CN115986049A - 一种锂离子电池正极极片、电芯及锂离子电池 - Google Patents
一种锂离子电池正极极片、电芯及锂离子电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115986049A CN115986049A CN202211530075.1A CN202211530075A CN115986049A CN 115986049 A CN115986049 A CN 115986049A CN 202211530075 A CN202211530075 A CN 202211530075A CN 115986049 A CN115986049 A CN 115986049A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pole piece
- positive pole
- lithium ion
- breach
- ion battery
- 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
Links
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 52
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 58
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 27
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 24
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 abstract description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 14
- 101100460844 Mus musculus Nr2f6 gene Proteins 0.000 description 13
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 10
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 9
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/536—Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/028—Positive electrodes
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明涉及一种锂离子电池正极极片、电芯及锂离子电池。一种锂离子电池正极极片,包括正极极片,正极极片的厚度两侧设有对应的清洗区,清洗区用于焊接极耳的焊接端,清洗区靠近正极极片宽度方向的一侧具有缺口,缺口沿正极极片厚度方向贯穿,极耳对应缺口沿正极极片宽度方向的部分为匹配部,匹配部能够设于缺口内,清洗区与缺口相交处的清洗区沿正极极片长度方向的尺寸为D1,缺口沿正极极片长度方向的最大尺寸为D2,D2小于D1。其清洗区靠近缺口的一侧存在一部分料区,厚度不均区域较少,当电池化成时,化成粘接效果好,隔膜与正极极片的间隙较小,循环过程中,也不会发生局部区域间隙增大、阻抗增加的问题,能够降低电池循环后期负极析锂的风险。
Description
技术领域
本发明涉及电池极片技术领域,特别是一种锂离子电池正极极片、电芯及锂离子电池。
背景技术
现有商用3C锂离子电池为提升充电速度,通常会将极耳放置在极片中间区域的清洗区内,正极极片的量产主要实现的方法如图1所示:首先在大片(未分切的整张极片)的指定位置对集流体上的料区进行清洗,得到极片横向的多个极耳槽4,极耳槽4处只剩集流体,然后再进行辊压,再沿极耳槽4侧边0-5mm位置进行分切,图1中裁切线5表示分切位置,分切位置位于极耳槽4外侧,得到分条后的极片1,然后再将极耳槽4侧边残留的覆料冲切形成缺口3,缺口3处无集流体和料区,所以目前市面量产的产品在正极耳处均有缺口,而如果不冲缺口3,焊接的极耳和极耳侧缺口3处未冲切部分的残留料区会有厚度叠加,此处偏厚,影响电沉积(ED),所以量产的产品在极耳处均有缺口。
现有技术的正极极片存在以下问题:以上形成的正极极片卷绕形成方形电池后,其边缘的缺口3会导致方形电池的该部分厚度不均相比于不冲切缺口3的情况更严重,影响该部分化成粘接,使得循环过程中易出现析锂问题。
发明内容
本发明的目的在于:针对现有技术的正极极片存在卷绕形成方形电池后,其边缘的缺口会导致方形电池的该部分厚度不均相比于不冲切缺口的情况更严重,影响该部分化成粘接,使得循环过程中易出现析锂的问题,提供一种锂离子电池正极极片、电芯及锂离子电池。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种锂离子电池正极极片,包括正极极片,所述正极极片的厚度两侧设有对应的清洗区,所述清洗区用于焊接极耳的焊接端,所述清洗区靠近所述正极极片宽度方向的一侧具有缺口,所述缺口沿所述正极极片厚度方向贯穿,所述极耳对应所述缺口沿所述正极极片宽度方向的部分为匹配部,所述匹配部能够设于所述缺口内,所述清洗区与所述缺口相交处的所述清洗区沿所述正极极片长度方向的尺寸为D1,所述缺口沿所述正极极片长度方向的最大尺寸为D2,D2小于D1。
本方案中,清洗区对应于现有技术的极耳槽,缺口对应于现有技术的缺口,清洗区只保留极片厚度方向中部的集流体,缺口直接贯穿整个极片,即集流体和集流体两侧的料区均被冲切掉。本方案中,清洗区和缺口的截面形状可以不做限定。
工业上,现有冲切缺口通常比极耳槽更宽,冲切的缺口较大,导致方形卷芯在冲切缺口位置,少了一层极片,导致该区域在电芯表面厚度不均,厚度低,电芯平整度变差。当电池化成时,该区域由于厚度较低,化成粘接不良,引起隔膜与正极极片间的间隙增大。当电池在充放电过程中,由于正极极片和负极极片反复膨胀和收缩,导致隔膜与正极极片间的间隙进一步增大,该区域的阻抗增加,导致正负极脱嵌锂更困难,极易导致循环后期负极析锂问题。本方案中所述锂离子电池正极极片,所述极耳对应所述缺口沿所述正极极片宽度方向的部分为匹配部,匹配部能够设于所述缺口内,即极耳能够在缺口和清洗区正常设置,保证极耳在清洗区的正常焊接,且所述缺口沿所述正极极片长度方向的最大尺寸小于所述清洗区与所述缺口相交处的所述清洗区沿所述正极极片长度方向的尺寸,使得在保证清洗区沿正极极片长度方向的尺寸相同的情况下,通过减小现有冲切缺口的沿正极极片长度方向尺寸,在清洗区靠近缺口的一侧存在一部分料区,因此整个正极极片厚度不均区域较少,当电池化成时,化成粘接效果好,隔膜与正极极片的间隙较小,循环过程中,也不会发生局部区域间隙增大、阻抗增加的问题,从而缓解了电池循环后期负极析锂的风险。
优选的,所述极耳对应所述缺口沿所述正极极片宽度方向的部分为匹配部,所述匹配部沿所述正极极片长度方向的最小尺寸为2mm-12mm。上述尺寸过大时,料区面积减小,损失能量密度较多;上述尺寸太小,电池散热较难。
优选的,所述清洗区与所述缺口相交处的所述清洗区沿所述正极极片长度方向的尺寸为8mm-30mm。上述尺寸过大时,料区面积减小,会损失较多的能量密度;上述尺寸太小,会导致极耳焊接区域过小,会影响极耳尺寸,极耳太窄,加工困难,同时会影响电池散热。
优选的,所述缺口沿所述正极极片长度方向的最大尺寸为4mm-29mm。上述尺寸过大时,会导致电池该区域平整度不好,影响化成粘接效果,使得隔膜与正极极片的间隙较大,循环过程中,会发生局部区域间隙增大、阻抗增加的问题,从而增加电池循环后期负极析锂的风险;上述尺寸太小,起不到防止极耳与料区重合的风险,使得极耳对应所述缺口沿所述正极极片宽度方向的部分无法设于所述缺口内,进而影响极耳在清洗区的正常焊接。
优选的,所述缺口沿所述正极极片厚度方向的截面为弧形开口状,所述弧形开口状的开口朝外,可以避免冲切过程中尖端毛刺的产生。
优选的,所述弧形开口状为优弧形,能够更好的满足所述极耳对应所述缺口沿所述正极极片宽度方向的部分能够设于所述缺口内,所述缺口沿所述正极极片长度方向的最大尺寸小于所述清洗区与所述缺口相交处的所述清洗区沿所述正极极片长度方向的尺寸的条件。
优选的,所述清洗区为矩形、圆形或梯形,也可以是其它形状,但清洗区面积越小,损失的能量密度越少,但清洗区面积过小,会影响极耳的焊接效果。
优选的,所述清洗区为矩形,相比于其它形状,其便于激光清洗操作,且有利于极耳的焊接,且能够减少能量密度的损失。
一种电芯,包括负极极片、隔膜以及如上述的锂离子电池正极极片,所述负极极片、所述隔膜和所述锂离子电池正极极片叠制并卷绕成方形卷绕体。
本方案所述电芯,采用上述锂离子电池正极极片,极耳能够在缺口和清洗区正常设置,保证极耳在清洗区的正常焊接,且使得在保证清洗区沿正极极片长度方向的尺寸相同的情况下,通过减小现有冲切缺口的沿正极极片长度方向尺寸,在清洗区靠近缺口的一侧存在一部分料区,因此整个正极极片厚度不均区域较少,当电池化成时,化成粘接效果好,隔膜与正极极片的间隙较小,循环过程中,也不会发生局部区域间隙增大、阻抗增加的问题,能够降低电池循环后期负极析锂的风险。
一种锂离子电池,包括方形壳体、盖帽以及如上述的电芯,所述方形壳体设有安装槽,所述电芯置于所述安装槽内,所述盖帽封堵于所述安装槽的槽口。
本方案所述锂离子电池,采用上述电芯,电芯采用上述锂离子电池正极极片,当电池化成时,极耳能够在缺口和清洗区正常设置,保证极耳在清洗区的正常焊接,且使得在保证清洗区沿正极极片长度方向的尺寸相同的情况下,通过减小现有冲切缺口的沿正极极片长度方向尺寸,在清洗区靠近缺口的一侧存在一部分料区,因此整个正极极片厚度不均区域较少,使得电池化成粘接效果好,隔膜与正极极片的间隙较小,循环过程中,也不会发生局部区域间隙增大、阻抗增加的问题,能够降低电池循环后期负极析锂的风险。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本发明所述锂离子电池正极极片,极耳能够在缺口和清洗区正常设置,保证极耳在清洗区的正常焊接,且使得在保证清洗区沿正极极片长度方向的尺寸相同的情况下,通过减小现有冲切缺口的沿正极极片长度方向尺寸,在清洗区靠近缺口的一侧存在一部分料区,因此整个正极极片厚度不均区域较少,当电池化成时,化成粘接效果好,隔膜与正极极片的间隙较小,循环过程中,也不会发生局部区域间隙增大、阻抗增加的问题,能够降低电池循环后期负极析锂的风险。
2、本发明所述锂离子电池正极极片,所述极耳对应所述缺口沿所述正极极片宽度方向的部分沿所述正极极片长度方向的最小尺寸为2mm-12mm,能够同时兼顾损失能量密度较少且电池散热效果好;所述清洗区与所述缺口相交处的所述清洗区沿所述正极极片长度方向的尺寸为8mm-30mm,能够同时兼顾损失能量密度较少和极耳焊接区域尺寸合适,避免极耳太窄,加工困难,同时会影响电池散热;所述缺口沿所述正极极片长度方向的最大尺寸为4mm-29mm,能够同时兼顾平整度更高且不会影响极耳的正常焊接,进而降低电池循环后期负极析锂的风险。且优先考虑所述极耳对应所述缺口沿所述正极极片宽度方向的部分沿所述正极极片长度方向的最小尺寸,再考虑所述清洗区与所述缺口相交处的所述清洗区沿所述正极极片长度方向的尺寸,最后考虑所述缺口沿所述正极极片长度方向的最大尺寸。
3、本发明所述电芯,采用上述锂离子电池正极极片,极耳能够在缺口和清洗区正常设置,保证极耳在清洗区的正常焊接,且使得在保证清洗区沿正极极片长度方向的尺寸相同的情况下,通过减小现有冲切缺口的沿正极极片长度方向尺寸,在清洗区靠近缺口的一侧存在一部分料区,因此整个正极极片厚度不均区域较少,当电池化成时,化成粘接效果好,隔膜与正极极片的间隙较小,循环过程中,也不会发生局部区域间隙增大、阻抗增加的问题,能够降低电池循环后期负极析锂的风险。
4、本发明所述锂离子电池,采用上述电芯,电芯采用上述锂离子电池正极极片,当电池化成时,极耳能够在缺口和清洗区正常设置,保证极耳在清洗区的正常焊接,且使得在保证清洗区沿正极极片长度方向的尺寸相同的情况下,通过减小现有冲切缺口的沿正极极片长度方向尺寸,在清洗区靠近缺口的一侧存在一部分料区,因此整个正极极片厚度不均区域较少,使得电池化成粘接效果好,隔膜与正极极片的间隙较小,循环过程中,也不会发生局部区域间隙增大、阻抗增加的问题,能够降低电池循环后期负极析锂的风险。
附图说明
图1是现有技术的正极极片的制造示意图;
图1中图标:1-极片;3-缺口;4-极耳槽;5-裁切线。
图2是实施例1中的锂离子电池正极极片的结构示意图;
图3是图2中A-A处的断面示意图;
图4是图2中B-B处的断面示意图;
图5是实施例1中的锂离子电池正极极片焊接极耳的一种状态示意图;
图6是实施例1中的锂离子电池正极极片焊接极耳的尺寸标注示意图;
图7是实施例1中的锂离子电池正极极片焊接极耳的另一种状态示意图;
图8是实施例1中的锂离子电池正极极片的缺口另一种截面示意图。
如2-图8的图标:1-正极极片;11-集流体;12-料区;2-极耳;21-焊接端;22-匹配部;3-缺口;4-清洗区。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种锂离子电池正极极片,参见图2-5,包括正极极片1,所述正极极片1的厚度两侧设有对应的清洗区4,所述清洗区4用于焊接极耳2的焊接端21,所述清洗区4靠近所述正极极片1宽度方向的一侧具有缺口3,所述缺口3沿所述正极极片1厚度方向贯穿,所述极耳2对应所述缺口3沿所述正极极片1宽度方向的部分为匹配部22,所述匹配部22能够设于所述缺口3内,所述清洗区4与所述缺口3相交处的所述清洗区4沿所述正极极片1长度方向的尺寸为D1,所述缺口3沿所述正极极片1长度方向的最大尺寸为D2,D2小于D1,如图6所示。
本实施例中,以图2为例,图2的左右方向为正极极片1的长度方向;图2的上下方向为正极极片1的宽度方向,图2的里外方向为正极极片1的厚度方向。
本方案中,清洗区4对应于现有技术的极耳槽,缺口3对应于现有技术的缺口,如图3所示,清洗区4只保留正极极片1厚度方向中部的集流体11,将集流体11两侧的料区12清洗掉;如图4所示,缺口3直接贯穿整个正极极片1,即集流体11和集流体11两侧的料区12均被冲切掉。
本方案中,清洗区4和缺口3的截面形状可以不做限定。但作为较优的选择,如图2所示,所述缺口3沿所述正极极片1厚度方向的截面为弧形开口状,所述弧形开口状的开口朝外,即朝向图2中的上侧,可以避免冲切过程中尖端毛刺的产生。且更优的选择是,所述弧形开口状为优弧形,能够更好的满足所述极耳2对应所述缺口3沿所述正极极片1宽度方向的部分能够设于所述缺口3内,所述缺口3沿所述正极极片1长度方向的最大尺寸小于所述清洗区4与所述缺口3相交处的所述清洗区4沿所述正极极片1长度方向的尺寸的条件,且采用这种结构形式,如图2和图8对比所示,图2的清洗区4上侧、缺口3的左右两侧留存的料区12更多,使得正极极片1的平整度更高,使得电池化成粘接效果更好,隔膜与正极极片1的间隙较小,循环过程中,也不会发生局部区域间隙增大、阻抗增加的问题,能够更好的降低电池循环后期负极析锂的风险。当然,采用图8中的矩形截面的缺口3相比于现有技术,其也能够更好的降低电池循环后期负极析锂的风险。
本实施例中,所述清洗区4可以采用矩形、圆形或梯形等截面,也可以是其它形状,但清洗区4面积越小,损失的能量密度越少,但清洗区4面积过小,会影响极耳2的焊接效果。作为较优的选择,如图2所示,所述清洗区4更适宜采用矩形截面,相比于其它形状,其更便于激光清洗操作,且有利于极耳2的焊接,且能够减少能量密度的损失。
工业上,现有冲切缺口通常比极耳槽更宽,冲切的缺口较大,容易导致方形卷芯在冲切缺口位置,少了一层极片的厚度,导致该区域在电芯表面厚度不均,厚度低,电芯平整度变差。当电池化成时,该区域由于厚度较低,化成粘接不良,引起隔膜与正极极片1间的间隙增大。当电池在充放电过程中,由于正极极片1和负极极片反复膨胀和收缩,导致隔膜与正极极片1间的间隙进一步增大,该区域的阻抗增加,导致正负极脱嵌锂更困难,极易导致循环后期负极析锂问题。而本实施例中所述锂离子电池正极极片,所述极耳2对应所述缺口3沿所述正极极片1宽度方向的部分能够设于所述缺口3内,即极耳2能够在缺口3和清洗区4正常设置,保证极耳2在清洗区4的正常焊接,如图5和图8所示。且所述缺口3沿所述正极极片1长度方向的最大尺寸小于所述清洗区4与所述缺口3相交处的所述清洗区4沿所述正极极片1长度方向的尺寸,使得在保证清洗区4沿正极极片1长度方向的尺寸相同的情况下,通过减小现有冲切缺口的沿正极极片1长度方向尺寸,在清洗区4靠近缺口3的一侧存在一部分料区12和集流体11的组合未被切除,且该部分料区12和集流体11的组合延伸至正极极片1的该侧边缘,如图5中缺口3的左右两侧。因此整个正极极片1厚度不均区域相较于现有技术正极极片1厚度不均区域更少,当电池化成时,化成粘接效果好,隔膜与正极极片1的间隙较小,循环过程中,也不会发生局部区域间隙增大、阻抗增加的问题,从而缓解了电池循环后期负极析锂的风险。
除外,本实施例还对正极极片1的极耳2、缺口3和清洗区4的部分尺寸做了优选。
其中,如图6和图7所示,所述极耳2对应所述缺口3沿所述正极极片1宽度方向的部分为匹配部22,匹配部22是极耳2长度方向中部的一段,位于缺口3的空间内,匹配部22沿所述正极极片1长度方向的最小尺寸为D3,D3的范围适宜为2mm-12mm。如图6所示和图7所示,极耳2焊接于清洗区4时,极耳2位于缺口3内的部分的左右方向的最小尺寸为D3。当D3过大时,料区12面积减小,损失能量密度较多;D3太小,电池散热较难。
所述清洗区4与所述缺口3相交处的所述清洗区4沿所述正极极片1长度方向的尺寸为D1,D1适宜为8mm-30mm。如图6所示,当清洗区4为矩形时,D1为清洗区4上边的尺寸。D1过大时,料区面积减小,会损失较多的能量密度;D1太小,会导致极耳2焊接区域过小,会影响极耳2尺寸,极耳2太窄,加工困难,同时会影响电池散热。
所述缺口3沿所述正极极片1长度方向的最大尺寸为D2,D2适宜为4mm-29mm。如图6所示,缺口3为弧形且为优弧,此时,D2为弧形所对应的圆的直径。当D2过大时,会导致电池该区域平整度不好,影响化成粘接效果,使得隔膜与正极极片1的间隙较大,循环过程中,会发生局部区域间隙增大、阻抗增加的问题,从而增加电池循环后期负极析锂的风险;D2太小,起不到防止极耳2与料区12重合的风险,使得极耳2对应所述缺口3沿所述正极极片1宽度方向的部分无法设于所述缺口3内,进而影响极耳2在清洗区4的正常焊接。
对于上述尺寸,优先考虑所述极耳2对应所述缺口3沿所述正极极片1宽度方向的部分沿所述正极极片1长度方向的最小尺寸D3,再考虑所述清洗区4与所述缺口3相交处的所述清洗区4沿所述正极极片1长度方向的尺寸D1,最后考虑所述缺口3沿所述正极极片1长度方向的最大尺寸D2。这样能够保证极耳2自身尺寸合适,先能够同时兼顾损失能量密度较少且电池散热效果好;然后能够同时兼顾损失能量密度较少和极耳2焊接区域尺寸合适,避免极耳2太窄,加工困难,同时会影响电池散热;最后能够同时兼顾平整度更高且不会影响极耳2的正常焊接,进而降低电池循环后期负极析锂的风险。
采用本实施例所述锂离子电池正极极片,虽然在保证清洗区4沿正极极片1长度方向的尺寸相同的情况下,减小了现有冲切缺口的沿正极极片1长度方向尺寸,但这对于冲切的难度影响较小。现有缺口通常会在制片前对正极极片1进行冲切,冲切通常会使用冲切夹具采用气动的方式进行,本实施例中,只需要调整冲切装置的切块大小,切块大小与缺口3适配,即可实现冲切,且这种大小的切块是能够进行加工使用的,如6mm大小的切块是能够进行加工的。除外,正极极片1的制作的工序为涂布-清洗-冷压-分条,由于不能保证分条刚好沿着清洗边缘分切,导致在分切后正极极片1边缘会留一部分料区,因此需要冲切装置。而负极极片的工序为涂布-冷压-分切-清洗,因为清洗可以控制边缘无料区,因此负极片不需要冲切缺口。
本实施例所述锂离子电池正极极片,通过优化冲切形状或尺寸后,可以提升电池在正极极片1冲切部分的平整度,因正极极片1的平整度更高,循环过程中更不易发生析锂问题,进而改善了电池析锂问题。且在完全不影响电池的能量密度的前提下,不会增加任何制程上的难度,无需增加任何设备,且可以批量生产。且上述优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。
实施例2
本实施例提供一种电芯,包括负极极片、隔膜以及如实施例1所述的锂离子电池正极极片,所述负极极片、所述隔膜和所述锂离子电池正极极片叠制并卷绕成方形卷绕体。
本实施例所述电芯,采用上述锂离子电池正极极片,极耳2能够在缺口3和清洗区4正常设置,保证极耳2在清洗区4的正常焊接,且使得在保证清洗区4沿正极极片1长度方向的尺寸相同的情况下,通过减小现有冲切缺口的沿正极极片1长度方向尺寸,在清洗区4靠近缺口3的一侧存在一部分料区12,因此整个正极极片1厚度不均区域较少,当电池化成时,化成粘接效果好,隔膜与正极极片1的间隙较小,循环过程中,也不会发生局部区域间隙增大、阻抗增加的问题,能够降低电池循环后期负极析锂的风险。
实施例3
本实施例提供一种锂离子电池,包括方形壳体、盖帽以及如实施例2中的电芯,所述方形壳体设有安装槽,所述电芯置于所述安装槽内,所述盖帽封堵于所述安装槽的槽口。
本实施例所述锂离子电池,采用上述电芯,电芯采用上述锂离子电池正极极片,当电池化成时,极耳2能够在缺口3和清洗区4正常设置,保证极耳2在清洗区4的正常焊接,且使得在保证清洗区4沿正极极片1长度方向的尺寸相同的情况下,通过减小现有冲切缺口的沿正极极片1长度方向尺寸,在清洗区4靠近缺口3的一侧存在一部分料区12,因此整个正极极片1厚度不均区域较少,使得电池化成粘接效果好,隔膜与正极极片1的间隙较小,循环过程中,也不会发生局部区域间隙增大、阻抗增加的问题,能够降低电池循环后期负极析锂的风险。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种锂离子电池正极极片,其特征在于,包括正极极片(1),所述正极极片(1)的厚度两侧设有对应的清洗区(4),所述清洗区(4)用于焊接极耳(2)的焊接端(21),所述清洗区(4)靠近所述正极极片(1)宽度方向的一侧具有缺口(3),所述缺口(3)沿所述正极极片(1)厚度方向贯穿,所述极耳(2)对应所述缺口(3)沿所述正极极片(1)宽度方向的部分为匹配部(22),所述匹配部(22)能够设于所述缺口(3)内,所述清洗区(4)与所述缺口(3)相交处的所述清洗区(4)沿所述正极极片(1)长度方向的尺寸为D1,所述缺口(3)沿所述正极极片(1)长度方向的最大尺寸为D2,D2小于D1。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极极片,其特征在于,所述匹配部(22)沿所述正极极片(1)长度方向的最小尺寸为2mm-12mm。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极极片,其特征在于,D1为8mm-30mm。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池正极极片,其特征在于,D2为4mm-29mm。
5.根据权利要求1-4任一所述的锂离子电池正极极片,其特征在于,所述缺口(3)沿所述正极极片(1)厚度方向的截面为弧形开口状,所述弧形开口状的开口朝外。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池正极极片,其特征在于,所述弧形开口状为优弧形。
7.根据权利要求1-4任一所述的锂离子电池正极极片,其特征在于,所述清洗区(4)为矩形、圆形或梯形。
8.根据权利要求7所述的锂离子电池正极极片,其特征在于,所述清洗区(4)为矩形。
9.一种电芯,其特征在于,包括负极极片、隔膜以及如权利要求1-8任一项所述的锂离子电池正极极片,所述负极极片、所述隔膜和所述锂离子电池正极极片叠制并卷绕成方形卷绕体。
10.一种锂离子电池,其特征在于,包括方形壳体、盖帽以及如权利要求9所述的电芯,所述方形壳体设有安装槽,所述电芯置于所述安装槽内,所述盖帽封堵于所述安装槽的槽口。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211530075.1A CN115986049A (zh) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | 一种锂离子电池正极极片、电芯及锂离子电池 |
PCT/CN2023/085873 WO2024113581A1 (zh) | 2022-11-30 | 2023-04-03 | 锂离子电池正极极片、电芯及锂离子电池 |
EP23209626.3A EP4379896A1 (en) | 2022-11-30 | 2023-11-14 | Positive electrode for lithium-ion battery, battery core, and lithium-ion battery |
US18/518,337 US20240178460A1 (en) | 2022-11-30 | 2023-11-22 | Positive electrode for lithium-ion battery, battery core, and lithium-ion battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211530075.1A CN115986049A (zh) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | 一种锂离子电池正极极片、电芯及锂离子电池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115986049A true CN115986049A (zh) | 2023-04-18 |
Family
ID=85971307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211530075.1A Pending CN115986049A (zh) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | 一种锂离子电池正极极片、电芯及锂离子电池 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240178460A1 (zh) |
EP (1) | EP4379896A1 (zh) |
CN (1) | CN115986049A (zh) |
WO (1) | WO2024113581A1 (zh) |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017035749A1 (zh) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 宁德新能源科技有限公司 | 二次电池电芯及其卷绕成型*** |
CN113644230A (zh) * | 2021-09-09 | 2021-11-12 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 电池极片、电池及电池极片的制作方法 |
CN215644565U (zh) * | 2021-09-22 | 2022-01-25 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 极片、电芯结构及电池 |
CN215869464U (zh) * | 2021-09-27 | 2022-02-18 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 极片组件和电池 |
CN114094044A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-25 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 极片和电池 |
CN216288522U (zh) * | 2021-11-18 | 2022-04-12 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 极片和电池 |
CN216354304U (zh) * | 2021-12-06 | 2022-04-19 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 极片及电池 |
CN218827228U (zh) * | 2022-09-29 | 2023-04-07 | 惠州市豪鹏科技有限公司 | 极片及电池 |
CN218632097U (zh) * | 2022-09-30 | 2023-03-14 | 比亚迪股份有限公司 | 极片、电池和用电设备 |
CN218939958U (zh) * | 2022-11-14 | 2023-04-28 | 惠州市豪鹏科技有限公司 | 极芯及电池 |
-
2022
- 2022-11-30 CN CN202211530075.1A patent/CN115986049A/zh active Pending
-
2023
- 2023-04-03 WO PCT/CN2023/085873 patent/WO2024113581A1/zh unknown
- 2023-11-14 EP EP23209626.3A patent/EP4379896A1/en active Pending
- 2023-11-22 US US18/518,337 patent/US20240178460A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4379896A1 (en) | 2024-06-05 |
US20240178460A1 (en) | 2024-05-30 |
WO2024113581A1 (zh) | 2024-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6505859B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
CN107234329B (zh) | 一种软包电芯的极耳焊接方法 | |
WO2010111852A1 (zh) | 电池极片加工方法、电池极片及电池 | |
JP2006310267A (ja) | 電池 | |
US20240106088A1 (en) | Battery electrode sheet, battery and method for manufacturing battery electrode sheet | |
CN218939958U (zh) | 极芯及电池 | |
CN107146876A (zh) | 一种锂离子动力电池的正极极片成型方法 | |
CN112290031A (zh) | 一种电极片及储能装置 | |
CN112820950A (zh) | 一种圆柱形锂离子电池及其制造方法 | |
JP6088254B2 (ja) | 積層金属箔の製造方法およびこれを含む密閉型電池の製造方法 | |
CN107546420A (zh) | 卷绕式电芯 | |
CN219832969U (zh) | 电极极片和电池 | |
CN211789257U (zh) | 一种新型叠片电池 | |
CN115986049A (zh) | 一种锂离子电池正极极片、电芯及锂离子电池 | |
WO2014112141A1 (ja) | 積層金属箔の製造方法およびこれを含む密閉型電池の製造方法、並びに密閉型電池 | |
CN110911627B (zh) | 一种间歇涂布式电池极片的极耳成型方法 | |
CN103236546A (zh) | 电池涂胶基片和极片及电池极片涂胶分切工艺 | |
CN218677196U (zh) | 一种电芯及锂离子电池 | |
CN217485538U (zh) | 一种卷绕式电芯 | |
CN216928675U (zh) | 一种电池 | |
JP2001126708A (ja) | 非水電解液電池の製造方法 | |
CN111244383A (zh) | 一种新型叠片电池及其叠片方法和制备方法 | |
CN116053403A (zh) | 一种极片、极片母板、极片的加工方法及电池 | |
CN214254507U (zh) | 一种圆柱形锂离子电池 | |
KR102327940B1 (ko) | 적층 금속박의 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |