叠片式锂离子电芯制造技术

本实用新型专利技术提供了一种叠片式锂离子电芯，包括：正极极片，包括正极集流体及正极膜；正极极耳，电性连接于正极集流体；负极极片，包括负极集流体及负极膜；负极极耳，电性连接于负极集流体；隔膜，设置于正极极片和负极极片之间；以及绝缘层。从堆叠方向正视，正极极片处于为负极极片的周边围成的区域内。正极极耳具有：第一位置，为正极极耳电性连接于正极集流体的位置；第二位置，为正极极耳与负极极片的边缘对应的位置；以及第三位置，为正极极耳从第二位置向正极极耳的自由端延伸一距离的位置。第一位置至第三位置之间的正极极耳覆盖有正极膜。绝缘层至少覆盖正极极耳的第二位置至第三位置之间的正极膜。由此避免析锂以及毛刺刺穿隔膜的风险。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种叠片式锂离子电芯，包括：正极极片，包括正极集流体及正极膜；正极极耳，电性连接于正极集流体；负极极片，包括负极集流体及负极膜；负极极耳，电性连接于负极集流体；隔膜，设置于正极极片和负极极片之间；以及绝缘层。从堆叠方向正视，正极极片处于为负极极片的周边围成的区域内。正极极耳具有：第一位置，为正极极耳电性连接于正极集流体的位置；第二位置，为正极极耳与负极极片的边缘对应的位置；以及第三位置，为正极极耳从第二位置向正极极耳的自由端延伸一距离的位置。第一位置至第三位置之间的正极极耳覆盖有正极膜。绝缘层至少覆盖正极极耳的第二位置至第三位置之间的正极膜。由此避免析锂以及毛刺刺穿隔膜的风险。【专利说明】叠片式锂离子电芯
本技术涉及锂离子电池
，尤其涉及一种叠片式锂离子电芯。
技术介绍
锂离子电池作为新能源领域最具代表性的储能器件，在移动电子、动力电池和储能电站等领域中占据不可取代的位置。尤其在动力电池领域，对电池的大倍率充放电性能有了更高的要求。出于对充放电倍率和特殊形状电芯的要求，采用叠片工艺生产的电池在锂离子电池中占有较大的比例。但是叠片式电芯在安全性方面存在一定的隐患，首先，对于充放电的叠片式锂离子电池来说，正极的铝箔如果接触到负极的石墨会导致起火，这就要求正极的涂层要涂布到正极极耳上并且涂层的尺寸超过负极石墨的尺寸，这样才能保证阴极极耳位没有裸露的铝箔对应到负极的石墨。但是这就导致了另一个问题，就是超出的正极涂层充放电时因为对面没有石墨接收锂离子会导致析锂，析出的锂形成锂枝晶刺穿隔膜导致短路起火。其次，由于叠片式电芯是采用刀模冲模的方式极片成型，极耳位置会产生毛刺，一旦刺穿隔膜也会导致短路。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本技术的目的在于提供一种叠片式锂离子电芯，其能避免正极极耳上的超出负极膜的正极膜析锂带来的安全风险。本技术的另一目的在于提供一种叠片式锂离子电芯，其能降低正极极耳的毛刺刺穿隔膜的风险。为了实现上述目的，本技术提供了一种叠片式锂离子电芯，其包括:正极极片，包括正极集流体以及设置在整个正极集流体正反表面上的含有正极活性物质的正极膜；正极极耳，电性连接于正极集流体；负极极片，包括负极集流体以及设置在整个负极集流体正反表面上的含有负极活性物质的负极膜；负极极耳，电性连接于负极集流体；隔膜，设置于正极极片和负极极片之间；以及绝缘层。从所述叠片式锂离子电芯的堆叠方向正视时，正极极片处于为负极极片的周边围成的区域内。正极极耳具有:第一位置，为正极极耳电性连接于正极集流体的位置；第二位置，为正极极耳与负极极片的边缘对应的位置；以及第三位置，为正极极耳从第二位置向正极极耳的自由端延伸一定距离的位置。处于第一位置至第三位置之间的正极极耳覆盖有正极膜。绝缘层至少覆盖正极极耳的第二位置至第三位置之间的正极膜。本技术的有益效果如下:由于绝缘层的设置，能避免正极极耳上的超出负极膜的正极膜析锂带来的安全风险，能降低正极极耳的毛刺刺穿隔膜的风险。【专利附图】【附图说明】图1为根据本技术的叠片式锂离子电芯的立体分解图，其中为了清楚地体现正极极片和负极极片之间的相对关系，在最上面的正极极片的图中，以虚线示意地示出负极极片的周边所围成的区域；图2为根据本技术的叠片式锂离子电芯的侧视图，其中为了清楚起见未示出隔膜以及绝缘层。其中，附图标记说明如下:I正极极片31负极集流体11正极集流体32负极膜12正极膜33边缘2正极极耳4 负极极耳E自由端5隔膜P1、P2、P3位置6绝缘层3负极极片D1、D2距离【具体实施方式】下面参照附图来详细说明根据本技术的叠片式锂离子电芯。参照图1和图2，根据本技术的叠片式锂离子电芯包括:正极极片1，包括正极集流体11以及设置在整个正极集流体11正反表面上的含有正极活性物质的正极膜12 ;正极极耳2，电性连接于正极集流体11 ;负极极片3，包括负极集流体31以及设置在整个负极集流体3正反表面上的含有负极活性物质的负极膜32 ;负极极耳4，电性连接于负极集流体31 ;隔膜5，设置于正极极片I和负极极片3之间；以及绝缘层6。其中，从所述叠片式锂离子电芯的堆叠方向正视时，正极极片I处于为负极极片3的周边围成的区域内。正极极耳2具有:第一位置P1，为正极极耳2电性连接于正极集流体11的位置；第二位置P2，为正极极耳2与负极极片3的边缘33对应的位置；以及第三位置P3，为正极极耳2从第二位置P2向正极极耳2的自由端E延伸一距离D2的位置。处于第一位置Pl至第三位置P3之间的正极极耳2覆盖有正极膜12。绝缘层6至少覆盖处于正极极耳2的第二位置P2至第三位置P3之间的全部正极膜12。传统叠片式锂离子电芯在充放电时，由于正极极耳2上的正极膜12超出对应的负极膜32的位置P2，负极极耳3上没有负极膜32接收锂离子会导致析锂，析出的锂会形成锂枝晶刺穿隔膜5导致短路起火。而本技术的叠片式锂离子电芯通过绝缘层6的设置，可以使正极极耳2上的超出对应的负极膜32的位置P2的正极膜12无法通过锂离子，从而避免正极极耳2上的超出负极膜32的正极膜12析锂带来的安全风险；同时降低正极极耳2的毛刺刺穿隔膜5的风险。在根据本技术的叠片式锂离子电芯的一实施例中，参照图1和图2，绝缘层6的覆盖范围可包括覆盖正极极耳2的第二位置P2至第三位置P3之间的全部正极膜12以及覆盖正极极耳2的第一位置Pl至第二位置P2之间的一部分或全部正极膜12。在根据本技术的叠片式锂离子电芯的一实施例中，参照图1和图2，正极极耳2的第一位置Pl至第二位置P2之间的距离Dl为0.2mm~1.3mm,正极极耳2的第二位置P2至第三位置P3之间的距离D2为Omm~0.2mm。在一实施例中，绝缘层6的厚度为0.01mm~0.08mm。正极极耳2在制备时的毛刺的高度一般大于0.008mm,因此绝缘层6的厚度超过毛刺的高度，从而通过设置绝缘层6可以更有效地降低绝缘层6对应的正极极耳2的相应部位的毛刺刺穿隔膜的风险。在绝缘层6的一实施例中，绝缘层6的阻抗大于1ΚΩ。此时，绝缘层6可以有效地阻止锂离子通过。在另一实施例中，绝缘层6的材料可为耐电解液的有机高分子材料或无机材料。可保证高温浸泡电解液后不会脱落。优选地，绝缘层6的材料可为丁苯橡胶、UV胶、氮化娃中的一种。在绝缘层6的一实施例中，绝缘层6可采用涂覆方式设置。在另一实施例中，涂覆可为接触式与非接触式喷涂。优选地，接触式涂覆为印刷喷涂或电镀。优选地，非接触式喷涂为激光喷涂。采用的涂覆方式尺寸定位精确，涂覆的尺寸公差范围可精确到±0.01mm，厚度公差范围可控制在±0.0Olmm ;效率高，涂覆速度可以达到1000pCS/h以上；涂覆的方式简单，涂覆的位置、时间均可精确调整。工业生产上操作简便易行，成本更低；同时不会增加电芯的厚度，对电芯的性能也没有影响。【权利要求】1.一种叠片式锂离子电芯，包括: 正极极片(I)，包括正极集流体(11)以及设置在整个正极集流体(11)正反表面上的含有正极活性物质的正极膜(12)； 正极极耳(2)，电性连接于正极集流体(11)； 负极极片(3)，包括负极集流体(31)以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叠片式锂离子电芯，包括：正极极片（1），包括正极集流体（11）以及设置在整个正极集流体（11）正反表面上的含有正极活性物质的正极膜（12）；正极极耳（2），电性连接于正极集流体（11）；负极极片（3），包括负极集流体（31）以及设置在整个负极集流体（3）正反表面上的含有负极活性物质的负极膜（32）；负极极耳（4），电性连接于负极集流体（31）；以及隔膜（5），设置于正极极片（1）和负极极片（3）之间；其中，从所述叠片式锂离子电芯的堆叠方向正视时，正极极片（1）处于为负极极片（3）的周边围成的区域内；正极极耳（2）具有：第一位置（P1），为正极极耳（2）电性连接于正极集流体（11）的位置；第二位置（P2），为正极极耳（2）与负极极片（3）的边缘（33）对应的位置；以及第三位置（P3），为正极极耳（2）从第二位置（P2）向正极极耳（2）的自由端（E）延伸一定距离（D2）的位置；处于第一位置（P1）至第三位置（P3）之间的正极极耳（2）覆盖有正极膜（12）；其特征在于，所述叠片式锂离子电芯还包括：绝缘层（6），至少覆盖正极极耳（2）的第二位置（P2）至第三位置（P3）之间的正极膜（12）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何平，李聪，史仲，邱建富，方宏新，张柏清，
申请(专利权)人：东莞新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44