CN219534808U - 一种极片结构及锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种极片结构及锂电子电池，包括极片本体，所述极片本体包括集流体及涂覆在所述集流体上的涂层；所述极片本体具有空箔区和涂覆区，所述集流体暴露于所述极片本体的空箔区表面；所述涂覆区包括料区及位于所述料区边缘的削薄区，所述削薄区的集流体表面涂覆有陶瓷涂层，所述陶瓷涂层的至少部分厚度从所述料区到所述空箔区的方向逐渐减少。本实用新型通过优化极片结构，能够避免极片边缘变形，有助于提高电池的质量。

Description

一种极片结构及锂离子电池

技术领域

本实用新型属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种极片结构及锂离子电池。

背景技术

如今，锂离子电池作为一种新型二次电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型储能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。

3C软包电池中用到极片涂布后辊压工艺，由于极片厚度和料区厚度差别较大，辊压过程中，料区边缘受力而极片箔材因为接触不到滚筒而不受力，结果对边界区域产生拉扯，容易使箔材变形甚至撕裂。

现有的解决方式是削薄两侧的料区，但会减小极片的能量密度。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种极片结构，通过优化极片结构，能够避免极片边缘变形，有助于提高电池的质量。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种极片结构，包括极片本体，所述极片本体包括集流体及涂覆在所述集流体上的涂层；所述极片本体具有空箔区和涂覆区，所述集流体暴露于所述极片本体的空箔区表面；所述涂覆区包括料区及位于所述料区边缘的削薄区，所述削薄区的集流体表面涂覆有陶瓷涂层，所述陶瓷涂层的至少部分厚度从所述料区到所述空箔区的方向逐渐减少。

优选的，所述料区和所述削薄区均设置在所述极片本体的厚度方向的两面。

优选的，所述极片本体的削薄区的最大厚度等于所述极片本体的料区的厚度。

优选的，所述极片本体的削薄区的横截面为直角梯形，所述极片本体的削薄区的上底边的长度为0.1～2mm，所述极片本体的削薄区的下底边的长度大于所述上底边的长度且小于等于5mm。

优选的，所述陶瓷涂层远离所述料区的一端为斜面。

优选的，所述斜面和水平面之间的夹角小于90°。

优选的，所述极片本体通过裁切形成有多个极耳，所述极耳的一部分位于所述空箔区，所述极耳的另一部分位于所述削薄区。

优选的，多个所述极耳沿所述极片本体的边缘间隔设置。

优选的，所述极耳设置在所述极片本体宽度方向的两端，且错开设置。

本实用新型的目的之二在于提供一种锂离子电池，包括上述的极片结构。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型将陶瓷涂层涂覆在料区边缘的削薄区，使料区和空箔区之间通过陶瓷涂层平稳过渡，即避免两者交接区域受力剧烈变化，起到保护极片的作用，防止极片交接的地方发生撕裂，此外，削薄区的陶瓷涂层经过削薄处理，相比现有的削薄料区的方式，削薄陶瓷涂层，无需对料区进行削薄，避免影响电池的能量密度。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施方式的特征、优点和技术效果。

图1为本实用新型极片的结构示意图。

图2为图1的A处放大图。

图3为本实用新型的极片切极耳后的示意图。

图4为图3的B处放大图。

图5为本实用新型的削薄区的截面示意图。

其中，附图标记说明如下：

1-极片本体；11-集流体；101-空箔区；102-料区；103-削薄区；

2-陶瓷涂层；

3-极耳；

H-厚度方向；

Y-宽度方向。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图1～5对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

实施方式一

下面结合附图1描述实施方式一

极片结构，包括极片本体1，极片本体1包括集流体11及涂覆在集流体11上的涂层；极片本体1具有空箔区101和涂覆区，集流体11暴露于极片本体1的空箔区101表面；涂覆区包括料区102及位于料区102边缘的削薄区103，削薄区103的集流体11表面涂覆有陶瓷涂层2，陶瓷涂层2的至少部分厚度从料区102到空箔区101的方向逐渐减少。

由于极片厚度和料区厚度差别较大，辊压过程中料区边缘受力而极片箔材因为接触不到滚筒而不受力，结果对边界区域产生拉扯，容易使箔材变形甚至撕裂，因此，将陶瓷涂层2涂覆在料区102边缘的削薄区103，使料区102和空箔区101之间通过陶瓷涂层2平稳过渡，即避免两者交接区域受力剧烈变化，起到保护极片的作用，防止极片交接的地方发生撕裂，此外，削薄区103的陶瓷涂层2经过削薄处理，相比现有的削薄料区的方式，削薄陶瓷涂层2，无需对料区102进行削薄，避免影响电池的能量密度。

于本实施方式中，涂层的涂覆方式为浆料在一定压力一定流量下沿着涂布模具的缝隙挤压喷出而转移到基材上，涂布模具的缝隙内部对应具有多个浆料出口，每个出口流量大小可调，通常中间部分出口控制流量相同，若需要削薄，则把对应的边缘区域出口流量依次调小，可以达到厚度递减的效果；涂布后的极片过辊，可将箔材表面的涂料压紧实。其中，料区102包括但不限于活性物质涂层，还可以其它不同材料涂层的叠加，这里不作限定。

在根据本实用新型的极片结构中，料区102和削薄区103均设置在极片本体1的厚度方向H的两面，防止极片本体1的受力不均导致极片破裂的情况，有助于提高极片的质量。

在根据本实用新型的极片结构中，极片本体1的削薄区103的最大厚度等于极片本体1的料区102的厚度，使得削薄区103的陶瓷涂层2的厚度与辊压后的料区102厚度保持一致，避免交接的地方发生撕裂，有助于降低极片本体1发生变形的概率。

在根据本实用新型的极片结构中，参见图4和图5所示，极片本体1的削薄区103的横截面为直角梯形，极片本体1的削薄区103的上底边的长度为0.1～2mm，极片本体1的削薄区103的下底边的长度大于上底边的长度且小于等于5mm，限定削薄区103的尺寸，即限定直角梯形的尺寸，防止影响极耳使用效果，在一些实施方式中，直角梯形的上底边和下底边的长度之差为0.5～3mm，避免极片本体1的削薄区的尺寸过大，导致增加成本。

在根据本实用新型的极片结构中，陶瓷涂层2远离料区102的一端为斜面，斜面和水平面之间的夹角小于90°，使料区102和空箔区101之间通过陶瓷涂层2平稳过渡，即避免两者交接区域受力剧烈变化，起到保护极片的作用，防止极片交接的地方发生撕裂。

本实用新型的工作原理是：

将陶瓷涂层2涂覆在料区102边缘的削薄区103，使料区102和空箔区101之间通过陶瓷涂层2平稳过渡，即避免两者交接区域受力剧烈变化，起到保护极片的作用，防止极片交接的地方发生撕裂，此外，削薄区103的陶瓷涂层2经过削薄处理，相比现有的削薄料区的方式，削薄陶瓷涂层2，无需对料区102进行削薄，避免影响电池的能量密度。

实施方式二

与实施方式一不同的是：本实施方式的极片本体1通过裁切形成有多个极耳3，极耳3的一部分位于空箔区101，极耳3的另一部分位于削薄区103，具体的，极片在放卷过程中，把极片头部切出极耳3的形状，极耳3的形状大致为方形，在极片宽度方向Y上，依次为陶瓷涂层2、空的集流体11，分别对应削薄区103和空箔区101。

其他结构与实施方式一相同，这里不再赘述。

实施方式三

与实施方式二不同的是：本实施方式的多个极耳3沿极片本体1的边缘间隔设置，卷绕后叠构置成一个极耳群，有助于提高极片的过流能力，极耳3设置在极片本体1宽度方向Y的两端，且错开设置，以调整极耳3在电芯两端的引出位置。

其他结构与实施方式二相同，这里不再赘述。

锂离子电池

本实用新型包括实施方式一～三的极片结构。

具体的，包括电芯，该电芯可以包括至少两个相互叠设且极性相反的极片，极性相反的极片分别形成电池的正极极片和电池的负极极片。为了避免正负极极片之间短路，每相邻两个极片之间设置有隔膜，极性相反的极片通过隔膜电性隔离。

至少两个极片可以包括第一极片和第二极片，第一极片和第二极片的极性相反，且第一极片和第二极片相互叠设。

具体的，第一极片可以为正极极片，采用上述实施例1～3的极片结构，第二极片可以是负极极片；或者，第一极片可以为负极极片，第二极片可以是正极极片，此处不做限制。

在一些示例中，电芯可以为卷绕式的电芯。其中，第一极片和第二极片均为一个，依次叠设的第一极片、隔膜和第二极片绕卷绕中心卷绕，并形成卷绕结构。

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 (10)

1.一种极片结构，其特征在于，包括极片本体(1)，所述极片本体(1)包括集流体(11)及涂覆在所述集流体(11)上的涂层；

所述极片本体(1)具有空箔区(101)和涂覆区，所述集流体(11)暴露于所述极片本体(1)的空箔区(101)表面；所述涂覆区包括料区(102)及位于所述料区(102)边缘的削薄区(103)，所述削薄区(103)的集流体(11)表面涂覆有陶瓷涂层(2)，所述陶瓷涂层(2)的至少部分厚度从所述料区(102)到所述空箔区(101)的方向逐渐减少。

2.如权利要求1所述的一种极片结构，其特征在于：所述料区(102)和所述削薄区(103)均设置在所述极片本体(1)的厚度方向的两面。

3.如权利要求1所述的一种极片结构，其特征在于：所述极片本体(1)的削薄区(103)的最大厚度等于所述极片本体(1)的料区(102)的厚度。

4.如权利要求1所述的一种极片结构，其特征在于：所述极片本体(1)的削薄区(103)的横截面为直角梯形，所述极片本体(1)的削薄区(103)的上底边的长度为0.1～2mm，所述极片本体(1)的削薄区(103)的下底边的长度大于所述上底边的长度且小于等于5mm。

5.如权利要求1所述的一种极片结构，其特征在于：所述陶瓷涂层(2)远离所述料区(102)的一端为斜面。

6.如权利要求5所述的一种极片结构，其特征在于：所述斜面和水平面之间的夹角小于90°。

7.如权利要求1所述的一种极片结构，其特征在于：所述极片本体(1)通过裁切形成有多个极耳(3)，所述极耳(3)的一部分位于所述空箔区(101)，所述极耳(3)的另一部分位于所述削薄区(103)。

8.如权利要求7所述的一种极片结构，其特征在于：多个所述极耳(3)沿所述极片本体(1)的边缘间隔设置。

9.如权利要求8所述的一种极片结构，其特征在于：所述极耳(3)设置在所述极片本体(1)宽度方向的两端，且错开设置。

10.一种锂离子电池，其特征在于：包括权利要求1-9任意一项所述的极片结构。