[發明專利]一種新型疊片電池及其疊片方法和制備方法

在審

• 申請號: 202010167586.6
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111200099A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（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

本發明提供了一種新型疊片電池，包括：隔膜；第一極片，所述第一極片的一端與隔膜的一端齊平設置；第二極片，與所述第一極片極性相反，所述第二極片的一端與隔膜的另一端齊平設置；其中，所述第一極片和所述第二極片分別設置在隔膜的兩邊，所述第一極片未與隔膜接觸的區域設置有第一絕緣區，所述第二極片未與所述隔膜接觸的區域設置有第二絕緣區。相比于現有技術，本發明的疊片電池以首尾交替的方式進行疊片，并在極片中巧妙設置絕緣區域，阻隔了極片之間相互接觸的可能，進而避免了因某種原因而導致短路的風險；同時取消了OVERHANG的設置，提高了電池的空間利用率，提升了電池的容量。此外，本發明還提供該電池的疊片方法和制備方法。

技術領域

本發明涉及鋰電池領域，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的區域面積難以控制。如果設計面積過小，由于極片數量較多，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。

發明內容

本發明的目的之一在于：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。

為了實現上述目的，本發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，所述第一極片的一端與所述隔膜的一端齊平設置；

第二極片，與所述第一極片極性相反，所述第二極片的一端與所述隔膜的另一端齊平設置；

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邊，所述第一極片未與所述隔膜接觸的區域設置有第一絕緣區，所述第二極片未與所述隔膜接觸的區域設置有第二絕緣區。

本發明將第一極片和第二極片以隔膜為中心設置成首尾交替式疊片，同時第一極片和第二極片均預留出未與隔膜相接觸的區域，設置成絕緣區，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，極片的活性物質區域外移以致未被隔膜覆蓋，但由于絕緣區的巧妙設置，阻隔了極片之間相互接觸的可能，進而避免了因某種原因而導致短路的風險。此外，由于絕緣區阻隔的存在，此種首尾交替式疊片并不用設置OVERHANG區域，雖然相鄰極片之間仍存在一定的空間，但是由于均是絕緣區，對于電池的能量密度并未起到影響，極片中的活性物質層均已被隔膜所覆蓋，因此，相比于現有的疊片電池，整體上來看是消除了未被利用的活性物質層，提高了電池的空間利用率，提升了電池的容量。