一种叠片式锂离子二次电池的正极片和极芯及其电池制造技术

本实用新型专利技术是关于一种叠片式锂离子二次电池的正极片及其电池，该正极片形状为长方形，且正极片包括基体和涂敷在基体表面的正极活性材料，该正极片的边缘贴有绝缘层。所以，该叠片式锂离子二次电池包括以片状形式依次层叠排布于隔膜两面的正极片、负极片而形成的电池极芯和非水电解液，并共同密封于电池壳内，所述正极片、负极片均由活性物质涂敷在基体表面而形成，并由基体延伸出来的细颈部分构成集流体，其中，所述的正极片为本实用新型专利技术提供的正极片。该叠片式锂离子二次电池在充电过程中，能够阻止因正、负极片的膨胀所造成的挤压致使正极片在裁切过程中存在的边缘毛刺或脱落的边缘敷料刺破隔膜而发生电池短路。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于一种锂离子电池，具体地说是关于一种叠片式锂离子二次电池的正极片和极芯及其电池。
技术介绍
随着科学技术的发展，锂离子二次电池作为主要的高能量二次电池而被广泛应用，目前市场上常用的是卷绕式锂离子二次电池。方形锂离子二次电池作为手机、电脑等领域的供电能源而被广泛应用，针对目前对电池高容量和高倍率的性能要求，中国专利CN1591959A又提出了叠片式锂离子二次电池，该叠片式锂离子二次电池的正极片是由含有能嵌入及脱出锂离子的锂与过渡金属的复合氧化物为活性物质涂敷在铝箔基体表面而形成，由铝箔基体延伸出来的细颈部分为正极片的集流体；负极片是由含有能嵌入及脱出锂离子的碳材料为活性物质涂敷在铜箔基体表面而形成，由铜箔基体延伸出来的细颈部分为负极片的集流体；正、负极以片状形式依次层叠排布于带状隔膜的两面而形成极芯。该叠片式锂离子二次电池可以充分利用电池外壳的内部空间，提高电池的能量密度；降低电池的内阻，从而改善锂离子二次电池的大电流放电性能。在目前的锂离子二次电池中，为了保证锂离子从正极片脱出而有相应位置的负极片能够吸纳锂离子，一般负极片要宽于正极片。例如正极片的宽度为43毫米，长度32毫米，则负极片的宽度为44毫米，长度为33毫米。此外，还希望隔膜尽可能的薄，一般为0.025毫米或以下厚度。然而，该叠片式锂离子二次电池却存在着短路率较高的缺点。在JP2000030742公开了一种通过控制极片和隔膜尺寸来防止短路的叠片式锂离子二次电池。但是这样的叠片式电池的短路率仍然较高。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有叠片式锂离子二次电池中的正极片使叠片式锂离子二次电池短路率较高的缺点，提供一种新的叠片式锂离子二次电池的正极片，使用该正极片的叠片式锂离子二次电池的短路率较低。本专利技术的另外一个目的是提供包括该正极片的叠片式锂离子二次电池。本技术的专利技术人发现叠片式锂离子二次电池短路的发生主要是由正、负极片直接接触造成的。在实际的生产和使用过程中，由于电池被挤压使极片边缘的毛刺刺破隔膜，以及充电过程中生长的枝晶刺破隔膜是锂离子二次电池短路的重要原因。例如，锂离子二次电池的负极由能够吸纳锂的碳材料或金属氧化物组成，充电过程中，锂离子从正极片脱出进入负极片，负极片在吸纳锂离子后会发生膨胀，膨胀率在6％～10％，而正极片在脱出锂离子后，也会发生膨胀，膨胀率在3％左右，因此，在充电过程中，正、负极片的膨胀导致正、负极片间的隔膜被压迫，从而导致极片边缘的毛刺刺破隔膜造成电池短路。为了解决叠片式锂离子二次电池短路率较高的问题，本技术的专利技术人专利技术了如下技术方案。本技术所提供的正极片形状为长方形，且正极片包括基体和涂敷在基体表面的正极活性材料，该正极片的边缘贴有绝缘层。本技术的叠片式锂离子二次电池包括以片状形式依次层叠排布于隔膜两面的正极片、负极片而形成的电池极芯和非水电解液，并共同密封于电池壳内，所述正极片、负极片均由活性物质涂敷在基体表面而形成，并由基体延伸出来的细颈部分构成集流体，其中，所述的正极片为本技术提供的正极片。由于正极片在裁切过程中会存在极片边缘毛刺或边缘敷料的脱落，且毛刺的大小在0.05毫米～0.1毫米，若采用胶布等绝缘层将其边缘包住的话，毛刺就无法刺破胶布，同时边缘的敷料也就不会发生脱落。又由于正极片的尺寸要小于负极片，因此，正极片的边缘肯定是全部对着负极片的面，这就使正极片的边缘毛刺或易脱落的边缘敷料通过绝缘胶布的包住得到了控制。与现有技术相比，由于采用了以上方案，该电池在充电过程中，能够阻止因正、负极片的膨胀所造成的挤压，致使正极片在裁切过程中存在的边缘毛刺或脱落边缘敷料刺破隔膜，发生电池短路。附图说明图1是本技术的正极片示意图；图2是本技术的负极片示意图；图3是本技术的电池极芯叠片示意图。附图中1-正极片、2-绝缘层、3-正极极耳、4-负极片、5-负极极耳、6-隔膜、7-正极基体、8-负极基体。具体实施方式以下结合附图对本技术的叠片式锂离子二次电池进行详细说明。如图1、2所示，本技术提供的正极片形状为长方形，且正极片1包括基体7和涂敷在基体7表面的正极活性材料，该正极片1整体小于负极片4，即正极片1的长度Lp小于或等于负极片4的长度Ln，正极片1的宽度Wp小于或等于负极片4的宽度Wn，且正极片1的边缘贴有0.1毫米～1毫米宽的绝缘层2。这里所述长方形包括方形。正极片的组成为本领域技术人员公知。一般来说，正极片包括导电基体及涂覆和/或填充在导电基体(也叫集电体)上的正极活性材料。所述导电基体为本领域技术人员公知，如导电基体可选自铝箔；所述的正极活性材料为本领域技术人员公知，它包括正极活性物质和粘合剂，所述正极活性物质可以选自锂离子电池中常用的正极活性物质，如LiCoO2等，所述粘合剂也为本领域技术人员公知，如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)等，一般来说，粘合剂的含量为正极活性物质的0.01-8重量％，所述正极活性物质还可以包括正极助剂，正极助剂的种类和含量为本领域技术人员公知，正极助剂选自导电剂，如乙炔黑、导电碳黑和导电石墨中的至少一种，其含量为正极活性物质的0-15重量％，优选为0-10重量％。负极片的组成为本领域技术人员公知，一般来说，负极片包括导电基体及涂覆和/或填充在导电基体上的负极活性材料。所述导电基体为本领域技术人员公知，如导电基体选自铜箔；所述负极活性材料为本领域技术人员公知，它包括负极活性物质和粘合剂，所述负极活性物质可以选自锂离子电池常用的负极活性物质，如天然石墨、人造石墨等。所述粘合剂也为本领域技术人员公知，如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯醇等，一般来说，粘合剂的含量为负极活性物质的0.01-10重量％，优选为1-9重量％。隔膜设置在正极片和负极片之间，隔膜采用的是锂离子电池中常用的各种隔膜，如聚丙烯毡、聚乙烯毡、聚烯烃微多孔膜、或超细玻璃纤维纸等本领域技术人员公知的材料，它具有电绝缘性能和液体保持性能。所述正极片和负极片可以商购得到，也可以采用常规的方法制备，只是将正极片1边缘贴有绝缘层即可。常规的正极片的制备方法为在宽幅极片上涂覆一种含有正极活性物质和粘合剂的浆液，经干燥、辊轧并分切，得到正极片。其中，所述含有正极活性物质和粘合剂浆液的溶剂选自常规的溶剂，如N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)等，溶剂的用量可使所述浆液能够涂覆到所述集电体上即可。一般来说，溶剂的用量为浆液中正极活性物质含量的40-90重量％，优选为50-85重量％。干燥的温度一般为50-160℃，优选80-150℃。辊轧是为了使商购的宽幅极片辊轧成正极片所需的厚度，该厚度可以根据各种不同的电池需要而在很大范围内变动。分切的目的是为了使宽幅极片被切割成正极片所需要的宽度，该宽度可以根据各种不同的电池需要而在很大范围内变动。负极片的制备方法与正极片的制备方法相同，只是将含有负极活性物质和粘合剂的浆液代替含有正极活性物质和粘合剂的浆液。所述非水电解液为本领域常用的非水电解液，如电解质锂盐和非水溶剂的混合溶液。电解质锂盐选自六氟磷酸锂(LiPF6)、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、卤化锂、氯铝酸锂及氟烃基磺酸锂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叠片式锂离子二次电池的正极片，该正极片（１）的形状为长方形，且正极片（１）包括基体（７）和涂敷在基体（７）表面的正极活性材料，其特征在于，该正极片（１）的边缘贴有绝缘层（２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖峰，孙华军，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]