锂电池正极片、卷绕品和卷绕式锂电池制造技术

本实用新型专利技术公开了锂电池正极片、卷绕品和卷绕式锂电池，包括正极片本体，正极片本体的至少一个表面涂覆有至少一条沿正极片本体的长度方向连续延伸的带状阻隔涂层，带状阻隔涂层通过对正极片本体表面相应部位的遮蔽，以阻隔或减缓相对应部位的锂负极表面的电极反应，从而在锂负极片上的相应部位形成一条被抑制的锂金属带，成为电池放电过程中锂负极的导电通道，该带状阻隔涂层对锂电池正极片的厚度影响更少，带状阻隔涂层可以渗入到正极中，与正极的附着力牢靠，形状更灵活，不易脱落。

Lithium Battery Positive Plate, Winding Products and Winding Lithium Batteries

【技术实现步骤摘要】
锂电池正极片、卷绕品和卷绕式锂电池
本技术涉及一种锂金属电池领域，尤其涉及锂电池正极片、卷绕品及卷绕式锂电池。
技术介绍
锂-二氧化锰、锂-氩硫酰氯、锂-二硫化铁等锂原电池以及部分二次锂电池采用金属锂为负极活性材料。锂电池卷绕品由依次层叠的锂负极片、隔膜和正极片三者卷绕成型。由于金属锂具有良好的导电性，锂金属在作为负极活性材料时，又往往起到负极导电作用，从而减少导电材料的使用、以提高锂电池能量密度。这种锂电池会存在如下问题：在电池放电过程中，同时作为导电材料和负极活性材料的锂金属是随着放电过程而不断消耗的，且这种消耗不可能是均匀消耗，往往会在锂金属的若干局部部位优先消耗，当这些局部部位的锂金属被优先消耗完时，电极上被消耗部位的内部区域将形成一种与电极放电电路断开的“孤岛”，该“孤岛”无法参与到电池放电，从而导致锂金属材料的浪费，降低了负极材料利用率及电池的电容量。更为严重的情况是：在锂电池实际放电过程中，锂金属上这种局部优先放电、提前断裂的部位又往往处于与负极片延伸方向所垂直的线状断裂，线状断裂后与负极极耳分离的那部分锂金属就直接无法参与电池放电。因此这种线状断裂方式会大幅度降低负极材料的利用率，而实际情况是，由于电极卷绕时往往在与卷线方向垂直的部位产生松紧等情况，因此这种线状断裂情况发生的比例是相当高的。为了克服这种不均匀反应所造成的锂负极片局部断裂现象，通常采用在锂负极片表面贴一定长度的胶带，以及在极耳旁边贴胶带的方式，这种方式对所贴部位的锂金属表面进行了保护，从而改善锂金属放电时断裂引起的容量损失，但是同时又造成如下问题：1、因为胶带是有一定厚度的，胶带一旦过长，在电极卷绕后会造成卷饶品在胶带贴附区域直径过大，进而使有限电池空间内部的容量减少，影响到锂电池能量密度。2、胶带容易脱胶，与锂负极片贴附不紧密，也难杜绝“孤岛”现象。3、胶带形状单一，无法根据锂金属在放电时实际消耗情况灵活调整保护的范围与形状。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种放电时可减缓或阻隔其影射部位的锂负极进行电极反应的锂电池正极片，以避免负极片上形成电极电流“孤岛”，进一步地提供具有所述锂电池正极片的电池卷饶品和锂金属电池。解决本技术的技术问题需要提供的技术方案：锂电池正极片，包括正极片本体，其特征在于所述的正极片本体的至少一个表面涂覆有至少一条沿所述的正极片本体的长度方向连续延伸的带状阻隔涂层，所述的带状阻隔涂层对正极片本体表面相应部位进行遮蔽，以阻隔或屏蔽对应部位的锂负极的电极反应，在锂负极片上形成受保护的导电通道。本技术进一步的优选方案为：所述的带状阻隔涂层的厚度为5～250μm；带状阻隔涂层的宽度与形状可根据需要阻隔的电极表面反应情况进行调整。本技术进一步的优选方案为：所述的带状阻隔涂层横跨正极片本体的整个长度。本技术进一步的优选方案为：所述的带状阻隔涂层呈直线或两段直线或波浪线形状或是分叉结构形式。本技术进一步的优选方案为：带状阻隔涂层以渐进变化分布在正极片本体的对角线位置，所述的带状阻隔涂层经过锂负极片的负极极耳在正极片本体的映射区域。本技术进一步的优选方案为：带状阻隔涂层从锂负极片的负极极耳在正极片本体的映射区域的两侧各自倾斜引向对角位置。本技术进一步的优选方案为：所述的带状阻隔涂层由化学惰性涂料。本技术进一步的优选方案为：所述的化学惰性涂料为乙丁橡胶、聚四氟乙烯或环氧树脂。本技术进一步的优选方案为：所述的化学惰性涂料具有导电性。本技术进一步的优选方案为：所述的导电性化学惰性涂料含有碳成份的导电涂料。本技术进一步的优选方案为：电池卷绕品，由锂负极片、隔膜和锂电池正极片共同卷绕而成。本技术进一步的优选方案为：卷绕式锂电池，包括所述的电池卷绕品。与现有技术相比，本技术的优点是在锂电池正极片表面涂覆带状阻隔涂层，带状阻隔涂层对锂电池正极片本体表面相应部位进行遮蔽，以阻隔或屏蔽对应部位的锂负极的电极反应，从而在与该带状阻隔涂层所对应的锂负极片上的相应部位形成一条被抑制的锂金属带；该锂金属带为间接受带状阻隔涂层保护的导电通道，最终避免在锂负极片上形成电极“孤岛”。相比传统的胶带贴附在锂负极片上，这种涂覆在正极表面的带状阻隔涂层对锂电池正极片的厚度影响更少，带状阻隔涂层可以渗入到正极片中，附着力牢靠、不易脱落，还可以根据负极片的反应情况灵活调整涂层尺寸与形状，也便于工业自动化生产。附图说明图1为电池卷绕品的结构示意图一；图2为电池卷绕品的结构示意图二；图3为锂电池负极片涂覆带状阻隔涂层示意图一；图4为锂电池负极片涂覆带状阻隔涂层示意图二；图5为锂电池隔膜上涂覆带状阻隔涂层示意图一；图6为锂电池隔膜上涂覆带状阻隔涂层示意图二；图7为锂电池正极片上涂覆带状阻隔涂层示意图一；图8为锂电池正极片上涂覆带状阻隔涂层示意图二。具体实施方式以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。如图1和图2所示，卷绕式锂电池，包括钢壳、电池卷绕品、电解液等。电池卷绕品100，由正极片30、隔膜20和锂负极片10共同卷绕而成，电池卷绕品100呈柱形结构被安装在钢壳内，钢壳内部注满电解液。锂负极片10上连接有负极极耳11，用于焊接在钢壳的负极端；二氧化锰作为正极片30的主要材料成分。锂电池工作原理为：锂负极片和电解质反应失去电子，形成锂离子融入到电解质中；反应公式：Li→Li++e锂负极溶解下的锂离子通过电解质迁移进入正极片中；以锂锰为例反应公式：MnO2+Li++e→MnO2(Li+)；所以在整个化学反应过程中，负极处于一个逐渐消耗的过程。隔膜将锂负极片和正极片相隔开，避免两者直接接触而造成短路。隔膜通常为聚乙烯多孔膜材料制成，锂负极片中的锂离子可穿过隔膜迁移至正极片中。通过涂覆阻隔涂层来提高金属锂电极利用率的方法，包括如下具体步骤：在锂负极片10表面、或对应的隔膜20或正极片30表面涂覆一带状阻隔涂层40，对锂负极片10表面对应部位进行屏蔽或遮蔽，对应部位的锂金属在放电过程中由于受到屏蔽或遮蔽其放电反应受到抑制，这些部位将最后被消耗，因此在电池放电后期会在锂负极片10上形成受保护的导电通道、防止锂负极片10在放电后期形成各种孤岛，起到提高锂负极片10的利用率的效果。在锂负极片10表面、或对应的隔膜20或正极片30表面涂覆一带状阻隔涂层40，对锂负极片10表面对应部位进行屏蔽或遮蔽，在电池放电时将在锂负极片10上形成受保护的导电通道，锂金属带为直接或间接受带状阻隔涂层40保护的导电通道，最终避免在锂负极片10上形成电极“孤岛”。相比传统的胶带贴附在锂负极片上，阻隔涂层40可以涂布得更长，可以贯穿整个锂负极片，从而防止产生“孤岛”的效果更好，而且对在锂负极片10、隔膜20、正极片30一起卷绕后的卷绕品100的直径或形状影响更少，阻隔涂层40与附着物之间的附着力牢靠，不易脱落；带状阻隔涂层40采用印刷工艺，生产效率高，也便于工业自动化生产，尤其是对于多段、多条的带状阻隔涂层40的生产效率远高于传统的胶带贴附工艺。带状阻隔涂层40的厚度为5～250μm；厚度优选于10～45μm；带状阻隔涂层40的厚度以满足遮蔽正极片表面相应部位，阻隔或减缓负极片的锂离子从表面溶出而消本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.锂电池正极片，包括正极片本体，其特征在于所述的正极片本体的至少一个表面涂覆有至少一条沿所述的正极片本体的长度方向连续延伸的带状阻隔涂层，所述的带状阻隔涂层对正极片本体表面相应部位进行屏蔽，以阻隔或减缓锂离子进入至正极片本体的相应部位内。

【技术特征摘要】
1.锂电池正极片，包括正极片本体，其特征在于所述的正极片本体的至少一个表面涂覆有至少一条沿所述的正极片本体的长度方向连续延伸的带状阻隔涂层，所述的带状阻隔涂层对正极片本体表面相应部位进行屏蔽，以阻隔或减缓锂离子进入至正极片本体的相应部位内。2.根据权利要求1所述的锂电池正极片，其特征在于所述的带状阻隔涂层的厚度为5～250μm；带状阻隔涂层的宽度与形状可根据需要阻隔的电极表面反应情况进行调整。3.根据权利要求1所述的锂电池正极片，其特征在于所述的带状阻隔涂层横跨正极片本体的整个长度。4.根据权利要求1所述的锂电池正极片，其特征在于所述的带状阻隔涂层呈直线或两段直线或波浪线形状或是分叉结构形式。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢红卫，
申请(专利权)人：中银宁波电池有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33