CN218677338U - 一种电池芯包及锂离子电池 - Google Patents

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闫小舍
周永涛
杨允杰
汪勇
郭红祥
张文齐
陈心
韩郑旭
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Abstract

本实用新型提供了一种电池芯包及锂离子电池，属于锂离子电池技术领域，所述电池芯包包括正极片、负极片以及设置于所述正极片和所述负极片之间的隔膜，在所述电池芯包的宽度方向上有两个相对设置的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面的至少部分表面上设置有第一功能区涂层，所述第二侧面的至少部分表面上设置有第二功能区涂层。其中，第一功能区涂层和第二功能区涂层对电池芯包宽度方向上的两个侧面起隔离保护作用，防止极片边缘毛刺或边缘锂枝晶戳伤隔膜造成内短路，减少终封时隔膜受热变形或融化的情况出现；同时，第一功能区涂层和第二功能区涂层可对电池芯包中的极片和隔膜起限位作用，减少极片错位问题出现，提高锂离子电池的安全性能。

Description

一种电池芯包及锂离子电池
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种电池芯包及锂离子电池。
背景技术
近年来，由于化石能源资源日益紧缺，锂离子电池以其高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害以及体积小等优点，从而被广泛应用于电子设备、电动汽车、储能电站等领域。
锂离子电池包括正极片、负极片、隔膜和电解液四大关键部分。其中，正极片、隔膜、负极片通过常规叠片工艺制作形成电池芯包。锂离子电池制备工艺包括匀浆、涂布、辊压、分切、烘烤、组装、注液、化成等工序。其中，组装过程中，叠片时处于极片边缘或包裹极片边缘的隔膜由于机械强度不足、熔点低，易被极片边缘毛刺或异物戳穿，或终封时隔膜受热变形或融化，多次充放电循环后，可能导致电池芯包侧面或终封边大量析锂，锂枝晶会刺穿隔膜，造成内短路，锂离子电池的循环寿命和安全性大打折扣。
实用新型内容
针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种电池芯包及锂离子电池，以解决现有电池(尤其是锂离子电池)存在的循环寿命短和安全性能差的问题。
为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：
第一方面，本实用新型提供一种电池芯包，所述电池芯包包括正极片、负极片以及设置于所述正极片和所述负极片之间的隔膜，在所述电池芯包的宽度方向上有两个相对设置的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面的至少部分表面上设置有第一功能区涂层，所述第二侧面的至少部分表面上设置有第二功能区涂层。
进一步地，所述第一功能区涂层的厚度为1～20μm。
进一步地，所述第二功能区涂层的厚度为1～20μm。
进一步地，所述第一功能区涂层的厚度和所述第二功能区涂层的厚度相等。
进一步地，所述第一功能区涂层的面积与所述第一侧面的面积相等。
进一步地，所述第二功能区涂层的面积与所述第二侧面的面积相等。
第二方面，本实用新型提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括第一方面任一项所述的电池芯包。
本实用新型的有益效果为：提供的一种电池芯包，所述电池芯包包括正极片、负极片以及设置于所述正极片和所述负极片之间的隔膜，在所述电池芯包的宽度方向上有两个相对设置的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面的至少部分表面上设置有第一功能区涂层，所述第二侧面的至少部分表面上设置有第二功能区涂层。应用于锂离子电池时，其中，第一功能区涂层和第二功能区涂层对电池芯包宽度方向上的两个侧面起隔离保护作用，防止极片(包括正极片和负极片)边缘毛刺或边缘锂枝晶戳伤隔膜造成内短路，减少终封时隔膜受热变形或融化的情况出现；同时，第一功能区涂层和第二功能区涂层可对电池芯包中的极片和隔膜起限位作用，减少极片错位问题出现，提高锂离子电池的安全性能，从而有效解决了现有电池(尤其是锂离子电池)存在的循环寿命短和安全性能差的问题。
附图说明
图1为本实用新型提供的电池芯包第一侧面的第一功能区涂层示意图；
图2为本实用新型提供的电池芯包第二侧面的第二功能区涂层示意图；
图3为本实用新型提供的电池芯包截面示意图；
其中，1-第一功能区涂层，2-第二功能区涂层，3-隔膜，4-负极片，5-正极片。
具体实施方式
本实用新型实施例通过提供一种电池芯包及锂离子电池，以解决现有电池(尤其是锂离子电池)存在的循环寿命短和安全性能差的问题。
本申请实施例中为解决上述技术问题总体思路如下：
在本申请一个实施例中，如图1-3所示，提供一种电池芯包及含有该电池芯包的锂离子电池，所述电池芯包包括第一功能区涂层1、第二功能区涂层2、隔膜3、负极片4和正极片5。其中，在所述电池芯包的宽度方向上有两个相对设置的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面的至少部分表面上设置有第一功能区涂层1，所述第二侧面的至少部分表面上设置有第二功能区涂层2，控制所述第一功能区涂层1的厚度和所述第二功能区涂层2的厚度均为1～20μm，适当厚度的涂层对电池芯包中的极片和隔膜起限位作用，对芯包宽度方向上的两个侧面起隔离保护作用，厚度过厚会影响电池芯包尺寸，相应地，电池芯包体积变大，则电芯体积能量密度变小；过薄则不具有限位和保护作用或效果不佳。所述第一功能区涂层1和第二功能区涂层2均可为功能材料聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰亚胺(PI)、无机纳米陶瓷颗粒、羧甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)中的一种或多种混合。应用于锂离子电池时，其中，第一功能区涂层1和第二功能区涂层2对电池芯包宽度方向上的两个侧面起隔离保护作用，防止极片(包括正极片5和负极片4)边缘毛刺或边缘锂枝晶戳伤隔膜造成内短路，减少终封时隔膜受热变形或融化的情况出现；同时，第一功能区涂层1和第二功能区涂层2可对电池芯包中的极片和隔膜起限位作用，减少极片错位问题出现，提高锂离子电池的安全性能，从而有效解决了现有电池(尤其是锂离子电池)存在的循环寿命短和安全性能差的问题。
具体实施时，需先将上述功能材料与溶剂按照固含量1％-60％混合，充分搅拌分散均匀后，得到功能涂层浆料；所述溶剂为去离子水或N-甲基吡咯烷酮(NMP)。参照现有锂离子电池的制备工艺，匀浆、涂布、辊压、分切、模切，极片烘烤、叠片、焊接极耳，得到常规的锂离子电池芯包。对常规的锂离子电池芯包的第一侧面和第二侧面进行涂布，涂层厚度1-20μm，涂布后烘烤，烘烤温度50-120℃，时间5-100min，得到本实用新型提出的锂离子电池芯包。然后参照现有工艺，冲坑、注液、封装、化成分容，最终得到含有该电池芯包的锂离子电池。
为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例
本实施例提供了一种电池芯包及包括该电池芯包的锂离子电池，如图1-3所示，所述电池芯包包括正极片5、负极片4以及设置于所述正极片5和所述负极片4之间的隔膜3，在所述电池芯包的宽度方向上有两个相对设置的第一侧面(位于第一功能区涂层下方，图3中未示出)和第二侧面(位于第二功能区涂层下方)，所述第一侧面的表面上设置有第一功能区涂层1，所述第二侧面的表面上设置有第二功能区涂层2，所述第一功能区涂层1和所述第二功能区涂层2的厚度均为1～20μm，具体可为1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm等，所述第一功能区涂层1和所述第二功能区涂层2中的功能材料可为聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰亚胺(PI)、无机纳米陶瓷颗粒、羧甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)中的一种或多种混合。将上述电池芯包参照现有工艺，冲坑、注液、封装、化成分容，最终得到含有该电池芯包的锂离子电池。
综上所述，本申请实施例提供的一种电池芯包及锂离子电池，其中，第一功能区涂层1和第二功能区涂层2对电池芯包宽度方向上的两个侧面起隔离保护作用，防止极片(包括正极片5和负极4片)边缘毛刺或边缘锂枝晶戳伤隔膜造成内短路，减少终封时隔膜3受热变形或融化的情况出现；同时，第一功能区涂层1和第二功能区涂层2可对电池芯包中的极片和隔膜3起限位作用，减少极片错位问题出现，提高锂离子电池的安全性能，从而有效解决了现有电池(尤其是锂离子电池)存在的循环寿命短和安全性能差的问题。
本领域内的技术人员应明白，尽管已经描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性的概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围内的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求机器等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

Claims (7)

1.一种电池芯包，其特征在于，所述电池芯包包括正极片、负极片以及设置于所述正极片和所述负极片之间的隔膜，在所述电池芯包的宽度方向上有两个相对设置的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面的至少部分表面上设置有第一功能区涂层，所述第二侧面的至少部分表面上设置有第二功能区涂层。
2.根据权利要求1所述的电池芯包，其特征在于，所述第一功能区涂层的厚度为1～20μm。
3.根据权利要求1所述的电池芯包，其特征在于，所述第二功能区涂层的厚度为1～20μm。
4.根据权利要求1所述的电池芯包，其特征在于，所述第一功能区涂层的厚度和所述第二功能区涂层的厚度相等。
5.根据权利要求1所述的电池芯包，其特征在于，所述第一功能区涂层的面积与所述第一侧面的面积相等。
6.根据权利要求1所述的电池芯包，其特征在于，所述第二功能区涂层的面积与所述第二侧面的面积相等。
7.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括权利要求1～6任一项所述的电池芯包。
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