CN101431169A - 锂离子电池及其电池单体 - Google Patents

锂离子电池及其电池单体 Download PDF

Info

Publication number
CN101431169A
CN101431169A CNA2008102187337A CN200810218733A CN101431169A CN 101431169 A CN101431169 A CN 101431169A CN A2008102187337 A CNA2008102187337 A CN A2008102187337A CN 200810218733 A CN200810218733 A CN 200810218733A CN 101431169 A CN101431169 A CN 101431169A
Authority
CN
China
Prior art keywords
anode
cathode
current collector
isolation layer
cathode current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2008102187337A
Other languages
English (en)
Inventor
王岳利
周中心
江浩
吴凯
陈卫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongguan Amperex Technology Ltd
Original Assignee
Dongguan Amperex Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongguan Amperex Technology Ltd filed Critical Dongguan Amperex Technology Ltd
Priority to CNA2008102187337A priority Critical patent/CN101431169A/zh
Publication of CN101431169A publication Critical patent/CN101431169A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池单体,其包括相互绕卷或叠加的阴极片、隔离膜和阳极片,隔离膜间隔于相邻的阴阳极片之间,阴极片包括阴极集流体和附着在阴极集流体上的阴极膜片,阳极片包括阳极集流体和附着在阳极集流体上的阳极膜片。阴极集流体设有单面或双面未涂覆阴极膜片的露出部,在阴极集流体露出部的边界处或在阳极膜片与阴极集流体露出部的边界相对应处涂覆有电子隔离层,当阴阳极片间的隔离膜损坏后,电子隔离层能防止阴极集流体与阳极膜片相接触而短路。本发明电池单体用电子隔离层取代现有技术中起隔离作用的胶带,电子隔离层可由生产设备涂覆于极片上,所以不需要手工操作,能有效提高锂离子电池的生产效率。

Description

锂离子电池及其电池单体
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池,尤其是一种锂离子电池的电池单体。
背景技术
锂离子电池是一种具有较高能量密度和良好环保性能的电池,其具有能量高、可靠性高、加工性好和无环境污染等优点,因而被广泛的应用于各类便携式电子设备中。
请参阅图1,通常的锂离子电池内包括若干个依次叠加的电池单体,每个电池单体包括相互卷绕或叠加的阴极片12、隔离膜14和阳极片16,其中,隔离膜14间隔于相邻的阴极片12、阳极片16之间以将两种极片绝缘,同时保持电解液。阴极片12包括一般采用铝箔制作的阴极集流体122和附着在阴极集流体上、含有阴极活性物质的膜片124,阳极片16包括一般采用铜箔制作的阳极集流体162和附着在阳极集流体上、含有阳极活性物质的阳极膜片164。隔离膜14则为采用塑化、萃取等工艺制成的微孔薄膜,这样的结构有利于隔离膜对含有锂盐的有机溶剂电解液的保持。制造锂离子电池时,只要将若干个上述的电池单体制成电池芯,并在电池芯的外面包裹上包装薄膜,之后向其内注入电解液,经过抽空、密封即可。由于目前锂离子电池所使用的电解液为易燃的有机电解液,所以锂离子电池对安全性要求很高。
但是,因为电池的阴极片12、阳极片16都是采用金属为集流体,其制造设备也多为金属设备,所以难免会有小金属颗粒残留在电池单体中。此外,以铝箔作为阴极集流体122的阴极片12切割时也易于产生毛刺,因此在阴极片12、阳极片16之间起绝缘作用的隔离膜14有时会被刺穿,以致铝箔与阳极膜片164相接触而发生短路,引发易燃的有机电解液着火,甚至导致电池发生***。
为了避免这样的安全事故,一般会在阴极片12的铝箔可能与阳极膜片164接触的地方贴上胶带18,以保证隔离膜14在失去作用时,铝箔仍能与阳极膜片164保持绝缘。但是,贴胶带18需要生产人员手工操作,效率较低,不利于提高生产效率。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种安全性能较好、又能保证生产效率的锂离子电池及其电池单体。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种锂离子电池单体,其包括相互绕卷或叠加的阴极片、隔离膜和阳极片,隔离膜间隔于相邻的阴阳极片之间,阴极片包括阴极集流体和附着在阴极集流体上的阴极膜片,阳极片包括阳极集流体和附着在阳极集流体上的阳极膜片,阴极集流体上包括单面或双面未涂覆阴极膜片的露出部。在阴极片的阴极集流体露出部的边界处,或在阳极膜片上与阴极集流体露出部的边界相对应处涂覆有一层电子隔离层,当阴阳极片间的隔离膜损坏后,电子隔离层能防止阴极集流体与阳极膜片相接触而短路。
作为本发明锂离子电池单体的一种改进,所述电子隔离层为含有金属氧化物微粒的聚合物层。
作为本发明锂离子电池单体的一种改进,所述电子隔离层的聚合物选自聚丙烯酸、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶或其混合物。
作为本发明锂离子电池单体的一种改进,所述电子隔离层中的金属氧化物选自Al2O3、ZrO、SiO2、TiO或其混合物。
为了解决上述技术问题,本发明还提供了一种锂离子电池,其包括电池芯、包裹电池芯的包装薄膜和充入包装薄膜内的电解液,电池芯包括若干个如前所述的电池单体。
本发明锂离子电池的电池单体用电子隔离层取代现有技术中的对阴极集流体和阳极膜片起隔离作用的胶带,而电子隔离层可以由生产设备涂覆于阴极片或阳极片上,所以不需要手工操作,能有效提高锂离子电池的生产效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式,对本发明及其有益技术效果进行进一步详细说明,其中:
图1为现有技术的锂离子电池单体的结构示意图。
图2为本发明锂离子电池单体的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图2,本发明锂离子电池包括若干个依次叠加的电池单体,每个电池单体包括相互卷绕或叠加的阴极片52、隔离膜54和阳极片56,其中,隔离膜54间隔于相邻的阴极片52、阳极片56之间以将两种极片绝缘,同时用于保持电解液。
阴极片52包括阴极集流体522以及单面或双面附着在阴极集流体522上的阴极膜片524,阴极膜片524中含有阴极活性物质,阴极集流体522采用铝箔制作。阳极片56包括阳极集流体562以及单面或双面附着在阳极集流体562上的阳极膜片564,阳极膜片564中含有阳极活性物质,阳极集流体562采用铜箔制作。隔离膜54为采用塑化、萃取等工艺制成的微孔薄膜,这样的结构有利于隔离膜对含有锂盐的有机溶剂电解液的保持。
制造锂离子电池时,只要将所述阴极片52、隔离膜54和阳极片56按生产要求以绕卷或叠加的方式制成电池单体,再将若干个电池单体制成电池芯,并在电池芯的外面包裹上包装薄膜,之后向其内注入电解液,经过抽空、密封即可得到所需的锂离子电池。
从图2中可以看出,阴极集流体522上包括单面或双面未涂覆阴极膜片524的露出部526,阴极集流体522的露出部526边界处(也就是阴极膜片524的终止边界处,如无特别说明,本说明书及权利要求书所提及的露出部526边界都是指阴极膜片524的终止边界)即为阴极片52上容易产生毛刺的位置,与之相接触的隔离膜54很有可能被刺穿。为了避免隔离膜54被刺穿后引发安全事故,本实施方式的锂离子电池单体通过在阴极集流体522的露出部526边界处涂覆一层电子隔离层60,以保证隔离膜54失去作用时,作为阴极集流体522的铝箔不会与阳极膜片564相接触而发生短路。
电子隔离层60为含有金属氧化物微粒的聚合物层,其中,聚合物可以是聚丙烯酸、聚偏氟乙烯(PVDF)、丁苯橡胶(SBR)中的一种或几种的混合物,金属氧化物可以是Al2O3、ZrO、SiO2、TiO中的一种或几种。
在本发明的其他实施方式中,电子隔离层60也可以涂覆在阳极片56上与阴极集流体522的露出部526边界相对应处。根据阴极片52、阳极片56和隔离膜54的绕卷、叠加情况,电子隔离层60可以根据需要涂覆于阴极片52、阳极片56的单面或双面。总之,电子隔离层60只要能在隔离膜54易于被损坏的位置处,起到防止铝箔与阳极膜片564相接触的作用即可。当然,在可能的情况下,对电子隔离层60涂覆位置的选择应该考虑尽量减小电子隔离层60对离子传导性等电池特性的影响。
综上所述,本发明采用在阴极片52、阳极片56上的特定位置涂覆电子隔离层60的方法,来保证电池不会发生短路事故。由于电子隔离层60可以由生产设备涂覆于阴极片52、阳极片56上,所以不需要手工操作,有利于提高锂离子电池的生产效率。
需要说明的是,本发明虽然通过以电子隔离层60取代现有技术中的胶带18的方式来提高生产效率,但是能够被取代的只是起隔离作用的胶带,在图2中,电池单体最外侧的胶带58是起固定作用的,因此此处的胶带58只能保留或替换为其他的固定方式,而不能由电子隔离层60简单取代。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。

Claims (5)

1、一种锂离子电池单体,其包括相互绕卷或叠加的阴极片、隔离膜和阳极片,隔离膜间隔于相邻的阴阳极片之间,阴极片包括阴极集流体和附着在阴极集流体上的阴极膜片,阳极片包括阳极集流体和附着在阳极集流体上的阳极膜片,阴极集流体设有单面或双面未涂覆阴极膜片的露出部,其特征在于:在所述阴极片的阴极集流体露出部的边界处,或在阳极膜片上与阴极集流体露出部的边界相对应处涂覆有一层电子隔离层,当阴阳极片间的隔离膜损坏后,所述电子隔离层能防止阴极集流体与阳极膜片相接触而短路。
2、根据权利要求1所述的锂离子电池单体,其特征在于:所述电子隔离层为含有金属氧化物微粒的聚合物层。
3、根据权利要求2所述的锂离子电池单体,其特征在于:所述电子隔离层的聚合物选自聚丙烯酸、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶或其混合物。
4、根据权利要求2所述的锂离子电池单体,其特征在于:所述电子隔离层中的金属氧化物选自Al2O3、ZrO、SiO2、TiO或其混合物。
5、一种锂离子电池,其包括电池芯、包裹电池芯的包装薄膜和充入包装薄膜内的电解液,电池芯包括若干个电池单体,其特征在于:所述电池单体为权利要求1至4中任一项所述的电池单体。
CNA2008102187337A 2008-10-29 2008-10-29 锂离子电池及其电池单体 Pending CN101431169A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008102187337A CN101431169A (zh) 2008-10-29 2008-10-29 锂离子电池及其电池单体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008102187337A CN101431169A (zh) 2008-10-29 2008-10-29 锂离子电池及其电池单体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101431169A true CN101431169A (zh) 2009-05-13

Family

ID=40646401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2008102187337A Pending CN101431169A (zh) 2008-10-29 2008-10-29 锂离子电池及其电池单体

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101431169A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101894937A (zh) * 2010-07-02 2010-11-24 东莞新能源科技有限公司 锂离子电池及其正极片
CN111384430A (zh) * 2019-03-21 2020-07-07 东北师范大学 一种高安全聚合物三元锂动力电池的制备方法
US11616252B2 (en) * 2019-08-14 2023-03-28 Hyundai Motor Company Lithium ion secondary battery and manufacturing method of the same
US11616223B2 (en) 2018-11-05 2023-03-28 Ningde Amperex Technology Limited Electrochemical device and electronic device comprising same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101894937A (zh) * 2010-07-02 2010-11-24 东莞新能源科技有限公司 锂离子电池及其正极片
US11616223B2 (en) 2018-11-05 2023-03-28 Ningde Amperex Technology Limited Electrochemical device and electronic device comprising same
US11923530B2 (en) 2018-11-05 2024-03-05 Ningde Amperex Technology Limited Electrochemical device and electronic device including same
CN111384430A (zh) * 2019-03-21 2020-07-07 东北师范大学 一种高安全聚合物三元锂动力电池的制备方法
US11616252B2 (en) * 2019-08-14 2023-03-28 Hyundai Motor Company Lithium ion secondary battery and manufacturing method of the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9837651B2 (en) Electric core for thin film battery
EP2814091B1 (en) Solid state battery with surface ion-diffusion enhancement coating and method for manufacturing thereof.
JP5540643B2 (ja) 薄膜固体リチウムイオン二次電池及びその製造方法
US20150255782A1 (en) Separation membrane for lithium sulfur batteries
CN101894937A (zh) 锂离子电池及其正极片
KR20110126599A (ko) 박막 고체 리튬 이온 이차 전지 및 그 제조 방법
US9029003B2 (en) Electrode assembly of lithium secondary battery
JP2011124104A (ja) リチウムイオン電池およびその製造方法
KR101446160B1 (ko) 테이프 처리된 전극조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자
JP6141528B2 (ja) リチウムイオン蓄電池用のリチウム電極及びその製造方法
KR20180058333A (ko) 전극 보호층을 포함하는 이차전지용 전극
CN101431169A (zh) 锂离子电池及其电池单体
US20120189888A1 (en) Battery cell of a lithium ion battery
WO2022009830A1 (ja) 二次電池およびその製造方法
CN102110824B (zh) 一种锂-二硫化铁电池
US9912008B2 (en) Electrical energy storage device with non-aqueous electrolyte
CN102122727A (zh) 锂离子电池及其电池单体
KR101684381B1 (ko) 안전 분리막을 가진 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
CN101924240A (zh) 锂离子电池
EP3218953B1 (en) Secondary battery with non-aqueous electrolyte
US20230378603A1 (en) Electrode assembly and secondary battery using for the same
KR20180058305A (ko) 천공된 전극을 포함하고 있는 전지셀 제조방법
CN108493398B (zh) 一种电芯及其制造方法、电池以及电子装置
CN108511690B (zh) 一种电芯及其制造方法、电池以及电子装置
KR101731631B1 (ko) 전극조립체의 제조방법, 그에 의해 제조된 전극조립체 및 그를 포함하는 전기화학소자

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20090513