[實用新型]一種鋰離子電池的絕緣結構

有效

• 申請號: 202122821523.0
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN216563255U
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 商文硯;陳益奎;王煒娜;劉松濤;毛國龍;李爽
• 申請（專利權）人: 天津空間電源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 蒙建軍

本實用新型公開了一種鋰離子電池的絕緣結構，屬于鋰離子電池技術領域，所述鋰離子電池的絕緣結構包括尾部留有空白集流體的正極板和負極板；其特征在于：在所述正極板的正極活性物和尾部光箔之間設置有絕緣層；所述絕緣層為絕緣膠帶或絕緣涂層。本實用新型通過對正極板活性物與尾部光箔交界處進行絕緣保護的方案提升電池在長期循環過程中的可靠性；進而提高鋰離子電池的安全性。

技術領域

本實用新型屬于鋰離子電池技術領域，具體涉及一種鋰離子電池的絕緣結構。

背景技術

鋰離子電池作為一種新型能源，具有比能量高、循環壽命長和可靠性高等優點，其不僅在民用領域應用廣泛，在航空、航天、軍用通信和作戰領域也具有廣泛的應用前景。

近年來，鋰離子電池安全事故頻發，鋰離子電池安全問題備受關注，鋰離子電池發生安全事故主要發生在機械濫用、電濫用、熱濫用過程。為提高鋰離子電池安全性，主要從正負極材料、電解液、隔膜以及電池結構設計幾方面進行展開。但鋰離子電池在部分生產工藝中存在安全隱患，急需提高鋰電池應用的安全性和可靠性。現有技術中，有通過在電芯設計過程中增加集流體卷繞長度提高電池在熱失控過程中的導熱能力，尤其提高抗穿刺能力的技術，在針刺過程中可以實現優先發生外短路釋放能量，避免電芯內部起火爆炸(如專利CN110828776A)。

但鋰離子電池在長期使用過程中，上述提高鋰離子電池安全性的設計存在安全隱患。在電池卷繞尾部的正極集流體與負極活性物對應的交界處存在電極膨脹或負極析鋰導致的卷繞尾部負極活性物與正極集流體短路的風險。

實用新型內容

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題，提供一種鋰離子電池的絕緣結構，用于提高鋰離子電池可靠性，通過對正極板活性物與尾部光箔交界處進行絕緣保護的方案提升電池在長期循環過程中的可靠性。

本實用新型的目的是提供一種鋰離子電池的絕緣結構，包括尾部留有空白集流體的正極板(1)和負極板(2)；在所述正極板(1)的正極活性物(1-1)和尾部光箔之間設置有絕緣層(1-2)。

優選地，所述絕緣層(1-2)為絕緣膠帶。

優選地，所述絕緣膠帶粘貼在正極板尾部光箔的表面。

優選地，所述絕緣膠帶的寬度比負極活性物(2-1)長度大0.5～25mm。

優選地，所述絕緣膠帶為PET、PI、PEN中的一種。

優選地，所述絕緣層(1-2)為絕緣涂層。

優選地，所述絕緣涂層由粘結劑、溶劑與納米Al₂O₃、MgO、TiO₂、SiO₂、ZrO₂、PAN 中的任意一種或多種混合勻漿制備而成。

優選地，所述絕緣涂層涂覆在碾壓好的正極板尾部光箔正反兩側。

優選地，所述絕緣涂層的涂覆厚度為2～25μm，涂層長度要比負極活性物長度大0.5～

25mm。

優選地，所述尾部光箔為鋁箔(1-3)。

本實用新型具有的優點和積極效果是：

本實用新型能夠提高卷繞尾部留有空白集流體電池的安全性，電池在循環使用過程中存在電芯極板膨脹、析鋰導致的正負極短路風險，對于尾部留有空白集流體的卷繞電芯，卷繞尾部負極活性物多于正極活性物部分在循環過程中可能會膨脹或形成不可逆鋰枝晶，存在刺穿隔膜導致正負極短路的風險。本實用新型在卷繞尾部正極活性物與空白集流體交界處進行絕緣處理，排除由于長期循環使用過程尾部正負極短路風險。

本實用新型適用于卷繞工藝的圓柱或方形電池的尾部留空白集流體的工藝優化。

附圖說明