【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电池,尤其涉及一种负极片、电极组件和锂离子电池。
技术介绍
1、在电池工作过程中,会存在电池极片膨胀的情况;其中,负极的膨胀相较正极更为严重,负极片的膨胀会导致其厚度与宽度发生变化。这种变化会导致两种可能性:其一,由于负极片体积变化,负极片边缘膨胀可能会刺穿隔膜,与正极接触短路;其二,负极片膨胀凸出隔膜,与正极直接接触短路,甚至起火爆炸。
2、因此,如何避免负极片因膨胀与正极接触短路,以提升电池安全性,是电池技术一个亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种负极片、电极组件和锂离子电池,通过在负极片上设置绝缘涂覆层,避免负极片膨胀凸起并与正极片接触短路,提高电池的安全性能。
2、第一方面,本技术的实施例提供了一种负极片,包括:
3、负极集流体,所述负极集流体包括负极涂覆区以及设置于所述负极涂覆区一侧的负极极耳;以及
4、负极活性物质涂覆层,设置于所述负极涂覆区上;
5、其中,所述负极活性物质涂覆层背离所述负极集流体的表面设置有至少一层绝缘涂覆层;
6、或者,所述负极集流体远离所述负极极耳的一侧还设置有非极耳区;所述非极耳区的表面和所述负极活性物质涂覆层背离所述负极集流体的表面均设置有至少一层绝缘涂覆层。
7、在一实施例中,在所述非极耳区,所述绝缘涂覆层与所述负极活性物质涂覆层之间设置有预留间隙;或者,所述绝缘涂覆层与所述负极活性物质涂覆层相互抵接。
8、在一
9、在一实施例中,在所述非极耳区,所述绝缘涂覆层还包括第二绝缘层,所述第二绝缘层设置于所述非极耳区远离所述负极活性物质涂覆层的一侧端面。
10、在一实施例中,所述第一绝缘层沿所述负极集流体的厚度方向和宽度方向的尺寸分别为h3和w1,且所述h3和所述w1满足以下条件:0.1um≤h3≤h2,0.1mm≤w1≤100mm;其中,h2为所述负极活性物质涂覆层的厚度。
11、在一实施例中,所述第二绝缘层沿所述负极集流体的厚度方向的尺寸为h4,所述第二绝缘层沿所述负极集流体的宽度方向的尺寸为w2,所述h4和所述w2满足以下条件:h1≤h4≤2*h3+h1,0.1um≤w2≤5000um;其中,h1为所述负极集流体的厚度,h3为所述第一绝缘层的厚度。
12、在一实施例中,在所述负极活性物质涂覆层的表面,所述绝缘涂覆层位于所述负极活性物质涂覆层远离所述负极极耳的边缘处。
13、在一实施例中,在所述负极活性物质涂覆层的表面,所述绝缘涂覆层包括两层分别涂布于所述负极活性物质涂覆层相对两侧的第三绝缘层,两所述第三绝缘层采用相同的绝缘材料。
14、在一实施例中,在所述负极活性物质涂覆层的表面,所述绝缘涂覆层包括:
15、第四绝缘层,设置于所述负极活性物质涂覆层的一侧;以及
16、第五绝缘层,与所述第四绝缘层分别设置于所述负极活性物质涂覆层的相对两侧;
17、其中,所述第四绝缘层和所述第五绝缘层采用不同的绝缘材料。
18、在一实施例中,在所述负极活性物质涂覆层的表面,所述绝缘涂覆层包括分别设置于所述负极活性物质涂覆层相对两侧的第六绝缘层和第七绝缘层;所述第六绝缘层和所述第七绝缘层均至少包括两层不同的绝缘材料。
19、在一实施例中,在所述负极活性物质涂覆层的表面,所述绝缘涂覆层还包括第八绝缘层,所述第八绝缘层设置于所述负极片远离所述负极极耳一侧的端面。
20、在一实施例中,所述绝缘涂覆层包括:
21、第九绝缘层,设置于所述负极活性物质涂覆层上;以及
22、第十绝缘层,设置于所述非极耳区的表面;
23、其中,所述第九绝缘层和/或所述第十绝缘层包括单层或多层绝缘层,且当所述第九绝缘层和/或所述第十绝缘层采用多层绝缘层时,各所述绝缘层采用相同或不同的绝缘材料。
24、在一实施例中,所述绝缘涂覆层还包括设置于所述负极片远离所述负极极耳一侧的端面上的第十一绝缘层,所述第十一绝缘层与所述第十绝缘层共同包覆所述负极片远离所述负极极耳的一侧。
25、第二方面,本技术的实施例还提供了一种电极组件,包括正极片、隔膜以及上述的负极片,所述正极片和所述负极片分别位于所述隔膜的相对两侧。
26、在一实施例中,所述正极片上设置有正极涂覆区和正极极耳;所述负极涂覆区在所述隔膜上的投影与所述隔膜重合或位于所述隔膜范围内,所述正极涂覆区在所述负极涂覆区上的投影与所述负极涂覆区重合或位于所述负极涂覆区范围内。
27、在一实施例中,所述正极极耳和所述负极极耳分别位于所述电极组件的相对两侧,且所述绝缘涂覆层靠近所述负极极耳一侧的边缘不超过所述正极涂覆区靠近所述正极极耳一侧的边缘,所述正极涂覆区远离所述正极极耳一侧的边缘不超过所述负极涂覆区靠近所述负极极耳一侧的边缘。
28、第三方面,本技术的实施例还提供了一种锂离子电池,包括上述的电极组件。
29、本技术的实施例的有益效果为:
30、在本技术的实施例中,通过在负极片上设置绝缘涂覆层,绝缘涂覆层能够对负极片的尾部区域起到保护作用,从而在负极片发生膨胀凸起并刺破隔膜时,绝缘涂覆层能够避免负极片与正极片直接接触而导致短路,防止起火甚至爆炸的发生,提升电池使用的安全性。
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1.一种负极片,其特征在于:包括:
2.根据权利要求1所述的负极片,其特征在于:在所述非极耳区,所述绝缘涂覆层与所述负极活性物质涂覆层之间设置有预留间隙;或者,所述绝缘涂覆层与所述负极活性物质涂覆层远离所述负极极耳的一侧相互抵接。
3.根据权利要求2所述的负极片,其特征在于:在所述非极耳区,所述绝缘涂覆层包括第一绝缘层,所述第一绝缘层设置于所述负极集流体的厚度方向的一侧或者相对两侧。
4.根据权利要求3所述的负极片,其特征在于:在所述非极耳区,所述绝缘涂覆层还包括第二绝缘层,所述第二绝缘层设置于所述非极耳区远离所述负极活性物质涂覆层的一侧端面。
5.根据权利要求3或4所述的负极片,其特征在于:所述第一绝缘层沿所述负极集流体的厚度方向和宽度方向的尺寸分别为H3和W1,且所述H3和所述W1满足以下条件:0.1um≤H3≤H2,0.1mm≤W1≤100mm;其中,H2为所述负极活性物质涂覆层的厚度。
6.根据权利要求4所述的负极片,其特征在于:所述第二绝缘层沿所述负极集流体的厚度方向的尺寸为H4,所述第二绝缘层沿所述负极集流体
7.根据权利要求1所述的负极片,其特征在于:在所述负极活性物质涂覆层的表面,所述绝缘涂覆层位于所述负极活性物质涂覆层远离所述负极极耳的边缘处。
8.根据权利要求7所述的负极片,其特征在于:在所述负极活性物质涂覆层的表面,所述绝缘涂覆层包括两层分别涂布于所述负极活性物质涂覆层相对两侧的第三绝缘层,两所述第三绝缘层采用相同的绝缘材料。
9.根据权利要求7所述的负极片,其特征在于:在所述负极活性物质涂覆层的表面,所述绝缘涂覆层包括:
10.根据权利要求7所述的负极片,其特征在于:在所述负极活性物质涂覆层的表面,所述绝缘涂覆层包括分别设置于所述负极活性物质涂覆层相对两侧的第六绝缘层和第七绝缘层;所述第六绝缘层和所述第七绝缘层均至少包括两层不同的绝缘材料。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的负极片,其特征在于:在所述负极活性物质涂覆层的表面,所述绝缘涂覆层还包括第八绝缘层,所述第八绝缘层设置于所述负极片远离所述负极极耳一侧的端面。
12.根据权利要求1所述的负极片,其特征在于:所述绝缘涂覆层包括:
13.根据权利要求12所述的负极片,其特征在于:所述绝缘涂覆层还包括设置于所述负极片远离所述负极极耳一侧的端面上的第十一绝缘层,所述第十一绝缘层与所述第十绝缘层共同包覆所述负极片远离所述负极极耳的一侧。
14.一种电极组件,其特征在于:包括正极片、隔膜以及如权利要求1-13中任一项所述的负极片,所述正极片和所述负极片分别位于所述隔膜的相对两侧。
15.根据权利要求14所述的电极组件,其特征在于:所述正极片上设置有正极涂覆区和正极极耳;所述负极涂覆区在所述隔膜上的投影与所述隔膜重合或位于所述隔膜范围内,所述正极涂覆区在所述负极涂覆区上的投影与所述负极涂覆区重合或位于所述负极涂覆区范围内。
16.根据权利要求15所述的电极组件,其特征在于:所述正极极耳和所述负极极耳分别位于所述电极组件的相对两侧,且所述绝缘涂覆层靠近所述负极极耳一侧的边缘不超过所述正极涂覆区靠近所述正极极耳一侧的边缘,所述正极涂覆区远离所述正极极耳一侧的边缘不超过所述负极涂覆区靠近所述负极极耳一侧的边缘。
17.一种锂离子电池,其特征在于:包括如权利要求14-16中任一项所述的电极组件。
...【技术特征摘要】
1.一种负极片,其特征在于:包括:
2.根据权利要求1所述的负极片,其特征在于:在所述非极耳区,所述绝缘涂覆层与所述负极活性物质涂覆层之间设置有预留间隙;或者,所述绝缘涂覆层与所述负极活性物质涂覆层远离所述负极极耳的一侧相互抵接。
3.根据权利要求2所述的负极片,其特征在于:在所述非极耳区,所述绝缘涂覆层包括第一绝缘层,所述第一绝缘层设置于所述负极集流体的厚度方向的一侧或者相对两侧。
4.根据权利要求3所述的负极片,其特征在于:在所述非极耳区,所述绝缘涂覆层还包括第二绝缘层,所述第二绝缘层设置于所述非极耳区远离所述负极活性物质涂覆层的一侧端面。
5.根据权利要求3或4所述的负极片,其特征在于:所述第一绝缘层沿所述负极集流体的厚度方向和宽度方向的尺寸分别为h3和w1,且所述h3和所述w1满足以下条件:0.1um≤h3≤h2,0.1mm≤w1≤100mm;其中,h2为所述负极活性物质涂覆层的厚度。
6.根据权利要求4所述的负极片,其特征在于:所述第二绝缘层沿所述负极集流体的厚度方向的尺寸为h4,所述第二绝缘层沿所述负极集流体的宽度方向的尺寸为w2,所述h4和所述w2满足以下条件:h1≤h4≤2*h3+h1,0.1um≤w2≤5000um;其中,h1为所述负极集流体的厚度,h3为所述第一绝缘层的厚度。
7.根据权利要求1所述的负极片,其特征在于:在所述负极活性物质涂覆层的表面,所述绝缘涂覆层位于所述负极活性物质涂覆层远离所述负极极耳的边缘处。
8.根据权利要求7所述的负极片,其特征在于:在所述负极活性物质涂覆层的表面,所述绝缘涂覆层包括两层分别涂布于所述负极活性物质涂覆层相对两侧的第三绝缘层,两所述第三绝缘层采用相同的绝缘材料。
9.根据权利要求7所述的负极片,其特征在于:在...
【专利技术属性】
技术研发人员:周林,程梦思,王超,曾汉民,何巍,刘金成,
申请(专利权)人:惠州亿纬动力电池有限公司,
类型:新型
国别省市:
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