System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 正极极片及其制备方法、电芯、电池和车辆技术_技高网

正极极片及其制备方法、电芯、电池和车辆技术

技术编号:40589638 阅读:7 留言:0更新日期:2024-03-12 21:50
本申请提供了一种正极极片、正极极片的制备方法、电芯和电池,其中正极极片包括正极活性区域和绝缘区域,所述绝缘区域与所述正极活性区域的外周无缝接触,其中,所述正极活性区域为能够传输锂离子的区域,所述绝缘区域为无法传输锂离子的区域。绝缘区域的设置,一方面避免了气体集中在正极活性区域,导致正极活性区域与负极活性区域接触不良,进而造成析锂;另一方面虽然气体的集中导致绝缘区域与负极极片接触不良,但是由于绝缘区域为无法传输锂离子的区域,以致锂离子不会从绝缘区域进行传输,因此避免了边缘位置因锂离子无法嵌入负极而造成的析锂现象。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及锂离子电池,尤其涉及一种正极极片、正极极片的制备方法、电芯、电池和车辆。


技术介绍

1、锂离子电池的电芯性能恶化的一个主要原因是有析锂现象产生。锂离子电池在充电过程中,锂离子会从正极脱嵌然后嵌入负极。但是当一些异常状况发生可能会造成从正极脱嵌的锂离子无法嵌入负极,导致锂离子只能析出在负极表面,从而形成一层灰色的物质,这就叫做析锂。析锂是锂离子电池的一种损耗状况,析锂不仅使电池性能下降,循环寿命大幅缩短,还限制了电池的快充容量,并有可能引起燃烧、爆炸等灾难性后果。

2、常见的一种析锂现象为极片边缘析锂。在电芯使用过程中不可避免地会产生气体,产生的气体易集中在电芯极片的边缘位置,造成边缘处正极极片和负极极片接触不良,以致从正极脱嵌的锂离子无法嵌入负极,锂离子析出在负极极片表面,出现极片边缘析锂的现象,使得电芯在使用后期可能有跳水和安全风险。

3、因此,如何解决极片边缘析锂的问题是亟需解决的技术难题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请的目的在于提出一种正极极片、正极极片的制备方法、电芯和电池,以解决
技术介绍
提出的问题。

2、基于上述目的,本申请第一方面提供了一种正极极片,包括:正极活性区域和绝缘区域,所述绝缘区域与所述正极活性区域的外周无缝接触,所述绝缘区域的厚度与所述正极活性区域的厚度相同,其中,所述正极活性区域为能够传输锂离子的区域,所述绝缘区域为无法传输锂离子的区域。

3、进一步地,所述绝缘区域的宽度大于等于0.1mm。</p>

4、进一步地,所述绝缘区域的宽度大于等于0.5mm。

5、进一步地,所述绝缘区域为非活性材料制成的涂层,所述非活性材料为无法传输锂离子的材料。

6、进一步地,所述绝缘区域为无机氧化物制成的涂层。

7、基于同一专利技术构思,本申请第二方面提供了一种正极极片的制备方法,包括如下步骤:

8、将正极材料涂覆在正极集流体上,形成正极活性区域;其中,所述正极活性区域为能够传输锂离子的区域;

9、将非活性材料涂覆在正极活性区域的外周,形成绝缘区域,所述绝缘区域与所述正极活性区域的外周无缝接触,所述绝缘区域的厚度与所述正极活性区域的厚度相同;其中,所述非活性材料为无法传输锂离子的材料。

10、进一步地,所述正极材料包括正极活性材料、导电剂、粘接剂,所述正极活性材料、导电剂、粘接剂的质量比为85~97:1~6:2~9。

11、进一步地,所述正极活性材料、导电剂、粘接剂的质量比为90~95:2~4:3~6。

12、基于同一专利技术构思,本申请第三方面提供了一种电芯,包括负极极片、隔膜和上述第一方面任一项所述的正极极片。

13、进一步地,所述负极极片包括负极活性区域,所述负极活性区域的面积大于所述正极活性区域的面积。

14、进一步地,所述负极活性区域的面积等于所述正极活性区域的面积与所述绝缘区域的面积之和。

15、基于同一专利技术构思,本申请第四方面提供了一种电池,包括如下(1)至(3)中的任一项:

16、(1)上述第一方面任一项所述的正极极片;

17、(2)上述第二方面任一项制备方法制备得到的正极极片;

18、(2)上述第三方面任一项所述的电芯。

19、基于同一专利技术构思,本申请第五方面提供了一种车辆,包括上述第四方面提供的电池。

20、从上面所述可以看出,本申请提供的正极极片,包括正极活性区域和绝缘区域,所述正极活性区域为能够传输锂离子的区域,所述正极活性区域用于与负极活性区域接触,实现锂离子的传输。所述绝缘区域与所述正极活性区域的外周无缝接触,且绝缘区域的厚度与正极活性区域的厚度相同,使得正极活性区域的外周与负极活性区域之间没有空隙,在使用时电芯产生的气体无法集中在正极活性区域的外边缘,而是集中在绝缘区域的外边缘,因此气体集中不会影响正极活性区域与负极活性区域之间的接触,进而避免了因正极活性区域与负极活性区域接触不良导致的边缘析锂。同时,由于绝缘区域为无法传输锂离子的区域,以致锂离子不会从绝缘区域进行传输,因此即使气体集中导致绝缘区域与负极活性区域接触不良,也不会出现因锂离子无法嵌入负极而造成的析锂现象;

21、另外,由于正极活性区域的外周设有绝缘区域,可以改善正极活性区域因模切产生的毛刺、熔珠等引起的电芯微短路或自放电的现象。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种正极极片,其特征在于,包括:正极活性区域和绝缘区域,所述绝缘区域与所述正极活性区域的外周无缝接触,所述绝缘区域的厚度与所述正极活性区域的厚度相同,其中,所述正极活性区域为能够传输锂离子的区域,所述绝缘区域为无法传输锂离子的区域。

2.如权利要求1所述的正极极片,其特征在于,所述绝缘区域的宽度大于等于0.1mm。

3.如权利要求1所述的正极极片,其特征在于,所述绝缘区域的宽度大于等于0.5mm。

4.如权利要求1所述的正极极片,其特征在于,所述绝缘区域为非活性材料制成的涂层,所述非活性材料为无法传输锂离子的材料。

5.如权利要求1所述的正极极片,其特征在于,所述绝缘区域为无机氧化物制成的涂层。

6.一种正极极片的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述正极材料包括正极活性材料、导电剂、粘接剂,所述正极活性材料、导电剂、粘接剂的质量比为85~97:1~6:2~9。

8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述正极活性材料、导电剂、粘接剂的质量比为90~95:2~4:3~6。

9.一种电芯,其特征在于,包括负极极片、隔膜和权利要求1至5任一项所述的正极极片。

10.如权利要求9所述的电芯,其特征在于,所述负极极片包括负极活性区域,所述负极活性区域的面积大于所述正极活性区域的面积。

11.如权利要求9所述的电芯,其特征在于,所述负极活性区域的面积等于所述正极活性区域的面积与所述绝缘区域的面积之和。

12.一种电池,其特征在于,包括如下(1)至(3)中的任一项:

13.一种车辆,其特征在于,包括权利要求12所述的电池。

...

【技术特征摘要】

1.一种正极极片,其特征在于,包括:正极活性区域和绝缘区域,所述绝缘区域与所述正极活性区域的外周无缝接触,所述绝缘区域的厚度与所述正极活性区域的厚度相同,其中,所述正极活性区域为能够传输锂离子的区域,所述绝缘区域为无法传输锂离子的区域。

2.如权利要求1所述的正极极片,其特征在于,所述绝缘区域的宽度大于等于0.1mm。

3.如权利要求1所述的正极极片,其特征在于,所述绝缘区域的宽度大于等于0.5mm。

4.如权利要求1所述的正极极片,其特征在于,所述绝缘区域为非活性材料制成的涂层,所述非活性材料为无法传输锂离子的材料。

5.如权利要求1所述的正极极片,其特征在于,所述绝缘区域为无机氧化物制成的涂层。

6.一种正极极片的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

7.如权利要求6所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:王思懿
申请(专利权)人:北京车和家汽车科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1