电池正极极片以及电池制造技术

本申请涉及电池技术领域，公开了一种电池正极极片以及电池。本申请电池的电池正极极片具有宽度方向和长度方向，电池正极极片包括集流体、活性材料层和绝缘层，集流体包括敷料区、安全区和空箔区，敷料区具有沿着宽度方向延伸的宽度尺寸和沿着长度方向延伸的长度尺寸，安全区位于敷料区宽度方向的一侧或者两侧，空箔区沿着所述宽度方向位于安全区远离敷料区的一侧，活性材料层设置在敷料区，空箔区设置有极耳，绝缘层设置在所述安全区，绝缘层包括无机多孔材料和聚己内酰胺。本申请利用物理吸附和化学吸附同时进行，对产生的气体具有不同的吸附效果，物理吸附和化学相互配合，提高电池的循环性能。的循环性能。的循环性能。

【技术实现步骤摘要】
电池正极极片以及电池


[0001]本申请涉及电池
，尤其涉及一种电池正极极片以及电池。

技术介绍

[0002]动力和储能用电池普遍使用的是多极耳卷芯的正极片，在靠近极耳侧的空箔区会涂覆绝缘材料作为安全区，目的是为了防止卷绕或者叠片后正极极耳空箔区与负极片接触，起到绝缘的作用。
[0003]随着新能源行业的不断发展，动力和储能用的电池对循环寿命和存储寿命的要求越来越高，与此同时带来的副作用是电池鼓胀越来越严重。电池鼓胀过于严重会影响电池的寿命，甚至可能由于内压过大，冲破防爆阀，最终导致电池失效。
[0004]电池的鼓胀包括硬膨胀和产气膨胀，硬膨胀是由于正负极极片层级的老化导致的，而产气膨胀是由电池内部的活性物质与电解液在循环过程中发生副反应产生气体导致的。目前改善产气导致的电池膨胀主要通过优化正负极主材以及电解液来实现，但这样容易影响电池某些方面的性能，例如循环性能等等。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种电池正极极片及电池，使得所述电池正极极片能够有效改善电池长期使用过程中的产气膨胀，并对循环性能有所提升。
[0006]本申请的另外一个目的在于提供基于所述电池正极极片组装的电池。
[0007]为了解决上述技术问题/达到上述目的或者至少部分地解决上述技术问题/达到上述目的，作为本申请的第一个方面，提供了一种电池正极极片，所述电池正极极片具有宽度方向和长度方向，所述电池正极极片包括集流体、活性材料层和绝缘层，所述集流体包括敷料区、安全区和空箔区，所述敷料区具有沿着所述宽度方向延伸的宽度尺寸和沿着所述长度方向延伸的长度尺寸，所述安全区位于所述敷料区宽度方向的一侧或者两侧，所述空箔区沿着所述宽度方向位于所述安全区远离所述敷料区的一侧，所述活性材料层设置在所述敷料区，所述空箔区设置有极耳，所述绝缘层设置在所述安全区，所述绝缘层包括无机多孔材料和聚己内酰胺。
[0008]可选地，所述无机多孔材料包括沸石分子筛、硅酸钙和陶瓷材料中的至少一种。
[0009]可选地，所述无机多孔材料和所述聚己内酰胺的质量比为5:1
‑
20:1。
[0010]可选地，所述陶瓷材料包括勃姆石。
[0011]可选地，所述绝缘层还包括粘结剂，所述绝缘层还包括粘结剂，所述无机多孔材料和所述聚己内酰胺的总质量与所述粘结剂的质量比例范围是：3:1
‑
30:1。
[0012]可选地，所述沸石分子筛粒径为0.1
‑
3μm、所述陶瓷材料的粒径为0.5μm～30μm、所述硅酸钙的粒径为1
‑
10μm。
[0013]可选地，所述安全区的宽度尺寸为3
‑
10mm。
[0014]可选地，所述辅料区和所述安全区的宽度尺寸比例为：5:1
‑
20:1。
[0015]可选地，所述活性材料层包括三元正极材料或者磷酸铁锂正极材料。
[0016]作为本申请的第二个方面，提供了一种电池，包括所述的电池正极极片，隔膜和负极极片，所述电池正极极片、隔膜和负极极片依次叠加设置。
[0017]本申请绝缘层中的无机多孔材料具有丰富的孔隙结构，能很好的吸附电池工作过程中产生的气体；而聚己内酰胺作为有机高分子化合物，能与被吸附物质形成氢键从而进行吸附，利用物理吸附和化学吸附同时进行，对产生的气体具有不同的吸附效果，物理吸附和化学相互配合，提高电池的循环性能。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定；
[0019]图1所示为本申请电池正极极片经过模切和分条后的结构示意图；
[0020]图2所示为本申请电池正极极片制作过程中金属箔(集流体)涂布区域示意图；
[0021]图3所示为本申请电池正极极片制作过程中金属箔(集流体)模切和分条的轨迹示意图；
[0022]图4所示为常规电芯负极极片涂布区域以及模切和分条的轨迹示意图；
[0023]图5是常规电芯负极片经过模切和分条后的示意图；
[0024]附图标号说明：
[0025]图1：1、正极极耳(空箔区模切形成；正常电池正极极片中有多个极耳，此处仅展示相邻的2个极耳)；2、绝缘层(安全区)；3、活性材料层(敷料区)；
[0026]图2：1、电池正极极片的空箔区；2、电池正极极片的安全区，3、电池正极极片的敷料区；
[0027]图3：4、电池正极极片的模切轨迹线；5、电池正极极片的分条轨迹线；
[0028]图4：6、电池负极极片的空箔区；7、电池负极极片的敷料区；8、电池负极极片的分条轨迹线；9、电池负极极片的模切轨迹线；
[0029]图5：6、负极极耳(空箔区模切形成；正常电芯负极极片中有多个极耳，此处仅展示相邻的2个极耳)；7、电池负极极片的活性材料层(敷料区)。
具体实施方式
[0030]本申请公开了一种电池正极极片及其制备方法以及电池，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本申请。本申请所述产品、工艺已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本申请内容、精神和范围内对本文所述产品和工艺进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本申请技术。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0031]需要说明的是，在本文中，如若出现诸如“第一”和“第二”、“步骤1”和“步骤2”以及“(1)”和“(2)”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分
开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。同时，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0032]由于目前具有安全区结构的电池仅是出于防止短路的目的使用绝缘材料，并未考虑到该结构能够作为改善电池膨胀产气的突破点，本申请未沿用传统思路对电池正、负极活性物质和电解液优化，而是从安全区进行材料更换来实现在不额外占用电池内部空间、保证循环性能的同时，还能改善电池的产气膨胀。
[0033]在本申请的第一个方面中，提供了一种电池正极极片，参照图2所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池正极极片，其特征在于，所述电池正极极片具有宽度方向(Y)和长度方向(X)，所述电池正极极片包括集流体、活性材料层和绝缘层，所述集流体包括敷料区、安全区和空箔区，所述敷料区具有沿着所述宽度方向延伸的宽度尺寸和沿着所述长度方向延伸的长度尺寸，所述安全区位于所述敷料区宽度方向的一侧或者两侧，所述空箔区沿着所述宽度方向位于所述安全区远离所述敷料区的一侧，所述活性材料层设置在所述敷料区，所述空箔区设置有极耳，所述绝缘层设置在所述安全区，所述绝缘层包括无机多孔材料和聚己内酰胺。2.根据权利要求1所述的电池正极极片，其特征在于，所述无机多孔材料包括沸石分子筛、硅酸钙和陶瓷材料中的至少一种。3.根据权利要求1所述的电池正极极片，其特征在于，所述无机多孔材料和所述聚己内酰胺的质量比为5:1
‑
20:1。4.根据权利要求2所述的电池正极极片，其特征在于，所述陶瓷材料包括勃姆石。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的电池正极极片，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙梦婷，黎盛才，张霞，艾邓均，
申请(专利权)人：欣旺达动力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：