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一种电池制造技术

技术编号:42632085 阅读:33 留言:0更新日期:2024-09-06 01:32
本发明专利技术涉及锂离子电池的技术领域,提供了一种电池,该电池为多极耳卷绕型电池,电池的正极片收尾处贴的胶纸中,将胶纸分为覆盖于正极活性物质层的第一区和覆盖于正极集流体的第二区,调整第一区的厚度小于第二区的厚度;并且在正极片上设置陶瓷层,陶瓷层与胶纸部分重叠,能够防止胶纸卷绕翻胶,减少胶纸边缘隔膜堵孔,减少正极片掉粉,以及减少胶纸边缘对应负极析锂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池的,具体涉及一种电池。


技术介绍

1、随着手机、电动车、平板电脑、可穿戴设备等电子产品需求的不断扩大,锂离子电池作为一种能量转化载体,市场应用广、潜力大,其安全性能备受关注。多极耳锂离子电池在高倍率放电条件下,电池内部发生剧烈的化学反应产生大量的热量,多极耳也增加了电池内部的电流路径和反应点,从而增加了产热源,存在产热高的问题。多极耳锂离子电池在高温(30~60℃)条件下,胶纸的胶层易与电解液和正极粘结剂发生相互作用加剧,容易造成胶纸边缘隔膜堵孔,胶纸边缘正极掉粉,胶纸边缘对应负极析锂;而且正极掉粉的产物沉积在隔膜表面,从而导致隔膜堵孔更严重,电解液无法通过,局部电流密度增大,使负极析锂更加恶化。此外,贴胶位置与极片表面存在厚度差,会导致胶纸边缘粘接不良,锂离子传输受阻,胶纸边缘对应负极容易析锂。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述问题,提供一种电池,该电池为多极耳卷绕型电池,电池的正极片收尾处贴胶纸,将胶纸分为覆盖于正极活性物质层的第一区和覆盖于正极集流体的第二区,调整第一区的胶层厚度小于第二区的胶层厚度,能够减弱多极耳电池中因产热高导致的胶纸的胶层、电解液和正极粘结剂相互作用;并且在正极片上设置陶瓷层,陶瓷层与斑马胶纸部分重叠或全部重叠,能够提高胶纸与正极片的粘结性能,防止胶纸卷绕翻胶,从而胶纸和陶瓷层搭配作用减少胶纸边缘对应负极析锂,提高电池的循环容量保持率。

2、进一步地,本专利技术通过在正极片收尾处贴胶纸,调整胶纸中第一区的胶层厚度小于第二区的胶层厚度,并且在正极片上设置陶瓷层,陶瓷层与斑马胶纸部分重叠或全部重叠,能够减少胶纸边缘隔膜堵孔、减少正极片掉粉。

3、为了实现上述目的,本专利技术第一方面提供了一种电池,所述电池包括正极片、隔膜、负极片;所述正极片、隔膜、负极片依次层叠卷绕形成卷芯;

4、所述正极片包括正极集流体和多个正极耳,所述正极耳与所述正极集流体电连接,所述正极耳从正极集流体宽度方向的一侧突出,所述正极集流体至少一侧的表面设置有正极活性物质层;

5、所述正极片在长度方向的一端设置有胶纸,所述胶纸包括基材和胶层;所述基材表面具有第一区和第二区,所述胶层设置于所述第二区;所述第一区覆盖于正极活性物质层上,所述第二区覆盖于正极集流体上;所述胶纸中,第一区的胶层厚度为d1,第二区的胶层厚度为d2;d1和d2满足:0≤d1<d2;

6、在所述正极片的宽度方向上,所述正极片的至少一个侧边设置有陶瓷层;和/或在所述正极片卷绕尾部设置有陶瓷层;所述陶瓷层与所述正极活性物质层相邻接或至少部分重叠;所述陶瓷层与所述胶纸至少部分重叠;

7、所述陶瓷层包括元素m,元素m包括al、mg、ti、w、cr、zr、si、b中的至少一种;元素m的含量为5wt%-70wt%。

8、优选地,在所述正极片的宽度方向上,所述正极片的一个侧边设置有陶瓷层,且沿着正极片的宽度方向,所述陶瓷层与所述正极耳均位于正极片的同侧。

9、本专利技术采用上述技术方案具有以下有益效果:

10、(1)本专利技术提供的电池中,电池的正极片收尾处覆盖斑马胶纸(胶纸中胶层厚度不同),能够减弱多极耳电池中因产热高导致的胶纸的胶层、电解液和正极粘结剂相互作用;并且在正极片上设置陶瓷层,陶瓷层与斑马胶纸部分重叠,能够防止胶纸卷绕翻胶,减少胶纸边缘对应负极析锂,提高电池的循环容量保持率;进一步地,减少胶纸边缘隔膜堵孔、减少正极片掉粉。

11、(2)本专利技术提供的电池中,电池的正极片收尾处覆盖斑马胶纸,并且正极片在靠近正极耳的侧边设置陶瓷层能够防止激光模切极耳产生的毛刺,防止毛刺刺穿隔膜导致正负极接触发生短路,提高电池的安全性能。

12、(3)本专利技术提供的电池中,电池的正极片收尾处覆盖斑马胶纸,并且在正极片上设置陶瓷层,搭配三元材料和硅负极使用,能够减少正极片收尾处发生掉粉,以及减少胶纸边缘对应负极析锂。

13、在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本文中,在没有特别说明的情况下,数据范围均包括端点。

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【技术保护点】

1.一种电池,其特征在于,所述电池包括正极片、隔膜、负极片;所述正极片、隔膜、负极片依次层叠卷绕形成卷芯;

2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述陶瓷层中,元素M的含量为10wt%-60wt%;

3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述陶瓷层包括陶瓷和聚合物粘接剂;

4.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述陶瓷层与胶纸第一区的投影重叠面积S1占胶纸第一区总面积的0.5%~100%,优选为2%~50%;

5.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,在所述正极片的宽度方向上,所述正极片的一个侧边设置有陶瓷层,且沿着正极片的宽度方向,所述陶瓷层与所述正极耳均位于正极片的同侧;所述陶瓷层在正极片长度方向的尺寸W3≤正极片的长度,陶瓷层在正极片宽度方向的尺寸L5为0.5mm~10mm;

6.根据权利要求1-5任一项所述的电池,其特征在于,所述胶纸超出所述正极片宽度方向的两侧;

7.根据权利要求1-5任一项所述的电池,其特征在于,所述卷芯包括圆弧区和在所述圆弧区间延伸的平直区,所述圆弧区包括第一圆弧区和第二圆弧区,所述第一圆弧区具有第一外端,所述第一外端位于所述第一圆弧区在所述卷芯的宽度方向上背离所述平直区的一侧,所述第一圆弧区在所述卷芯的宽度方向上比所述第二圆弧区更靠近所述胶纸的首端;

8.根据权利要求1-5任一项所述的电池,其特征在于,所述正极活性物质层包括正极活性材料;所述正极活性材料包括三元材料,所述三元材料的化学式为LiaNixCoyMnzAkO2,其中,0.9≤a≤1.1,0.3≤x≤0.98,0<y≤0.2,0<z≤0.3,0≤k≤0.05,A包括Al、Mg、Ti、Y、B、P、Zr、W、Nb中的至少一种;

9.根据权利要求1-5任一项所述的电池,其特征在于,所述负极片包括负极集流体,以及设置于所述负极集流体至少一侧表面的负极活性物质层,所述负极活性物质层包括负极活性材料,所述负极活性材料包括硅材料;

10.根据权利要求1-5任一项所述的电池,其特征在于,所述电池还包括隔膜,所述隔膜包括基膜、聚合物层和无机颗粒层;所述无机颗粒层设置于基膜至少一侧的表面;所述聚合物层设置于基膜至少一侧的表面,或设置于无机颗粒层远离基膜的表面,所述无机颗粒层面对正极;

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【技术特征摘要】

1.一种电池,其特征在于,所述电池包括正极片、隔膜、负极片;所述正极片、隔膜、负极片依次层叠卷绕形成卷芯;

2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述陶瓷层中,元素m的含量为10wt%-60wt%;

3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述陶瓷层包括陶瓷和聚合物粘接剂;

4.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述陶瓷层与胶纸第一区的投影重叠面积s1占胶纸第一区总面积的0.5%~100%,优选为2%~50%;

5.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,在所述正极片的宽度方向上,所述正极片的一个侧边设置有陶瓷层,且沿着正极片的宽度方向,所述陶瓷层与所述正极耳均位于正极片的同侧;所述陶瓷层在正极片长度方向的尺寸w3≤正极片的长度,陶瓷层在正极片宽度方向的尺寸l5为0.5mm~10mm;

6.根据权利要求1-5任一项所述的电池,其特征在于,所述胶纸超出所述正极片宽度方向的两侧;

7.根据权利要求1-5任一项所述的电池,其特征在于,所述卷芯包括圆弧区和在所述圆弧区间延伸的平直区,所述圆弧区包括第一圆弧区和第二圆弧区...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗嘉蓉李佳佳张保海
申请(专利权)人:珠海冠宇电池股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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