CN205564871U - 正极极片及卷绕式电芯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种正极极片及卷绕式电芯。正极极片用于与负极极片形成卷绕式电芯，其包括：正极集流体；以及正极活性材料层，涂覆在正极集流体的表面。其中，正极集流体具有形成卷绕式电芯的直部和弯曲部，至少正极集流体的弯曲部上的正极活性材料层设有凹口。在根据本实用新型的正极极片及卷绕式电芯中，凹口有效的降低了弯曲部上正极活性材料层的活性材料容量，进而提高正极极片与负极极片形成的卷绕式电芯在弯曲部分的CB值，防止弯曲部分CB值偏低导致在充电过程中发生析锂；通过改变凹口的大小，能控制卷绕式电芯在弯曲部分的CB值，使弯曲部分的CB值与卷绕式电芯设计的CB值相同。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种正极极片及卷绕式电芯。
背景技术
“卷绕式结构”是锂离子电池常用的两种主要电芯结构之一，其特点是正负极片通过卷绕方式组合，优点是生产效率快以及生产成本低。
CB(Cell Balance)值为负极的活性材料容量与正极的活性材料容量的比值，如果CB值比平均设计值偏小，则二次电池在充电过程中容易发生析锂问题，而如果CB值比平均设计值偏大，则会造成负极材料的浪费。参照图1，如果仅从结构上看，在正极集流体11的直部111内侧的正极活性材料层12的长度等于与其相对的负极集流体21外侧的负极活性材料层22的长度，所以此部分的CB值等于平均设计值；而在正极集流体11的弯曲部112内侧的正极活性材料层12的长度大于与其相对的负极集流体21外侧的负极活性材料层22的长度，导致这部分的CB值比平均设计值偏小，从而造成该部分在充电过程中容易发生析锂问题。这影响了电芯的性能与品质，严重的还可能造成电芯自放电大或短路实效。
为保证卷绕式电芯B的弯曲部分处有足够的CB值，通常采用将极片整体的CB值提高(即增加活性材料层的整体厚度)的方法，然而这不仅会降低电芯能量密度，同时效果也不是相当明显。卷绕式电芯B的弯曲区域厚度越小，其CB值越小，也说明了通过常规简单增加整体CB值的作法并不能完全解决问题。
实用新型内容
鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种正极极片及卷绕式电芯，其能控制卷绕式电芯在弯曲部分的CB值，防止弯曲部分CB值偏低导致在充电过程中发生析锂。
为了实现上述目的，在第一方面，本实用新型提供了一种正极极片，用于与负极极片形成卷绕式电芯，正极极片包括：正极集流体；以及正极活性材料层，涂覆在正极集流体的表面。其中，正极集流体具有形成卷绕式电芯的直部和弯曲部，至少正极集流体的弯曲部上的正极活性材料层设有凹口。
为了实现上述目的，在第二方面，本实用新型提供了一种卷绕式电芯，其包括本实用新型第一方面所述的正极极片，且卷绕式电芯还包括负极极片。负极极片包括：负极集流体；以及负极活性材料层，涂覆在负极集流体的表面。其中，形成卷绕式电芯时，负极极片的与正极活性材料层形成有凹口的部分相面对的部分具有负极活性材料层。
本实用新型的有益效果如下：
在根据本实用新型的正极极片中，凹口有效的降低了弯曲部上正极活性材料层的活性材料容量，进而提高正极极片与负极极片形成的卷绕式电芯在弯曲部分的CB值，防止弯曲部分CB值偏低导致在充电过程中发生析锂；通过改变凹口的大小，能控制卷绕式电芯在弯曲部分的CB值，使弯曲部分的CB值与卷绕式电芯设计的CB值相同。
在根据本实用新型的卷绕式电芯中，在卷绕式电芯弯曲部分的负极极片的负极活性材料层与具有凹口的正极活性材料层相对，凹口有效的提高了卷绕式电芯弯曲部分的CB值，防止弯曲部分CB值偏低导致在充电过程中发生析锂；通过改变凹口的大小，能控制卷绕式电芯在弯曲部分的CB值，使弯曲部分的CB值与卷绕式电芯设计的CB值相同。
附图说明
图1为现有技术的正极极片形成的卷绕式电芯的示意图；
图2为根据本实用新型的正极极片形成的卷绕式电芯的一实施例的示意图；
图3为根据本实用新型的正极极片形成的卷绕式电芯的另一实施例的示意图。
其中，附图标记说明如下：
B卷绕式电芯 12正极活性材料层
1正极极片 N凹口
11正极集流体 2负极极片
111直部 21负极集流体
112弯曲部 22负极活性材料层
具体实施方式
下面参照附图来详细说明本实用新型的的正极极片及卷绕式电芯。
首先说明本实用新型第一方面的正极极片。
参照图2和图3，根据本实用新型的正极极片1用于与负极极片2形成卷绕式电芯B，正极极片1包括：正极集流体11；以及正极活性材料层12，涂覆在正极集流体11的表面。其中，正极集流体11具有形成卷绕式电芯B的直部111和弯曲部112，至少正极集流体11的弯曲部112上的正极活性材料层12设有凹口N。
在根据本实用新型的正极极片1中，凹口N有效的降低了弯曲部112上正极活性材料层12的活性材料容量，进而提高正极极片1与负极极片2形成的卷绕式电芯B在弯曲部分的CB值，防止弯曲部分CB值偏低导致在充电过程中发生析锂；通过改变凹口N的大小，能控制卷绕式电芯在弯曲部分的CB值，使弯曲部分的CB值与卷绕式电芯B设计的CB值相同。
在根据本实用新型的正极极片1中，参照图2和图3，在一实施例中，仅正极集流体11的弯曲部112上的正极活性材料层12设有凹口N。
在根据本实用新型的正极极片1中，在一实施例中，正极集流体11的弯曲部112和直部111上的正极活性材料层12均设有凹口N。在根据本实用新型的正极极片1中，参照图2和图3，在一实施例中，在卷绕式电芯B最外圈的正极极片1的正极集流体11的外侧的表面未涂覆有正极活性材料层12。“正极集流体11的外侧”指的是正极集流体11背离卷绕式电芯B中心的一侧。
在根据本实用新型的正极极片1中，参照图2，在一实施例中，仅正极极片1内侧的正极活性材料层12上设有凹口N。“正极极片1内侧”指的是正极极片1面向卷绕式电芯B中心的一侧。
在根据本实用新型的正极极片1中，参照图3，在一实施例中，正极极片1内外两侧的正极活性材料层12上均设有凹口N。
在根据本实用新型的正极极片1中，在一实施例中，正极活性材料层12通过物理烧结、剥离或刮除方式形成凹口N。
在根据本实用新型的正极极片1中，参照图2和图3，在一实施例中，凹口N的深度小于正极活性材料层12的厚度。如果凹口N贯通正极活性材料层12(即凹口N的深度等于正极活性材料层12的厚度)并露出正极集流体，可能会导致正极集流体11接触负极极片2造成卷绕式电芯B的严重短路。
在根据本实用新型的正极极片1中，在一实施例中，在正极集流体11上间歇涂覆正极活性材料层12以形成所述多个凹口N。可以采用短时间可改变涂覆量的精细涂覆设备在正极集流体11涂覆具有多个凹口N的正极活性材料层12。
其次说明本实用新型第二方面的卷绕式电芯B。
参照图2和图3，根据本实用新型的卷绕式电芯B包括本实用新型第一方面所述的正极极片1，且卷绕式电芯B还包括负极极片2。负极极片2包括：负极集流体21；以及负极活性材料层22，涂覆在负极集流体21的表面。其中，形成卷绕式电芯B时，负极极片2的与正极活性材料层12形成有凹口N的部分相面对的部分具有负极活性材料层22。
在根据本实用新型的卷绕式电芯B中，在卷绕式电芯B弯曲部分的负极极片2的负极活性材料层22与具有凹口N的正极活性材料层12相对，凹口N有效的提高了卷绕式电芯B弯曲部分的CB值，防止弯曲部分CB值偏低导致在充电过程中发生析锂；通过改变凹口N的大小，能控制卷绕式电芯在弯曲部分的CB值，使弯曲部分的CB值与卷绕式电芯B设计的CB值相同。
Claims (10)
1.一种正极极片(1)，用于与负极极片(2)形成卷绕式电芯(B)，正极极片(1)包括：
正极集流体(11)；以及
正极活性材料层(12)，涂覆在正极集流体(11)的表面；
其特征在于，
正极集流体(11)具有形成卷绕式电芯(B)的直部(111)和弯曲部(112)，至少正极集流体(11)的弯曲部(112)上的正极活性材料层(12)设有凹口(N)。
2.根据权利要求1所述的正极极片(1)，其特征在于，仅正极集流体(11)的弯曲部(112)上的正极活性材料层(12)设有凹口(N)。
3.根据权利要求1所述的正极极片(1)，其特征在于，正极集流体(11)的弯曲部(112)和直部(111)上的正极活性材料层(12)均设有凹口(N)。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的正极极片(1)，其特征在于，在卷绕式电芯(B)最外圈的正极极片(1)的正极集流体(11)的外侧的表面未涂覆有正极活性材料层(12)。
5.根据权利要求1所述的正极极片(1)，其特征在于，仅正极极片(1)内侧的正极活性材料层(12)上设有凹口(N)。
6.根据权利要求1所述的正极极片(1)，其特征在于，正极极片(1)内外两侧的正极活性材料层(12)上均设有凹口(N)。
7.根据权利要求1所述的正极极片(1)，其特征在于，正极活性材料层(12)通过物理烧结、剥离或刮除方式形成凹口(N)。
8.根据权利要求1所述的正极极片(1)，其特征在于，凹口(N)的深度小于正极活性材料层(12)的厚度。
9.根据权利要求1所述的正极极片(1)，其特征在于，在正极集流体(11)上间歇涂覆正极活性材料层(12)以形成多个凹口(N)。
10.一种卷绕式电芯(B)，包括权利要求1-9中任一项所述的正极极片(1)，其特征在于，所述卷绕式电芯(B)还包括负极极片(2)，
负极极片(2)包括：
负极集流体(21)；以及
负极活性材料层(22)，涂覆在负极集流体(21)的表面；
其中，形成卷绕式电芯(B)时，负极极片(2)的与正极活性材料层(12)形成有凹口(N)的部分相面对的部分具有负极活性材料层(22)。
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