一種鋰電池正負極片結構的製作方法

2023-05-09 09:49:41

專利名稱：一種鋰電池正負極片結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋰電池領域，尤其涉及一種鋰電池正負極片結構。
背景技術：
隨著電子技術的不斷發展，鋰離子電池的應用也越來越廣泛。伴隨著電子產品追求外形小巧、輕便，持續工作時間儘可能長的趨勢，促使為電子產品供電的鋰離子電池需要擁有更高的體積能量密度。為了達到高體積能量密度，電池內的正負極片的面密度及壓實密度均很大。現有技術的高體積能量密度的鋰電池的正負極片結構包括正極片和負極片:見圖1，正極片I包括鋁箔11和正極極耳12，正極極耳12設於鋁箔11，鋁箔11的一面塗覆有A面正極敷料區13，鋁箔11的另一面塗覆有B面正極敷料區14，A面正極敷料區13的頭端和B面正極敷料區14的頭端均對齊鋁箔11的頭端，A面正極敷料區13的尾端和B面正極敷料區14的尾端均對齊鋁箔11的尾端；見圖2，負極片2包括銅箔21和負極極耳22，負極極耳22設於銅箔21的尾端，銅箔21的一面塗覆有A面負極敷料區23，銅箔21的另一面塗覆有B面負極敷料區24，A面負極敷料區23的長度大於B面負極敷料區24的長度，A面負極敷料區23的頭端和B面負極敷料區24的頭端均對齊銅箔21的頭端。由於在鋁箔11上焊接正極極耳12和在銅箔21上焊接負極極耳22時，焊接處容易產生毛刺，為減小毛刺刺穿隔膜的安全隱患，會在正極極耳12貼有正極極耳膠15，負極極耳22貼有負極極耳膠25。鋰電池的生產需要經過如下常規的生產工序:正負極片與隔膜一起卷繞形成卷芯_>卷芯烘烤_>電芯注電解液_>化成_>分容。現有技術的正負極片結構存在以下缺陷:由於正負極片的面密度及壓實密度均很大，捲成卷芯後，負極極片敷料區會包住整個正極極片。但正極片正反兩面的敷料齊頭收尾，即直接以正極片尾部的敷料區收尾，厚度差從正極片的A面正極敷料區13與B面正極敷料區14的厚度之和直接變為零，沒有一個厚度逐步遞減過程，而經過上述生產工序後，正負極片厚度均會出現一定程度的膨脹，導致負極片上與正極片尾部邊緣對應的那部分在正負極片膨脹力影響下產生摺痕，嚴重時會產生銅箔斷裂的現象，對電池的電性能和安全性能會有很大的影響。
發明內容本實用新型的目的在於克服現有技術中的缺點和不足，提供一種避免在負極片產生摺痕或斷裂的鋰電池正負極片結構。為了實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案:一種鋰電池正負極片結構，包括正極片和負極片，所述正極片包括鋁箔和正極極耳，正極極耳設於鋁箔，鋁箔的一面塗覆有A面正極敷料區，鋁箔的另一面塗覆有B面正極敷料區，其特徵在於，A面正極敷料區的長度小於B面正極敷料區的長度，且A面正極敷料區的頭端和尾端均位於B面正極敷料區之內，A面正極敷料區的頭端和尾端分別設置有膠紙，B面正極敷料區的頭端和尾端分別設置有膠紙，膠紙的厚度既小於A面正極敷料區的厚度，又小於B面正極敷料區的厚度，A面正極敷料區的頭端膠紙的末端不超過B面正極敷料區的頭端，A面正極敷料區的尾端膠紙的末端不超過B面正極敷料區的尾端。其中，所述A面正極敷料區的頭端膠紙、所述A面正極敷料區的尾端膠紙、所述B面正極敷料區的頭端膠紙、所述B面正極敷料區的尾端膠紙的長度相同。其中，所述A面正極敷料區的頭端膠紙的末端對齊B面正極敷料區的頭端，所述A面正極敷料區的尾端膠紙的末端對齊B面正極敷料區的尾端。其中，所述正極片的長度為658mm，A面正極敷料區的長度為604mm，B面正極敷料區的長度為620mm，所述A面正極敷料區的頭端膠紙、所述A面正極敷料區的尾端膠紙、所述B面正極敷料區的頭端膠紙、所述B面正極敷料區的尾端膠紙的長度均為8mm。其中，所述A面正極敷料區、所述B面正極敷料區的厚度均為60-80 μ m,所述A面正極敷料區的頭端膠紙、所述A面正極敷料區的尾端膠紙、所述B面正極敷料區的頭端膠紙、所述B面正極敷料區的尾端膠紙的厚度均為20-60 μ m。其中，所述正極極耳設於鋁箔的頭部。其中，所述B面正極敷料區的頭端膠紙的末端不超過鋁箔的頭端，B面正極敷料區的尾端膠紙的末端不超過鋁箔的尾端。其中，所述負極片包括銅箔和負極極耳，負極極耳設於銅箔的尾部，銅箔的一面塗覆有A面負極敷料區，銅箔的另一面塗覆有B面負極敷料區，A面負極敷料區的長度大於B面負極敷料區的長度，所述銅箔的頭部和尾部均裸露。其中，所述銅箔的頭部裸露的長度為2mm。其中，所述正極極耳和負極極耳均貼有極耳膠。本實用新型有益效果:本實用新型通過優化正極片正反兩面正極敷料區的相對位置，並且正反兩面正極敷料區的兩側均設有膠紙，膠紙的尺寸有一定的限制，使得正極片正反兩面的厚度均是由中部向兩端遞減，正極片和負極片卷繞成卷芯後，可避免負極片上與正極片尾部邊緣對應的那部分在正負極片膨脹力的影響下產生摺痕或銅箔斷裂，大大提高了電池的綜合電化學性能和安全性能。

圖1為現有技術的正極片的剖視圖；圖2為現有技術的負極片的剖視圖；圖3為本實用新型的正極片的剖視圖；圖4為本實用新型的負極片的剖視圖。圖1至圖4包括如下附圖標記:正極片-1 ;鋁箔-11 ;正極極耳-12 ；A面正極敷料區_13 ；B面正極敷料區_14 ;正極極耳膠-15 ;A面正極敷料區的頭端膠紙-16 ;A面正極敷料區的尾端膠紙-17出面正極敷料區的頭端膠紙-18 ;B面正極敷料區的尾端膠紙-19 ;負極片-2 ;銅箔-21 ;負極極耳-22 ；A面負極敷料區-23 ；B面負極敷料區-24 ;負極極耳膠-25。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行詳細的描述。[0024]參考圖3，本實用新型的正極片I包括鋁箔11和正極極耳12，正極極耳12設於鋁箔11，鋁箔11的一面塗覆有A面正極敷料區13，鋁箔11的另一面塗覆有B面正極敷料區14，A面正極敷料區13的長度小於B面正極敷料區14的長度，且A面正極敷料區13的頭端和尾端均位於B面正極敷料區14之內，A面正極敷料區13的頭端和尾端分別設置有膠紙，B面正極敷料區14的頭端和尾端分別設置有膠紙，膠紙的厚度既小於A面正極敷料區13的厚度，又小於B面正極敷料區14的厚度，A面正極敷料區的頭端膠紙16的末端不超過B面正極敷料區14的頭端，A面正極敷料區的尾端膠紙17的末端不超過B面正極敷料區14的尾端。通過分別在A面正極敷料區13和B面正極敷料區14的兩端設置膠紙，且膠紙的厚度比A面正極敷料區13和B面正極敷料區14的厚度都小，實現鋁箔11的正面和反面的厚度均由中間向兩邊遞減。鋁箔的正面在A面正極敷料區13處的厚度最大，在A面正極敷料區13的頭端和尾端的膠紙處的厚度其次，最後過渡到鋁箔11的裸露面；鋁箔的反面在B面正極敷料區14處的厚度最大，在B面正極敷料區13的頭端和尾端的膠紙處的厚度較小。在實際生產中，本實用新型可採用以下數值，A面正極敷料區13、B面正極敷料區14的厚度均為60-80 μ m，A面正極敷料區的頭端膠紙16、A面正極敷料區的尾端膠紙17、B面正極敷料區的頭端膠紙18、B面正極敷料區的尾端膠紙19的厚度均為20-60 μ m。為加工方便，A面正極敷料區的頭端膠紙16、A面正極敷料區的尾端膠紙17、B面正極敷料區的頭端膠紙18、B面正極敷料區的尾端膠紙19的長度相同，且上述四處的膠紙均橫鋪滿正極片1，常用正極片I的寬帶為56cm，因此上述四處的膠紙的寬度一般選為56cm。而為了製成的卷芯更加平整、均衡，A面正極敷料區的頭端膠紙16的末端對齊B面正極敷料區14的頭端，A面正極敷料區的尾端膠紙17的末端對齊B面正極敷料區14的尾端。作為優先的實施方式，正極片I的長度為658mm，A面正極敷料區13的長度為604mm，B面正極敷料區14的長度為620mm，A面正極敷料區的頭端膠紙16、A面正極敷料區的尾端膠紙17、B面正極敷料區的頭端膠紙18、B面正極敷料區的尾端膠紙19的長度均為8mm。而傳統的正極片I常規設計為:長度622mm,寬56mm。本實施例中，正極極耳12設於鋁箔11的頭部，且不限定設於正面還是反面。正極極耳12設於頭部時鋰電池的自放電和循環性能等相比正極極耳12設於中部或四分之一處等位置時更好。在實際生產中，可根據需求設計正極極耳12在鋁箔11的位置。作為優先的實施方式，B面正極敷料區的頭端膠紙18的末端不超過鋁箔11的頭端，B面正極敷料區的尾端膠紙19的末端不超過鋁箔11的尾端。從而實現鋁箔11的反面的厚度由中間向兩邊更緩和的遞減，B面正極敷料區14處的厚度最大，在B面正極敷料區14的頭端和尾端的膠紙處的厚度其次，最後過渡到鋁箔11的裸露面.[0031]參考圖2，現有技術的負極片2的負極極耳22設於銅箔21的尾端，A面負極敷料區23的頭端和B面負極敷料區24的頭端均對齊銅箔21的頭端，裁剪負極片2時，裁刀容易裁到負極敷料上，進而減小了鋰電池的自放電。參考圖4，本實用新型的負極片2可採用如下結構，負極片2包括銅箔21和負極極耳22，負極極耳22設於鋁箔11的尾部，銅箔21的一面塗覆有A面負極敷料區23，銅箔21的另一面塗覆有B面負極敷料區24，A面負極敷料區23的長度大於B面負極敷料區24的長度，銅箔21的頭部和尾部均裸露，銅箔21的頭部裸露的長度可為2mm。裁剪負極片2時裁刀直接裁在銅箔21上，不破壞負極片2的其他構成部件。由於在鋁箔11上焊接正極極耳12和在銅箔21上焊接負極極耳22時，焊接處容易產生毛刺，為減小毛刺刺穿隔膜的安全隱患，正極極耳12和負極極耳22均貼有極耳膠，正極極耳12貼有正極極耳膠15，負極極耳22貼有負極極耳膠25。正極極耳膠15直接貼在正極極耳12上。本實施例中，負極極耳22設於負極片2的塗覆有B面負極敷料區24的一面，負極極耳膠25貼在負極片2的塗覆有A面負極敷料區23的一面，負極極耳膠25背對負極極耳22。本實用新型通過優化正極片I正反兩面正極敷料區的位置，並且正反兩面正極敷料區的兩側均設有膠紙，膠紙的尺寸有一定的限制，使得正極片I正反兩面的厚度由中部向兩側遞減，正極片I和負極片2卷繞成卷芯後，可避免負極片2上與正極片I尾部邊緣對應的那部分在正負極片的膨脹力影響下產生摺痕或銅箔斷裂，大大提高了電池的綜合電化學性能和安全性能。以上內容僅為本實用新型的較佳實施例，對於本領域的普通技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種鋰電池正負極片結構，包括正極片和負極片，所述正極片包括鋁箔和正極極耳，正極極耳設於鋁箔，鋁箔的一面塗覆有A面正極敷料區，鋁箔的另一面塗覆有B面正極敷料區，其特徵在於，A面正極敷料區的長度小於B面正極敷料區的長度，且A面正極敷料區的頭端和尾端均位於B面正極敷料區之內，A面正極敷料區的頭端和尾端分別設置有膠紙，B面正極敷料區的頭端和尾端分別設置有膠紙，膠紙的厚度既小於A面正極敷料區的厚度，又小於B面正極敷料區的厚度，A面正極敷料區的頭端膠紙的末端不超過B面正極敷料區的頭端，A面正極敷料區的尾端膠紙的末端不超過B面正極敷料區的尾端。
2.根據權利要求1所述的一種鋰電池正負極片結構，其特徵在於，所述A面正極敷料區的頭端膠紙、所述A面正極敷料區的尾端膠紙、所述B面正極敷料區的頭端膠紙、所述B面正極敷料區的尾端膠紙的長度相同。
3.根據權利要求1所述的一種鋰電池正負極片結構，其特徵在於，所述A面正極敷料區的頭端膠紙的末端對齊B面正極敷料區的頭端，所述A面正極敷料區的尾端膠紙的末端對齊B面正極敷料區的尾端。
4.根據權利要求1所述的一種鋰電池正負極片結構，其特徵在於，所述正極片的長度為658mm，A面正極敷料區的長度為604mm，B面正極敷料區的長度為620mm，所述A面正極敷料區的頭端膠紙、所述A面正極敷料區的尾端膠紙、所述B面正極敷料區的頭端膠紙、所述B面正極敷料區的尾端膠紙的長度均為8_。
5.根據權利要求1所述的一種鋰電池正負極片結構，其特徵在於，所述A面正極敷料區、所述B面正極敷料區的厚度均為60-80 μ m,所述A面正極敷料區的頭端膠紙、所述A面正極敷料區的尾端膠紙、所述B面正極敷料區的頭端膠紙、所述B面正極敷料區的尾端膠紙的厚度均為20-60 μ m。
6.根據權利要求1所述的一種鋰電池正負極片結構，其特徵在於，所述正極極耳設於鋁箔的頭部。
7.根據權利要求1所述的一種鋰電池正負極片結構，其特徵在於，所述B面正極敷料區的頭端膠紙的末端不超過鋁箔的頭端，B面正極敷料區的尾端膠紙的末端不超過鋁箔的尾端。
8.根據權利要求1所述的一種鋰電池正負極片結構，其特徵在於，所述負極片包括銅箔和負極極耳，負極極耳設於銅箔的尾部，銅箔的一面塗覆有A面負極敷料區，銅箔的另一面塗覆有B面負極敷料區，A面負極敷料區的長度大於B面負極敷料區的長度，所述銅箔的頭部和尾部均裸露。
9.根據權利要求8所述的一種鋰電池正負極片結構，其特徵在於，所述銅箔的頭部裸露的長度為2mm。
10.根據權利要求8所述的一種鋰電池正負極片結構，其特徵在於，所述正極極耳和負極極耳均貼有極耳膠。
專利摘要本實用新型涉及鋰電池領域，尤其涉及一種鋰電池正負極片結構，包括正極片和負極片，正極片的A面正極敷料區的長度小於B面正極敷料區的長度，A面正極敷料區和B面正極敷料區兩者的頭端和尾端均設置有膠紙，膠紙的厚度不超過正極敷料區的厚度，膠紙的末端不超過B面正極敷料區的頭端和尾端；通過優化正極片正反兩面正極敷料區的相對位置，並且正反兩面正極敷料區的兩側均設有膠紙，膠紙的尺寸有一定的限制，使得正極片正反兩面的厚度均是由中部向兩端遞減，正、負極片卷繞成卷芯後，可避免負極片上與正極片尾部邊緣對應的那部分在正負極片膨脹力的影響下產生摺痕或銅箔斷裂，提高了電池的綜合電化學性能和安全性能。
文檔編號H01M4/13GK202917577SQ20122052847
公開日2013年5月1日 申請日期2012年10月16日 優先權日2012年10月16日
發明者黎惠鋒, 劉青 申請人:廣東凱德能源科技有限公司