CN207868269U - 电极片及锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电极片，包括：集流体、极耳和极耳胶层，所述极耳设置于所述集流体的端部，所述极耳胶层邻近所述集流体设置于所述极耳上；所述集流体为正集流体，所述极耳为正极耳或者所述集流体为负集流体，所述极耳为负极耳；还包括绝缘涂层，所述绝缘涂层设置于所述极耳上，且所述绝缘涂层位于所述极耳胶层与所述集流体之间。一种锂离子电池，包括正电极片和负电极片。上述电极片及锂离子电池，通过在极耳金属带与集流体交界处设置耐热、绝缘涂层，防止正、负极耳直接接触，从而有效降低电池在正、负极耳短路或者外力挤压、大电流充放电等情况下产生热失控、包装膜破损的风险，提高电池安全性。

Description

电极片及锂离子电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种电极片及锂离子电池。

背景技术

目前，锂离子电池普遍应用于电子信息设备方面，随着现代社会科技与经济的高速发展，生活用电子设备向便携方向发展，对锂离子电池的要求越来越高，如：高比能量、高比功率、可快速充电等。在高比能量情况下，电池的安全性显得尤其重要，越来越大的充放电电流产生更大的热量，对电池的安全也造成威胁。

电池正、负极耳的金属带，在受外力情况下会刺穿隔膜或者铝塑包装膜的PP层，与正、负极片、铝塑包装膜的铝层直接接触，极耳位置在电池充放电时温度较高，隔膜在过热情况下会产生收缩。

实用新型内容

基于此，有必要针对高容量电池极耳短路、外力挤压、及大电流充放电时电池安全性低的技术问题，提供一种电极片及锂离子电池。

一种电极片，包括：集流体、极耳和极耳胶层，所述极耳设置于所述集流体的端部，所述极耳胶层邻近所述集流体设置于所述极耳上；所述集流体为正集流体，所述极耳为正极耳或者所述集流体为负集流体，所述极耳为负极耳；还包括绝缘涂层，所述绝缘涂层设置于所述极耳上，且所述绝缘涂层位于所述极耳胶层与所述集流体之间。

在其中一个实施例中，所述正集流体为铝箔，所述正极耳为铝带。

在其中一个实施例中，所述负集流体为铜箔，所述负极耳为铜带、镍带、或铜镀镍带。

在其中一个实施例中，所述绝缘涂层与所述集流体抵接。

在其中一个实施例中，所述绝缘涂层与所述极耳胶层抵接。

在其中一个实施例中，所述绝缘涂层为绝缘体。

在其中一个实施例中，所述绝缘涂层为PP胶带、PET胶层、氧化铝层或者水合氧化铝层。

在其中一个实施例中，所述绝缘涂层的厚度为0.01mm～0.1mm。

在其中一个实施例中，所述绝缘涂层热压或者涂布至所述极耳上，所述极耳焊接于所述集流体。

一种锂离子电池，包括正电极片和负电极片，所述正电极片包括正集流体、正极耳和正极耳胶层，所述正极耳设置于所述正集流体的端部，所述正极耳胶层邻近所述正集流体设置于所述正极耳上，还包括第一绝缘涂层，所述第一绝缘涂层设置于所述正极耳上，且所述第一绝缘涂层位于所述正极耳胶层与所述正集流体之间；所述负电极片包括负集流体、负极耳和负极耳胶层，所述负极耳设置于所述负集流体的端部，所述负极耳胶层邻近所述负集流体设置于所述负极耳上，还包括第二绝缘涂层，所述第二绝缘涂层设置于所述负极耳上，且所述第二绝缘涂层位于所述负极耳胶层与所述负集流体之间。

上述电极片及锂离子电池，通过在极耳金属带与集流体交界处设置绝缘涂层，防止正、负极耳直接接触，从而有效降低电池在正、负极耳短路或者外力挤压、大电流充放电等情况下产生热失控、包装膜破损的风险，提高电池安全性。

附图说明

图1为一个实施例中电极片及锂离子电池的结构示意图；

图2为一个实施例中锂离子电池的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，电极片也称电池极片，电极片分为正电极片和负电极片，也称正极电极片和负极电极片，电池极片中包含金属带和绝缘胶体。

请参阅图1，一种电极片10包括：集流体100、极耳200、极耳胶层300和绝缘涂层400，极耳200设置于集流体100的端部，极耳胶层300邻近集流体 100设置于极耳200上；集流体100为正集流体100，极耳200为正极耳，或者集流体100为负集流体100，极耳200为负极耳；绝缘涂层400设置于极耳200 上，且绝缘涂层400位于极耳胶层300与集流体100之间。

上述电极片10，通过在极耳200金属带与集流体100交界处设置耐热、绝缘涂层400，防止了在锂离子电池中正、负极耳直接接触，从而有效降低电池在正、负极耳短路或者外力挤压、大电流充放电等情况下产生热失控、包装膜破损的风险，提高电池安全性。

在其中一个实施例中，正集流体100为铝箔，正极耳为铝带。也就是说，正极耳为铝材料制成的带状体。绝缘涂层400也称正极活性涂层、正极安全涂层。也就是说，在正极片中，正极片由正极集流体，一个正极耳、正极活性涂层组成。例如，安全涂层为绝缘体。又如，安全涂层为PP胶带、PET胶层、氧化铝层或者水合氧化铝层。例如，安全涂层的厚度为0.01mm～0.1mm。

在其中一个实施例中，负集流体100为铜箔，负极耳为铜带、镍带、或铜镀镍带。也就是说，负极耳的金属带为铜、镍、或铜镀镍材料制成的带状体。绝缘涂层400也称负极活性涂层、负极安全涂层。也就是说，在负极片中，负极片由负极集流体，一个负极耳、负极活性涂层组成。例如，安全涂层为绝缘体。又如，安全涂层为PP胶带、PET胶层、氧化铝层或者水合氧化铝层。例如，安全涂层的厚度为0.01mm～0.1mm。

需要说明的是，绝缘涂层的厚度一般均为0.01～0.1mm。这样可以保持良好的绝缘性能。安全涂层大小尺寸，本领域技术人员根据电池极耳金属带宽度、及正极耳胶层下端与正集流体间的间隙、负极耳胶层下端与负集流体间的间隙的尺寸决定绝缘涂层的宽度与长度。

在其中一个实施例中，绝缘涂层400与集流体100抵接。在其中一个实施例中，绝缘涂层400与极耳胶层300抵接。也就是说，正极耳上的安全涂层在正极耳胶下部，负极耳安全涂层在负极耳胶下部，在正极耳与正集流体、负极耳与负集流体焊接之后，正极耳的绝缘涂层介于正极耳胶层与正集流体之间，负极耳的绝缘涂层介于负极耳胶层与正集流体之间，也可允许绝缘涂层与极耳胶层、正集流体或者负集流体有部分重叠。

一个实施例中，安全涂层热压或者涂布至极耳200上，极耳200焊接于集流体100。也就是说，正极耳焊接在正极正极集流体一端。负极耳焊接在负极集流体的一端，具体地，正极耳为铝带，负极耳为铜带、镍带、或铜镀镍带。

绝缘涂层400在电池中保持化学惰性也不溶解于电解液中。具体地，安全涂层可以为PP胶带、PET胶、Al₂O₃(氧化铝)、γ-AlOOH(水合氧化铝层)，还可以采用锂离子电池中的其它绝缘材料制成。

为便于理解电极片的制备，以下对为电池极片的制备进行简述。

首先，将绝缘涂层通过热压或者涂布的方式与正极耳金属带或者负极耳金属带紧密贴合。然后将正极耳或者负极耳焊接在正极片的集流体或者负极片的集流体上，从而得到正极片或者负极片。

为便于进一步理解对于正极片的制备，例如，首先，将绝缘涂层通过热压或者涂布的方式与正极耳金属带紧密贴合。然后将正极耳焊接在正极片的集流体上，从而得到正极片。为便于进一步理解对于负极片的制备，例如，首先，将绝缘涂层通过热压或者涂布的方式与负极耳金属带紧密贴合。然后将负极耳焊接在负极片的集流体上，从而得到负极片。

值得一提的是，如图2所示，一实施例中，还提供一种锂离子电池20包括正电极片30和负电极片40，正电极片30包括正集流体310、正极耳320、正极耳胶层330和第一绝缘涂层340，正极耳320设置于正集流体310的端部，正极耳胶层330邻近正集流体310设置于正极耳320上，第一绝缘涂层340设置于正极耳320上，且第一绝缘涂层340位于正极耳胶层330与正集流体310之间。

负电极片40包括负集流体410、负极耳420、负极耳胶层430和第二绝缘涂层440，负极耳420设置于负集流体410的端部，负极耳胶层430邻近负集流体410设置于负极耳420上，第二绝缘涂层440设置于负极耳420上，且第二绝缘涂层440位于负极耳胶层430与负集流体410之间。

需要说明的是，图2所示实施例中的正电极片30和负电极片40与图1所示的电极片是包含与被包含的关系，本实施中，图1所示实施例中的电极片通过分别设置集流体以及极耳的材料即可得到正电极片30和负电极片40。图2所示实施例中的第一绝缘涂层340和第二绝缘涂层440与图1所示实施例中的绝缘涂层400为相同的结构和材料，其不同的表达方式仅是便于区别不同实施例。

当然，锂离子电池还包括电池卷芯、电解液以及封装电池卷芯和电解液的壳体。也就说说，除了电池极片之外，电池还包括电解液以及封装电池卷芯和电解液的壳体。电解液和壳体均可以采用本领域技术人员所公知的材料及结构，在此不再赘述电池卷芯、电解液和壳体的材料及结构。

上述锂离子电池，通过在极耳200金属带与极片集流体100交界处设置耐热、绝缘涂层400，防止正、负极片直接接触，从而有效降低电池在正、负极耳 320、420短路或者外力挤压、大电流充放电等情况下产生热失控、包装膜破损的风险，提高电池安全性。

可以理解，锂离子电池的正、负极耳的金属带，在受外力情况下会刺穿隔膜或者铝塑包装膜的PP层，与正、负极片、铝塑包装膜的铝层直接接触，极耳位置在电池充放电时温度较高，隔膜在过热情况下会产生收缩。本实施例中，通过在极耳金属带与极片集流体交界处设置耐热、绝缘涂层，防止正、负极片直接接触，从而有效降低电池在正、负极耳短路或者外力挤压、大电流充放电等情况下产生热失控、包装膜破损的风险，提高电池安全性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电极片，包括：集流体、极耳和极耳胶层，所述极耳设置于所述集流体的端部，所述极耳胶层邻近所述集流体设置于所述极耳上；所述集流体为正集流体，所述极耳为正极耳，或者所述集流体为负集流体，所述极耳为负极耳；其特征在于，所述电极片还包括绝缘涂层，所述绝缘涂层设置于所述极耳上，且所述绝缘涂层位于所述极耳胶层与所述集流体之间。

2.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述正集流体为铝箔，所述正极耳为铝带。

3.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述负集流体为铜箔，所述负极耳为铜带、镍带或铜镀镍带。

4.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述绝缘涂层与所述集流体抵接。

5.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述绝缘涂层与所述极耳胶层抵接。

6.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述绝缘涂层为PP胶带、PET胶层、氧化铝层或者水合氧化铝层。

7.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述绝缘涂层的厚度为0.01mm～0.1mm。

8.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述绝缘涂层热压或者涂布设置于所述极耳上。

9.根据权利要求8所述的电极片，其特征在于，所述极耳焊接于所述集流体。

10.一种锂离子电池，包括正电极片和负电极片，其特征在于，

所述正电极片包括正集流体、正极耳和正极耳胶层，所述正极耳设置于所述正集流体的端部，所述正极耳胶层邻近所述正集流体设置于所述正极耳上，还包括第一绝缘涂层，所述第一绝缘涂层设置于所述正极耳上，且所述第一绝缘涂层位于所述正极耳胶层与所述正集流体之间；

所述负电极片包括负集流体、负极耳和负极耳胶层，所述负极耳设置于所述负集流体的端部，所述负极耳胶层邻近所述负集流体设置于所述负极耳上，还包括第二绝缘涂层，所述第二绝缘涂层设置于所述负极耳上，且所述第二绝缘涂层位于所述负极耳胶层与所述负集流体之间。