一種防斷裂的高能量密度鋰離子電池正極片的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及鋰離子電池制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防斷裂的高能量密度鋰離子電池正極片，自上而下包括第一正極料層、鋁箔和第二正極料層，所述鋁箔的表面設(shè)有縱向設(shè)置的空鋁箔部，空鋁箔部焊接有正極耳，所述空鋁箔部的下半部表面貼設(shè)有防斷裂膠，所述正極耳從上至下包括有蓋帽焊接部、中部焊接部和尾部，所述尾部設(shè)置在所述防斷裂膠上面，所述中部焊接部設(shè)置在所述空鋁箔部的中部位置，所述正極耳的蓋帽焊接部伸出所述空鋁箔部的上端，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，防斷裂效果好，可支持高體積能量密度的鋰離子電池使用。
【專利說(shuō)明】
-種防斷裂的高能量密度裡離子電池正極片
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及裡離子電池制備技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種防斷裂的高能量密度裡 離子電池正極片。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，裡離子電池的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。基于市場(chǎng)的要求，使用 裡離子電池的產(chǎn)品持續(xù)工作時(shí)間越長(zhǎng)越好，運(yùn)就要求給其提供電能的裡離子電池?fù)碛懈?的體積能量密度。設(shè)計(jì)高體積能量密度的裡離子電池時(shí)，正負(fù)極片的面密度及壓實(shí)密度均 很大。
[0003] 當(dāng)電忍注液后，正負(fù)極片厚度開(kāi)始反彈。化成和分容后，正負(fù)極片厚度進(jìn)一步反 彈，正負(fù)極片各個(gè)位置都有很大的應(yīng)力，導(dǎo)致正極極耳處容易出現(xiàn)L裂痕，如圖1所示，空侶 錐部1上設(shè)有正極耳2,在空侶錐部1和正極耳2焊接處出現(xiàn)有L型裂痕10。嚴(yán)重影響電池的電 性能和安全性能，如圖2所示，假如正極耳出現(xiàn)U型裂痕11，就會(huì)直接導(dǎo)致電忍失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種防斷裂 的高能量密度裡離子電池正極片，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，防斷裂效果好的特點(diǎn)，可支持高體積能 量密度的裡離子電池使用。
[000引本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種防斷裂的高能量密度裡離子電池正極片，自上而下包括正極料層和侶錐，所 述侶錐的表面設(shè)有縱向設(shè)置的空侶錐部，空侶錐部焊接有正極耳，所述空侶錐部的下半部 表面貼設(shè)有防斷裂膠，所述正極耳從上至下包括有蓋帽焊接部、中部焊接部和尾部，所述尾 部貼設(shè)于所述防斷裂膠的表面，所述中部焊接部設(shè)置在所述空侶錐部的中部位置，所述正 極耳的蓋帽焊接部伸出所述空侶錐部的上端。
[0007] 其中，所述正極耳的蓋帽焊接部與中部焊接部之間還設(shè)有繞膠部，繞膠部上設(shè)有 繞膠，繞膠部的寬度與所述正極耳的寬度一致，所述繞膠部的長(zhǎng)度為13-15mm。
[0008] 其中，所述繞膠部的下端貼設(shè)在所述空侶錐部的上部。
[0009] 其中，所述繞膠部伸入空侶錐部分的長(zhǎng)度為繞膠部總長(zhǎng)度的2/7-3/7。
[0010] 其中，所述繞膠的繞折圈數(shù)化.5圈。
[0011] 其中，所述正極耳的尾部伸入所述防斷裂膠的長(zhǎng)度為正極耳總長(zhǎng)度的9/57~11/ 57。
[0012] 其中，所述防斷裂膠的長(zhǎng)度為所述空侶錐部的長(zhǎng)度比例為22-24:57-59。
[0013] 其中，所述防斷裂膠的寬度比所述空侶錐部的寬度大l-2mm。
[0014] 其中，所述正極耳的橫截面的頂角均為光滑倒圓角。
[0015] 其中，所述正極耳的表面還貼覆有極耳膠，極耳膠的寬度大于所述空侶錐部的寬 度。
[0016] 其中，所述正極耳與所述侶錐的長(zhǎng)度相等。
[0017] 本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型在正極片的空侶錐部先貼一層防斷裂 膠，然后再超聲焊正極耳，讓正極耳的尾部落在防斷裂膠上，正極耳尾部所有的應(yīng)力和極耳 批鋒均由防斷裂膠吸收，正極耳裂痕得W完全解決，本實(shí)用新型保證了電忍的正常使用，提 高了其安全性能，尤其適用于高能量密度的裡離子電池使用。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是傳統(tǒng)正極片結(jié)構(gòu)出現(xiàn)L型斷裂的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖2是傳統(tǒng)正極片結(jié)構(gòu)出現(xiàn)U型斷裂的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖3是本實(shí)用新型正極片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 附圖標(biāo)記為:1-空侶錐部 10-L型裂痕 11-U型裂痕
[0022] 2-正極耳 3-防斷裂膠 21-蓋帽焊接部
[0023] 22--繞膠部 23--中部焊接部
[0024] 24--尾部。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例及附圖3對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一 步的說(shuō)明，實(shí)施方式提及的內(nèi)容并非對(duì)本實(shí)用新型的限定。本實(shí)用新型所述的長(zhǎng)度，均W圖 3所示的從上自下所顯示的距離，也等同于高度。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 一種防斷裂的高能量密度裡離子電池正極片，自上而下包括正極料層和侶錐，如 圖3所示，所述侶錐的表面設(shè)有縱向設(shè)置的空侶錐部1，空侶錐部1焊接有正極耳2,所述空侶 錐部1的下半部表面貼設(shè)有防斷裂膠3,所述正極耳2從上至下包括有蓋帽焊接部21、中部焊 接部23和尾部24,所述尾部24貼設(shè)于所述防斷裂膠3的表面，所述中部焊接部23設(shè)置在所述 空侶錐部1的中部位置，所述正極耳2的蓋帽焊接部21伸出所述空侶錐部1的上端。
[0028] 在正極片的空侶錐部1先貼一層防斷裂膠3,然后再超聲焊正極耳2,讓正極耳2的 尾部24落在防斷裂膠3上，正極耳2尾部24所有的應(yīng)力和極耳批鋒均由防斷裂膠3吸收，正極 耳2裂痕得W完全解決，本實(shí)用新型保證了電忍的正常使用，提高了其安全性能，尤其適用 于高能量密度的裡離子電池使用。
[0029] 所述正極耳的尾部24伸入所述防斷裂膠3的長(zhǎng)度為正極而總長(zhǎng)度的9/57~11/57。 本實(shí)用新型所指的長(zhǎng)度均如圖3所表示的縱向距離為長(zhǎng)度，本實(shí)用新型所指的寬度均如圖3 所表示的橫向距離為寬度。正極片的尾部24伸入到防斷裂膠3的長(zhǎng)度影響著正極片轉(zhuǎn)移應(yīng) 力的能力，但若極片深入防斷裂膠3過(guò)多，就會(huì)減少正極片的焊接面積，同樣會(huì)影響正極片 的穩(wěn)固性，因此正極片的尾部24伸入所述防斷裂膠3的長(zhǎng)度為正極片總長(zhǎng)度的9/57~11/ 57,則既可W有效消除用力和極耳批鋒，也可W達(dá)到有效焊接和穩(wěn)固的目的。
[0030] 進(jìn)一步的，所述防斷裂膠3的長(zhǎng)度為所述空侶錐部1的長(zhǎng)度比例為22-24: 57-59。防 斷裂膠3貼覆于空侶錐部1的下半部分，目的是為了有效保護(hù)空侶錐部1不斷裂，而傳統(tǒng)不貼 覆防斷裂膠3的侶錐容易發(fā)生斷裂的地方就是從空侶錐部1的上端開(kāi)始發(fā)生裂痕慢慢延伸 至空侶錐部1的下方，形成U型斷裂，則整個(gè)電忍就會(huì)報(bào)廢，本實(shí)施例優(yōu)選在發(fā)生U型斷裂的 地方貼覆一層防斷裂膠3,可W有效防止電忍失效。但正極耳2必須與侶錐焊接形成電流，因 此防斷裂膠3不能過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)影響正極耳2的焊接性能。
[0031] 進(jìn)一步的，所述防斷裂膠3的寬度比所述空侶錐部1的寬度大l-2mm。防斷裂膠3的 粘貼寬度要比空侶錐部1的寬度稍大，才能全面覆蓋整個(gè)空侶錐部1，防止斷裂，優(yōu)選的，所 述防斷裂膠3的寬度比所述空侶錐部1的寬度大1mm，既不會(huì)浪費(fèi)材料，也能有效提高保護(hù)的 能力。
[0032] 實(shí)施例2
[0033] 本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，所述正極耳2的蓋帽焊接部21與中部焊接部23之 間還設(shè)有繞膠部22,繞膠部22上設(shè)有繞膠。正極耳2焊接后，蓋帽處會(huì)彎折入鋼殼，繞膠能防 止正極耳如並到負(fù)極鋼殼發(fā)生短路。繞膠部22的寬度與所述正極耳2的寬度一致，所述繞膠 部22的長(zhǎng)度為13-15mm。
[0034] 優(yōu)選的，本實(shí)施例將所述繞膠部22的下端貼設(shè)在所述空侶錐部1的上部，即繞膠部 22分露在侶錐外面，部分深入到侶錐里面，進(jìn)一步防止正極耳2在工作時(shí)由于高能量的沖擊 發(fā)生撕裂侶錐的情況，從源頭保護(hù)侶錐不發(fā)生開(kāi)裂，則正極片的安全性能和穩(wěn)定性能更高。
[0035] 所述繞膠部22伸入空侶錐部1分的長(zhǎng)度為繞膠部22總長(zhǎng)度的2/7-3/7。繞膠部22深 入空侶錐部1過(guò)長(zhǎng)，會(huì)影響正極耳2的焊接面積，深入過(guò)短則保護(hù)效果不好，因此優(yōu)選設(shè)置為 繞膠部22伸入空侶錐部1分的長(zhǎng)度為繞膠部22總長(zhǎng)度的2/7-3/7,其焊接性能和保護(hù)性能同 時(shí)得到有效的保證。
[0036] 所述繞膠的繞折圈數(shù)為1.5圈，安全性能好，材料浪費(fèi)低。
[0037] 本實(shí)施例的其他技術(shù)特征均采用實(shí)施例1的解釋，在此不再寶述。
[003引 實(shí)施例3
[0039] 本實(shí)施例與實(shí)施例2的區(qū)別在于:所述正極耳2的橫截面的折角均為光滑圓角。傳 統(tǒng)的正極耳2的橫截面是正方形，即正極耳2的頂角為直角，直角的存在會(huì)產(chǎn)生更多的批鋒， 高能量電流瞬間形成時(shí)容易擊穿侶錐，因此本實(shí)施例將正極耳2的直角改成圓角，并且將正 極耳2的表面打磨光滑，減少毛刺和容易發(fā)生擊穿的危險(xiǎn)，提高電池的安全使用性能，也提 局了電池的壽命。
[0040] 所述正極耳2的表面還貼覆有極耳膠，將正極耳2邊緣和焊接印處的毛刺封住，防 止卷繞后毛刺刺穿隔膜引起內(nèi)短路，優(yōu)選的，極耳膠的寬度大于所述空侶錐部1的寬度，確 保安全性能。
[0041] 本實(shí)施例的其他技術(shù)特征均采用實(shí)施例2的解釋，在此不再寶述。
[0042] 進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)用新型使用的防斷裂膠3和繞膠都是本領(lǐng)域常用的膠紙，市場(chǎng)上 容易購(gòu)得，本實(shí)用新型優(yōu)選耐高溫的極耳膠，能適用于高能量密度的裡離子電池。
[004引性能測(cè)試：
[0044] 1、選擇市售傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)新電池30個(gè)，選取本實(shí)施例1的電池結(jié)構(gòu)30個(gè)，拆解分容后的 評(píng)估正極極耳邊緣處錐材裂痕情況。
[0045]
[0046] 結(jié)果:傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)有21個(gè)電忍正極極耳邊緣處錐材呈L形裂痕，全部電忍正極耳2尾 部24錐材處出現(xiàn)橫向裂痕。
[0047] 2、選擇市售傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)新電池30個(gè)，選取本實(shí)用新型實(shí)施例2結(jié)構(gòu)的電池30個(gè)，拆解 0.5C充放100個(gè)循環(huán)后，評(píng)估正極極耳邊緣處錐材裂痕情況。
[004引
[0049] 結(jié)果:傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)有8個(gè)電忍在前100個(gè)循環(huán)測(cè)試時(shí)失效，拆解發(fā)現(xiàn)正極耳2邊緣處錐 材呈U形裂痕，正極耳2和正極片完全分離，電忍無(wú)內(nèi)阻。拆解剩下22個(gè)經(jīng)100個(gè)循環(huán)測(cè)試后 的電忍，全部電忍正極耳2邊緣處錐材出現(xiàn)L形裂痕。
[0050] 3、選擇市售傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)新電池30個(gè)，選取本實(shí)用新型實(shí)施例3結(jié)構(gòu)的電池30個(gè)，拆解 0.5C充放500個(gè)循環(huán)后評(píng)估正極極耳邊緣處錐材裂痕情況。
[0051]
[0052] 結(jié)果:傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)有12個(gè)電忍在前500個(gè)循環(huán)測(cè)試時(shí)失效，拆解發(fā)現(xiàn)正極耳2邊緣處 錐材呈U形裂痕，正極耳2和正極片完全分離，電忍無(wú)內(nèi)阻。拆解剩下18個(gè)經(jīng)500個(gè)循環(huán)測(cè)試 后的電忍，全部電忍正極耳2邊緣處錐材出現(xiàn)L形裂痕。
[0053] 上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)現(xiàn)方案，除此之外，本實(shí)用新型還可W其它方 式實(shí)現(xiàn)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下任何顯而易見(jiàn)的替換均在本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種防斷裂的高能量密度鋰離子電池正極片，自上而下包括第一正極料層、鋁箱和 第二正極料層，所述鋁箱的表面設(shè)有縱向設(shè)置的空鋁箱部，空鋁箱部焊接有正極耳，其特征 在于:所述空鋁箱部的下半部表面貼設(shè)有防斷裂膠，所述正極耳從上至下包括有蓋帽焊接 部、中部焊接部和尾部，所述尾部貼設(shè)于所述防斷裂膠的表面，所述中部焊接部設(shè)置在所述 空鋁箱部的中部位置，所述蓋帽焊接部伸出所述空鋁箱部的上端。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防斷裂的高能量密度鋰離子電池正極片，其特征在于:所 述蓋帽焊接部與中部焊接部之間還設(shè)有繞膠部，繞膠部上設(shè)有繞膠，繞膠部的寬度與所述 正極耳的寬度一致，所述繞膠部的長(zhǎng)度為13_15mm。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防斷裂的高能量密度鋰離子電池正極片，其特征在于:所 述繞膠部的下端貼設(shè)在所述空鋁箱部的上部。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防斷裂的高能量密度鋰離子電池正極片，其特征在于:所 述繞膠部伸入空鋁箱部分的長(zhǎng)度為繞膠部總長(zhǎng)度的2/7-3/7。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防斷裂的高能量密度鋰離子電池正極片，其特征在于:所 述繞膠的繞折圈數(shù)為1.5圈。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防斷裂的高能量密度鋰離子電池正極片，其特征在于:所 述正極耳的尾部伸入所述防斷裂膠的長(zhǎng)度為正極耳總長(zhǎng)度的9/57~11/57。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防斷裂的高能量密度鋰離子電池正極片，其特征在于:所 述防斷裂膠的長(zhǎng)度為所述空鋁箱部的長(zhǎng)度比例為22-24:57-59。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防斷裂的高能量密度鋰離子電池正極片，其特征在于:所 述防斷裂膠的寬度比所述空鋁箱部的寬度大1_2_。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防斷裂的高能量密度鋰離子電池正極片，其特征在于:所 述正極耳的橫截面的頂角均為光滑倒圓角。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防斷裂的高能量密度鋰離子電池正極片，其特征在于： 所述正極耳的表面還貼覆有極耳膠，極耳膠的寬度大于所述空鋁箱部的寬度。
【文檔編號(hào)】H01M4/13GK205429065SQ201620011402
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年1月7日
【發(fā)明人】黎惠鋒, 劉青
【申請(qǐng)人】廣東凱德能源科技有限公司