一种叠片式锂离子电池芯包及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种叠片式锂离子电池芯包及其制备方法，所述芯包包括隔膜、正极片、负极片，所述正极片和负极片均包括集流体，所述集流体表面均具有活性材料层，其特征在于：所述正极片集流体沿着长度方向表面并位于活性材料层的两侧涂覆有陶瓷绝缘层，所述负极片集流体的极耳侧及极耳的相对一侧表面涂覆有陶瓷绝缘层；所述正极片宽度与负极片宽度相同。本发明专利技术的叠片式锂离子电池芯包中未非连续隔膜，避免由于隔膜收缩而拉扯极片造成的极片褶皱与短路隐患；采用正负极片宽度一致设计且极片边缘涂陶瓷及封边，大大降低了极片错位存在的短路隐患；将正、负极陶瓷绝缘层复合隔膜使芯包复合成一个整体，防止芯包变形。防止芯包变形。防止芯包变形。

【技术实现步骤摘要】
一种叠片式锂离子电池芯包及其制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种叠片式锂离子电池芯包及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池以其特有的优势，在新能源领域得以广泛应用，现在锂电池的生产工艺根据芯包结构可分为卷绕式、叠片式两种。高长宽比电池如果采用卷绕式结构，要求卷针比较长，卷绕时张力一致性难以控制，可能存在极片、隔膜褶皱隐患，因而对于高长宽比电芯多采用叠片式结构。但因正、负极片大小不一致，会导致叠片过程中及叠片后的芯包由于转移及内部应力不一致而存在正、负极极片错位问题，进而会存在短路隐患，且生产效率较低。
[0003]为了防止叠片后芯包的正、负极片错位，常采用涂胶隔膜，将叠片后的芯包先采用热复合的方式将正、负极片、隔膜固定在一起，防止极片错位，但会造成成本比较高，且采用涂胶隔膜对锂电池性能的影响是负面，造成锂电池寿命较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种叠片式锂离子电池芯包，避免由于隔膜收缩而拉扯极片造成的极片褶皱与短路隐患，减少由于极片错位存在的短路隐患，且芯包不易变形。
[0005]本专利技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种叠片式锂离子电池芯包，所述芯包包括隔膜、正极片、负极片，所述正极片和负极片均包括集流体，所述集流体表面均具有活性材料层，所述正极片集流体沿着长度方向表面并位于活性材料层的两侧涂覆有陶瓷绝缘层，所述负极片集流体的极耳侧及极耳的相对一侧表面涂覆有陶瓷绝缘层；所述正极片宽度与负极片宽度相同。
[0006]优选的，所述隔膜为涂覆隔膜或无涂层有机微孔膜。
[0007]更优选的，所述涂覆隔膜为涂覆导热且绝缘的无机陶瓷材料的隔膜，涂覆隔膜为氧化铝隔膜、二氧化硅隔膜或勃姆石隔膜，所述无涂层的有机微孔膜为PE膜、PP膜或PP与PE复合膜。
[0008]优选的，所述陶瓷绝缘层厚度小于或等于活性材料层的厚度。
[0009]优选的，所述陶瓷绝缘层中包括粘结剂和无机陶瓷颗粒。
[0010]更优选的，所述无机陶瓷颗粒为氧化铝、二氧化硅、勃姆石的一种或多种，粘结剂与无机陶瓷颗粒的质量比为100:10～100:20。
[0011]优选的，所述正极片的宽度方向与长度方向上涂覆的活性材料区域均小于对应负极片上涂覆的活性材料区域。
[0012]本专利技术的另一目的是提供一种叠片式锂离子电池芯包的制备方法，包括以下步骤：（1）正极片的制备
在正极集流体上涂覆活性材料并烘干使集流体表面具有活性材料层，沿着正极集流体长度方向表面并位于活性材料层的两侧涂覆陶瓷绝缘材料并烘干使集流体表面具有陶瓷绝缘层，得到正极片；（2）负极片的制备在负极集流体上涂覆活性材料使集流体的表面具有活性材料层，负极片集流体的极耳侧及极耳的相对一侧表面涂覆陶瓷绝缘材料使集流体表面具有陶瓷绝缘层，得到负极片；（3）极片与隔膜复合采用辊压热复合的方式，在正极片或负极片的两表面各热复合上一层隔膜；（4）极片模切将正极片和负极片分别分切成单张正极片和单张负极片；（5）芯包堆叠将上述步骤单张正极片、单张负极片，依据负极片、正极片的顺序依次堆叠成规定的层数，最上面一层为负极片，芯包用胶纸固定；（6）芯包热复合将上述步骤芯包进行热压，使另一未热复合隔膜极片的陶瓷绝缘层与隔膜热复合在一起。
[0013]优选的，步骤（1）中陶瓷绝缘层长度比活性材料涂层长度长8mm以上，所述陶瓷绝缘层长边中心线与活性材料涂层长边中心线重合。
[0014]正极片两表面各热复合上一层隔膜，其制备方法包括以下步骤：（1）正极片的制备在正极集流体上涂覆活性材料并烘干使集流体表面具有活性材料层，沿着正极集流体长度方向，位于涂覆的活性材料层的两侧涂覆陶瓷绝缘材料并烘干使集流体表面具有陶瓷绝缘层；（2）负极片的制备在负极集流体上涂覆活性材料使集流体的表面具有活性材料层，负极片集流体的极耳侧及极耳的相对一侧表面涂覆陶瓷绝缘材料使集流体表面具有陶瓷绝缘层，得到负极片；（3）正极片与隔膜复合采用辊压热复合的方式，在步骤（1）所得的正极片两表面各热复合上一层隔膜，隔膜宽度等于正极片的宽度（即正极片的活性材料涂层宽度加正极片两侧的陶瓷层宽度），隔膜长度与正极片上涂覆陶瓷绝缘层长度一致，且与正极片上的陶瓷层全覆盖；（4）正极片分条采用五金或激光模切，将步骤（3）所得的正极片极卷，分切成单极片宽度极卷；（5）正极片封边通过热辊压步骤（4）正极片陶瓷绝缘层，使陶瓷区域熔胀扩散至极片最边缘，覆盖正极集流体；（6）正极片模切采用五金或激光模切，将步骤（5）所得的正极片分切成单张极片；
（7）负极片切边、封边将负极片极耳的相对一侧的陶瓷绝缘层切去1
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2mm，且采用热辊压方式，使陶瓷区域熔胀扩散至极片最边缘，覆盖负极极集流体；（8）负极片模切采用五金或激光模切，将负极片分切成单张极片；（9）芯包堆叠将上述步骤（6）、步骤（8）中单张极片，依据负极片、正极片的顺序依次堆叠成规定的层数，最上面一层为负极片，芯包用胶纸固定；（10）芯包热复合将上述步骤（9）芯包进行热压，使负极片陶瓷绝缘层与隔膜热复合在一起。
[0015]负极片两表面各热复合上一层隔膜，其制备方法包括以下步骤：（1）正极片的制备在正极集流体上涂覆活性材料并烘干使集流体表面具有活性材料层，沿着正极集流体长度方向，位于涂覆的活性材料层的两侧涂覆陶瓷绝缘材料并烘干使集流体表面具有陶瓷绝缘层；（2）负极片的制备在负极集流体上涂覆活性材料使集流体的表面具有活性材料层，负极片集流体的极耳侧及极耳的相对一侧表面涂覆陶瓷绝缘材料使集流体表面具有陶瓷绝缘层，得到负极片；（3）负极片切边、封边将负极片极耳的相对一侧的陶瓷涂层切去1
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2mm，且采用热辊压方式，使陶瓷区域熔胀扩散至极片最边缘，覆盖负极极集流体；（4）负极片与隔膜复合采用辊压热复合的方式，在步骤（2）负极片两表面各热复合上一层隔膜，隔膜覆盖活性材料层和陶瓷绝缘层，且隔膜分别沿着两侧陶瓷绝缘层宽度方向延伸1
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2mm；（5）负极片模切采用五金或激光模切，将步骤（4）所得的负极片分切成单张极片；（6）正极片分条采用五金或激光模切，将步骤（2）所得的正极片极卷，分切成单极片宽度极卷；（7）正极片封边通过热辊压步骤（5）所得正极片陶瓷绝缘层，使陶瓷区域熔胀扩散至极片最边缘，覆盖正极集流体；（8）正极片模切采用五金或激光模切，将步骤（7）所得正极片分切成单张极片；（9）芯包堆叠将上述步骤（5）、步骤（8）单张极片，依据负极片、正极片的顺序依次堆叠成规定的层数，最上面一层为负极片，芯包用胶纸固定；（10）芯包热复合将上述步骤（9）芯包进行热压，使正极极片陶瓷绝缘层与隔膜热复合在一起。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：（1）本专利技术通过采用非连续隔膜，避免由于隔膜收缩而拉扯极片造成的极片褶皱与短路隐患；（2）本专利技术采用正负极片宽度一致设计，大大降低了因极片宽度不一致而存在的错位短路的几率，另外通过极片边缘涂陶瓷及封边，再次减少由于极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叠片式锂离子电池芯包，所述芯包包括隔膜、正极片、负极片，所述正极片和负极片均包括集流体，所述集流体表面均具有活性材料层，其特征在于：所述正极片集流体沿着长度方向表面并位于活性材料层的两侧涂覆有陶瓷绝缘层，所述负极片集流体的极耳侧及极耳的相对一侧表面涂覆有陶瓷绝缘层；所述正极片宽度与负极片宽度相同。2.根据权利要求1所述的叠片式锂离子电池芯包，其特征在于：所述隔膜为涂覆隔膜或无涂层有机微孔膜。3.根据权利要求1所述的叠片式锂离子电池芯包，其特征在于：所述陶瓷绝缘层厚度小于或等于活性材料层的厚度。4.根据权利要求1所述的叠片式锂离子电池芯包，其特征在于：所述陶瓷绝缘层中包括粘结剂和无机陶瓷颗粒。5.根据权利要求1所述的叠片式锂离子电池芯包，其特征在于：所述正极片的宽度方向与长度方向上涂覆的活性材料区域均小于对应负极片上涂覆的活性材料区域。6.一种根据权利要求1
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5任一所述的叠片式锂离子电池芯包的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）正极片的制备在正极集...

【专利技术属性】
技术研发人员：王化胜，葛科，刘海敏，王增森，
申请(专利权)人：江苏海基新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：