[發(fā)明專利]一種新型疊片電池及其疊片方法和制備方法

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• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111244383A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 劉良海;余燦;涂健;李隼;胡海波;曾艷
• 申請（專利權）人: 湖南立方新能源科技有限責任公司
• 主分類號: H01M2/34
• 分類號: H01M2/34;H01M10/0585;H01M10/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 潘俊達;郭寶煊

本發(fā)明提供一種新型疊片電池，包括：隔膜；第一極片，包括第一絕緣區(qū)和第一活性物質區(qū)，第一絕緣區(qū)設置在第一極片的至少一端部；第二極片，包括第二絕緣區(qū)和第二活性物質區(qū)；第二絕緣區(qū)與第一絕緣區(qū)相對設置，第二活性物質區(qū)與第一活性物質區(qū)極性相反；其中，第一極片和第二極片分別設置在隔膜的兩側，隔膜的一面覆蓋第一活性物質區(qū)及第一絕緣區(qū)的一部分，隔膜的另一面覆蓋第二活性物質區(qū)及第二絕緣區(qū)的一部分。相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明設置的絕緣區(qū)延伸至隔膜的覆蓋區(qū)域，避免了因某種原因而導致短路的風險，同時消除了OVERHANG區(qū)域，提高了電池的空間利用率，提升了電池的容量。此外，本發(fā)明還提供該電池的疊片方法和制備方法。

技術領域

本發(fā)明涉及鋰電池領域，具體涉及一種新型疊片電池及其疊片方法和制備方法。

背景技術

相較于卷繞電池，疊片電池在容量密度、能量密度和適用領域等方面均更占優(yōu)勢。目前的疊片電池主要是采用隔膜包負極、負極包正極的疊片方式，往往負極片的長度大于正極片的長度以產生OVERHANG，通過這種尺寸差的設計，避免鋰離子在負極表面析出，形成鋰枝晶，實現(xiàn)了正負極間的物理隔離，以解決正負極間短路的問題。但是此種設計仍存在很大的缺陷：

第一，OVERHANG的區(qū)域面積難以控制。如果設計面積過小，由于極片數(shù)量較多，且正負極片無法對齊，電芯疊片貼膠松動時，大大增加了正負極片錯動的幾率，則無法有效阻止電池短路的問題；如果設計面積過大，正負極片長度設計相對差偏大，則存在空間利用率低的缺陷，導致電芯的有效面積利用率低。

第二，由于疊片電池至少有十幾個小片，每個小片又有四個切面，而切片工藝又是極易產生不良的沖切，大大增加了疊片電池產生極片斷面、毛刺的概率，而毛刺又容易刺破隔膜進而導致正負極片短路的問題。

此外，相比于卷繞電池，由于疊片電池需要對極片進行多次分切，極大地降低了疊片電池的生產效率，增加了企業(yè)的生產成本。

有鑒于此，確有必要提供一種解決上述問題的技術方案。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的之一在于：通過提供一種新型疊片電池，解決目前疊片電池存在空間利用率低、易短路的問題，本發(fā)明的疊片電池，大大降低了正負極片接觸短路的風險，同時消除了OVERHANG，提高了電池的空間利用率，提升了電池的容量。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種新型疊片電池，包括：

隔膜；

第一極片，包括第一絕緣區(qū)和第一活性物質區(qū)，所述第一絕緣區(qū)設置在所述第一極片的至少一端部；

第二極片，包括第二絕緣區(qū)和第二活性物質區(qū)；所述第二絕緣區(qū)與所述第一絕緣區(qū)相對設置，所述第二活性物質區(qū)與所述第一活性物質區(qū)極性相反；

其中，所述第一極片和所述第二極片分別設置在所述隔膜的兩側，所述隔膜的一面覆蓋所述第一活性物質區(qū)及所述第一絕緣區(qū)的一部分，所述隔膜的另一面覆蓋所述第二活性物質區(qū)及所述第二絕緣區(qū)的一部分。

本發(fā)明在第一極片和第二極片中均設置絕緣區(qū)，且絕緣區(qū)延伸至隔膜的覆蓋區(qū)域，通過絕緣區(qū)的巧妙設置，阻隔了極片之間相互接觸的可能，當電池受損松動時，即使第一極片和第二極片因某種原因而導致相互錯開，由于絕緣區(qū)的存在，極片被外移出隔膜的部分仍屬于絕緣區(qū)，而活性物質區(qū)依然處在被隔膜覆蓋的狀態(tài)，相鄰極片之間的活性物質區(qū)無法接觸，避免了因某種原因而導致短路的風險。此外，由于絕緣區(qū)的存在，電池中無需設置OVERHANG區(qū)域，第一、第二極片可以設置為相同尺寸的極片，且極片的活性物質區(qū)均被隔膜所覆蓋，相比于現(xiàn)有的疊片電池，消除了未被利用的活性物質區(qū)，提高了電池的空間利用率，提升了電池的容量。另外，對于疊片電池而言，由于切割次數(shù)的增加，極片邊緣殘留的毛刺率增加，但由于絕緣區(qū)的阻隔，極片邊緣的毛刺也無法刺破隔膜進而造成電池的短路，更進一步保證了電池性能的穩(wěn)定。