一种电芯和电池制造技术

本实用新型专利技术涉及电池技术领域，具体涉及一种电芯和电池。电芯包括层叠的正极片、负极片和隔膜片；正极片包括正极集流体以及设置于其两侧表面的正极活性层；正极集流体包括聚合物衬底，聚合物衬底的两侧表面分别设置有位于其中心区域的金属区域和环绕所述金属区域的空白区域，金属区域设置第一金属层；聚合物衬底沿其长度方向两端的空白区域设置功能层，功能层选自陶瓷层或者第二金属层；功能层的厚度大于或等于零，且小于第一金属层的厚度；正极片和负极片的投影重合。该电芯的结构相当于形成了不能收集电流的无效正极涂层区域，相当于实现了有效的负极片尺寸大于正极片尺寸，可避免充电时析锂；正极片和负极片的尺寸相同，便于制造和运转。制造和运转。制造和运转。

【技术实现步骤摘要】
一种电芯和电池


[0001]本技术涉及电池
，具体而言，涉及一种电芯和电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池由基本单元结构卷绕或者叠加构成，基本单元结构为包括正极、隔膜和负极。其中正极和负极是发生电化学反应的地方，通过正极和负极中的集流体，将电化学反应生成的电流收集并导出；隔膜负责将正极和负极分隔开，避免正负极发生接触出现短路。为了避免在电池充电过程中发生析锂，电池中负极片设计的要比正极片大。在进行叠片电池制造过程中，必须精确保证每一片正负极片的相对位置，如果发生错位，则会导致电池安全隐患。在进行高速制造以及半成品电芯转运过程中，不同大小的正极片和负极片非常容易造成定位不准确，导致极片错位，进而降低了电池的生产优率。
[0003]有鉴于此，特提出本技术。

技术实现思路

[0004]本技术的一个目的在于提供一种电芯，以解决现有技术中的负极片大于正极片容易造成定位不准确或者极片错位，降低电池的生产优率的技术问题。
[0005]本技术的另一个目的在于提供一种电池，具有优异的电化学性能。
[0006]为了实现本技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0007]一种电芯，包括交替层叠设置的正极片和负极片，且任意所述正极片或所述负极片的两侧表面连接隔膜片；
[0008]所述正极片包括正极集流体以及设置于所述正极集流体两侧表面的正极活性层；所述正极集流体包括聚合物衬底，所述聚合物衬底的两侧表面分别设置有位于其中心区域的金属区域和环绕所述金属区域的空白区域，所述金属区域设置第一金属层；所述聚合物衬底沿其长度方向两端的空白区域设置功能层，所述功能层选自陶瓷层或者第二金属层；所述功能层的厚度大于或等于零，且小于所述第一金属层的厚度；
[0009]所述负极片包括负极集流体以及设置于所述负极集流体至少一侧表面的负极活性层；
[0010]沿所述电芯的层叠方向上，所述正极活性层、所述正极集流体、所述负极集流体和所述负极活性层的投影重合。
[0011]在一种实施方式中，所述正极集流体的长度比所述第一金属层的长度多0.5～3mm；所述正极集流体的宽度比所述第一金属层的宽度多0.5～3mm。
[0012]在一种实施方式中，所述聚合物衬底选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯和聚丙烯中的一种或者至少两种的层叠体。
[0013]在一种实施方式中，所述聚合物衬底的厚度为1～10μm。
[0014]在一种实施方式中，所述第一金属层选自铝金属层。
[0015]在一种实施方式中，所述第一金属层的厚度为0.3～5μm。
[0016]在一种实施方式中，所述第一金属层具有第一腐蚀表面，所述第一腐蚀表面的粗糙度为0.5～1.5μm。
[0017]在一种实施方式中，所述第二金属层具有第二腐蚀表面，所述第二腐蚀表面的粗糙度为0.01～0.5μm。
[0018]在一种实施方式中，与所述第一金属层的一侧表面相连的所述正极活性层的厚度为20～100μm。
[0019]在一种实施方式中，所述负极集流体选自铜箔；所述负极集流体的厚度为3～12μm。
[0020]在一种实施方式中，所述负极活性层的厚度为20～100μm。
[0021]在一种实施方式中，所述聚合物衬底分别与所述第一金属层和第二金属层之间设置粘结剂层。
[0022]在一种实施方式中，所述粘结剂层的厚度为0.2～0.3μm。
[0023]一种电池，包括所述的电芯。
[0024]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0025](1)本技术中的电芯的结构相当于形成了不能收集电流的无效正极涂层区域，这样的无效正极区域相当于实现了有效的负极片尺寸大于正极片尺寸，因此可以避免充电时析锂；正极片和负极片的尺寸相同，便于制造和运转。
[0026](2)本技术中的电池具有优异的电化学性能。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为实施例1中的电芯的结构示意图；
[0029]图2为实施例2和实施例3中的电芯的结构示意图；
[0030]图3为实施例1中正极集流体的单侧表面示意图；
[0031]图4为实施例4中的正极集流体的剖面结构示意图；
[0032]图5为正极集流体料带单侧表面的结构示意图。
[0033]附图标记：
[0034]1‑
正极片、101
‑
正极集流体、1011
‑
聚合物衬底、1012
‑
第一金属层、1013
‑ꢀ
功能层、1014
‑
粘结剂层、102
‑
正极活性层、2
‑
负极片、201
‑
负极集流体、202
‑ꢀ
负极活性层、3
‑
隔膜片。
具体实施方式
[0035]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0036]在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0037]一种电芯，包括交替层叠设置的正极片和负极片，且任意所述正极片或所述负极片的两侧表面连接隔膜片；
[0038]所述正极片包括正极集流体以及设置于所述正极集流体两侧表面的正极活性层；所述正极集流体包括聚合物衬底，所述聚合物衬底的两侧表面分别设置有位于其中心区域的金属区域和环绕所述金属区域的空白区域，所述金属区域设置第一金属层；所述聚合物衬底沿其长度方向两端的空白区域设置功能层，所述功能层选自陶瓷层或者第二金属层；所述功能层的厚度大于或等于零，且小于所述第一金属层的厚度；
[0039]所述负极片包括负极集流体以及设置于所述负极集流体至少一侧表面的负极活性层；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电芯，其特征在于，包括交替层叠设置的正极片和负极片，且任意所述正极片或所述负极片的两侧表面连接隔膜片；所述正极片包括正极集流体以及设置于所述正极集流体两侧表面的正极活性层；所述正极集流体包括聚合物衬底，所述聚合物衬底的两侧表面分别设置有位于其中心区域的金属区域和环绕所述金属区域的空白区域，所述金属区域设置第一金属层；所述聚合物衬底沿其长度方向两端的空白区域设置功能层，所述功能层选自陶瓷层或者第二金属层；所述功能层的厚度大于或等于零，且小于所述第一金属层的厚度；所述负极片包括负极集流体以及设置于所述负极集流体至少一侧表面的负极活性层；沿所述电芯的层叠方向上，所述正极活性层、所述正极集流体、所述负极集流体和所述负极活性层的投影重合。2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述正极集流体的长度比所述第一金属层的长度多0.5～3mm；所述正极集流体的宽度比所述第一金属层的宽度多0.5～3mm。3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述聚合物衬底选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯和聚丙烯中的一种或者至少两种的层叠体。4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述聚合物衬底的厚度为1～10...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，王晓明，巩毅涛，徐强，施伟，杨浩田，
申请(专利权)人：江苏卓高新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：