一种锂离子电池正极极片、电芯及锂离子电池制造技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池正极极片、电芯及锂离子电池。一种锂离子电池正极极片，包括正极极片，正极极片的厚度两侧设有对应的清洗区，清洗区用于焊接极耳的焊接端，清洗区靠近正极极片宽度方向的一侧具有缺口，缺口沿正极极片厚度方向贯穿，极耳对应缺口沿正极极片宽度方向的部分为匹配部，匹配部能够设于缺口内，清洗区与缺口相交处的清洗区沿正极极片长度方向的尺寸为D1，缺口沿正极极片长度方向的最大尺寸为D2，D2小于D1。其清洗区靠近缺口的一侧存在一部分料区，厚度不均区域较少，当电池化成时，化成粘接效果好，隔膜与正极极片的间隙较小，循环过程中，也不会发生局部区域间隙增大、阻抗增加的问题，能够降低电池循环后期负极析锂的风险。期负极析锂的风险。期负极析锂的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池正极极片、电芯及锂离子电池


[0001]本专利技术涉及电池极片
，特别是一种锂离子电池正极极片、电芯及锂离子电池。

技术介绍

[0002]现有商用3C锂离子电池为提升充电速度，通常会将极耳放置在极片中间区域的清洗区内，正极极片的量产主要实现的方法如图1所示：首先在大片(未分切的整张极片)的指定位置对集流体上的料区进行清洗，得到极片横向的多个极耳槽4，极耳槽4处只剩集流体，然后再进行辊压，再沿极耳槽4侧边0
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5mm位置进行分切，图1中裁切线5表示分切位置，分切位置位于极耳槽4外侧，得到分条后的极片1，然后再将极耳槽4侧边残留的覆料冲切形成缺口3，缺口3处无集流体和料区，所以目前市面量产的产品在正极耳处均有缺口，而如果不冲缺口3，焊接的极耳和极耳侧缺口3处未冲切部分的残留料区会有厚度叠加，此处偏厚，影响电沉积(ED)，所以量产的产品在极耳处均有缺口。
[0003]现有技术的正极极片存在以下问题：以上形成的正极极片卷绕形成方形电池后，其边缘的缺口3会导致方形电池的该部分厚度不均相比于不冲切缺口3的情况更严重，影响该部分化成粘接，使得循环过程中易出现析锂问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：针对现有技术的正极极片存在卷绕形成方形电池后，其边缘的缺口会导致方形电池的该部分厚度不均相比于不冲切缺口的情况更严重，影响该部分化成粘接，使得循环过程中易出现析锂的问题，提供一种锂离子电池正极极片、电芯及锂离子电池。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种锂离子电池正极极片，包括正极极片，所述正极极片的厚度两侧设有对应的清洗区，所述清洗区用于焊接极耳的焊接端，所述清洗区靠近所述正极极片宽度方向的一侧具有缺口，所述缺口沿所述正极极片厚度方向贯穿，所述极耳对应所述缺口沿所述正极极片宽度方向的部分为匹配部，所述匹配部能够设于所述缺口内，所述清洗区与所述缺口相交处的所述清洗区沿所述正极极片长度方向的尺寸为D1，所述缺口沿所述正极极片长度方向的最大尺寸为D2，D2小于D1。
[0007]本方案中，清洗区对应于现有技术的极耳槽，缺口对应于现有技术的缺口，清洗区只保留极片厚度方向中部的集流体，缺口直接贯穿整个极片，即集流体和集流体两侧的料区均被冲切掉。本方案中，清洗区和缺口的截面形状可以不做限定。
[0008]工业上，现有冲切缺口通常比极耳槽更宽，冲切的缺口较大，导致方形卷芯在冲切缺口位置，少了一层极片，导致该区域在电芯表面厚度不均，厚度低，电芯平整度变差。当电池化成时，该区域由于厚度较低，化成粘接不良，引起隔膜与正极极片间的间隙增大。当电池在充放电过程中，由于正极极片和负极极片反复膨胀和收缩，导致隔膜与正极极片间的
间隙进一步增大，该区域的阻抗增加，导致正负极脱嵌锂更困难，极易导致循环后期负极析锂问题。本方案中所述锂离子电池正极极片，所述极耳对应所述缺口沿所述正极极片宽度方向的部分为匹配部，匹配部能够设于所述缺口内，即极耳能够在缺口和清洗区正常设置，保证极耳在清洗区的正常焊接，且所述缺口沿所述正极极片长度方向的最大尺寸小于所述清洗区与所述缺口相交处的所述清洗区沿所述正极极片长度方向的尺寸，使得在保证清洗区沿正极极片长度方向的尺寸相同的情况下，通过减小现有冲切缺口的沿正极极片长度方向尺寸，在清洗区靠近缺口的一侧存在一部分料区，因此整个正极极片厚度不均区域较少，当电池化成时，化成粘接效果好，隔膜与正极极片的间隙较小，循环过程中，也不会发生局部区域间隙增大、阻抗增加的问题，从而缓解了电池循环后期负极析锂的风险。
[0009]优选的，所述极耳对应所述缺口沿所述正极极片宽度方向的部分为匹配部，所述匹配部沿所述正极极片长度方向的最小尺寸为2mm
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12mm。上述尺寸过大时，料区面积减小，损失能量密度较多；上述尺寸太小，电池散热较难。
[0010]优选的，所述清洗区与所述缺口相交处的所述清洗区沿所述正极极片长度方向的尺寸为8mm
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30mm。上述尺寸过大时，料区面积减小，会损失较多的能量密度；上述尺寸太小，会导致极耳焊接区域过小，会影响极耳尺寸，极耳太窄，加工困难，同时会影响电池散热。
[0011]优选的，所述缺口沿所述正极极片长度方向的最大尺寸为4mm
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29mm。上述尺寸过大时，会导致电池该区域平整度不好，影响化成粘接效果，使得隔膜与正极极片的间隙较大，循环过程中，会发生局部区域间隙增大、阻抗增加的问题，从而增加电池循环后期负极析锂的风险；上述尺寸太小，起不到防止极耳与料区重合的风险，使得极耳对应所述缺口沿所述正极极片宽度方向的部分无法设于所述缺口内，进而影响极耳在清洗区的正常焊接。
[0012]优选的，所述缺口沿所述正极极片厚度方向的截面为弧形开口状，所述弧形开口状的开口朝外，可以避免冲切过程中尖端毛刺的产生。
[0013]优选的，所述弧形开口状为优弧形，能够更好的满足所述极耳对应所述缺口沿所述正极极片宽度方向的部分能够设于所述缺口内，所述缺口沿所述正极极片长度方向的最大尺寸小于所述清洗区与所述缺口相交处的所述清洗区沿所述正极极片长度方向的尺寸的条件。
[0014]优选的，所述清洗区为矩形、圆形或梯形，也可以是其它形状，但清洗区面积越小，损失的能量密度越少，但清洗区面积过小，会影响极耳的焊接效果。
[0015]优选的，所述清洗区为矩形，相比于其它形状，其便于激光清洗操作，且有利于极耳的焊接，且能够减少能量密度的损失。
[0016]一种电芯，包括负极极片、隔膜以及如上述的锂离子电池正极极片，所述负极极片、所述隔膜和所述锂离子电池正极极片叠制并卷绕成方形卷绕体。
[0017]本方案所述电芯，采用上述锂离子电池正极极片，极耳能够在缺口和清洗区正常设置，保证极耳在清洗区的正常焊接，且使得在保证清洗区沿正极极片长度方向的尺寸相同的情况下，通过减小现有冲切缺口的沿正极极片长度方向尺寸，在清洗区靠近缺口的一侧存在一部分料区，因此整个正极极片厚度不均区域较少，当电池化成时，化成粘接效果好，隔膜与正极极片的间隙较小，循环过程中，也不会发生局部区域间隙增大、阻抗增加的问题，能够降低电池循环后期负极析锂的风险。
[0018]一种锂离子电池，包括方形壳体、盖帽以及如上述的电芯，所述方形壳体设有安装
槽，所述电芯置于所述安装槽内，所述盖帽封堵于所述安装槽的槽口。
[0019]本方案所述锂离子电池，采用上述电芯，电芯采用上述锂离子电池正极极片，当电池化成时，极耳能够在缺口和清洗区正常设置，保证极耳在清洗区的正常焊接，且使得在保证清洗区沿正极极片长度方向的尺寸相同的情况下，通过减小现有冲切缺口的沿正极极片长度方向尺寸，在清洗区靠近缺口的一侧存在一部分料区，因此整个正极极片厚度不均区域较少，使得电池化成粘接效果好，隔膜与正极极片的间隙较小，循环过程中，也不会发生局部区域间隙增大、阻抗增加的问题，能够降低电池循环后期负极析锂的风险本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极极片，其特征在于，包括正极极片(1)，所述正极极片(1)的厚度两侧设有对应的清洗区(4)，所述清洗区(4)用于焊接极耳(2)的焊接端(21)，所述清洗区(4)靠近所述正极极片(1)宽度方向的一侧具有缺口(3)，所述缺口(3)沿所述正极极片(1)厚度方向贯穿，所述极耳(2)对应所述缺口(3)沿所述正极极片(1)宽度方向的部分为匹配部(22)，所述匹配部(22)能够设于所述缺口(3)内，所述清洗区(4)与所述缺口(3)相交处的所述清洗区(4)沿所述正极极片(1)长度方向的尺寸为D1，所述缺口(3)沿所述正极极片(1)长度方向的最大尺寸为D2，D2小于D1。2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极极片，其特征在于，所述匹配部(22)沿所述正极极片(1)长度方向的最小尺寸为2mm
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12mm。3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极极片，其特征在于，D1为8mm
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30mm。4.根据权利要求1所述的锂离子电池正极极片，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉华，刘荣江，黄彬彬，
申请(专利权)人：惠州亿纬锂能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：