一种新型极耳外包卷绕式小型聚合物锂离子电池极片结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种锂离子电池，特别是涉及一种新型极耳外包卷绕式小型聚合物锂离子电池极片结构。


背景技术：

2.极耳外包卷绕式小型聚合物锂离子电池的电芯主要由正负极片、隔膜、电解液、铝塑膜和极耳组成。在结构设计上，目前主要存在两种结构：结构a和结构b，如附图1和附图3。结构a的优点：能量密度较高，同等体积内可以填充入更多的活性物质，容量较高。结构a的缺点：牺牲了一定安全性能，在电池循环充放过程中，会在负极头部铜箔对应隔膜位置析出金属锂，金属锂沉积到一定程度后形成锂枝晶刺穿隔膜，导致电池出现鼓胀甚至起火等安全事故。结构b的优点：从设计上规避掉结构a的缺点，安全性能有保障。结构b的缺点：因需浪费掉负极，能量密度降低较多，同等体积内填充入活性物质较少，容量较低。根据上述情况很有必要研究一种新型极耳外包卷绕式小型聚合物锂离子电池极片结构。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的就是针对上述问题，提供一种新型极耳外包卷绕式小型聚合物锂离子电池极片结构。
4.本实用新型所采用的技术方案是：一种新型极耳外包卷绕式小型聚合物锂离子电池极片结构，包括正极片和负极片，所述的正极片内侧的片头卷两折的外侧面设为单面正极料，正极片头部最前端预留2~3mm空箔，正极料区与箔材交接处贴10微米至20μm厚度的绝缘胶带，正极片与负极片设在同一侧。
5.本实用新型的有益效果：从结构上规避了传统锂离子电池极片卷芯结构上结构缺陷，在保证安全性的同时，通过优化正极极片头部结构，使电芯保持较高的容量。
附图说明
6.图1为目前电池其中的一种外包卷绕式小型聚合物锂离子电池极片横切面的结构示意图。
7.图2为图1中a处的放大示意图。
8.图3为目前电池第二种外包卷绕式小型聚合物锂离子电池极片横切面的结构示意图。
9.图4为本实用新型的电池极片横切面的结构示意图。
10.图5为图4中b处的放大示意图。
具体实施方式
11.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部
的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
12.如图1至图3所示，传统的极耳外包卷绕式小型聚合物锂离子电池的电芯主要由正负极片、隔膜、电解液、铝塑膜和极耳组成。在结构设计上，传统的主要存在两种结构：结构a如图1和图2所示，结构b如图3所示，结构a的优点：能量密度较高，同等体积内可以填充入更多的活性物质，容量较高。结构a的缺点：牺牲了一定安全性能，在电池循环充放过程中，会在负极头部1铜箔对应隔膜位置析出金属锂，金属锂沉积到一定程度后形成锂枝晶刺穿隔膜，导致电池出现鼓胀甚至起火等安全事故。图2为图1中a的放大图，图2中箭头所示为锂离子移动的方向，锂离子到达负极头部1的位置时，因此该处不是负极活性物质而是铜箔，无法正常完成嵌锂而出现析锂到此处及隔膜上。
13.如图3所示，为传统的外包卷绕式小型聚合物锂离子电池极片横切面的第二种的结构示意图，结构b的优点：从设计上规避掉结构a的缺点，安全性能有保障。结构b的缺点：因需浪费掉负极，能量密度降低较多，同等体积内填充入活性物质较少，容量较低。如图3的点划线圈住处，这两折负极内侧的单面料不参与化学反应，同体积内正极活性物质填充量减小。
14.如图4和图5所示，为本实用新型的电池极片横切面的结构示意图。本实用新型综合以上两种结构的优点，提供一种新的卷新的极耳外包卷绕式小型聚合物锂离子电池极片结构。参见图5，将正极片片头部改为两折单面料，单面料也就是正极片的铝箔的内侧面不涂正极料，如图5所示的正极片2，铝箔的下面没有涂正极料，下面的铝箔露出，即第一折的上下左右内侧面未涂正极料，单面料的范围如图4中点划线范围所示。并且正极片片头部最前端21预留2~3mm空箔，正极料区与箔材交接处需贴16μm绿胶5，即如图5所示两处贴胶。卷绕时先插入正极片2，卷绕一折，再放入负极片3。正极片与负极片设在同一侧，如图5正极片内侧端头与负极片内侧端头都设在内侧上方的左侧，其中下方为正极片端头22，正极片端头的上方为负极片端头31，中间设有隔膜4。该结构规避了传统锂离子电池极片卷芯结构上结构缺陷，在保证安全性的同时，通过优化正极片片头部结构，容量保持较高的容量。


技术特征：
1.一种新型极耳外包卷绕式小型聚合物锂离子电池极片结构，包括正极片和负极片，其特征在于：所述的正极片内侧的片头卷两折的外侧面设为单面正极料，正极片头部最前端预留2~3mm空箔，正极料区与箔材交接处贴10微米至20μm厚度的绝缘胶带，正极片与负极片设在同一侧。

技术总结
本实用新型涉及一种新型极耳外包卷绕式小型聚合物锂离子电池极片结构，包括正极片和负极片，所述的正极片内侧的片头卷两折的外侧面设为单面正极料，正极片片头部最前端预留2~3mm空箔，正极料区与箔材交接处贴10微米至20μm厚度的绝缘胶带，正极片与负极片设在同一侧。本实用新型从结构上规避了传统锂离子电池极片卷芯结构上结构缺陷，在保证安全性的同时，通过优化正极片片头部结构，使电芯保持较高的容量。量。量。


技术研发人员：林俊颇 林俊仰 朱孟 朱志茂
受保护的技术使用者：汕尾天贸新能源科技有限公司
技术研发日：2020.11.20
技术公布日：2021/9/3