一胶层12邻接，所述胶纸10的第二胶层13粘结于所述活性涂膏15的外表面，在锂离子电池的充放电过程中，受活性涂膏15膨胀所产生的作用力的影响，粘度较低的第二胶层13会出现部分或完全脱离胶纸10的基材11的情况，部分或全部脱离后的第二胶层13能使上述作用力得到释放，并形成供电解液流通的通道(部分或全部脱离后的第二胶层13会使胶纸10的基材11与活性涂膏15之间出现空隙，这部分空隙能用于释放上述作用力，并形成供电解液流通的通道)，避免电解液在胶纸10附近聚集的情况，降低锂离子电池出现鼓泡或膨胀的概率，提升锂离子电池的安全性。
可选的，所述第一胶层12的粘度大于或等于0.05kgf/mm2，且小于或等于1kgf/mm2；所述第二胶层13的粘度大于或等0，且小于或等于0.05kgf/mm2。
如上所述，将第一胶层12的粘度限制在0.05kgf/mm2至1kgf/mm2之间，能在确保第一胶层12能用较好的粘结效果的前提下，尽可能降低胶纸10的制造成本(胶层粘度的提升会导致胶纸10的制造成本的增加)；将第二胶层13的粘度限制在0至0.05kgf/mm2之间，是为了确保第二胶层13能前述作用力影响下顺利脱离胶纸10的基材11，以达到释放前述作用力的目的。
实际应用中，用户可基于实际需求，在上述数值范围内适应性调整第一胶层12的粘度(0.05kgf/mm2至1kgf/mm2之间)和第二胶层13的粘度(0至0.05kgf/mm2之间)，本申请实施例对此并不加以限定。
可选的，所述第二胶层13的数量大于或等于1。
通过上述设置，在面对复杂环境下的粘结需求时，通过适应性调整第二胶层13的数量和位置，来适配不同情景下的粘结需求，扩展胶纸10的适用场景。
需要说明的是，在第二胶层13的数量为两个或两个以上的情况下，两个或两个以上的第二胶层13在基材11上的涂覆位置可基于实际需求进行适应性调整(如：阵列设置等)，本申请实施例对此并不加以限定。
可选的，所述第一胶层12的数量大于或等于1.
如上所述，实际中，用户能通过适应性调整第一胶层12的数量和位置的方式，来满足不同场景下的粘结需求，扩展胶纸10的使用场景。
需要说明的是，在第一胶层12的数量为两个或两个以上的情况下，两个或两个以上的第一胶层12在基材11上的涂覆位置可基于实际需求进行适应性调整(如：阵列设置等)，本申请实施例对此并不加以限定。
本申请实施例还提供一种电池极片，包括集流体14、活性涂层、极耳50和前述实施例提供的胶纸10。
可选的，所述活性涂层和所述极耳50均设置于所述集流体14上；
所述胶纸10平铺于所述集流体14上，且所述第一胶层12与所述活性涂层相邻，和/或，所述胶纸10设置于所述极耳50上，且所述第一胶层12与所述极耳50邻接。
如上所述，在第一胶层12未完全覆盖基材11的情况下，基材11上未覆盖第一胶层12的部分与活性涂膏15之间存在间隙，该间隙的存在能对锂离子电池在充放电过程中因活性涂膏15膨胀产生的作用力进行释放，降低电解液受上述作用力影响而在胶纸10处堆积的概率，降低锂离子电池出现鼓泡或膨胀的概率，提升锂离子电池的安全性，并减缓锂离子电池在循环充放电过程中的能量耗损速率。
对于常规的电池极片来说(极耳50位于集流体14的一侧)，在所述胶纸10设置于极耳50所在的区域时，如图7所示，胶纸10的第一胶层12覆盖于极耳50表面，以将极耳50固定于集流体14上，此时胶纸10的第一胶层12与活性涂层邻接，胶纸10的基材11与活性涂层表面之间存在空隙，该空隙能对活性涂层膨胀时产生的作用力进行释放。在所述胶纸10设置于活性涂层边缘部分的情况下，胶纸10的第一胶层12覆盖于集流体14上，且与活性涂层的边缘部分邻接(通过邻接的方式，第一胶层12能对活性涂层的边缘部分进行限位，避免活性涂层膨胀时外溢，降低锂离子电池的外观出现变化的概率)。
对于极耳50中置的电池极片来说，在所述胶纸10设置于极耳50所在的区域时，如图8所示，胶纸10的第一胶层12覆盖于极耳50表面，以将极耳50固定于集流体14上，此时胶纸10的第一胶层12与活性涂层邻接，胶纸10的基材11与活性涂层表面之间存在空隙，该空隙能对活性涂层膨胀时产生的作用力进行释放。在所述胶纸10设置于活性涂层边缘部分的情况下，胶纸10的第一胶层12覆盖于集流体14上，且与活性涂层的边缘部分邻接。
如图9所示，对于多极耳50结构的电池极片来说，在在所述胶纸10设置于活性涂层边缘部分的情况下，胶纸10的第一胶层12覆盖于集流体14上，且与活性涂层的边缘部分邻接。
需要说明的是，在所述胶纸10包括第二胶层13的情况下，所述第二胶层13粘结于活性涂层的表面，参见前述常规的电池极片的示例，在所述胶纸10设置于极耳50所在的区域时，胶纸10的第一胶层12粘结于极耳50上，且与活性涂层的边缘部分邻接，以完成极耳50在集流体14上的位置固定，同时对活性涂层进行限位；胶纸10的第二胶层13粘结于活性涂层上，以在活性涂层上膨胀时部分或全部脱离所述胶纸10的基材11，对活性涂层膨胀时产生的作用力进行释放，且第二胶层13脱离后将产生供电解液流通的通道，这也能进一步降低电解液在胶纸10附近堆积的概率。
本申请实施例还提供一种锂离子电池，包括：
隔膜40、电解质、包装外壳、正极片30、负极片20；
所述正极片30和所述负极片20中的至少一种为前述实施例提供的电池极片。
示例性的，上述锂离子电池包括由正极片30、隔膜40、负极片20依次层叠后以卷针为轴，沿同一方向卷绕而成的电芯。
如图10所示，在所述胶纸10用于负极片20的极耳50位置时，利用胶纸10的第一胶层12对负极片20上的负极极耳50进行覆盖，以完成对上述负极极耳50的限位，此时利用胶纸10的基材11与负极极耳50邻近区域的负极活性涂层之间的空隙，来释放负极极耳50邻近区域的负极活性涂层膨胀时产生的作用力。如前所述，对负极极耳50的覆盖可与通过多个胶纸10拼接完成，也可以通过单一胶纸10完成，示例性的，在胶纸10仅包括第一胶层12的情况下，可以通过两个胶纸10的拼接来完成对负极极耳50的覆盖(其中一个胶纸10的第一胶层12覆盖于负极极耳50的一部分，另一个胶纸10的第一胶层12覆盖于负极极耳50的另一部分)。
在胶纸10的应用过程中，可以通过拼接多个胶纸10的方式来对预定粘结位置进行粘结，也可以通过适应性调整单一胶纸10的第一胶层12的数量和/或第二胶层13的数量的方式(如一个第一胶层12的情况、一个第一胶层12与一个第二胶层13的情况、一个第一胶层12与多个第二胶层13的情况、多个第一胶层12的情况、多个第一胶层12与一个第二胶层13的情况、多个第一胶层12与多个第二胶层13的情况等)，来对预定粘结位置进行处理，本申请实施例对此并不加以限定。
上述预定粘结位置包括但不限于负极片20的正极极耳50位置处，负极片20的负极活性涂层的边缘部位、正极片30的负极极耳50位置处、正极片30的正极活性涂层的边缘部位、电芯卷绕位置处、以及隔膜40边缘处。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。
Claims (10)
1.一种胶纸，其特征在于，包括：
基材、以及平铺于所述基材上的第一胶层；所述第一胶层未完全覆盖所述基材。
2.根据权利要求1所述的胶纸，其特征在于，所述第一胶层上设置有多个第一通槽，所述多个第一通槽呈阵列设置，所述第一通槽的深度大于0，且小于或等于所述第一胶层的厚度。
3.根据权利要求2所述的胶纸，其特征在于，所述第一通槽的宽度大于或等于10微米，且小于或等于100毫米；所述第一通槽的宽度方向和所述第一通槽的延伸方向相互垂直。
4.根据权利要求1所述的胶纸，其特征在于，所述基材上铺设有第二胶层，所述第一胶层和所述第二胶层邻接，或者，所述第一胶层和所述第二胶层相离；
所述第一胶层的粘度大于所述第二胶层的粘度。
5.根据权利要求4所述的胶纸，其特征在于，所述第一胶层的粘度大于或等于0.05kgf/mm2，且小于或等于1kgf/mm2；所述第二胶层的粘度大于或等0，且小于或等于0.05kgf/mm2。
6.根据权利要求4所述的胶纸，其特征在于，所述第二胶层的数量大于或等于1。
7.根据权利要求1所述的胶纸，其特征在于，所述第一胶层的数量大于或等于1。
8.一种电池极片，其特征在于，包括集流体、活性涂层、极耳、以及如权利要求1至7中任一项所述的胶纸。
9.根据权利要求8所述的电池极片，其特征在于，所述活性涂层和所述极耳均设置于所述集流体上；
所述胶纸平铺于所述集流体上，且所述第一胶层与所述活性涂层相邻，和/或，所述胶纸设置于所述极耳上，且所述第一胶层与所述极耳邻接。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括隔膜、电解质、包装外壳、正极片、负极片；所述正极片和所述负极片中的至少一种为权利要求8或9所述的电池极片。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |