一种电芯极片及由其组装得到的电芯制造技术

本发明专利技术涉及一种电芯极片及由其组装得到的电芯，所述电芯极片包括集流体、电极膜片和安全层，所述安全层的电阻率为1×10

An electrode piece of electric core and the electric core assembled from it

The invention relates to an electric core pole piece and an electric core assembled from it. The electric core pole piece comprises a collecting fluid, an electrode diaphragm and a safety layer, and the resistivity of the safety layer is 1 \u00d7 10

【技术实现步骤摘要】
一种电芯极片及由其组装得到的电芯
本专利技术属于电芯材料领域，涉及一种电芯极片及由其组装得到的电芯。
技术介绍
随着电动汽车的不断普及以及电动汽车对续航里程需求的不断提升，锂离子动力电池的能量密度越做越高；锂离子电池极片在加工过程中，极片边缘通常会有毛刺的存在，而且按照当前技术，毛刺无法100％全检，仅能抽检；为了提升能量密度，锂离子电池使用的隔离膜越来越薄，这就增加了极片边缘毛刺刺穿隔膜引起电芯内短路的风险。CN205921033U公开了一种电池及电芯极片，其中电芯极片包括呈片状的集流体，集流体的两侧表面分别涂覆有活性物质，其中，集流体的一侧表面焊接有极耳，极耳的位置未涂覆有活性物质，且集流体的另一侧表面的端部处裸露，由于电极极片的集流体的毛刺无法100％全检，此方案制备得到的电池内部存在较大的内部短路的风险，而为避免上述风险，电池内隔离膜的厚度不能太薄，从而使得由其制备得到的电池的能量密度较低。上述文献虽然公开了一些电芯极片及其制备方法，但仍存在着电芯极片上集流体的毛刺对隔离膜造成破坏，从而影响电芯的安全使用，及由其制备得到的电芯的能量密度低的问题，因此，开发一种质地柔软、成本低廉且加工难度小的安全层，从而解决电芯内部短路的问题仍具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电芯极片及由其组装得到的电芯，所述电芯极片包括集流体、电极膜片和安全层，所述安全层的电阻率为1×10-4Ω·m～1×104Ω·m，本专利技术所述电芯极片设置有安全层，所述安全层的设置一方面，由于安全层具有一定的导电性，当有极片边缘毛刺刺穿隔膜时，毛刺会落在安全层表面，从而形成微弱自放电，这样有类似缺陷的电芯可以根据电芯的自放电造成的压降筛选出来，避免缺陷电芯流漏到市场，另一方面，所述安全层由于有一定的电阻，在毛刺刺穿隔膜落到安全层表面时，也不至于短路电流太大，而引发热失控，提高其安全性。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种电芯极片，所述电芯极片包括集流体、电极膜片和安全层；所述安全层的电阻率为1×10-4Ω·m～1×104Ω·m，例如2×10-4Ω·m、5×10-4Ω·m、1×10-3Ω·m、5×10-3Ω·m、1×10-2Ω·m、5×10-2Ω·m、1×10-1Ω·m、1Ω·m、5Ω·m、1×10Ω·m、1×102Ω·m或1×103Ω·m等。本专利技术所述电芯极片上设置有安全层，所述安全层的电阻率为1×10-4Ω·m～1×104Ω·m，其具备一定的导电性，当极片的毛刺刺穿隔膜时，毛刺落在安全层表面，从而形成微弱自放电，之后可通过自放电造成的压降筛选出来，从而避免避免缺陷电芯流入市场，同时，安全层的设置能减少集流体上的毛刺对隔离膜的破坏，从而避免发生电芯内短路的风险，同时，由于所述安全层具备一定的阻值，其在毛刺磁片隔膜发生电池短路后，使得短路电流较小，避免热失效现象的发生，进一步提高电池的安全性。优选地，所述安全层的电阻率为1×10-1Ω·m～1×102Ω·m，例如0.1Ω·m、0.3Ω·m、0.5Ω·m、0.7Ω·m、0.9Ω·m、1.2Ω·m、10Ω·m或100Ω·m等。优选地，所述电极膜片含有活性物质。优选地，所述活性物质包括正极活性材料或负极活性材料。优选地，所述正极活性材料包括镍钴锰酸锂(NCM)、镍钴锂酸锂(NCA)、磷酸铁锂或锰酸锂中的任意一种。优选地，所述负极活性材料包括石墨、SiO和石墨的混合体或钛酸锂中的任意一种。优选地，所述电极膜片位于集流体的表面。优选地，所述安全层位于集流体的表面、电极膜片的表面或集流体与电极膜片的交界处的表面中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述安全层位于集流体的边缘处。优选地，所述安全层位于集流体的表面、电极膜片的表面和集流体与电极膜片的交界处的表面。优选的，所述安全层位于集流体上未被电极膜片覆盖的区域。优选地，所述安全层位于集流体的单侧表面或双侧表面。优选地，所述安全层内包含绝缘材料与导电材料的组合和/或陶瓷颗粒与导电材料的组合，具体包括：绝缘材料和导电材料的组合、陶瓷颗粒和导电材料的组合或绝缘材料、陶瓷颗粒和导电材料的组合。优选地，所述绝缘材料包括聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸钠、丁苯橡胶、聚醚酰亚胺、羧甲基纤维素、丙烯酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚丙烯或聚乙烯中的任意一种或至少两种的组合，所述组合示例性的包括聚偏氟乙烯和聚氨酯的组合、聚丙烯酸钠和丁苯橡胶的组合、聚醚酰亚胺和羧甲基纤维素的组合、丙烯酸酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的组合或聚对苯二甲酸丁二酯、聚丙烯和聚乙烯的组合等。优选地，所述陶瓷颗粒包括二氧化硅、碳化硅、钛酸钡、氧化钛、氧化钒、Al2O3或γ-AlOOH中的任意一种或至少两种的组合，所述组合示例性的包括二氧化硅和碳化硅的组合、钛酸钡和氧化钛的组合、氧化钒、Al2O3和γ-AlOOH的组合等。优选地，所述导电材料包括碳材料和/或金属粉末。优选地，碳材料包括导电炭黑、石墨或乙炔黑中的任意一种或至少两种的组合；所述组合示例性的包括导电炭黑和石墨的组合、石墨和乙炔黑的组合或导电炭黑和乙炔黑的组合等。优选地，所述金属粉末包括铜粉、铝粉或镍粉中的任意一种或至少两种的组合，所述组合示例性的包括铜粉和铝粉的组合、镍粉和铜粉的组合或铝粉和镍粉的组合等。优选地，所述安全层中绝缘材料与导电材料的组合和/或陶瓷颗粒与导电材料的组合的质量百分含量为1％-99％，例如5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、60％、70％、80％或90％等。。优选地，所述绝缘材料包括绝缘材料颗粒。优选地，所述绝缘材料颗粒包括聚偏氟乙烯颗粒、聚氨酯颗粒、聚丙烯酸钠颗粒、丁苯橡胶颗粒、聚醚酰亚胺颗粒、羧甲基纤维素颗粒、丙烯酸酯颗粒、聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒、聚对苯二甲酸丁二酯颗粒、聚丙烯颗粒或聚乙烯颗粒中的任意一种或至少两种的组合。本专利技术所述安全层中绝缘材料为颗粒状和/或胶状。优选地，所述绝缘材料颗粒的粒径为1-100μm，例如2μm、5μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm或90μm等，优选为1-20μm。优选地，所述陶瓷颗粒的粒径为1-100μm，例如2μm、5μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm或90μm等，优选为1-20μm。本专利技术所述绝缘材料材料颗粒的粒径和陶瓷颗粒的粒径独立的选自1-100微米，所述涂层中绝缘材料颗粒和/或陶瓷颗粒的层数为n层，其中n≥1，例如2、5、10或20等，优选为n≥2。优选地，所述安全层的厚度为1-100μm，例如2μm、5μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm或95μm等，优选为15-60μm。优选地，所述安全层的制备方法包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电芯极片，其特征在于，所述电芯极片包括集流体、电极膜片和安全层；所述安全层的电阻率为1×10

【技术特征摘要】
1.一种电芯极片，其特征在于，所述电芯极片包括集流体、电极膜片和安全层；所述安全层的电阻率为1×10-4Ω·m～1×104Ω·m。


2.如权利要求1所述的电芯极片，其特征在于，所述安全层的电阻率为1×10-1Ω·m～1×102Ω·m；
优选地，所述电极膜片含有活性物质；
优选地，所述电极膜片位于集流体的表面；
优选地，所述安全层位于集流体的表面、电极膜片的表面或集流体与电极膜片的交界处的表面中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述安全层位于集流体的表面、电极膜片的表面和集流体与电极膜片的交界处的表面；
优选地，所述安全层位于集流体的单侧表面或双侧表面。


3.如权利要求1或2所述的电芯极片，其特征在于，所述安全层内包含绝缘材料与导电材料的组合和/或陶瓷颗粒与导电材料的组合；
优选地，所述绝缘材料包括聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸钠、丁苯橡胶、聚醚酰亚胺、羧甲基纤维素、丙烯酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚丙烯或聚乙烯中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述陶瓷颗粒包括二氧化硅、碳化硅、钛酸钡、氧化钛、氧化钒、Al2O3或γ-AlOOH中的任意一种或至少两种的组合。


4.如权利要求3所述的电芯极片，其特征在于，所述导电材料包括碳材料和/或金属粉末；
优选地，碳材料包括导电炭黑、石墨或乙炔黑中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述金属粉末包括铜粉、铝粉或镍粉中的任意一种或至少两种的组合。

【专利技术属性】
技术研发人员：王汭，姜斌，龙绘锦，江柯成，曾志恒，於洪将，邹武元，
申请(专利权)人：江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司，东莞塔菲尔新能源科技有限公司，深圳塔菲尔新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32