CN216872207U - 一种电池正极片及含有其的锂电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池正极片及含有其的锂电池，正极片包括集流体，所述集流体包括活性物质涂层以及至少一条渗液缝，所述活性物质涂层设置在所述集流体的两侧端面上，所述渗液缝贯穿所述活性物质涂层，所述渗液缝沿第一方向延伸，电解液能够通过渗液缝快速与集流体进行接触，实现引流，保证电解液的快速浸润，同时，渗液缝的设置，使得电芯在充放电过程中散发的热量能够通过渗液缝快速散发，减少电芯的发热现象，改善了锂电池的性能，降低了电芯的内阻，提升锂电池的充放电能力，实用性强。

Description

一种电池正极片及含有其的锂电池

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体涉及一种电池正极片及含有其的锂电池。

背景技术

锂电池具有电压高、比能量大、安全性能好、可快速充放电等优点，因此被广泛应用于新能源汽车及电子行业等领域，锂电池包括正极片、负极片以及设置在正极片与负极片之间的至少一层隔膜，通过正极片、负极片及隔膜的卷绕形成电芯，电芯在频繁的充放电循环过程中，会产生热量，电解液的浸润效率直接影响电芯的循环寿命以及发热情况，进而影响锂电池的整体寿命。

实用新型内容

为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种电池正极片及含有其的锂电池，提升锂电池的整体性能，延长使用寿命，实用性强。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种电池正极片，包括集流体，所述集流体包括活性物质涂层以及至少一条渗液缝，所述活性物质涂层设置在所述集流体的两侧端面上，所述渗液缝贯穿所述活性物质涂层，所述渗液缝沿第一方向延伸。

本实用新型还提出一种锂电池，包括上述电池正极片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是，通过设置渗液缝，解决了锂电池电芯注液浸润效率低的问题，结构设计巧妙，当向电芯注入电解液时，电解液能够通过渗液缝快速与集流体进行接触，起到引流作用，实现电解液的快速浸润；同时，渗液缝的设置，使得电芯在充放电过程中散发的热量能够通过渗液缝快速散发，减少电芯的发热现象，在将正极片卷制成电芯后，电芯整体的散热效率高，改善了锂电池的性能，通过提升浸润效率及减少发热，能够保证正极片衰减的一致性，减少锂电池在充放电过程中的极化现象，降低了电芯的内阻，进而提升锂电池的充放电能力。

示例性的，所述渗液缝设置在所述集流体的中线处，所述渗液缝的中线与所述集流体的中线重合。将渗液缝设置在集流体的中线处，使得位于电芯中部的电解液浸润效率高，电芯中部存储的电解液多，由于中部容易产生极化现象，如此设置能够保证电芯中部的发热情况减少，改善电芯的性能。

示例性的，所述渗液缝设置在所述集流体的中线处，所述渗液缝以所述集流体的中线为基准轴在第二方向上朝着远离所述集流体的中线的至少一侧分布。如此设置，加工方便，且能够提升电池的充放电能力。

示例性的，所述渗液缝以所述集流体的中线为对称轴对称分布。加工简单方便，且能够提升电池的充放电能力。

示例性的，所述渗液缝设置在所述集流体的中线处，一条所述渗液缝的中线与所述集流体的中线重合，其余的所述渗液缝在第二方向上朝着远离所述中线的至少一侧分布。加工方便，且能够提升电池的充放电能力。

示例性的，所述渗液缝以所述集流体的中线为对称轴对称分布。加工方便，且能够提升电池的充放电能力。

示例性的，所述渗液缝的宽度设置为0～5mm。如此设置，在不浪费集流体空间的前提下，能够提升锂电池整体性能，设计更加合理。

示例性的，还包括至少一个通孔，所述通孔设置在所述集流体设有渗液缝的位置，所述通孔贯穿所述集流体。更进一步的，通孔的直径与所述渗液缝的宽度相同。通过通孔贯穿集流体，电解液能够在通孔之间流通，提升电解液的浸润效率，通孔配合渗液缝，使得浸润效率更加高效，同时提升散热效率。

示例性的，所述通孔沿第一方向分布设置，所述通孔的孔心连线与所述集流体的中线平行或重合。方便加工，设计合理。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例的集流体的俯视图；

图2本实用新型一较佳实施例的集流体的右视图；

图3为本实用新型另一较佳实施例的集流体的俯视图；

图4为本实用新型另一较佳实施例的集流体的俯视图；

图5为本实用新型另一较佳实施例的集流体的剖视图；

图6为图5中通孔的局部放大示意图；

图7为本实用新型一较佳实施例的集流体的部分实施方式示意图。

图中：

100-集流体；101-中线；200-活性物质涂层；300-渗液缝；400-通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如附图1及附图2所示，本实施例中的电池正极片包括集流体100，为便于描述本实施例的技术方案及各组件之间的位置关系，定义沿X轴为第一方向，沿Y轴为第二方向，集流体100在制成电芯时，沿着第一方向进行卷绕，集流体100的两侧端面上涂布有活性物质涂层200，两侧端面指的是集流体100面积较大的两侧表面，更具体地说，两侧端面为附图1中集流体100所呈现的表面以及其相对面，集流体100上设有至少一条渗液缝300，渗液缝300沿着第一方向延伸，更具体地说，渗液缝300贯穿活性物质涂层200设置，集流体100在渗液缝300处未设有活性物质涂层200，通过渗液缝300的设置，能够提升集流体100的电解液浸润效率，改善锂电池的充放电能力以及循环性能，确保锂电池的整体质量以及用户使用体验。

作为本实施例的一个示例，渗液缝300设置为一条，渗液缝300设置在集流体100在第二方向上的中线101处，中线101平分集流体100沿第二方向的侧边，在本实施例中，渗液缝300在第二方向上的中线与集流体100的中线101重合。

正极片在制成卷芯时，通常需要与隔膜以及负极片进行叠加卷绕形成电芯，在叠加过程中，集流体100的一侧端面与隔膜接触，可以理解的，当渗液缝300仅设置为一条时，渗液缝300可位于集流体100靠近隔膜的一侧端面上，并贯穿活性物质涂层200，渗液缝300也可位于集流体100远离隔膜的一侧端面上，并贯穿活性物质涂层200。

如附图3所示，作为本实施例的另一示例，渗液缝300设置为两条及两条以上，渗液缝300集中分布在集流体100靠近中线101的位置，渗液缝300以集流体100的中线101为基准轴，在第二方向上朝着远离中线101的至少一侧方向扩散分布，示例性的，当渗液缝300设置为两条及以上的偶数条时，渗液缝300以中线101为对称轴对称分布。

如附图4所示，作为本实施例的另一示例，渗液缝300设置为两条及两条以上，渗液缝300集中分布在集流体100靠近中线101的位置，靠近中线101处的渗液缝300在第二方向上的中线与集流体100的中线101重合，其余的渗液缝300在第二方向上朝着远离中线101的方向扩散分布，示例性的，当渗液缝300设置为两条及以上的奇数条时，渗液缝300以中线101为对称轴对称分布。

作为本实施例的另一示例，渗液缝300的宽度为0～5mm，可以理解的，渗液缝300的宽度为其在第二方向上的两侧边缘之间的垂直距离，如此设置，防止渗液缝300的宽度过大浪费集流体100的空间，因此在能确保渗液效率的前提下尽可能减小渗液缝300的宽度。

结合附图7，本实施例中的渗液缝300的设置方式不完全列举如下：

如附图7(a)所示，渗液缝300分别贯穿集流体100两侧端面的活性物质涂层200，且集流体100的一侧端面仅设置一条渗液缝300，另一侧端面设置若干条渗液缝300，且朝着远离中线101的一侧延伸；

如附图7(b)所示，渗液缝300分别贯穿集流体100两侧端面的活性物质涂层200，且两侧端面的渗液缝300朝着远离中线101的一侧延伸，且两侧端面的渗液缝300位于中线101在第二方向上的同一侧或不同侧；

如附图7(c)所示，渗液缝300分别贯穿集流体100两侧端面的活性物质涂层200，且集流体100的一侧端面仅设置一条渗液缝300，另一侧端面设置若干缝300，且渗液缝300相对于中线101对称设置；

如附图7(d)所示，渗液缝300分别贯穿集流体100两侧端面的活性物质涂层200，集流体100一侧端面的渗液缝300相对于中线101对称设置，另一侧端面的渗液缝300朝着远离中线101的一侧延伸。

作为本实施例的另一示例，结合附图5和附图6，集流体100包括通孔400，通孔400设置在渗液缝200处，通孔400贯穿集流体100，通孔400设置为至少一个，且通孔400的直径小于或等于渗液缝200的宽度，在电芯注入电解液时，电解液能够快速通过通孔400实现在集流体100两侧的流动，提升电解液浸润效率。

作为本实施例的另一示例，通孔400可沿第一方向分布设置，若干通孔400的孔心连线与第一方向平行，更进一步的，通孔400的孔心连线与集流体100的中线101重合，方便对通孔400进行打孔。

本实用新型还提出一种锂电池，包括上述正极片，该锂电池充放电性能、循环性能好，且发热少，品质优良。

为测试本实施例中的正极片对于锂电池性能的影响，将正极片制成电芯进行测试，测试的内容分别为恒流充入比、内阻、常温倍率以及容量保持率：恒流充入比指的是通过恒流对电芯进行充电的容量与电芯的总容量的百分比，在其他条件不变的情况下，通过恒流充入比能衡量电芯的充电能力，恒流充入比的数值越大，电芯的充电能力越强；内阻是衡量电池性能的重要指标之一，在其他条件不变的情况下，内阻小的电池放电能力强，内阻大的电池放电能力弱；倍率(C)指的是不同电流下的电池放电性能，高倍率放出的容量越大，电池的性能越好，本次测试中分别对同一样品在2C、0.5C下的放电性能比，倍率比值越大，电池的性能越好；容量保持率指的是电池在经过多个充放电循环后的容量与初始容量的百分比，本次测试中循环100周来测试容量保持率。

测试的对象分别如下：

1)含有不设渗液缝300的集流体100的正极片的电芯；(样品1、2、3)

2)含有一条渗液缝300的集流体100的正极片的电芯；(样品4、5、6)

3)含有通孔及一条渗液缝300的集流体100的正极片的电芯；(样品7、8、9)

测试结果如下表表1所示：

结合表1，不设有渗液缝300的样品1、2、3的平均恒流充入比为78.9％，设有一条渗液缝300的样品4、5、6的平均恒流充入比为82.5％，设有一条渗液缝300及通孔的样品7、8、9的平均恒流充入比为83.2％，设有一条渗液缝300的样品4、5、6相较于不设有渗液缝300的样品1、2、3的样品充入比较高，充电能力较好，设有一条渗液缝300及通孔的样品7、8、9的充电能力又强于样品4、5、6，可见采用本实施例的正极片或锂电池，充电能力有提升；

不设有渗液缝300的样品1、2、3的平均内阻为1.33mΩ，设有一条渗液缝300的样品4、5、6的平均内阻为1.23mΩ，既设有通孔及一条渗液缝300的样品7、8、9的平均内阻为1.19mΩ，可得知，设有一条渗液缝300后，电芯的内阻有明显降低，设有一条渗液缝300及通孔后，电芯的内阻相较于仅设有一条渗液缝300也有降低，样品1、2、3的平均常温倍率比为95.1％，样品4、5、6的平均常温倍率比为97.2％，样品7、8、9的平均常温倍率比为98.7％，因此，本实施例中提出的正极片或锂电池，放电能力增强，提升了电池的整体性能；

不设有渗液缝300的样品1、2、3的平均容量保持率为92.7％，设有一条渗液缝300的样品4、5、6的平均容量保持率为95.6％，既设有通孔及一条渗液缝300的样品7、8、9的平均容量保持率为96.5％，因此，本实施例中提出的正极片或锂电池的容量保持能力更好；

且采用本实施中的正极片及锂电池，测试锂电池的浸润效果，在相同的浸润面积的情况下，所需的时间减半，效率更高。

以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池正极片，其特征在于：包括集流体，所述集流体包括活性物质涂层以及至少一条渗液缝，所述活性物质涂层设置在所述集流体的两侧端面上，所述渗液缝贯穿所述活性物质涂层，所述渗液缝沿第一方向延伸。

2.根据权利要求1所述的电池正极片，其特征在于：所述渗液缝设置在所述集流体的中线处，所述渗液缝的中线与所述集流体的中线重合。

3.根据权利要求1所述的电池正极片，其特征在于：所述渗液缝设置在所述集流体的中线处，所述渗液缝以所述集流体的中线为基准轴在第二方向上朝着远离所述集流体的中线的至少一侧分布。

4.根据权利要求3所述的电池正极片，其特征在于：所述渗液缝以所述集流体的中线为对称轴对称分布。

5.根据权利要求1所述的电池正极片，其特征在于：所述渗液缝设置在所述集流体的中线处，一条所述渗液缝的中线与所述集流体的中线重合，其余的所述渗液缝在第二方向上朝着远离所述中线的至少一侧分布。

6.根据权利要求5所述的电池正极片，其特征在于：所述渗液缝以所述集流体的中线为对称轴对称分布。

7.根据权利要求1所述的电池正极片，其特征在于：所述渗液缝的宽度设置为0～5mm。

8.根据权利要求1至7任一项所述的电池正极片，其特征在于：还包括至少一个通孔，所述通孔设置在所述集流体设有渗液缝的位置，所述通孔贯穿所述集流体。

9.根据权利要求8所述的电池正极片，其特征在于：所述通孔沿第一方向分布设置，所述通孔的孔心连线与所述集流体的中线平行或重合。

10.一种锂电池，其特征在于：包括上述权利要求1至9任一项所述的电池正极片。

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