CN218385268U - 电极片、电芯及扣式电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电极片、电芯及扣式电池,该电极片包括包括集流体,集流体包括空箔区、位于所述空箔区外的活性层区,空箔区位于所述集流体的端部,所述空箔区上设有隔离件;所述隔离件在空箔区的正投影覆盖所述空箔区。通过隔离件实现空箔区的全覆盖,以避免集流体上的毛刺对电芯的影响,提高电池的安全性。
Description
技术领域
本实用新型属于电池技术领域,具体涉及一种电极片、电芯及扣式电池。
背景技术
集流体边缘上尺寸较大的毛刺在卷绕时会直接刺穿正、负极片之间的隔膜,导致短路,影响电池的安全问题。尤其是钢壳扣式电池中,毛刺不仅有刺穿隔膜的风险,还会挤压极片,导致极片在循环膨胀过程中有破孔或断裂的风险,导致电池断路,无法正常工作。
实用新型内容
本实用新型提供一种电极片、电芯及扣式电池,该电极片在集流体空箔区上设置隔离件,通过隔离件实现空箔区的全覆盖,以避免集流体上的毛刺对电芯的影响,提高电池的安全性。
本实用新型的一方面,提供一种电极片,包括集流体,集流体包括空箔区、位于所述空箔区外的活性层区,空箔区位于集流体的端部,空箔区上设有隔离件;隔离件在空箔区的正投影覆盖空箔区。
在本实用新型的一实施方式中,空箔区的数量为两个,包括分设在活性层区两端的第一空箔区和第二空箔区,第一空箔区和第二空箔区箔区各自独立的设有第一隔离件和第二隔离件。
在本实用新型的一实施方式中,在集流体的长度方向上,隔离件远离活性层区的端部与空箔区的端部齐平。
在本实用新型的一实施方式中,在集流体的长度方向上,第一隔离件远离活性层区的端部与第一空箔区的端部齐平,第二隔离件远离活性层区的端部与第二空箔区的端部齐平。
在本实用新型的一实施方式中,在集流体的长度方向上,隔离件包括隔离件本体和隔离件延伸部,隔离件延伸部以隔离件本体靠近活性层区的端部为起始向活性层区延伸,延伸部层叠设置于活性层区的活性层表面。
在本实用新型的一实施方式中,在集流体的长度方向上,隔离件延伸部的尺寸为F,0<F≤4mm;和/或,
在集流体的宽度方向上,隔离件的尺寸大于空箔区的尺寸;和/或,
隔离件的厚度为12μm~24μm。
在本实用新型的一实施方式中,电极片还包括极耳,极耳位于空箔区的集流体表面和空箔区的隔离件之间。
在本实用新型的一实施方式中,极耳背离集流体一侧设有保护层,在所述集流体的长度方向上,所述隔离件覆盖所述保护层。
在本实用新型的一实施方式中,在所述集流体的宽度方向上,所述隔离件覆盖部分所述保护层。
在本实用新型的一实施方式中,隔离件为胶层。
本实用新型的第二方面,提供一种卷绕式电芯,包括上述的电极片。
在本实用新型的一实施方式中,包括正极片、隔膜、负极片,所述正极片和/或负极片为上述的电极片,所述负极片包括负极活性层区以及分别位于负极活性层区两端的第三空箔区和第四空箔区。
在本实用新型的一实施方式中,沿着所述卷绕式电芯的卷绕方向,所述负极活性层区大于正极片的活性层区的尺寸;第三空箔区位于所述正极片靠近卷心的内侧,第四空箔区位于所述正极片远离卷心的外侧;正极片上的隔离件覆盖所述负极片与所述正极片的空箔区相对应的表面。
本实用新型的第三方面,提供一种扣式电池,包括上述的电芯。
本实用新型的实施,至少具有以下有益效果:
本实用新型提供的电极片、电芯及扣式电池,在集流体的空箔区上设有隔离件,利用隔离件在空箔区的正投影覆盖空箔区,通过隔离件实现空箔区的全覆盖,以避免集流体边缘毛刺对电芯内部的影响,提高电芯的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案,下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一实施方式的电极片的截面示意图;
图2是本实用新型另一实施方式的电极片的截面示意图;
图3是本实用新型另一实施方式的电极片的截面示意图;
图4是本实用新型一实施方式的电极片的俯视透视示意图;
图5是本实用新型另一实施方式的电极片的俯视透视示意图;
图6是本实用新型一实施方式的电极片的裁切截面示意图一;
图7是本实用新型一实施方式的电极片的裁切截面示意图二;
图8是本实用新型一实施方式的电极片的裁切俯视示意图;
图9是本实用新型另一实施方式的电极片的裁切截面示意图;
图10是本实用新型另一实施方式的电极片的裁切俯视示意图;
图11是本实用新型一实施方式的电芯的截面示意图;
图12是本实用新型一实施方式的电池的循环性能测试图。
附图标记说明:
1-集流体;
11-空箔区;
101-第一空箔区;
102-第二空箔区;
103-第三空箔区;
104-第四空箔区;
12-活性层区;
1201-活性物质层;
110-隔离件;
111-第一隔离件;
112-第二隔离件;
1101-隔离件本体;
1102-隔离件延伸部;
1103-第一本体;
1104-第二延伸部
2-极耳;
22-正极耳;
23-负极耳;
21-保护层;
211-第一保护层;
212-第二保护层;
4-正极片;
5-负极片;
6-隔膜;
7-卷芯收尾胶。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”、“相连”等应做广义理解,例如,可以是固定连接、也可以是可拆卸连接,也可以是一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接等;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接连接,也可以是两个元件内部连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述属于在本实用新型中的具体含义。此外,“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等术语仅用于描述目的,例如区分各部件,以更清楚说明/解释技术方案,而不能理解为指示或暗示所指示的技术特征的数量或具有实质性意义的顺序等含义。
需要说明的是,图1至图10中,X方向为集流体的长度方向,Y方向为集流体的宽度方向,Z方向为集流体的厚度方向。
请参照图1至图5,本实用新型提供的电极片,包括集流体1,集流体1包括空箔区11,空箔区11位于集流体的端部,空箔区11上设有隔离件110;隔离件110在空箔区的正投影覆盖空箔区11。
本实用新型中,根据是否设置活性物质层1201可以将集流体1分为活性层区12和空箔区11。活性物质层1201设置于活性层区12,集流体1未设置活性物质层1201的区域为空箔区11。
本实用新型的空箔区可以仅在集流体长度方向的一端设置,也可以在集流体长度方向的两端均设置,即空箔区11的数量可以是一个或两个。具体空箔区的设置方式可以根据电芯的类型确定,例如,当电芯为叠片电芯时,空箔区的数量可以是一个,当电芯为卷绕式电芯时,空箔区的数量可以是两个。
当电芯为卷绕电芯时,空箔区11的数量为两个,两个空箔区互不相邻,即在集流体的长度方向上,第一空箔区101和第二空箔区102分设在集流体的两端。使得电芯在卷绕过程中,第一空箔区101是电极片的卷绕起始端,第二空箔区102是电极片的卷绕终止端,进而使得电芯在卷绕状态时,可以使得第一空箔区101位于电芯的内圈位置,第二空箔区102位于电芯的外圈位置。
其中,集流体1具有相对设置的两个表面,集流体1的两个表面是指集流体1上最大的且相对的两个表面。空箔区11可以是单面设置或者双面设置,即本实用新型的电极片中的空箔区11可以仅露出集流体的一个表面,或者同时裸露出集流体的两个表面。
进一步地,当空箔区11是单面设置时,可以在该空箔区11上设置隔离件110;当空箔区11为双面设置时,在两个面上的空箔区11分别设置两个隔离件110。
本实用新型对隔离件110的材料不做限定,优选为本领域常规的不导电的绝缘材料。本实用新型中,隔离件110覆盖在空箔区11上是指隔离件110在空箔区的正投影尺寸等于或大于空箔区11的尺寸。其中隔离件110在空箔区的正投影是指在垂直于集流体长度所在的平面的入射光线下,隔离件110在空箔区形成的投影。
当隔离件110在空箔区11的正投影尺寸等于空箔区11的尺寸时,隔离件110的边缘与空箔区11的边缘重叠。当隔离件110在空箔区11的正投影尺寸大于空箔区11的尺寸时,隔离件110的边缘超出空箔区11的边缘。
本实用新型中,在空箔区11上设有隔离件110,通过隔离件110对空箔区11进行全覆盖,使集流体1边缘的毛刺能够被隔离件110覆盖,能够避免空箔区11上的毛刺刺穿电芯中与空箔区11相邻的隔膜,避免出现正极片与负极片出现短路现象,以提高电芯的安全性。
通常集流体1在活性层区12设置活性物质层1201。活性层区12可以是单面设置或双面设置,即本实用新型的电极片中活性物质层1201可以仅涂覆于集流体的一个表面,或者同时涂覆在集流体1的两个表面。优选为活性物质层1201分别设置在集流体的两个表面上。
为了保证电池的能量密度,提高电池本体容量,集流体1上位于空箔区11外的所有区域均为活性层区12。即空箔区11沿着集流体的长度方向的外侧可以设置有活性物质层1201。
在集流体的长度方向上,活性物质层1201在集流体上下两个表面的设置方式可以是对齐设置,也可以是不对齐设置。为了保证电池的能量密度,优选为对齐设置。
在本实用新型的具体实施过程中,可以采用连续涂覆的工艺,在电极片的活性层区12上涂覆活性物质层1201,并在相应的空箔区11位置通过清洗将活性物质层去除,以露出集流体形成空箔区11。清洗方式可以为激光清洗、机械清洗或者发泡胶清洗等方式,本实用新型对清洗方式不做限制。
本实用新型中,隔离件110的边缘可以与空箔区11的边缘重叠,也可以超出空箔区11的边缘。
在一种优选实施方式中,当隔离件110的边缘超出空箔区11的边缘时,至少要保证在集流体的长度方向上,隔离件110远离活性层区的端部与空箔区11的端部齐平。
为进一步确保隔离件110对空箔区11的完全覆盖,在集流体的长度方向上,隔离件110包括隔离件本体1101和隔离件延伸部1102。隔离件延伸部1102可以设置在隔离件本体1101的外侧。在集流体长度方向上,隔离件本体1101的边缘与空箔区11的边缘重叠,隔离件延伸部1102远离隔离件本体1101的边缘超出空箔区的边缘。
其中,在集流体长度方向上,隔离件延伸部1102以隔离件延伸部1102靠近活性层区12的端部为起始端,朝向活性层区12延伸,使得隔离件延伸部1102层叠设置于活性层区12的活性物质层1201表面。
为了避免活性层被大面积覆盖,减少隔离件延伸部1102对电芯的影响,通常控制隔离件延伸部1102在集流体的长度方向上的尺寸为F,0<F≤4mm。本实用新型对此不做限定,当隔离件延伸部1102在集流体的长度方向上的尺寸大于4mm时,隔离件110的尺寸较大,对电池的能量密度造成较大影响。
隔离件110的尺寸参数可以参照空箔区11的尺寸参数的范围进行设置。在一种实施方式中,在集流体1的长度方向上,隔离件110的尺寸可以为10mm-30mm,例如10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm、30mm或其中的任意两者组成的范围。当隔离件110在集流体1的长度方向上的尺寸大于30mm时,隔离件110的尺寸较大,对电池的能量密度造成较大影响。
进一步地,在集流体1的宽度方向上,隔离件110的尺寸等于或大于空箔区11的尺寸。当隔离件110的尺寸等于空箔区11的尺寸时,隔离件110的边缘与空箔区11的边缘重叠。当隔离件110在集流体1的宽度方向上的尺寸大于空箔区11的尺寸时,隔离件110的边缘超出空箔区11的边缘。为进一步确保隔离件110对空箔区11的完全覆盖,优选为隔离件110在集流体1的宽度方向上的尺寸大于空箔区11的尺寸。
当隔离件110在集流体1的宽度方向上的尺寸大于空箔区11的尺寸时,在集流体1的宽度方向上,隔离件110包括第一本体1103和第一延伸部1104,第一延伸部1104设置在第一本体1103的外侧。在集流体宽度方向上,第一本体1103的边缘与空箔区11的边缘齐平,第一延伸部1104远离第一本体1103的边缘超出空箔区的边缘。其中,第一延伸部1104以第一延伸部1104靠近空箔区11的端部为起始端,朝着背离空箔区11的方向延伸。
在集流体的宽度方向上,第一本体1103分别具有相对设置的两端,第一延伸部1104可以设置在第一本体1103的任意一端,也可以同时设置在第一本体1103的两端。
为了避免活性层被大面积覆盖,减少第一延伸部1104对电芯的影响,通常控制第一延伸部1104在集流体的长度方向上的尺寸为G,0<G≤4mm。
为了进一步降低正极片与负极片出现短路的风险以及毛刺挤压极片导致极片切断的风险,通常控制隔离件110的厚度为12μm~24μm,例如12μm、14μm、16μm、18μm、20μm、22μm、24μm或其中的任意两者组成的范围,本实用新型实施方式对此不做限定,当隔离件110的厚度小于12μm时,隔离件110的厚度较小,一旦毛刺刺破隔膜后容易挤压电芯中与空箔区11相邻的电极片。当隔离件110的厚度大于24μm时,隔离件110的厚度较大,对电池的能量密度造成较大影响。
本实用新型对空箔区11的尺寸不做限定,在一种实施方式中,空箔区11在集流体1的长度方向上的尺寸可以为6mm-24mm,例如可以是6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm或其中的任意两者组成的范围。当空箔区11长度方向上的尺寸小于6mm时,空箔区较小,集流体1裸露出的表面面积较小,导致极耳2与集流体1之间的连接强度较低。当空箔区11长度方向上的尺寸大于24mm时,空箔区11较大,会对电池的能量密度造成较大影响。
本实用新型中,电极片还包括极耳2,极耳2用于将电极片与外部的电路进行电性连接。通常在前述空箔区11上设置极耳2。集流体1与极耳2连接时,使用空箔区11的一个表面与极耳2连接。
在一种实施方式中,当电芯为叠片电芯时,空箔区11的数量为一个,极耳2可以在该空箔区11内的一个表面上设置。
在另一种实施方式中,当电芯为卷绕电芯时,空箔区11的数量为两个,极耳2可以在任一空箔区11内的一个表面设置。由于空箔区11位于集流体的端部,从而使得电芯在卷绕状态时,极耳2位于电芯的内圈位置或者外圈位置。
在上述实施方式中,极耳2焊接于空箔区11的区域内,例如可以通过超声焊接使极耳2与集流体1焊接在一起,也可以通过激光焊接使极耳2与集流体1焊接在一起,本实用新型在此不做限定。在未设置极耳2的空箔区11内,隔离件110设置于空箔区11并覆盖空箔区11的端部。在设置极耳2的空箔区11内,极耳2位于空箔区11的集流体表面和空箔区的隔离件110之间,隔离件110不仅覆盖空箔区11,还能覆盖位于空箔区11的极耳2,由此,隔离件110还能够避免极耳2的焊点上毛刺带来的负面影响。
极耳2具有极耳本体和极耳延伸部,极耳本体的边缘位于空箔区内,从而极耳本体位于空箔区11的集流体表面和空箔区的隔离件110之间。极耳延伸部以远离极耳本体的边缘超出空箔区11在集流体长度方向上的边缘,从而便于在该电极片应用于电池时,构成该电池用于外接用电装置的极耳。
为了不影响极耳2的连接强度,极耳2处还可以设置有保护层21,通常在极耳2背离集流体1一侧可以覆盖有保护层21,保护层21对极耳起到固定作用,此外,保护层21能够避免极耳上的毛刺刺穿电芯中与空箔区11相邻的隔膜。其中,保护层21仅覆盖极耳2。
为进一步保护极耳,通常在焊接有极耳的空箔区的两个表面都设置保护层,分别为第一保护层211和第二保护层212。
由此,极耳2设置在空箔区11,保护层21覆盖极耳2,隔离件110覆盖空箔区11,在保护层21和隔离件110的双重保护下,能够进一步降低空箔区11和极耳2上毛刺刺破隔膜的风险。
本实用新型对保护层不做限定,保护层21包括但不仅限于极耳保护胶。需要说明的是,保护层21用于保护极耳2,隔离件110用于覆盖空箔区11,本实用新型的隔离件110并非保护层21。
本实用新型对隔离件110的材料不做限定,可以是本领域常规的不导电的绝缘材料。在一种优选实施方式中,隔离件110为胶层。
本实用新型中,电极片是负极片或正极片,具体可以根据对集流体1以及各个活性物质层1201的材料的具体选择而确定。例如,当集流体1为铝箔、活性物质层1201的材料为三元材料或磷酸铁锂等正极活性材料时,电极片为正极片;当集流体1为铜箔、活性物质层1201的材料为石墨、硅基等负极活性材料时,电极片为负极片。
本实用新型对电极片的制作方法不做限定,可以采用本领域常规的制片方法进行。请参照图6至图10,通常需要将极片组通过裁切设备裁切出标准宽度的电极片。其中,极片组是指多个待裁切的电极片头尾相连的结构。每两个待裁切的电极片之间通过空箔区11连接。
其中,待裁切的电极片中,集流体1分为活性层区12和空箔区11,活性层区12的双面设置活性物质层1201,两个面的活性物质层1201对齐涂覆,在集流体长度方向上的尺寸满足A=C;空箔区11是双面对齐设置,两个面的空箔区11在集流体长度方向上的尺寸满足B=D。
本实用新型中,在对极片组进行裁切之前设置隔离件110,即在对极片组进行裁切之前,将隔离件110设置在每个待裁切的电极片的相应位置上,集流体1的边缘产生的毛刺能够被隔离件110覆盖,然后再通过裁切设备对极片组进行裁切。这种制片方式,大大缩减了制片时间,提高制作效率,而且还能保证空箔区11被隔离件110完全覆盖。
具体地,极片组上具有在集流体长度方向上分布的至少一条裁切线a,使极片组沿裁切线a裁切形成上述电极片。进一步地,为了得到上述电极片,可以将裁切线a设置在隔离件110上,沿着极片组上隔离件110的裁切线a裁切,得到上述电极片。
在一种实施方式中,如图7、8所示,沿着集流体长度方向,极片组包括第一待裁切电极片S1、第二待裁切电极片S2,极片组上具有位于隔离件110上的裁切线a,沿着裁切线a进行裁切,形成如图2所示的电极片。其中裁切线a的位置位于隔离件110上且远离第二待裁切电极片的活性层区12的距离为E,其中E=2mm±1.5mm。
为了保证隔离件110远离活性层区12的端部与空箔区11的端部齐平,在一种优选实施方式中,裁切线a与集流体1的宽度方向平行,裁切线a的裁切方向b与集流体1的厚度方向平行。
在另一种实施方式中,如图9、10所示,沿着集流体1长度方向可以将极片组分为第一待裁切电极片S1、第二待裁切电极片S2、第三待裁切电极片S3,极片组上具有沿着集流体长度方向设置的第一裁切线a1和第二裁切线a2,分别位于第一隔离件111和第二隔离件112上,沿着第一裁切线a1和第二裁切线a2进行裁切,形成如图3所示的电极片。
其中,第一裁切线a1位置位于第一隔离件111上且远离第二待裁切电极片S2的活性层区12的距离为E,第二裁切线a2位置位于第二隔离件112上且远离第三待裁切电极片S3的活性层区12的距离为E,其中E=2mm±1.5mm。
为了保证第一隔离件111和第二隔离件112远离活性层区的端部与空箔区的端部齐平,在一种优选实施方式中,第一裁切线a1和第二裁切线a2与集流体1的宽度方向平行,裁切方向b1、b2与集流体1的厚度方向平行。
本实用新型提供的电芯,该电芯包括依次层叠设置的若干个正极片和若干个负极片,正极片和/或负极片为前述的电极片。每两个相邻的正极片和负极片之间设置有隔膜,隔膜用于防止极性相反的极片相接触而导致电池短路。
电芯可以是卷绕电芯或者叠片电芯。当电芯为叠片电芯时,正极片和/或负极片可以为上述电极片。优选为正极片、负极片上空箔区的数量均为一个。正极片的空箔区与负极片的空箔区可以相对设置,也可以不相对设置。
当电芯为卷绕电芯时,正极片或者负极片可以是前述的电极片,在一种优选实施方式中,正极片为前述电极片,请参照图10,正极片4、负极片5上空箔区的数量均为两个。需要说明的是,将电极片卷绕成电芯时,电芯的卷绕起始端为电极片的头部,电芯的卷绕终止端为电极片的尾部。
在一种实施方式中,如图11所示,正极片4的头部设有第一空箔区101,尾部设有第二空箔区102,正极活性物质层设置在位于第一空箔区和第二空箔区外的活性层区。第一隔离件111设置在正极片的第一空箔区101,第二隔离件112设置在正极片的第二空箔区102,正极耳22位于第二空箔区102的集流体表面和第二隔离件112之间。
其中,第一隔离件111在第一空箔区101的正投影覆盖第一空箔区101,第二隔离件112在第二空箔区102的正投影覆盖第二空箔区102,正极耳22位于第二空箔区102和第二隔离件112之间。正极片4的集流体边缘的毛刺能够被第一隔离件111和第二隔离件112覆盖,能够避免正极片空箔区上的毛刺刺穿电芯中与空箔区相邻的隔膜6,避免出现正极片与负极片出现短路现象。
活性层区可以是单面设置或双面设置。当双面设置时,活性物质层可以是头部对齐或不对齐涂覆,也可以是尾部对齐或不对齐涂覆。为了提高能量密度,优选为正极片4的活性层区是双面设置。
第一空箔区101和第二空箔区102可以是单面设置或双面设置。为了提高能量密度,优选第一空箔区101和第二空箔区102为双面设置。
在上述卷绕电芯中,负极片5的头部设有第三空箔区103,负极片的尾部设有第四空箔区104。为了防护电极片的活性层区边缘锂枝晶造成的短路风险,优选负极片的第三空箔区103、第四空箔区104是双面设置,即两面均无活性物质层。
负极耳23位于第四空箔区104的集流体表面,负极耳23的表面可以覆盖保护层。
负极活性物质层设置在位于第三空箔区和第四空箔区外的负极活性层区。为了抑制析锂现象,通常负极片的活性物质层的尺寸比正极片的活性物质层的尺寸更大,即负极片的活性区的边缘超出正极片的活性区的边缘,否则将会导致电芯中负极片的边缘出现析锂现象,降低电池的安全性能。在一种实施方式中,负极片的活性物质层覆盖负极片朝向正极片的活性物质层。
进一步地,在卷绕电芯中,卷绕电芯最内圈、最外圈的电极片为负极片5。为了实现卷绕电芯最外圈的电极片为负极片5,在上述卷绕电芯中,负极片5尾部位于正极片4的尾部远离卷心的外侧。
为了提高材料的利用率,负极片5位于最外圈的集流体背离正极片4的一侧表面可以不涂覆活性物质层。通常采用卷芯收尾胶7用于对电芯进行包覆。
本实用新型提供的扣式电池,该扣式电池包括上述的电芯。本实用新型中对扣式电池的种类不做限制,例如可以是圆柱形电池、方形铝壳电池。利用隔离件110实现空箔区11的全覆盖,能够避免空箔区11上的边缘毛刺刺穿电芯中与空箔区11相邻的隔膜6,避免出现正极片与负极片出现短路现象,降低毛刺在电芯中对相邻极片的挤压的风险,提高电池的安全性和循环性能。
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
实施例1
(1)如图7,在进行裁切之前,先在正极极片组的空箔区11上依次设置极耳2、极耳胶(保护层)21/22、隔离件110;其中正极极片组分为第一待裁切电极片S1、第二待裁切电极片S2,极耳胶(保护层)21位于极耳2和隔离件110之间;
(2)如图7、8所示,将步骤(1)中的极片组沿着裁切线进行裁切a,裁切线a位于隔离件110上,位置为远离第二待裁切电极片S2的活性层区的2mm±1.5mm处切断;得到裁切后的第一待裁切电极片,如图2所示;其中裁切线a与集流体的宽度方向平行,裁切线的裁切方向与集流体的厚度方向平行;
(3)将步骤(2)的裁切后的第一待裁切电极片和相对应的负极进行卷绕,得到电芯,对该电芯进行封装,形成直径10mm,高度5.4mm、单体电池容量为42mAh聚合物纽扣型锂离子电池,记为电池样品C2。
实施例2
(1)如图9所示,在进行裁切之前,先在正极极片组的每个空箔区上依次设置极耳2、极耳胶(保护层)21/22、隔离件111/112;其中正极极片组分为第一待裁切电极片S1、第二待裁切电极片S2、第三待裁切电极片S3;极耳胶位于极耳和隔离件之间;
(2)如图9、10所示,将步骤(1)中的极片组沿着第一裁切线a1、第二裁切线a2进行裁切,裁切线位于隔离件上,第一裁切线a1位于远离第二待裁切电极片的活性层区的2mm±1.5mm处,第二裁切线a2位于远离第三待裁切电极片的活性层区的2mm±1.5mm处;得到裁切后的第二待裁切电极片,如图3所示;其中第一裁切线a1、第二裁切线a2与集流体的宽度方向平行,裁切方向与集流体的厚度方向平行;
(3)将步骤(2)的裁切后的第二待裁切电极片和相对应的负极进行卷绕,得到电芯,对该电芯进行封装,形成直径10mm,高度5.4mm、单体电池容量为42mAh的聚合物纽扣型锂离子电池,记为电池样品C3。
对比例1
与实施例1相比,步骤(1)中只在正极极片组的空箔区上依次设置极耳、极耳胶,不设置隔离件;步骤(2)中裁切线位于空箔区上,其他条件不变,记为电池样品C1。
将电池样品C1、C2、C3在100%SOC(充满电)、25℃环境下存储30天后进行压降测试,并在45℃环境下进行循环测试,结果见表1和图12。
表1电池性能测试表
组别 | 压降/V |
C1 | 0.032V |
C2 | 0.022V |
C3 | 0.021V |
根据表1可知,对比例1的电池压降较大,实施例1和实施例2的压降相对较小。根据图12可知,对比例1的电池循环次数的增加,出现了容量大幅度衰减,循环性能较差。实施例1和实施例2的循环性能相对较好。
这里需要说明的是,本实用新型实施例涉及的数值和数值范围为近似值,受制造工艺的影响,可能会存在一定范围的误差,这部分误差本领域技术人员可以认为忽略不计。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
以上,对本实用新型的实施方式进行了说明。但是,本实用新型不限定于上述实施方式。凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种电极片,其特征在于,包括集流体,集流体包括空箔区、位于所述空箔区外的活性层区,空箔区位于所述集流体的端部,所述空箔区上设有隔离件;
所述隔离件在空箔区的正投影覆盖所述空箔区。
2.根据权利要求1所述的电极片,其特征在于,所述空箔区的数量为两个,包括分设在所述活性层区两端的第一空箔区和第二空箔区,所述第一空箔区和第二空箔区各自独立的设有第一隔离件和第二隔离件。
3.根据权利要求1所述的电极片,其特征在于,在所述集流体的长度方向上,所述隔离件远离所述活性层区的端部与所述空箔区的端部齐平。
4.根据权利要求2所述的电极片,其特征在于,在所述集流体的长度方向上,第一隔离件远离所述活性层区的端部与所述第一空箔区的端部齐平,第二隔离件远离所述活性层区的端部与所述第二空箔区的端部齐平。
5.根据权利要求1所述的电极片,其特征在于,在所述集流体的长度方向上,所述隔离件包括隔离件本体和隔离件延伸部,所述隔离件延伸部以所述隔离件本体靠近所述活性层区的端部为起始向所述活性层区延伸,所述延伸部层叠设置于所述活性层区的活性层表面。
6.根据权利要求5所述的电极片,其特征在于,在所述集流体的长度方向上,所述隔离件延伸部的尺寸为F,0<F≤4mm;和/或,
在所述集流体的宽度方向上,所述隔离件的尺寸大于所述空箔区的尺寸;和/或,
所述隔离件的厚度为12μm~24μm。
7.根据权利要求2所述的电极片,其特征在于,所述电极片还包括极耳,所述极耳位于所述第二空箔区的集流体表面和所述第二空箔区的隔离件之间。
8.根据权利要求7所述的电极片,其特征在于,极耳背离集流体一侧设有保护层,在所述集流体的长度方向上,所述隔离件覆盖所述保护层。
9.根据权利要求8所述的电极片,其特征在于,在所述集流体的宽度方向上,所述隔离件覆盖部分所述保护层。
10.根据权利要求1所述的电极片,其特征在于,所述隔离件为胶层。
11.一种卷绕式电芯,其特征在于,包括权利要求1-10任一项所述的电极片。
12.根据权利要求11所述的卷绕式电芯,其特征在于,包括正极片、隔膜、负极片,所述正极片和/或负极片为权利要求1-10任一项所述的电极片,
所述负极片包括负极活性层区以及分别位于负极活性层区两端的第三空箔区和第四空箔区。
13.根据权利要求12所述的卷绕式电芯,其特征在于,沿着所述卷绕式电芯的卷绕方向,所述负极活性层区大于所述正极片的活性层区的尺寸;所述第三空箔区位于所述正极片靠近卷心的内侧,所述第四空箔区位于所述正极片远离卷心的外侧;
所述正极片上的隔离件覆盖所述负极片与所述正极片的空箔区相对应的表面。
14.一种扣式电池,其特征在于,包括权利要求11-13任一项所述的卷绕式电芯。
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