负极极片及全固态电芯的制作方法

本技术涉及锂电池，尤其涉及负极极片及全固态电芯。

背景技术：

1、全固态电芯是一种使用固体电极和固体电解质的新型锂电池。全固态电芯与传统液态锂电池相比具有高密度性、高安全性、高输出功率等优势，是有望替代目前锂离子电池的下一代电池。

2、具体而言，负极极片和正极极片均包括集流体与覆盖在集流体上下表面的活性材料涂层。其中，负极极片上的活性材料涂层的面积大于正极极片上的活性材料涂层的面积，可有效防止金属锂在负极活性材料涂层边缘发生析锂，沉积甚至枝晶刺穿固态电解质膜。

3、在全固态电芯的加工工序中，需要对正极极片和负极极片进行裁切，以将正极极片和负极极片裁切成预设大小，便于将全固态电芯加工成预设尺寸。在负极极片的裁切过程中，活性材料涂层容易在切刀的裁切下产生掉粉的问题，在后续进行极片堆叠时掉落的活性材料粉尘影响全固态电芯的正常工作，而且裁切过程中负极极片的裁切边缘容易出现毛刺，毛刺会刺穿固态电解质，造成全固态电芯内部的短路。

4、因此，亟需发明负极极片及全固态电芯，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供负极极片及全固态电芯，以解决活性材料涂层掉粉的问题，提高对活性材料涂层的保护。

2、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、负极极片，包括：

4、集流体；

5、活性材料涂层，所述活性材料涂层设置在所述集流体的至少一侧端面；以及

6、绝缘层，设置在集流体上，所述绝缘层与所述活性材料涂层部分重叠；或

7、所述绝缘层的边缘与所述活性材料涂层的边缘抵接；或

8、所述绝缘层与所述活性材料涂层相邻，但两者相互靠近的边缘存在间隙。

9、作为优选方案，所述绝缘层远离所述活性材料涂层的一侧延伸至所述集流体未覆盖所述活性材料涂层的侧端面上。

10、作为优选方案，所述集流体的上下两端面上均设置有所述活性材料涂层，，所述绝缘层从设置在所述集流体上方的所述活性材料涂层的上端面边缘向下延伸至所述集流体下方的所述活性材料涂层的下端面边缘，所述绝缘层同时与两个所述活性材料涂层和所述集流体的侧端面相贴合。

11、作为优选方案，所述活性材料涂层的边缘上设置有由靠近所述集流体的一侧朝远离所述集流体的方向朝所述活性材料涂层内侧倾斜的对接斜面，所述绝缘层与覆盖在所述对接斜面上并与所述活性材料涂层的端面相平齐。

12、作为优选方案，所述对接斜面的倾斜角度为15°～75°。

13、作为优选方案，所述负极极片还包括：

14、导电层，夹设在所述活性材料涂层和所述集流体之间，每个所述活性材料涂层与所述集流体之间均夹设有所述导电层。

15、作为优选方案，所述绝缘层覆盖在所述活性材料涂层上的面积为s1，所述活性材料涂层覆盖在所述集流体上的面积为s0，s1与s0的面积之比为0.5％～50％。

16、作为优选方案，所述负极极片上设置有多层所述绝缘层，多层所述绝缘层堆叠设置。

17、作为优选方案，所述绝缘层采用胶粘固定的方式与所述活性材料涂层和所述集流体相固定。

18、全固态电芯，包括正极极片、固态电解质层以及如上所述的负极极片，所述固态电解质层设置在所述正极极片和所述负极极片之间，所述正极极片与所述负极极片交错堆叠固定。

19、本实用新型的有益效果：

20、本实用新型提供的负极极片，通过将绝缘层设置在集流体上并将绝缘层与活性材料涂层部分重叠或将绝缘层的边缘与活性材料涂层的边缘抵接或绝缘层与活性材料涂层相邻，但绝缘层与活性材料涂层二者互相靠近的边缘之间存在间隙，不仅能够将负极极片在进行极片切割时产生的毛刺包裹住，而且还能够避免活性材料涂层的掉粉，保护效果好，有效解决了由于毛刺和掉粉的问题导致的电池内部短路的情况。

21、本实用新型还提供了全固态电芯，通过应用上述负极极片，不仅能够将负极极片在进行极片切割时产生的毛刺包裹住，而且还能够避免活性材料涂层的掉粉，保护效果好，有效解决了由于毛刺和掉粉的问题导致的电池内部短路的情况，提高对全固态电芯的保护。

技术特征：

1.负极极片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述绝缘层(130)远离所述活性材料涂层(120)的一侧延伸至所述集流体(110)未覆盖所述活性材料涂层(120)的侧端面上。

3.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述集流体(110)的上下两端面上均设置有所述活性材料涂层(120)，所述绝缘层(130)从设置在所述集流体(110)上方的所述活性材料涂层(120)的上端面边缘向下延伸至所述集流体(110)下方的所述活性材料涂层(120)的下端面边缘，所述绝缘层(130)同时与两个所述活性材料涂层(120)和所述集流体(110)的侧端面相贴合。

4.根据权利要求3所述的负极极片，其特征在于，所述活性材料涂层(120)的边缘上设置有由靠近所述集流体(110)的一侧朝远离所述集流体(110)的方向朝所述活性材料涂层(120)内侧倾斜的对接斜面(121)，所述绝缘层(130)与覆盖在所述对接斜面(121)上并与所述活性材料涂层(120)的端面相平齐。

5.根据权利要求4所述的负极极片，其特征在于，所述对接斜面(121)的倾斜角度为15°～75°。

6.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述负极极片还包括：

7.根据权利要求2所述的负极极片，其特征在于，所述绝缘层(130)覆盖在所述活性材料涂层(120)上的面积为s1，所述活性材料涂层(120)覆盖在所述集流体(110)上的面积为s0，s1与s0的面积之比为0.5％～50％。

8.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述负极极片上设置有多层所述绝缘层(130)，多层所述绝缘层(130)堆叠设置。

9.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述绝缘层(130)采用胶粘固定的方式与所述活性材料涂层(120)和所述集流体(110)相固定。

10.全固态电芯，其特征在于，包括正极极片(200)、固态电解质层(300)以及权利要求1～9任一项所述的负极极片，所述固态电解质层(300)设置在所述正极极片(200)和所述负极极片之间，所述正极极片(200)与所述负极极片交错堆叠固定。

技术总结
本技术涉及锂电池技术领域，尤其涉及负极极片及全固态电芯。负极极片包括集流体、活性材料涂层以及绝缘层，活性材料涂层设置在集流体的至少一侧端面；绝缘层设置在集流体上，绝缘层与活性材料涂层部分重叠；或绝缘层的边缘与活性材料涂层的边缘抵接；或绝缘层与活性材料涂层相邻，但两者相互靠近的边缘存在间隙。该负极极片通过设置绝缘层，不仅能够将负极极片在进行极片切割时产生的毛刺包裹住，而且还能够避免活性材料涂层的掉粉，有效解决了由于毛刺和掉粉的问题导致的电池内部短路的情况。全固态电芯通过应用该负极极片，提高对全固态电芯的保护。

技术研发人员：马少鹏,黄向峰,冯玉川,李峥,何泓材
受保护的技术使用者：苏州清陶新能源科技有限公司
技术研发日：20230719
技术公布日：2024/2/21