【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂电池，尤其涉及一种全极耳电池及其制备方法。
技术介绍
1、全极耳结构是减小电池内阻，提升电池倍率性能的有效手段。传统全极耳电池通常需要预留较大尺寸的留白集流体，并经过打孔、揉平、预留空槽、焊接汇流盘或设计其他复杂结构等方式制备全极耳，这样制备的电池存在极片涂覆区面积缩小、电池容量降低、注液效率低、短路风险升高、电芯结构复杂以及生产效率低等问题。
2、专利文献cn111244381a公开了一种全极耳型纽扣电池及其制造方法，该纽扣电池包括壳体，由正极片、隔膜、负极片卷绕形成的圆柱型卷芯；其制备方法包括：将正极、隔膜、负极依次叠放，正负极空白箔窄边分处于两边，以卷绕方式形成圆柱型卷芯；然后分别将卷芯两端空白箔窄边压实，形成正负极全极耳，能够允许大电流通过，并通过导电金属片焊接连接到纽扣电池的正负极壳盖上；在正负极壳体内填充绝缘密封胶，形成一个完善的纽扣电池。但是该纽扣电池设计需预留焊接空间，降低了空间利用率，同时难以实现锂金属负极焊接；压实焊接全极耳后注液导致电解液难以浸润，注液效率较低，并容易引起电解液损失；同时，还需预留冗余的隔膜宽度以包覆极片边缘，否则易出现微短路，降低了空间利用率和良品率。
3、专利文献cn111725552a公开了一种纽扣电池及其制造方法，所述纽扣电池包括卷绕体、集流盘和外壳，所述卷绕体和所述集流盘均位于所述外壳内，所述卷绕体与所述集流盘连接；所述卷绕体包括：正极极片、负极极片和隔膜；所述隔膜位于所述正极极片与所述负极极片之间，所述正极极片、所述隔膜和所述负极极片卷绕形
4、专利文献cn116154317a公开了一种全极耳圆柱锂电池，包括卷芯，所述卷芯的一端设有正极耳，所述卷芯的另一端设有负极耳；所述正极耳和/或所述负极耳的端面，包括：经揉平处理后的揉平区，以及未经揉平处理以提供电解液渗入间隙的非揉平区。与传统的将极耳端面全部揉平的方式相比较，该专利文献可利用非揉平区域内各叠层之间的间隙来形成电解液的流通通道，便于在后续的注液工序中电解液较为快速的渗入卷芯，缩短注液时间，大大提高生产效率。但是非揉平区的设计会增加电池内阻，尤其影响小直径规格电池的放电性能，增加制造难度。该电池需预留冗余的隔膜宽度以包覆极片边缘，否则易出现微短路，降低了空间利用率和良品率。
5、专利文献cn115602932a公开了一种全极耳卷芯及其锂离子电池，其包括卷芯本体，所述卷芯本体的两端面均向内凹陷形成有用于排气和渗液的导流空腔；锂离子电池包括如上所述的全极耳卷芯；导流空腔通过增大卷芯本体两端面的表面积，卷芯本体的排气面增大，从而提高卷芯本体的排气性能，使卷芯本体的排气过程更加通畅性，以提高使用的安全性，同时，导流空腔增加了卷芯本体和电解液之间的接触面积，电解液更加容易渗入至卷芯本体中，从而提高了注液效率。但是该电池导流空腔制造复杂，需额外开槽，减少了全极耳面积，增加了内阻；同时导流空腔设计将使极片涂覆区面积减小，引起电池容量降低。
6、综上所述，现有技术中全极耳结构电池存在制备工艺复杂，易短路的缺陷，且现有技术中极片的涂覆区面积较小，导致电池容量降低，注液效率低，生产效率低。
技术实现思路
1、为改善现有技术的不足，本专利技术提供一种全极耳电池及其制备方法。具体的，本专利技术提供如下技术方案：
2、一种全极耳电池，所述电池包括正极极片、隔膜、负极极片和正负极壳体，所述正极极片、隔膜和负极极片位于正负极壳体的内部；
3、所述正极极片包括正极集流体和正极活性材料层，沿正极集流体的长度方向单侧有连续的留白区域、其余部分的上下表面分别为所述正极活性材料层；所述留白区域的宽度小于等于正极活性材料层厚度的150%且大于0；
4、所述隔膜沿宽度方向对折，包绕在正极极片上，隔膜折痕与正极极片非留白侧边缘重合；
5、所述负极极片沿宽度方向对折，包绕所述隔膜，所述负极极片折痕与隔膜折痕重合；
6、所述负极极片与负极壳体电连接的区域形成负极全极耳，所述留白区域形成与正极壳体电连接的正极全极耳。
7、一种上述的全极耳电池的制备方法，所述方法包括如下步骤：
8、1）准备正极极片，所述正极极片包括正极集流体和正极活性材料层，沿正极集流体的长度方向单侧有连续的留白区域、其余部分的上下表面分别为所述正极活性材料层；所述留白区域的宽度小于等于正极活性材料层厚度的150%且大于0；
9、2）准备隔膜、负极极片、正极壳体和负极壳体；
10、3）组装正极隔膜负极复合结构，所述留白区域形成与正极壳体电连接的正极全极耳，所述负极极片与负极壳体电连接的区域形成负极全极耳，得到所述全极耳电池；
11、其中，组装正极隔膜负极复合结构的具体步骤包括：
12、3a）折叠所述隔膜，将隔膜包绕在正极极片上，隔膜折痕与正极极片非留白侧边缘重合，得到正极隔膜复合结构；
13、3b）折叠所述负极极片，将负极极片包绕在隔膜上，隔膜折痕与正极极片非留白侧边缘重合，辊压得到正极隔膜负极复合结构。
14、本专利技术的技术存在下述有益效果：
15、1. 本专利技术正极留白宽度小于等于正极材料层厚度的150%，且电芯入壳后正极极片高于负极壳边缘，正极极片外露高度不大于正极极片留白宽度；同时，负极极片利用单面覆着活性材料或使用金属作为负极，通过折叠负极极片形成与负极壳电连接的负极全极耳。因而，本专利技术中极片活性材料区域尽可能利用了电池壳内的高度空间，相比传统全极耳电池结构，能够有效提升电池容量。
16、本专利技术尤其适用于小微型尺寸规格的高容量型、高倍率型、低温型电池。本专利技术结构简洁、紧凑，工序简单，可提高空间利用率，降低电池内阻，改善电池散热，提高产品可靠性。
17、2. 本专利技术隔膜完全覆盖正极活性材料区域，负极极片相对于隔膜内缩，并通过辊压形成正极隔膜负极复合结构，从而防止出现极片移位，降低卷绕、叠片及封口过程中的短路风险。
18、3.本专利技术隔膜完全覆盖正极活性材料区域，正极留白宽度不大于正极材料层厚度的150%，负极极片相对于隔膜内缩，使负极无法在宽度方向上移位，从而降低正极全极耳压实过程中出现正极留白倒伏或弯折引起的短路风险，同时，本专利技术采用折叠隔膜包覆正极极片的结构，降低了正极毛刺和极片移位引起短路的风险。
19、4.本专利技术采用单面覆着负极活性材料的铜箔或金属负极结构，利用负极折痕及电芯四周本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种全极耳电池，所述电池包括正极极片、隔膜、负极极片和正负极壳体，所述正极极片、隔膜和负极极片位于正负极壳体的内部；其特征在于，
2.根据权利要求1所述的全极耳电池，其特征在于，所述负极极片的端部相对于隔膜端部内缩。
3.根据权利要求1所述的全极耳电池，其特征在于，所述负极极片为金属极片或者为包括负极集流体和负极活性材料层的极片；当为包括负极集流体和负极活性材料层的极片时，所述负极活性材料层位于负极集流体的一侧表面且与隔膜相连，负极集流体与负极壳体相连。
4.根据权利要求1-3任一项所述的全极耳电池，其特征在于，所述正极极片、隔膜和负极极片为一种正极隔膜负极复合结构体，其中，所述隔膜沿宽度方向对折，包绕在正极极片上，隔膜折痕与正极极片非留白侧边缘重合；所述负极极片沿宽度方向对折，包绕所述隔膜，负极极片折痕与隔膜折痕重合；所述复合结构体可直接作为电芯，或者经卷绕或折叠后形成电芯；所述电芯包括若干端面，其中一端面为正极极片的留白区域，即正极全极耳，其余端面为负极极片，即负极全极耳。
5.一种权利要求1-4任一项所述的全极耳电池的制备
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3）还包括：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3）还包括：
8.根据权利要求5-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤3a）具体包括：
9.根据权利要求5-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤3b）具体包括：将负极极片沿宽度方向对折，所述负极极片投影与隔膜投影区域重合并内缩，所述内缩的宽度小于等于留白区域的宽度，所述隔膜折痕与负极极片折痕重合，负极活性材料区域与隔膜重合，经过辊压得到正极隔膜负极复合结构。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤3d）具体包括：将电芯放入负极壳内，使正极极片高于负极壳边缘，正极极片外露高度不大于正极极片留白宽度。
...【技术特征摘要】
1.一种全极耳电池，所述电池包括正极极片、隔膜、负极极片和正负极壳体，所述正极极片、隔膜和负极极片位于正负极壳体的内部；其特征在于，
2.根据权利要求1所述的全极耳电池，其特征在于，所述负极极片的端部相对于隔膜端部内缩。
3.根据权利要求1所述的全极耳电池，其特征在于，所述负极极片为金属极片或者为包括负极集流体和负极活性材料层的极片；当为包括负极集流体和负极活性材料层的极片时，所述负极活性材料层位于负极集流体的一侧表面且与隔膜相连，负极集流体与负极壳体相连。
4.根据权利要求1-3任一项所述的全极耳电池，其特征在于，所述正极极片、隔膜和负极极片为一种正极隔膜负极复合结构体，其中，所述隔膜沿宽度方向对折，包绕在正极极片上，隔膜折痕与正极极片非留白侧边缘重合；所述负极极片沿宽度方向对折，包绕所述隔膜，负极极片折痕与隔膜折痕重合；所述复合结构体可直接作为电芯，或者经卷绕或折叠后形成电芯；所述电芯包括若干端面，其中一端面为正极极片的...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨明，刘丹，吕茂有，胡晓阳，
申请(专利权)人：北京郅航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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