二次电池正极片组件、二次电池及用电设备制造技术

技术编号:38505140 阅读:19 留言:0更新日期:2023-08-19 16:52
本实用新型专利技术属于动力电池技术领域的一种二次电池正极片组件、二次电池及用电设备。该二次电池正极片组件,包括正极片、正极活性物质层和绝缘层,正极片具有第一表面,正极活性物质层涂覆在第一表面上,绝缘层涂覆在第一表面上,绝缘层沿第一方向分布在正极活性物质层的两侧,并与正极活性物质层的两侧边缘紧靠或至少部分覆盖正极活性物质层的两侧边缘。有益效果包括:正极片的同一侧表面上涂覆有正极活性物质层和绝缘层,绝缘层位于正极活性物质层相对的两侧边缘,以便二次电池正极片组件与负极片叠设时,可以通过绝缘层与负极片的薄弱区域匹配,避免边缘析锂,提升工艺窗口,降低生产难度,提升电芯循环稳定性,提高二次电池及用电设备的可靠性。电设备的可靠性。电设备的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
二次电池正极片组件、二次电池及用电设备


[0001]本技术属于动力电池
,特别是涉及一种二次电池正极片组件、二次电池及用电设备。

技术介绍

[0002]作为新能源汽车的最核心部件之一,锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、安全环保等优势,逐渐成为电动化时代的主流方向。对于电池的电芯内部结构,从大的分类上,主要存在两类:同侧出极耳与异侧出极耳。对于同侧出极耳结构,主要适用于软包或者方壳同侧出极耳壳体,适用于长宽比例较小的电芯;对于异侧出极耳结构,主要适用于异侧出极耳壳体,适用于长宽比较大的电芯。同侧出极耳与异侧出极耳,虽然原理基本相当,但是对电池的性能影响巨大。
[0003]对于同侧出极耳结构,由于正极边缘与负极边缘都偏薄,导致在边缘区域,正负极的N/P比(N是指单位面积负极容量,P是指单位面积正极容量,即N/P比是指单位面积负极容量与单位面积正极容量的比值)仍然可以维持较大比例,在循环以及快充过程中,不会出现析锂现象;但是异侧出极耳结构,由于极片中心偏厚,边缘区域偏薄,正负极片交叠组装,正极偏厚区域正对负极偏薄区域,导致负极边缘区域的N/P比大大低于主体结构,在循环过程以及快充过程中很容易出现析锂乃至跳水现象,使得该区域成为电芯内部最薄弱区域。因此,负极边缘区域的N/P比与稳定性,成为制约正负极异侧卷芯的最大瓶颈。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点,本技术的目的在于提供一种二次电池正极片组件、二次电池及用电设备,用于解决现有技术中异侧出极耳结构中负极边缘析锂风险高的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的,本技术提供一种二次电池正极片组件,包括:
[0006]正极片,具有第一表面;
[0007]正极活性物质层,涂覆在所述第一表面上;以及
[0008]绝缘层,涂覆在所述第一表面上,所述绝缘层沿第一方向分布在所述正极活性物质层的两侧,并与所述正极活性物质层的两侧边缘紧靠或至少部分覆盖所述正极活性物质层的两侧边缘。
[0009]可选的,在所述第一方向上,所述正极活性物质层的中部的厚度大于所述正极活性物质层的两侧边缘的厚度。
[0010]可选的,在所述第一方向上,所述正极活性物质层的厚度由所述正极活性物质层的中部向两侧边缘逐渐减薄。
[0011]可选的,所述正极活性物质层的中部的最大厚度与所述正极活性物质层的两侧边缘的最小厚度的差值为5μm~20μm。
等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本技术可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更
技术实现思路
下,当亦视为本技术可实施的范畴。
[0030]参见图1至图4,在一可选实施例中,本申请提供一种二次电池,包括正极片组件100、负极片组件200和隔膜300。隔膜300、正极片组件100和负极片组件200层叠设置,且隔膜300位于正极片组件100和负极片组件200之间。
[0031]可选的,负极片组件200包括负极片201,负极片201上涂覆有负极活性物质层202。
[0032]参见图1至图4,在一可选实施例中,上述实施例中的正极片组件100为本申请提供的二次电池正极片组件100,包括正极片101、正极活性物质层102和绝缘层103。正极片101具有第一表面,正极活性物质层102和绝缘层103涂覆在第一表面上,且绝缘层103沿第一方向分布在正极活性物质层102的两侧,并与正极活性物质层102的两侧边缘紧靠或至少部分覆盖正极活性物质层102的两侧边缘。在本申请中,第一方向可以为正极片101的宽度方向,即附图中的X向,正极片101的长度方向为Y向,绝缘层103、正极活性物质层102的厚度方向为Z向。
[0033]可选的,正极片101还具有第二表面,第二表面与第一表面相背设置,第二表面上也涂覆有正极活性物质层102和绝缘层103。其中,第二表面上涂覆的正极活性物质层102和绝缘层103的分布位置、厚度可以与分布在第一表面上的正极活性物质层102和绝缘层103的分布位置、厚度相对应。进一步的,正极片101可以为方形结构。
[0034]可选的,正极片101的材质包括铝箔,负极片201的材质包括铜箔。可以理解的是,正极片101和负极片201采用的材质并非局限于上述列举材质,正极片101和负极片201也可以采用其它符合电极反应的材质。
[0035]可选的,绝缘层103的材质可以为无极非金属陶瓷颗粒与粘结剂的混合浆料干燥后的混合物;或者绝缘层103的材质可以为有机高分子材料为主材的混合物。
[0036]可选的,在第一方向上,正极活性物质层102的中部的厚度大于正极活性物质层102的两侧边缘的厚度。进一步的,在第一方向上,正极活性物质层102的厚度由正极活性物质层102的中部向两侧边缘逐渐减薄。在生产过程中,由于正极片101需要先涂覆正极活性物质层102后再运输至后一工序裁切成正极片组件100,为了便于运输,需要对涂覆有正极活性物质层102的正极片101进行卷绕形成卷绕体,若正极活性物质层102的偏厚区域集中在两侧边缘,卷绕过程中再一直绕X向收卷,两侧边缘就会更厚,容易撑破正极片101或冷压边缘出现爆边,而本实施例中设置的正极活性物质层102的两侧边缘厚度比中部厚度小,便能有效避免正极片101在卷绕过程中由于边缘厚度比中部厚度大造成的卷绕体边缘撑破正极片101和冷压时边缘出现爆边的风险。
[0037]可选的,正极活性物质层102的中部的最大厚度与正极活性物质层102的两侧边缘的最小厚度的差值为5μm~20μm。进一步的,正极活性物质层102的中部的最大厚度与正极活性物质层102的两侧边缘的最小厚度的差值可以为5μm、6μm、12μm、17μm或20μm等数值中的任一数值。在本实施例中,可以在第一方向上取正极活性物质层102的中部宽度D1的平均厚度作为活性物质层102的中部的最大厚度,取正极活性物质层102的边缘宽度D5的平均厚度作为活性物质层102的边缘的最小厚度;其中,D1可以为2mm,D5可以为2mm,有利于降低正极活性物质层102厚度的检测难度,从而降低生产制造的难度。可以理解的是,D1和D5的取值可以根据需求进行选择,并非局限于例举的2mm。
[0038]可选的,在第一方向上,绝缘层103的宽度D2为2mm~10mm。进一步的,D2可以为2mm、3mm、4.5mm、6mm、8mm、9mm或10mm等数值中的任一数值。
[0039]上述实施例的二次电池正极片组件100,正极活性物质层102的两侧均分布有绝缘层103,使得正极片101上涂覆的绝缘层103能够与负极片201的薄弱区域匹配,避免正极片组件100、负极片组件200重叠后形成的负极边缘区域相对于其它区域过度偏薄,提高负极边缘区域的N/P比和稳定性,从而有效避免边缘析锂,提升工艺窗口,降低生产难度,进而大大提升电芯循环稳定性。
[0040]参见图1和图4,在一可选实施例中,在第一方向上,负极活性物质层202的两侧的厚度分别大于对应本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次电池正极片组件,其特征在于,包括:正极片,具有第一表面;正极活性物质层,涂覆在所述第一表面上;以及绝缘层,涂覆在所述第一表面上,所述绝缘层沿第一方向分布在所述正极活性物质层的两侧,并与所述正极活性物质层的两侧边缘紧靠或至少部分覆盖所述正极活性物质层的两侧边缘。2.根据权利要求1所述的二次电池正极片组件,其特征在于:在所述第一方向上,所述正极活性物质层的中部的厚度大于所述正极活性物质层的两侧边缘的厚度。3.根据权利要求1所述的二次电池正极片组件,其特征在于:在所述第一方向上,所述正极活性物质层的厚度由所述正极活性物质层的中部向两侧边缘逐渐减薄。4.根据权利要求2或3所述的二次电池正极片组件,其特征在于:所述正极活性物质层的中部的最大厚度与所述正极活性物质层的两侧边缘的最小厚度的差值为5μm~20μm。5.根据权利要求1所述的二次电池正极片组件,其特征在于:在所述第一方向上,所述绝缘层的宽度D2为2mm~10mm。6.一种二次电池,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:单雪燕
申请(专利权)人:远景动力技术江苏有限公司
类型:新型
国别省市:

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