CN212085131U - 锂离子电池极片涂布结构 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种锂离子电池极片涂布结构。上述的锂离子电池极片涂布结构包括箔片和成型于箔片表面的涂覆体，至少部分箔片裸露于涂覆体的***，涂覆体包括涂覆主体、第一倒角部和第二倒角部，涂覆主体分别与第一倒角部和第二倒角部连接，涂覆主体沿平行于箔片的延伸方向延伸，第一倒角部和第二倒角部分别位于涂覆主体的延伸方向的两侧，第一倒角部的倾斜角度为30°～60°，第二倒角部的倾斜角度为30°～60°。上述的锂离子电池极片涂布结构，能避免箔片的涂覆边缘出现打皱现象，大大提高极片质量和收成率，减少铝箔片断裂的风险。

Description

锂离子电池极片涂布结构

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种锂离子电池极片涂布结构。

背景技术

极片辊压是锂离子电池制造过程中必经的一道工序，辊压的目的是获得符合设计参数的极片。极片辊压之所以是必要的，是因为极片在涂布、干燥完成后，活物质与集流体箔片的剥离强度很低，需要对其进行辊压，以增强活物质与箔片的粘接强度，以防在电解液浸泡、电池使用过程中剥落。同时，极片辊压可以压缩电芯体积，提高电芯能量密度，降低极片内部活物质、导电剂、粘结剂之间的孔隙率，降低电池的电阻提高电池性能。

当极片在辊压的过程中，活物质之间相互挤压，并对铜箔、铝箔施加了一定的压力，则会产生一定的延展。在辊压时，在没有活物质涂覆的部分没有发生延展，而有活物质的铜箔、铝箔在辊压力作用下产生延展，导致极片各个位置的延展不一致，在外观上就形成箔材边缘波浪，甚至会形成细密的皱褶，大大降低极片的质量和收成率，同时存在铜箔、铝箔断裂的安全风险。

为规避极片的质量和收成率降低、铜箔、铝箔断裂的安全风险的问题，传统的解决方案一般是辊压时增加展平装置，设备需要增加较高的成本，另外展平装置是通过物理作用外力使打皱区域趋于平整，但是铜箔、铝箔断裂的风险依然存在。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术中的不足之处，提供一种解决上述技术问题的能避免箔片的涂覆边缘出现打皱现象，大大提高极片质量和收成率，减少箔片断裂风险的锂离子电池极片涂布结构。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种锂离子电池极片涂布结构，包括箔片和成型于所述箔片表面的涂覆体，至少部分所述箔片裸露于所述涂覆体的***，所述涂覆体包括涂覆主体、第一倒角部和第二倒角部，所述涂覆主体分别与所述第一倒角部和所述第二倒角部连接，所述涂覆主体沿平行于所述箔片的延伸方向延伸，所述第一倒角部和所述第二倒角部分别位于所述涂覆主体的延伸方向的两侧，所述第一倒角部的倾斜角度为30°～60°，所述第二倒角部的倾斜角度为30°～60°。

在其中一个实施例中，所述涂覆主体、所述第一倒角部和所述第二倒角部一体成型。

在其中一个实施例中，所述涂覆体的数目为两个，两个所述涂覆体分别位于所述箔片的相对两面。

在其中一个实施例中，所述第一倒角部的倾斜角度和所述第二倒角部的倾斜角度相等。

在其中一个实施例中，所述涂覆主体的厚度为80um～150um。

在其中一个实施例中，所述箔片厚度为10um～20um。

在其中一个实施例中，所述箔片为铝箔片。

在其中一个实施例中，所述涂覆体还包括绝缘胶状层，所述绝缘胶状层成型于所述第一倒角部远离所述涂覆主体的周缘处，且所述绝缘胶状层还成型于第二倒角部远离所述涂覆主体的周缘处。

在其中一个实施例中，所述锂离子电池极片涂布结构还包括膜片，所述膜片包覆于所述箔片裸露于所述涂覆体的***。

在其中一个实施例中，所述膜片为二聚酸型聚酰胺膜片。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

对锂离子电池极片涂布结构进行了调整，涂布时对涂覆体的两个边缘进行消薄处理，即形成分别与涂覆主体连接的第一倒角部和第二倒角部，进而在涂覆主体两侧边缘和箔片形成由厚到薄的第一倒角和第二倒角，并且第一倒角部和第二倒角部的倾斜角度均为30°～60°，使辊压时铝箔片的延展可以很好的从大到小过渡到裸露于所述涂覆体***的箔片，能避免箔片的涂覆边缘出现打皱现象，大大提高极片质量和收成率，减少铝箔片断裂的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为一实施例中锂离子电池极片涂布结构的立体图；

图2为图1所示锂离子电池极片涂布结构的截面图；

图3为图2所示锂离子电池极片涂布结构的A处局部放大示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

传统的叠片型锂离子电池的制程中，采用连续涂布、连续辊压工艺，操作简单，设备要求低，生产效率高，但在正极极片辊压工序，涂覆区的铝箔因为挤压会有一定的延展，未挤压区域基本没有延展，在应力的作用下，涂覆区边缘的铝箔就会出现打皱现象，大大降低极片质量和收成率，同时存在铝箔断裂的安全风险。

为解决上述技术问题，如图1和图2所示，本实用新型提供一种锂离子电池极片涂布结构。锂离子电池极片涂布结构包括箔片10和成型于箔片10表面的涂覆体20，至少部分箔片10裸露于涂覆体20的***，涂覆体20包括涂覆主体21、第一倒角部22和第二倒角部23，涂覆主体21分别与第一倒角部22和第二倒角部23连接。涂覆主体21沿平行于箔片10的延伸方向延伸，如图1所示的箭头方向。第一倒角部22和第二倒角部23分别位于涂覆主体21的延伸方向的两侧。第一倒角部22的倾斜角度为30°～60°。第二倒角部23的倾斜角度为30°～60°。

在一个实施例中，箔片10的表面分为涂覆区和未涂覆区，未涂覆区分布在涂覆区的两侧***。涂覆区上设置有涂覆体20。未涂覆区上未涂覆任何物质，为裸露的箔片10。在与辊压方向相垂直的方向上，箔片10表面依次为未涂覆区、涂覆区和未涂覆区。其中，辊压方向为与图1所示的箭头方向相平行的方向。涂覆主体21、第一倒角部22和第二倒角部23所使用的涂覆材料相同。涂覆主体21的整体厚度一致。

在本实施例中，第一倒角部22的厚度为由厚到薄形成一个倾斜角度，该倾斜角度为30°～60°。第二倒角部23的厚度为由厚到薄形成一个倾斜角度，该倾斜角度为30°～60°。

上述的锂离子电池极片涂布结构，对锂离子电池极片涂布结构进行了调整，涂布时对涂覆体20的两个边缘进行消薄处理，在涂覆体20两侧边缘和箔片10分别形成由厚到薄的第一倒角部22和第二倒角部23，并且第一倒角部22和第二倒角部23的倾斜角度均为30°～60°，使辊压时铝箔片10的延展可以很好的从大到小过渡到外周，能避免箔片10的边缘出现打皱现象，大大提高极片质量和收成率，减少箔片10断裂的风险。

在其中一个实施例中，涂覆主体21、第一倒角部22和第二倒角部23一体成型，使涂覆体20的结构较简单，同时使涂覆体20的制造难度较低。涂覆主体21、第一倒角部22和第二倒角部23所使用的的涂覆材料相同，并且为整体涂覆于箔片10上，一体成型，从而使涂覆体20的成型性好。在本实施例中，涂覆体20的材料组成为：N，N-二甲基乙酰胺、镍钴锰三元和导电炭黑的混合物，N，N-二甲基乙酰胺的成本低，烘干温度更低，对人体和环境的危害更小，并且使用该材料涂覆在涂覆区上，正极涂布电能耗下降大约14％，可以有效降低锂离子电池的能耗。

在其中一个实施例中，涂覆体20的数目为两个，两个涂覆体20分别位于箔片10的两面。在其他实施例中，涂覆体20的数目还可以为1个，涂覆体涂覆于箔片10的任意一个表面上。可以理解，涂覆体20的个数主要针对不同要求进行灵活设置。

在其中一个实施例中，第一倒角部22的倾斜角度和第二倒角部23的倾斜角度各自独立选自于30°～60°，相互之间并不存在限制。第一倒角部22的倾斜角度和第二倒角部23的倾斜角度相等，这样，当辊压的压力相同下，箔片10的外周的延展相同，可以更好地控制辊压后极片的质量。

在其中一个实施例中，涂覆主体21的厚度为80～150um。在正常的涂覆主体212厚度范围内，调整与辊压工艺相适应的涂覆主体21的厚度，使涂覆主体21进行辊压后，能有效减少未涂覆区的箔片10发生皱褶。

在其中一个实施例中，箔片10厚度为10um～20um。在正常的箔片10厚度范围内，调整与辊压工艺相适应的箔片10的厚度，使箔片10进行辊压后，能有效减少未涂覆区的箔片10发生皱褶。

在其中一个实施例中，箔片10为铝箔片10。在本实施例中，极片为正极极片，正极极片采用的基材为铝箔。由于正极的电位较高，铝箔的氧化层非常致密，可防止集流体氧化，适合用于正极箔材。

在其中一个实施例中，涂覆体20还包括绝缘胶状层24，绝缘胶状层24成型于第一倒角部22远离涂覆主体21的周缘处；绝缘胶状层24还成型于第二倒角部23远离涂覆主体21的周缘处。在实际使用中，第一倒角部22和第二倒角部23的边缘受外力的作用易从铝箔上脱落下来，造成金属裸露，造成安全隐患，所以在第一倒角部22和第二倒角部23的边缘设置绝缘胶状层24，绝缘胶状层24的组成材料为丁苯橡胶和聚偏二氟乙烯的混合绝缘胶状层24，如图2和图3所示，绝缘胶状层24可以渗透到涂覆体20的边缘形成混合层25，所以，绝缘胶状层24与第一倒角部22和第二倒角部23连接稳定，并且绝缘胶状层24可以牢固地与铝箔连接，间接的就可以增加第一倒角部22和第二倒角部23边缘与铝箔的结合力。

在上述锂离子电池极片涂布结构中的第一倒角部22和第二倒角部23的边缘设置绝缘胶状层24，可以有效避免第一倒角部22和第二倒角部23从铝箔上脱落，从而避免了第一倒角部22和第二倒角部23的边缘脱落造成的铝箔的金属裸露。

在其中一个实施例中，如图1～3所示，锂离子电池极片涂布结构还包括膜片30，膜片30包覆于箔片10裸露于涂覆体20的***。裸露的箔片10表面均设置有膜片30，在制备电极极片的过程中，铝箔裸露部分的表面容易产生金属毛刺，这些毛刺会刺穿锂离子电池正极极片与负极极片之间的隔离膜，造成正极与负极短路，引发安全隐患，影响锂离子二次电池的安全性能。

在上述锂离子电池极片涂布结构中的裸露的箔片10表面设置膜片30，可以有效将铝箔裸露部分表面产生的毛刺覆盖住，避免短路危险的发生，提高锂离子电池的安全性能。

在其中一个实施例中，膜片30膜片30为二聚酸型聚酰胺膜片，二聚酸型聚酰胺对金属具有强烈的吸附能力，在金属表面能形成离子键结合的多分子层薄膜，具有较高的润滑性和防锈性。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

对锂离子电池极片涂布结构进行了调整，涂布时对涂覆体20的两个边缘进行消薄处理，即形成分别与涂覆主体21连接的第一倒角部22和第二倒角部23，进而在涂覆主体21两侧边缘和箔片10形成由厚到薄的第一倒角22和第二倒角23，并且第一倒角部22和第二倒角部23的倾斜角度均为30°～60°，使辊压时铝箔片的延展可以很好的从大到小过渡到裸露于所述涂覆体20***的箔片10，能避免箔片10的涂覆边缘出现打皱现象，大大提高极片质量和收成率，减少铝箔片断裂的风险。

以上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)

1.一种锂离子电池极片涂布结构，包括箔片和成型于所述箔片表面的涂覆体，至少部分所述箔片裸露于所述涂覆体的***，其特征在于，所述涂覆体包括涂覆主体、第一倒角部和第二倒角部，所述涂覆主体分别与所述第一倒角部和所述第二倒角部连接，所述涂覆主体沿平行于所述箔片的延伸方向延伸，所述第一倒角部和所述第二倒角部分别位于所述涂覆主体的延伸方向的两侧，所述第一倒角部的倾斜角度为30°～60°，所述第二倒角部的倾斜角度为30°～60°。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池极片涂布结构，其特征在于，所述涂覆主体、所述第一倒角部和所述第二倒角部一体成型。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池极片涂布结构，其特征在于，所述涂覆体的数目为两个，两个所述涂覆体分别位于所述箔片的相对两面。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池极片涂布结构，其特征在于，所述第一倒角部的倾斜角度和所述第二倒角部的倾斜角度相等。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池极片涂布结构，其特征在于，所述涂覆主体的厚度为80um～150um。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池极片涂布结构，其特征在于，所述箔片厚度为10um～20um。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池极片涂布结构，其特征在于，所述箔片为铝箔片。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池极片涂布结构，其特征在于，所述涂覆体还包括绝缘胶状层，所述绝缘胶状层成型于所述第一倒角部远离所述涂覆主体的周缘处，且所述绝缘胶状层还成型于第二倒角部远离所述涂覆主体的周缘处。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的锂离子电池极片涂布结构，其特征在于，所述锂离子电池极片涂布结构还包括膜片，所述膜片包覆于所述箔片裸露于所述涂覆体的***。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池极片涂布结构，其特征在于，所述膜片为二聚酸型聚酰胺膜片。

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