一种电池极片及包含该极片的锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种电池极片，包括集流体以及涂覆于所述集流体的表面的膜片层，所述膜片层上设置有缺口，所述缺口设置于电池极片卷绕时的弯折处。另外，本实用新型专利技术还提供一种包含该电池极片的锂离子电池。相对于现有技术，本实用新型专利技术在电池极片卷绕时的弯折处设置有缺口，当电池的长度或宽度方向受到挤压或撞击时，缺口可作为缓冲区吸收或缓和挤压或撞击时的大部分能量，从而减少了挤压或撞击时对电极实体部分的破坏，尤其可以降低作为集流体的金属箔材的断裂可能性，进而降低了电池因挤压或撞击而造成的内部短路的风险，大大提高了电池的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于锂离子电池
，具体涉及一种电池极片及包含该极片的锂离子电池。
技术介绍
以商业化锂离子电池为主流的二次电池已经全面进入大众的移动生活，在智能手机、平板电脑、智能穿戴设备等产品上，基本都采用锂离子电池作为电源。但随着智能便携式移动设备功能集成度的不断增加以及设备小型化、轻薄化的发展趋势，其对电池的能量密度的要求越来越高。为了提高电池的能量密度，隔膜厚度已经减到了10～12um以下，作为正极集流体的铝(Al)箔和负极集流体的铜(Cu)箔也已经分别减少到了10～12um和6～8um。虽然电池的能量密度得到了一定的提高，但是近年来，以智能手机和平板电脑为代表的消费类电子产品和以智能平衡车为代表的轻型电动工具，其在整机受到意外挤压、撞击等机械类损伤时，电池发生着火或爆炸的安全事件不时见诸于报端，这给消费者的生命财产安全造成威胁，也给终端品牌商的声誉造成负面影响，同时也造成重大的经济损失。众所周知，隔离膜越薄，其抗拉和抗刺强度越低，因而更容易被极片破损或断裂而产生的毛刺刺破而造成内短路；同时集流体越薄，其强度越低，在极片受到挤压或弯折时，更容易断裂而产生破损或断裂毛刺。因而能量密度越高的电池，尤其是大容量高能量密度的电池，其安全性能，特别是机械安全性能相对会越差。有鉴于此，确有必要提供一种电池极片及包含该极片的锂离子电池，以减少极片发生破损或断裂的可能性，从而降低电池内部短路的可能性，进一步提升电池的机械安全性能。
技术实现思路
本技术的目的之一在于：针对现在技术的不足，而提供一种电池极片，在电池受到意外挤压或撞击等机械破坏时，该极片能保持其原有的完整性，从而降低或避免极片断裂或破损而产生的断面及毛刺刺穿隔离膜而造成电池着火或爆炸的风险。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种电池极片，包括集流体以及涂覆于所述集流体的表面的膜片层，所述膜片层上设置有缺口，所述缺口设置于电池极片卷绕时的弯折处。作为本技术所述的电池极片的一种改进，所述缺口的面积由内到外逐层递增。众所周知，随着电池极片卷绕层数的增多，电池极片卷绕时的弯折处所形成圆弧的角度也越来越大，因此，只有将缺口的面积也设置得越大才足以缓冲其所受到的挤压或碰撞时的能量，进而起到保护电池极片的作用。另外，需要说明的是，缺口的面积不宜过小，否则起不到缓冲作用，而缺口的面积也不宜过大，缺口面积过大会降低电池整体的能量密度。作为本技术所述的电池极片的一种改进，所述膜片和所述集流体上均设置有缺口。膜片和集流体同时都设置有缺口其缓冲效果更加，使得电池极片在受到挤压或撞击等机械破坏时能更好地保持极片完整性。但是在集流体上同时设置有缺口也会产生一定的负面影响，例如其会增大集流体的电阻，降低其导电能力，而且加工制作过程较为复杂等。作为本技术所述的电池极片的一种改进，所述缺口的数量多于或等于电池极片的卷绕层数。电池极片通过卷绕形成电芯，卷绕层数根据实际需要而定。一般地，每层至少设置有一个缺口。作为本技术所述的电池极片的一种改进，所述缺口的面积相同。卷绕后形成的电池厚度较小，也即卷绕层数较少，缺口的面积可设置为相同。作为本技术所述的电池极片的一种改进，所述缺口的形状包括三角形、多边形、圆形和椭圆形。当然，缺口的形状可根据实际需要而随意变动。本技术的有益效果之一在于：本技术提供一种电池极片，包括集流体以及涂覆于所述集流体的表面的膜片层，所述膜片层上设置有缺口，所述缺口设置于电池极片卷绕时的弯折处。在电池极片卷绕时的弯折处设置有缺口，当电池的长度或宽度方向受到挤压或撞击时，缺口可作为缓冲区吸收或缓和挤压或撞击时的大部分能量，从而减少了挤压或撞击时对电极实体部分的破坏，尤其可以降低作为集流体的金属箔材的断裂可能性，进而降低了电池因挤压或撞击而造成的内部短路的风险，大大提高了电池的安全性。本技术的另一目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种包含上述电池极片的锂离子电池，该锂离子电池在机械滥用测试或机械性破坏意外发生时具有更高的安全可靠性。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种锂离子电池，包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液，所述正极极片为本技术所述的电池极片。正极极片上设置有缺口，能有效减缓外界的挤压或碰撞等机械破坏，使得锂离子电池具有较高的安全可靠性。需要说明的是，本技术之所以不单独在负极极片上设置缺口是因为当负极上设置有缺口时正极极片中正极活性物质所释放出来的锂离子在负极极片上将没有对应的负极活性材料与之反应，那么将会有部分游离的锂离子产生，也就是会产生析锂现象，电池析锂产生的锂枝晶会刺破隔离膜，会导致电池内部发生短路，进而带来电芯鼓胀，循环寿命衰减快等问题，更严重的甚至发生起火爆炸等。作为本技术所述的锂离子电池的一种改进，所述正极极片和所述负极极片均为本技术所述的电池极片。也就是说，正极极片和负极极片上都设置有缺口，对此，需要说明的是，负极极片上的缺口必须不大于正极极片上的缺口，否则当负极极片没有对应的负极活性材料与正极极片上的负极材料反应时，会产生析锂现象并产生锂枝晶刺破隔离膜，导致电池短路，影响电池安全性能。本技术的另一有益效果在于：本技术提供一种包含上述电池极片的锂离子电池，其电池极片上设置有缺口，当电池长度或宽度方向受到挤压或撞击时，极片缺口作为缓冲区吸收挤压或撞击时的能量并保持极片的完整性，减少挤压或撞击对极片的破环作用，进而降低电池因内短而起火爆炸的风险，提高电池的安全可靠性。附图说明图1为本技术实施例1中的电池极片的结构示意图。图2为本技术实施例1中的锂离子电池的结构示意图。图3为本技术实施例2中的电池极片的结构示意图。图4为本技术实施例2中的锂离子电池的结构示意图。图5为本技术实施例3中的电池极片的结构示意图。图6为本技术实施例3中的锂离子电池的结构示意图。其中，1-集流体，2-膜片层，3-缺口，4-极耳。具体实施方式下面结合具体实施方式和说明书附图，对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式并不限于此。实施例1如图1所示，一种电池极片，包括集流体1以及涂覆于集流体1的表面的膜片层2，膜片层2上设置有缺口3，缺口3设置于电池极片卷绕时的弯折处，卷绕层数为5层，缺口3的数量设置为9个，缺口3的形状均设置为矩形，缺口3的面积由卷绕内层到卷绕外层逐层递增。极耳4焊接于电池极片的集流体1上。如图2所示，以本实施例中的电池极片为正极极片，将其与负极极片和隔膜卷绕形成电芯并注入电解液封装形成锂离子电池。实施例2如图3所示，本实施例的电池极片与实施例1不同的是：膜片层2和集流体1上都设置有缺口3，卷绕层数为8层，缺口3的数量为15个，缺口4的形状设置为三角形，缺口3的面积由内到外逐层递增。如图4所示，本实施例的锂离子电池与实施例1不同的是：正极极片和负极极片均为本实施例中的电池极片。其它的与实施例1相同，这里不再赘述。实施例3如图5所示，本实施例的电池极片与实施例1不同的是：卷绕层数为3层，缺口3数量为3个，缺口3的形状设置为圆形，缺口3的面积相同。如图6所示，本实施例的锂离子电池与实施例1不同的是：正极极片和负极极片均为本实施例中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池极片，包括集流体以及涂覆于所述集流体的表面的膜片层，其特征在于：所述膜片层上设置有缺口，所述缺口设置于电池极片卷绕时的弯折处。

【技术特征摘要】
1.一种电池极片，包括集流体以及涂覆于所述集流体的表面的膜片层，其特征在于：所述膜片层上设置有缺口，所述缺口设置于电池极片卷绕时的弯折处。2.根据权利要求1所述的电池极片，其特征在于：所述缺口的面积由卷绕内层到卷绕外层逐层递增。3.根据权利要求1所述的电池极片，其特征在于：所述膜片层和所述集流体上均设置有缺口。4.根据权利要求1所述的电池极片，其特征在于：所述缺口的数量多于或等于电池极片的卷绕层...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海波，刘克永，闫平，
申请(专利权)人：湖南立方新能源科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43