一种锂离子电池

阅读:140发布:2024-01-03

专利汇可以提供一种锂离子电池专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型提供一种 锂离子 电池 ,包括正极片、负极片和位于该正、负极片之间的隔膜,在负极极 耳 侧,负极片主体在宽度及长度方向均较正极片主体尺寸大;在正极极耳侧,负极片主体在宽度方向较正极片主体宽,在长度方向较正极片主体短;正极片主体上的正极浆料涂层与正极极耳交接区域正反两面均涂覆有陶瓷浆料涂层,该陶瓷浆料涂层区域 覆盖 负极片主体顶部边缘。本实用新型提供的 锂离子电池 ,正极片主体在正极极耳侧的长度较负极片主体长,有效防止正极片磕 角 刺穿隔膜,防止正极片主体与负极片主体上的 石墨 直接 接触 ,从而有效改善电芯热失控,提高电芯安全性能。,下面是一种锂离子电池专利的具体信息内容。

1.一种锂离子电池,其特征在于,包括正极片、负极片和位于该正、负极片之间的隔膜,所述正极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体表面的正极浆料涂层,所述负极片包括负极集流体和涂覆在负极集流体表面的正极浆料涂层;
所述正极集流体包括正极片主体和正极极;所述负极集流体包括负极片主体和负极极耳;
在负极极耳侧,所述负极片主体在宽度及长度方向均较所述正极集流体尺寸大;在正极极耳侧,所述负极片主体在宽度方向较所述正极片主体宽,在长度方向较所述正极片主体短;
所述正极片主体上的正极浆料涂层与正极极耳交接区域正反两面均涂覆有陶瓷浆料涂层,该陶瓷浆料涂层区域覆盖所述负极片主体顶部边缘。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池,其特征在于,在正极极耳侧,所述正极片主体较所述负极片主体长1±0.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池,其特征在于,所述负极片主体的宽度较所述正极片主体的宽度宽3-4mm。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池,其特征在于,所述正极片主体与正极极耳交接区域的陶瓷浆料涂层较所述正极浆料涂层薄,所述陶瓷浆料涂层厚度为3-30μm;所述陶瓷浆料涂层的宽度与所述正极片主体的宽度一致,所述陶瓷浆料涂层的长度为3-5mm。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池,其特征在于,所述隔膜为双面涂覆有陶瓷浆料涂层的复合PE隔膜,涂覆于隔膜上的陶瓷浆料涂层的厚度为1-10μm。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池,其特征在于,所述正极片主体在正极极耳侧的两个为直角,在负极极耳侧的两个角为圆角。
7.根据权利要求6所述的一种锂离子电池,其特征在于,所述正极极耳与所述正极片主体相接部分的两个角为倒角或圆角结构,所述正极极耳自由端面的两个角均为直角结构。
8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池,其特征在于,所述负极片主体的四个角均为直角结构。
9.根据权利要求8所述的一种锂离子电池,其特征在于,所述负极极耳与所述负极片主体相接部分的两个角为倒角或圆角结构,所述负极极耳自由端面的两个角均为直角结构。
10.根据权利要求1所述的一种锂离子电池,其特征在于,所述正极集流体为箔,厚度为10-20μm;所述负极集流体为箔,厚度为5-15μm。

说明书全文

一种锂离子电池

技术领域

[0001] 本实用新型涉及电池领域,具体涉及一种锂离子电池

背景技术

[0002] 随着电动汽车的大发展,动力电池的市场需求近年来得到迅猛增长。同时,随着国家对电动车补贴力度的退坡,达到一定续航里程的电动车才可获得财政推广补贴,对电
能量密度提出了更高的要求,随之而来的安全问题也逐渐被重视。
[0003] 由于负极集流体上的石墨导电性极好,当正极集流体与石墨接触,则会造成正负极片发生内部短路,从而造成电芯爆炸,所以,应尽量避免正极集流体与负极集流体的接
触。当前叠片式电芯极片均为负极片主体的长宽尺寸均大于正极集流体的尺寸,该正、负极
集流体之间设有用于防止正极集流体与负极集流体上的石墨接触的隔膜,且该隔膜一般都
会留出用于包覆正极集流体与负极集流体的包边,但是该隔膜一旦出现收缩的情况,或者
正极极片出现磕情况,易刺穿隔膜,则正极集流体与负极集流体仍有接触的可能。
[0004] 且,为防止刺穿隔膜造成的内部短路及发生热失控的问题,集流体四个角均被裁切为圆角或者倒角。但是,带有倒角或者圆角的极片,在该极片制作过程中,模切工序需要
用刀模裁切出来,即对模切设备的要求较高。
[0005] 本实用新型即是在上述技术问题的基础上进行的改进。发明内容
[0006] 针对背景技术中提到的技术问题情况,一种锂离子电池,该电池正极片陶瓷浆料涂层区域的设置可在隔膜出现收缩的情况下,防止正极集流体与负极石墨直接接触,从而
有效改善电芯热失控,提高电芯安全性能。
[0007] 为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:
[0008] 一种锂离子电池,包括正极片、负极片和位于该正、负极片之间的隔膜,所述正极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体表面的正极浆料涂层,所述负极片包括负极集流体
和涂覆在负极集流体表面的正极浆料涂层;
[0009] 所述正极集流体包括正极片主体和正极极;所述负极集流体包括负极片主体和负极极耳;
[0010] 在负极极耳侧,所述负极片主体在宽度及长度方向均较所述正极集流体尺寸大;在正极极耳侧,所述负极片主体在宽度方向较所述正极片主体宽,在长度方向较所述正极
片主体短;
[0011] 所述正极片主体上的正极浆料涂层与正极极耳交接区域正反两面均涂覆有陶瓷浆料涂层,该陶瓷浆料涂层区域覆盖所述负极片主体顶部边缘。
[0012] 进一步,在正极极耳侧,所述正极片主体较所述负极片主体长1±0.5mm。
[0013] 进一步,所述负极片主体的宽度较所述正极片主体的宽度宽3-4mm。
[0014] 进一步,所述正极片主体与正极极耳交接区域的陶瓷浆料涂层较所述正极浆料涂层薄,所述陶瓷浆料涂层厚度为3-30μm;所述陶瓷浆料涂层的宽度与所述正极片主体的宽
度一致,所述陶瓷浆料涂层的长度为3-5mm。
[0015] 进一步,所述隔膜为双面涂覆有陶瓷浆料涂层的复合PE隔膜,涂覆于隔膜上的陶瓷浆料涂层的厚度为1-10μm。
[0016] 进一步,所述正极片主体在正极极耳侧的两个角为直角,在负极极耳侧的两个角为圆角。
[0017] 进一步,所述正极极耳与所述正极片主体相接部分的两个角为倒角或圆角结构,所述正极极耳自由端面的两个角均为直角结构。
[0018] 进一步,所述负极片主体的四个角均为直角结构。
[0019] 进一步,所述负极极耳与所述负极片主体相接部分的两个角为倒角或圆角结构,所述负极极耳自由端面的两个角均为直角结构。
[0020] 进一步,所述正极集流体为箔,厚度为10-20μm;所述负极集流体为箔,厚度为5-15μm。
[0021] 进一步,陶瓷浆料粘度为1000-5000mpa·s,固含量为10-50%,细度≤3μm;所述陶瓷浆料配比为勃姆石或化铝、氧化镁、二氧化二氧化的至少一种(100份),粘结剂
(5-20份),溶剂(200-300份),其中,所述粘结剂为PVDF、CMC、聚丙烯酸酯与SBR中的一种或
几种,所述溶剂为氮甲基吡咯烷(NMP),去离子,甲基乙基酮,异丙醇中的一种或几种。
[0022] 本实用新型产生的有益效果为:(1)本实用新型的正极片主体在正极极耳侧的长度较负极片主体长,且该电池正极片主体上设有陶瓷浆料涂层区域,该陶瓷浆料涂层区域
为过渡区域,可在隔膜出现收缩,或者正极片磕角情况下,防止正极集流体与负极石墨直接
接触,从而有效改善电芯热失控,提高电芯安全性能;(2)隔膜双面设有陶瓷浆料涂层,可提
高电芯的散热性能,并提高该隔膜的绝缘性能;(3)该电池在正极极耳侧,因陶瓷浆料涂层
区域的存在,即使集流体将隔膜刺穿了也不会短接,因此,无需再用模切设备对正极极耳侧
的正极片主体及负极片主体进行倒角或圆角的模切,降低对模切设备的要求,提高生产效
率。
附图说明
[0023] 图1为锂离子电池的整体结构示意图;
[0024] 图2为锂离子电池正极极耳侧的结构示意图;
[0025] 图3为锂离子电池负极极耳侧的结构示意图;
[0026] 图中:1-隔膜,2-正极片,21-正极片主体,22-正极极耳,23-陶瓷浆料涂层,3-负极片,31-负极片主体,32-负极极耳。

具体实施方式

[0027] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0028] 在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解
为对本实用新型的限制。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”等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,除非另
有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0029] 在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”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,可以通过具体情况理解上
述术语在本实用新型中的具体含义。
[0030] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0031] 实施例1
[0032] 一种锂离子电池,包括正极片、负极片和位于该正、负极片之间的隔膜,所述正极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体表面的正极浆料涂层,所述负极片包括负极集流体
和涂覆在负极集流体表面的正极浆料涂层;
[0033] 所述正极集流体包括正极片主体和正极极耳;所述负极集流体包括负极片主体和负极极耳;
[0034] 在负极极耳侧,所述负极片主体在宽度及长度方向均较所述正极集流体尺寸大;在正极极耳侧,所述负极片主体在宽度方向较所述正极片主体宽,在长度方向较所述正极
片主体短;
[0035] 所述正极片主体上的正极浆料涂层与正极极耳交接区域正反两面均涂覆有陶瓷浆料涂层,该陶瓷浆料涂层区域覆盖所述负极片主体顶部边缘。
[0036] 其中,在正极极耳侧,所述正极片主体较所述负极片主体长1±0.5mm。
[0037] 其中,所述负极片主体的宽度较所述正极片主体的宽度宽3-4mm。
[0038] 其中,所述正极片主体与正极极耳交接区域的陶瓷浆料涂层较所述正极浆料涂层薄,所述陶瓷浆料涂层厚度为3-30μm;所述陶瓷浆料涂层的宽度与所述正极片主体的宽度
一致,所述陶瓷浆料涂层的长度为3-5mm。
[0039] 其中,所述隔膜为双面涂覆有陶瓷浆料涂层的复合PE隔膜,涂覆于隔膜上的陶瓷浆料涂层的厚度为1-10μm。
[0040] 其中,所述正极片主体在正极极耳侧的两个角为直角,在负极极耳侧的两个角为圆角。
[0041] 其中,所述正极极耳与所述正极片主体相接部分的两个角为倒角或圆角结构,所述正极极耳自由端面的两个角均为直角结构。
[0042] 其中,所述负极片主体的四个角均为直角结构。
[0043] 其中,所述负极极耳与所述负极片主体相接部分的两个角为倒角或圆角结构,所述负极极耳自由端面的两个角均为直角结构。
[0044] 其中,所述正极集流体为铝箔,厚度为10-20μm;所述负极集流体为铜箔,厚度为5-15μm。
[0045] 实施例2
[0046] 实施例1中陶瓷浆料陶瓷浆料粘度为1000-5000mpa·s,固含量为10-50%,细度≤3μm;所述陶瓷浆料配比为勃姆石或氧化铝、氧化镁、二氧化钛、二氧化硅的至少一种(100
份),粘结剂(5-20份),溶剂(200-300份),其中,所述粘结剂为PVDF、CMC、聚丙烯酸酯与SBR
中的一种或几种,所述溶剂为氮甲基吡咯烷酮(NMP),去离子水,甲基乙基酮,异丙醇中的一
种或几种。
[0047] 实施例3
[0048] 锂离子电池的制备过程如下:
[0049] (1)陶瓷浆料制备:取勃姆石100份,PVDF 10份,NMP 250份,高速分散均匀。
[0050] (2)正极片的制作:对正极极卷进行模切,其中正极片主体在正极极耳侧的两个角为直角,另外两个角为圆角。
[0051] (3)正极片涂覆:将提前制备好的正极浆料和陶瓷浆料分别均匀涂覆在15μm铝箔上,其中单面陶瓷浆料涂层宽度与正极片主体的宽度一致,其长度为3μm,厚度为5μm,单面
正极浆料涂层厚度为40μm。
[0052] (4)将步骤(3)烘干的正极片进行碾压、模切等工序,其中,正极极耳与正极片主体相接的两个角为圆角,正极极耳自由端面的两个角为直角。
[0053] (5)负极片的制作:对负极极卷进行模切,其中,负极片主体四个角均为直角结构。
[0054] (6)负极片的涂覆:将提前制备好的负极浆料均匀涂覆在10μm铜箔上,单面负极浆料涂层厚度为40μm。
[0055] (7)将步骤(6)烘干的正极片进行碾压、模切等工序,其中,负极极耳与负极片主体相接的两个角为圆角,负极极耳自由端面的两个角为直角。
[0056] (8)复合PE隔膜的制作:在PE隔膜两个侧面涂覆陶瓷浆料,该陶瓷浆料涂层的厚度为5μm。
[0057] (9)叠片:将正极片、隔膜、负极片进行叠片。
[0058] (10)将叠好的芯包进行焊接、封装、注液、高温预化成、高温陈化、常温老化、分容等工序,完成电芯制作。
[0059] 以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作
的均等变化与改进等,均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈