專利名稱：鋰離子電池用極片以及疊片電芯體的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋰離子電池領域，特別涉及一種鋰離子電池用極片以及疊片電芯體。
背景技術：
鋰離子電池由于具有工作電壓高、比能量密度大、循環壽命長、自放電率低、無記憶效應以及環境污染小等優點，在移動通訊設備、移動電子設備等領域獲得了巨大的商業成功。近年來，其應用范圍擴展到了電動工具、電動汽車、大型儲能設施等領域。在傳統領域使用的鋰離子電池，容量比較小，放電倍率較低，電池的電芯組裝多采用卷繞結構。采用卷繞結構的電池對極片涂布的均一性和一致性要求很高，而且卷繞電池內阻較大。電動工具用鋰離子電池對電池的高倍率放電性能要求很高，所以要求盡量降低電池的內阻；電動汽車用等動力電池領域，則要求電池有很高的容量和較低的內阻。在這些領域，人們更傾向于采用疊片鋰離子電池。疊片鋰離子電池是指電池的正負極片交替疊加堆棧，正極片、負極片之間通過隔膜隔開，疊片方式通常有“Z”形疊片和袋式疊片兩種方式。在疊片電池中各正極片、負極片的寬度端部分別引出有一個或者多個極耳焊接部，在疊片之后，所有正極片引出的極耳焊接部正對層疊形成正極耳焊接部序列，所有負極片引出的極耳焊接部正對層疊形成負極耳焊接部序列，在疊片之后，分別彎曲正極耳焊接部序列、負極耳焊接部序列，使上下正對層疊的各極耳焊接部分別激光焊接在一起，然后在正極耳焊接部序列、負極耳焊接部序列上分別焊接金屬條(一般為鎳條)形成正極耳、負極耳。在研究本實用新型的過程中，本發明人發現現有技術至少存在以下缺陷:由于層疊電芯體具有一定的厚度，故在分別正極耳焊接部序列、負極耳焊接部序列以及焊接正極耳、負極耳時，偏離焊接中心面的極耳焊接部以及極耳會形成一定的弧度，且離焊接中心面越遠，弧度越大。這樣，如果電池疊片不整齊，或者極片松動，極耳焊接部或者極耳彎折所形成的弧面容易與極片接觸，而發生短路。
發明內容本實用新型實施例第一目的在于提供一種鋰離子電池用極片，其在應用中能有效避免隔膜穿刺短路。本實用新型實施例第二目的在于提供一種疊片電芯體，其在應用中能有效避免隔膜穿刺短路。一種鋰離子電池用極片，包括金屬集流體，在所述金屬集流體的表面涂覆有活性材料層，在所述金屬集流體上延伸有極耳焊接部的寬度端部的橫截面表面涂覆有絕緣硅月父層。[0012]可選地，所述活性材料層包括混合的磷酸鐵鋰、聚偏氟乙烯、導電碳黑以及N-甲基吡咯烷酮。可選地，所述金屬集流體為鋁箔。可選地，所述活性材料層包括混合的石墨、羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠。可選地，所述金屬集流體為銅箔。本實用新型實施例提供的一種疊片電芯體，包括:層疊在一起的隔膜、復數個正極片、復數個負極片，在任意相鄰的所述正極片與負極片之間分別間隔有所述隔膜，在所述電芯體上延伸有極耳焊接部的端部的橫截面上涂覆有絕緣硅膠層，所述絕緣硅膠層覆蓋于各所述正極片、負極片的橫截面。可選地，涂覆在所述正極片的金屬集流體表表面的活性材料包括:磷酸鐵鋰、聚偏氟乙烯、導電碳黑以及N-甲基吡咯烷酮。可選地，所述金屬集流體為鋁箔。可選地，涂覆在所述正極片的金屬集流體表表面的活性材料包括:石墨、羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠。可選地，所述金屬集流體為銅箔。由上可見，應用本實用新型實施例的技術方案，由于在極片上延伸有極耳焊接部的端部的橫截面上還涂覆有絕緣硅膠層，這樣利用上述結構的極耳制成疊片鋰離子電芯體時，由于在延伸有極耳焊接部的集流體的橫截面上涂覆有絕緣硅膠層，則在將上下正對層疊的極耳焊接部彎曲而焊接在一起時以及焊接極耳時以及焊接之后，即使任一極片位置偏移，由于在極片上延伸有極耳焊接部的端部存在有絕緣硅膠層，該絕緣硅膠層能阻隔極耳焊接部或者極耳與極片的接觸，有效避接觸短路。
此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本實用新型的不當限定，在附圖中:圖1為本實用新型實施例1提供的一種極片結構示意圖；圖2為本實用新型實施例1提供的一種疊片鋰離子電極結構示意圖；圖3為圖2的主視結構示意圖；圖4為本實用新型實施例2中提供的另一種鋰離子電芯體的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖以及具體實施例來詳細說明本實用新型，在此本實用新型的示意性實施例以及說明用來解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。實施例1:參見圖1、2所示，本實施例提供的一種鋰離子電池用極片，主要包括:金屬集流體101，在該金屬集流體101的表面涂覆有活性材料層102，在該金屬集流體101上還延伸有極耳焊接部103，在該極耳焊接部103上未涂覆有活性材料層102而使金屬基材外露，在本實施例中將該延伸有極耳焊接部103的端部極為第一端部201，在金屬集流體101的第一端部201的橫截面(圖2中標有斜線的區域)上涂覆有絕緣硅膠層。由上可見，應用本實施例技術方案，由于在極片上延伸有極耳焊接部103的端部201的橫截面上還涂覆有絕緣硅膠層，這樣利用上述結構的極耳制成疊片鋰離子電芯體時，由于在延伸有極耳焊接部103的集流體的端部201的橫截面上涂覆有絕緣硅膠層，則在將上下正對層疊的極耳焊接部103彎曲而焊接在一起時以及焊接極耳時以及焊接之后，即使任一極片位置偏移，由于在極片上延伸有極耳焊接部103的端部存在有絕緣硅膠層，該絕緣硅膠層能阻隔極耳焊接部103或者極耳與極片的接觸，有效避接觸短路。本實施例技術方案可以應用于正極片以及負極片，當該極片為正極片時，可以但不限于采用銅箔作為金屬集流體101，在該金屬集流體101的表面涂覆正極活性材料，在本實施例中可以但不限于采用以下的正極活性材料，該正極活性材料由以下材料組成:以磷酸鐵鋰(化學式為LiFeP(M)為正極材料，以聚偏氟乙烯(即PVDF)為粘合劑，以導電碳黑為導電劑按預定比例混合到N-甲基卩比咯燒酮(N-methyl-2-pyrrolidone,簡稱NMP)中充分攪拌混合得到混合漿料，然后將該混合漿料涂布到金屬集流體101上，然后經過干燥、輥壓之后，按照預定的極片形狀裁片得到具體的正極片；當該極片為負極片時，可以但不限于采用鋁箔作為金屬集流體101，在該金屬集流體101的表面涂覆負極活性材料，在本實施例中可以但不限于采用以下的負極活性材料，該負極活性材料由以下材料組成:以改性天然石墨為負極活性材料，以羧甲基纖維素鈉為增稠劑，以丁苯橡膠為粘結劑，按照預定的比例混合，充分攪拌得到負極漿料，將該負極漿料涂布到金屬集流體101上，然后經過干燥、輥壓之后，按照預定的極片形狀裁片得到具體的負極片。然后在各極片上延伸有極耳焊接部103的端部201的橫截面的表面涂覆絕緣硅膠漿料，干燥，使絕緣硅膠漿料固化。實施例2:參見圖3所示，本實施例提供了一種疊片鋰離子電芯體，該疊片電芯體主要包括上下層疊在一起正極片(圖中未示意出，其結構可以但不限于如實施例1中所示)、負極片(圖中未示意出，其結構可以但不限于如實施例1中所示)以及隔膜，在任意相鄰的正極片與負極片之間均間隔有隔膜。在各正極片、負極片的至少一寬度端部分別由金屬集流體延伸有凸出的極耳焊接部301，在該極耳焊接部301的表面未涂覆有活性材料層，而使金屬集流體外露。本疊片鋰離子電芯體可以通過“Z”形疊片或者袋式疊片或者其他疊片方式制成。在疊片完畢后，在該疊片體上延伸有極耳焊接部301的端部302的橫截面表面涂覆絕緣硅膠，干燥使絕緣硅膠固化，然后進行極耳焊接部301的彎折焊接并接，使各正極片、負極片形成并聯連接，然后在并接后的正極的極耳焊接部301、負極的極耳焊接部301上分別焊接金屬條形成正極耳、負極耳。由上可見，由于在本實施例的鋰離子電池中引出有極耳焊接部301 (即引出有極耳)的端部302的橫截面上還涂覆有絕緣硅膠層，而應用該技術方案，在疊片電池制造過程中，將上下正對層疊的極耳焊接部301彎曲而焊接在一起時以及焊接極耳時以及焊接之后，即使任一極片位置偏移，由于在極片上延伸有極耳焊接部301的端部存在有絕緣硅膠層，該絕緣硅膠層能阻隔極耳焊接部301或者極耳與極片的接觸，有效避接觸短路。[0042]在本實施例中，疊片電芯體端部302的橫截面的絕緣硅膠層既可以在疊片之前，分別在各極片的引出有極耳焊接部301的端部涂覆，也可以利用常規的極片進行疊片，在疊片之后，在疊片體上各引出有極耳焊接部301的端部302的橫截面上涂覆，然后進行極耳焊接部301的彎折并接、極耳的焊接。本實施例技術方案可以應用于正極片以及負極片，當該極片為正極片時，可以但不限于采用銅箔作為金屬集流體，在該金屬集流體的表面涂覆正極活性材料，在本實施例中可以但不限于采用以下的正極活性材料，該正極活性材料由以下材料組成:以磷酸鐵鋰(化學式為LiFeP(M)為正極材料，以聚偏氟乙烯(即PVDF)為粘合劑，以導電碳黑為導電劑按預定比例混合到N-甲基卩比咯燒酮(N-methyl-2-pyrrolidone,簡稱NMP)中充分攪拌混合得到混合漿料，然后將該混合漿料涂布到金屬集流體上，然后經過干燥、輥壓之后，按照預定的極片形狀裁片得到具體的正極片；當該極片為負極片時，可以但不限于采用鋁箔作為金屬集流體，在該金屬集流體的表面涂覆負極活性材料，在本實施例中可以但不限于采用以下的負極活性材料，該負極活性材料由以下材料組成:以改性天然石墨為負極活性材料，以羧甲基纖維素鈉為增稠劑，以丁苯橡膠為粘結劑，按照預定的比例混合，充分攪拌得到負極漿料，將該負極漿料涂布到金屬集流體上，然后經過干燥、輥壓之后，按照預定的極片形狀裁片得到具體的負極片。該負極活性材料層包括混合的磷酸鐵鋰、聚偏氟乙烯、導電碳黑以及N-甲基吡咯烷酮。參見圖4所示，本實施例技術方案還可以應用于在電芯體的兩端部401、402分別延伸有極耳焊接部403的疊片鋰離子電池，在該疊片鋰離子電池的兩端部401、402的橫截面上分別涂覆有絕緣硅膠層。以上對本實用新型實施例所提供的技術方案進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本實用新型實施例的原理；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本實用新型實施例，在具體實施方式
以及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種鋰離子電池用極片，其特征是，包括金屬集流體，在所述金屬集流體的表面涂覆有活性材料層， 在所述金屬集流體上延伸有極耳焊接部的寬度端部的橫截面表面涂覆有絕緣硅膠層。
2.根據權利要求1所述的鋰離子電池用極片，其特征是，所述金屬集流體為鋁箔。
3.根據權利要求1所述的鋰離子電池用極片，其特征是，所述金屬集流體為銅箔。
4.一種疊片電芯體，其特征是，包括:層疊在一起的隔膜、復數個正極片、復數個負極片， 在任意相鄰的所述正極片與負極片之間分別間隔有所述隔膜， 在所述電芯體上延伸有極耳焊接部的端部的橫截面上涂覆有絕緣硅膠層，所述絕緣硅膠層覆蓋于各所述正極片、負極片的橫截面。
5.根據權利要求4所述的疊片電芯體，其特征是，所述金屬集流體為鋁箔。
6.根據權利要求4所述的疊片電芯體，其特征是，所述金屬集流體為銅箔。
專利摘要本實用新型涉及鋰電池領域，公開了一種鋰離子電池用極片以及疊片電芯體。該極片包括包括金屬集流體，在所述金屬集流體的表面涂覆有活性材料層，在所述金屬集流體上延伸有極耳焊接部的寬度端部的橫截面表面涂覆有絕緣硅膠層。其在應用中能有效避免隔膜穿刺短路。
文檔編號H01M10/058GK203166000SQ20122026761
公開日2013年8月28日 申請日期2012年6月7日 優先權日2012年6月7日
發明者曾紀術, 唐道平, 郭永興, 陶芝勇, 曾堅義 申請人:深圳市海盈科技有限公司