CN105655540A - 电极极片及锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电极极片及锂离子电池，所述电极极片包括集流体以及设置在集流体的至少一个表面上的含有活性材料的活性材料层，其中，所述电极极片还包括：绝缘胶状物，涂覆在活性材料层的至少一个边缘。所述锂离子电池包括上述电极极片。本发明在活性材料层的至少一个边缘处涂覆有绝缘胶状物，绝缘胶状物可以增强活性材料层的边缘与集流体之间的粘结力，减少活性材料层的边缘脱落，从而避免了由于活性材料层的边缘脱落造成的集流体的金属裸露，同时，还能够避免在电极极片在裁切过程中产生的毛刺导致的电池微短路，从而提高采用该电极极片的锂离子电池的安全性能。

Description

电极极片及锂离子电池

技术领域

本发明涉及储能器件领域，尤其涉及一种电极极片及锂离子电池。

背景技术

锂离子二次电池因其具有较高的放电容量、较好的循环性能、环境友好无污染等优点，在手机、数码相机等电子设备及电动汽车中得到了广泛的应用。

在锂离子二次电池电极极片的制备过程中，参照图1，首先需要在集流体1的一个表面11上涂覆活性材料层2，然后在集流体1的边缘通过切割的方式在集流体1上形成极耳引出端，最后再通过裁切的方式将电极极片分切为适当的宽度。

通过该方法制备得到的电极极片在实际的使用过程中，集流体1上的活性材料层2的边缘21受到外力的作用易于从集流体1上脱落，造成集流体1的金属裸露，同时，在制备电极极片的过程中，切割集流体1形成极耳引出端及对电极极片进行裁切的过程中都会在集流体1的切割及裁切边缘产生金属毛刺，集流体的金属裸露和边缘产生金属毛刺，都会影响锂离子二次电池的安全性能。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电极极片及锂离子电池，其能避免由于活性材料层的边缘脱落造成的集流体的金属裸露。

本发明的另一目的在于提供一种电极极片及锂离子电池，其能避免电极极片在裁切过程中产生毛刺。

本发明的另一目的在于提供一种电极极片及锂离子电池，其能提高锂离子电池的安全性能。

为了实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种电极极片，其包括集流体以及设置在集流体的至少一个表面上的含有活性材料的活性材料层，其中，所述电极极片还包括：绝缘胶状物，涂覆在活性材料层的至少一个边缘。

为了实现上述目的，在第二方面，本发明提供了一种锂离子电池，其包括根据本发明第一方面所述的电极极片。

本发明的有益效果如下：

在活性材料层的至少一个边缘处涂覆有绝缘胶状物，绝缘胶状物可以增强活性材料层的边缘与集流体之间的粘结力，减少活性材料层的边缘脱落，从而避免了由于活性材料层的边缘脱落造成的集流体的金属裸露，同时，还能够避免在电极极片在裁切过程中产生的毛刺导致的电池微短路，从而提高采用该电极极片的储能装置(例如锂离子电池)的安全性能。

附图说明

图1为现有的电极极片的平面图；

图2为根据本发明的电极极片的平面图；

图3为在图2的电极极片上设置极耳引出端的平面图；

图4为将图3的电极极片分切后的平面图；

图5为图4的沿极耳引出端的剖视图；

图6为图5的分解图；

图7为图5中的电极极片的集流体的立体图；

图8为图4的沿非极耳引出端的剖视图；

图9为图5的一变化实施例；

图10为图9的分解图；

图11为图9中的电极极片的集流体的立体图；

图12为图9的沿非极耳引出端的剖视图。

其中，附图标记说明如下：

1集流体4绝缘胶-活性材料混合层

11表面5极耳引出端

12边部W宽度方向

2活性材料层W1宽度

21边缘W2宽度

3绝缘胶状物T1、T2厚度

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本发明的电极极片及锂离子电池。

首先说明根据本发明第一方面的电极极片。

参照图2至图12，根据本发明第一方面的电极极片包括集流体1以及设置在集流体1的至少一个表面11上的含有活性材料的活性材料层2，其中，所述电极极片还包括：绝缘胶状物3，涂覆在活性材料层2的至少一个边缘21。

在活性材料层2的至少一个边缘21处涂覆有绝缘胶状物3，绝缘胶状物3可以增强活性材料层2的边缘21与集流体1之间的粘结力，减少活性材料层2的边缘21脱落，从而避免了由于活性材料层2的边缘21脱落造成的集流体1的金属裸露，同时，还能够避免在电极极片在裁切过程中产生的毛刺导致的电池微短路，从而提高采用该电极极片的储能装置(例如锂离子电池)的安全性能。

参照图2至图4，绝缘胶状物3在活性材料层2的至少一个边缘21处涂覆的位置可以选择极耳引出端5对应的切割位置或电极极片对应的各裁切体处位置，且可以同时或依次涂覆。

在根据本发明第一方面的电极极片的一实施例中，参照图5、图6、图8、图9、图10、图12。绝缘胶状物3还可渗透到所述至少一个边缘21处的活性材料层2内以形成绝缘胶-活性材料混合层4。在烘干绝缘胶状物3前，绝缘胶状物3会渗透到活性材料层2中，形成绝缘胶-活性材料混合层4。在一实施例中，绝缘胶状物3还可渗透到所述至少一个边缘21处的活性材料层2并渗透到集流体1上。由此，能够增强活性材料层2自身和活性材料层2与集流体1之间的粘结力。

在根据本发明第一方面的电极极片的一实施例中，参照图8至图12，集流体1在设置有活性材料层2的表面上11于与活性材料层2的所述至少一个边缘21对应的边部12中的至少一个边部12处未设置有活性材料层2(参照图11，其中，图11中的虚线和边部12之间的区域未设置有活性材料层2)，与集流体1的所述至少一个边部12对应的涂覆在活性材料层2的所述至少一个边缘21的绝缘胶状物3对应地朝向集流体1的所述至少一个边部12延伸。绝缘胶状物3朝向集流体1的所述至少一个边部12延伸，能够进一步增加活性材料层2与集流体1之间的粘结力，防止活性材料层2的边缘21脱落，从而防止了由于活性材料层2的边缘21脱落造成的集流体1的金属裸露。

在根据本发明第一方面的电极极片的一实施例中，参照图5至图7、图9至图11，所述电极极片可设置有：至少一个极耳引出端5，各极耳引出端5在集流体1的与活性材料层2的所述至少一个边缘21中的一个边缘21对应的一边部12处固定连接于集流体1，涂覆在活性材料层2的该一个边缘21的绝缘胶状物3还自该边缘21延伸至该极耳引出端5与集流体1之间的固定连接处并沿该极耳引出端5向极耳引出端5的自由端延伸。由此，能够减少在集流体1上切割极耳引出端5时产生毛刺，从而提高采用该电极极片的储能装置(例如锂离子电池)的安全性能。

在根据本发明第一方面的电极极片的一实施例中，参照图5至图7、极耳引出端5与集流体1可一体成型。

在根据本发明第一方面的电极极片的一实施例中，绝缘胶状物3可选自丁苯橡胶、聚偏二氟乙烯中的至少一种。

在根据本发明第一方面的电极极片的一实施例中，涂覆在活性材料层2的至少一个边缘21的绝缘胶状物3的宽度W1可为1mm～50mm。

在根据本发明第一方面的电极极片的一实施例中，涂覆在活性材料层2的对应的至少一个边缘21的绝缘胶状物3自极耳引出端5与集流体1的固定连接处沿该极耳引出端5延伸的宽度W2可为1mm～50mm。在一实施例中，参照图6和图10，延伸到极耳引出端5处的绝缘胶状物3的厚度T2可为1μm-200μm。

在根据本发明第一方面的电极极片的一实施例中，参照图6和图10，涂覆在活性材料层2的至少一个边缘21的绝缘胶状物3的厚度T1(该厚度T仅指绝缘胶状物3未渗透到活性材料层2内的部分)可为1μm-200μm。

在根据本发明第一方面的电极极片的一实施例中，图5、图6、图8、图9、图10、图12，在活性材料层2的宽度方向W上的两个边缘21可均涂覆有绝缘胶状物3。

在根据本发明第一方面的电极极片的一实施例中，图5、图6、图8、图9、图10、图12，集流体1的两个表面11上均设置有含有活性材料的活性材料层2，绝缘胶状物3分别涂覆在集流体1的各表面11上的各活性材料层2的宽度方向W上的两个边缘21。

在根据本发明第一方面的电极极片的一实施例中，所述电极极片可为正极电极极片或负极电极极片。

在根据本发明第一方面的电极极片的一实施例中，集流体1可为铝箔或铜箔。

在根据本发明第一方面的电极极片的一实施例中，活性材料层2可为石墨、碳酸锂、锂镍钴锰、磷酸铁锂中的至少一种。

在根据本发明第一方面的电极极片的一实施例中，绝缘胶状物3的涂覆方式可为注液枪涂抹、喷涂中的至少一种。涂覆可以选择在电极极片设置(例如涂抹)活性材料层2同时进行，或者在电极极片设置活性材料层2完成之后，再进行涂覆绝缘胶状物3并烘干。图1至图4给出了绝缘胶状物3的一种设置方式，首先如图1所示形成活性材料层2；之后在活性材料层2的表面(即图1的纸面)上涂布绝缘胶状物3，待绝缘胶状物3渗入活性材料层2内之后烘干绝缘胶状物3，形成如图2所示的结构；之后如图3所示，切出极耳5；之后如图4所示，从中间一条绝缘胶状物3处进行分切，形成两条电极极片，图4给出了分切出的上面的一条电极极片。在这里说明的是，如果图1中集流体1的沿宽度方向W的宽度与最终电极极片的宽度一致，则无需进行上述分切。此外，在图2中，对于在活性材料层2的边缘21处涂布绝缘胶状物3，可以直接涂布在活性材料层2的边缘21处的上表面上和/或在活性材料层2的边缘21处的侧表面上。

接下来说明根据本发明第二方面的锂离子电池。

根据本发明第二方面的锂离子电池包括根据本发明第一方面所述的电极极片。

Claims (10)

1.一种电极极片，包括集流体(1)以及设置在集流体(1)的至少一个表面(11)上的含有活性材料的活性材料层(2)，

其特征在于，所述电极极片还包括：

绝缘胶状物(3)，涂覆在活性材料层(2)的至少一个边缘(21)。

2.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，绝缘胶状物(3)还渗透到所述至少一个边缘(21)处的活性材料层(2)内以形成绝缘胶-活性材料混合层(4)。

3.根据权利要求2所述的电极极片，其特征在于，绝缘胶状物(3)还渗透到所述至少一个边缘(21)处的活性材料层(2)并渗透到集流体(1)上。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电极极片，其特征在于，集流体(1)在设置有活性材料层(2)的表面上(11)于与活性材料层(2)的所述至少一个边缘(21)对应的边部(12)中的至少一个边部(12)处未设置有活性材料层(2)，与集流体(1)的所述至少一个边部(12)对应的涂覆在活性材料层(2)的所述至少一个边缘(21)的绝缘胶状物(3)对应地朝向集流体(1)的所述至少一个边部(12)延伸。

5.根据权利要求4所述的电极极片，其特征在于，所述电极极片设置有：至少一个极耳引出端(5)，各极耳引出端(5)在集流体(1)的与活性材料层(2)的所述至少一个边缘(21)中的一个边缘(21)对应的一边部(12)处固定连接于集流体(1)，涂覆在活性材料层(2)的该一个边缘(21)的绝缘胶状物(3)还自该边缘(21)延伸至该极耳引出端(5)与集流体(1)之间的固定连接处并沿该极耳引出端(5)向极耳引出端(5)的自由端延伸。

6.根据权利要求5所述的电极极片，其特征在于，极耳引出端(5)与集流体(1)一体成型。

7.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，绝缘胶状物(3)选自丁苯橡胶、聚偏二氟乙烯中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，在活性材料层(2)的宽度方向(W)上的两个边缘(21)均涂覆有绝缘胶状物(3)。

9.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，集流体(1)的两个表面(11)上均设置有含有活性材料的活性材料层(2)，绝缘胶状物(3)分别涂覆在集流体(1)的各表面(11)上的各活性材料层(2)的宽度方向(W)上的两个边缘(21)。

10.一种锂离子电池，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的电极极片。