电极极片和锂离子电池的制作方法

专利2022-05-09  27


本实用新型涉及电池技术领域,特别是涉及一种电极极片和锂离子电池。



背景技术:

锂离子电池作为近年来高速发展的能源电池,具有能量密度高、荷电保持能力强、循环寿命长、无记忆效应等优点,目前广泛应用于手机、电脑、汽车等领域,在实现高性能的同时,需要兼顾安全性能。但锂离子电池在高温下很容易引起电解液添加剂起火,而使锂离子电池的安全性较低。



技术实现要素:

基于此,有必要提供一种能够提高电池安全性的电极极片。

此外,还提供了一种锂离子电池。

一种电极极片,包括:

集流体;

电极层,层叠在所述集流体上;

对苯二甲酸二辛酯层,层叠在所述集流体上,并与所述电极层相抵接。

上述电极极片的对苯二甲酸二辛酯层层叠在集流体上,并与电极层相抵接,当电极极片处于高温环境时,对苯二甲酸二辛酯开始分解产生气体,冲破防爆阀,防止电池起火,而使电池的安全性更高。

在其中一个实施例中,所述对苯二甲酸二辛酯层为两个,两个所述对苯二甲酸二辛酯层分别位于所述电极层的两侧。

在其中一个实施例中,所述对苯二甲酸二辛酯层和所述电极层均呈条形,所述对苯二甲酸二辛酯层的延伸方向与所述电极层的延伸方向相同。

在其中一个实施例中,所述对苯二甲酸二辛酯层的宽度与所述电极层的宽度的比1:500~3:40。

在其中一个实施例中,所述对苯二甲酸二辛酯层的宽度为2mm~6mm,所述电极层的宽度为80mm~1000mm。

在其中一个实施例中,所述对苯二甲酸二辛酯层的厚度小于所述电极层的厚度。

在其中一个实施例中,所述对苯二甲酸二辛酯层的厚度与所述电极层的厚度的比为2:5~1:1。

在其中一个实施例中,还包括陶瓷层,所述陶瓷层层叠于所述对苯二甲酸二辛酯层和所述集流体之间。

在其中一个实施例中,所述电极极片为正极极片或负极极片。

一种锂离子电池,包括上述的电极极片。

附图说明

图1为一实施方式的电极极片的结构示意图;

图2为图1所示的电极极片的另一角度的结构示意图;

图3为另一实施方式的电极极片的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。

请参阅图1和图2,一实施方式的电极极片10包括集流体100、电极层200和对苯二甲酸二辛酯层300。

集流体100选自铝箔、铜箔中的一种。当电极极片10为正极极片时,集流体100为铝箔。进一步地,集流体100的厚度为9μm~16μm。

当电极极片10为负极极片时,集流体100为铜箔。进一步地,集流体100的厚度为4μm~16μm。

电极层200层叠在集流体100上。具体地,电极层200的厚度为60μm~300μm。具体地,电极层200的宽度为80mm~1000mm。

在其中一个实施例中,电极层200为正极材料层。具体地,正极材料层包括正极活性材料、第一导电剂和第一粘结剂。

具体地,正极活性材料选自磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、钴酸锂、锰酸锂、镍锰酸锂及镍钴锰三元材料中的至少一种。

具体地,第一导电剂选自乙炔黑、superp(sp)、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的至少一种。

具体地,第一粘结剂为聚偏氟乙烯(pvdf)。

在另一实施例中,电极层200为负极材料层。具体地,负极材料层包括负极活性材料、第二导电剂和第二粘结剂。

具体地,负极活性材料选自金属锂、石墨、无定形碳、中间相碳微球、硅单体、硅薄膜、纳米硅中的至少一种。

具体地,第二导电剂选自乙炔黑、superp(sp)、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的至少一种。

具体地,第二粘结剂选自丁苯橡胶(sbr)、羧甲基纤维素(cmc)中的至少一种。

对苯二甲酸二辛酯层300层叠在集流体100上,并与电极层200相抵接。

进一步地,对苯二甲酸二辛酯层300为两个,两个对苯二甲酸二辛酯层300分别位于电极层200的两侧,以在高温情况下产生足够的气体冲破防爆阀,提升电池的安全性。

进一步地,对苯二甲酸二辛酯层300和电极层200均呈条形,对苯二甲酸二辛酯层300的延伸方向与电极层200的延伸方向相同。

进一步地,对苯二甲酸二辛酯层300的宽度与电极层200的宽度的比1:500~3:40,能够兼顾能量密度和焊接工艺。具体地,对苯二甲酸二辛酯层300的宽度为2mm~6mm。

进一步地,对苯二甲酸二辛酯层300的厚度小于电极层200的厚度。更进一步地,对苯二甲酸二辛酯层300的厚度与电极层200的厚度的比为2:5~1:1。具体地,对苯二甲酸二辛酯层300的厚度为30μm~120μm。

请参阅图3,电极极片还包括陶瓷层400,陶瓷层400层叠于对苯二甲酸二辛酯层和集流体之间。进一步地,陶瓷层的厚度为30μm~120μm。

具体地,陶瓷层400包括三氧化二铝和聚偏氟乙烯。更具体地,三氧化二铝的质量百分含量为50%~70%,聚偏氟乙烯的质量百分含量为10%~20%。

其中,电极极片10为正极极片或负极极片。

上述电极极片10至少具有如下优点:

1)上述电极极片10的对苯二甲酸二辛酯层300层叠在集流体100上,并与电极层200相抵接,当电极极片10处于高温环境时,对苯二甲酸二辛酯开始分解产生气体,冲破防爆阀,防止电池起火,而使电池的安全性更高。

2)上述电极极片10还包括陶瓷层400,陶瓷层400能够起到防止毛刺刺破极片发生短路,同时能够起到耐过充、耐高温的功效,而且对电极极片10的电极层200无影响,保证电池的能量密度。

一种锂离子电池,包括上述的电极极片。该锂离子电池的安全性较高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。


技术特征:

1.一种电极极片,其特征在于,包括:

集流体;

电极层,层叠在所述集流体上;

对苯二甲酸二辛酯层,层叠在所述集流体上,并与所述电极层相抵接。

2.根据权利要求1所述的电极极片,其特征在于,所述对苯二甲酸二辛酯层为两个,两个所述对苯二甲酸二辛酯层分别位于所述电极层的两侧。

3.根据权利要求1所述的电极极片,其特征在于,所述对苯二甲酸二辛酯层和所述电极层均呈条形,所述对苯二甲酸二辛酯层的延伸方向与所述电极层的延伸方向相同。

4.根据权利要求1所述的电极极片,其特征在于,所述对苯二甲酸二辛酯层的宽度与所述电极层的宽度的比1:500~3:40。

5.根据权利要求4所述的电极极片,其特征在于,所述对苯二甲酸二辛酯层的宽度为2mm~6mm,所述电极层的宽度为80mm~1000mm。

6.根据权利要求1所述的电极极片,其特征在于,所述对苯二甲酸二辛酯层的厚度小于所述电极层的厚度。

7.根据权利要求1所述的电极极片,其特征在于,所述对苯二甲酸二辛酯层的厚度与所述电极层的厚度的比为2:5~1:1。

8.根据权利要求1所述的电极极片,其特征在于,还包括陶瓷层,所述陶瓷层层叠于所述对苯二甲酸二辛酯层和所述集流体之间。

9.根据权利要求1所述的电极极片,其特征在于,所述电极极片为正极极片或负极极片。

10.一种锂离子电池,其特征在于,包括权利要求1~8任意一项所述的电极极片。

技术总结
本申请涉及一种电极极片和锂离子电池,属于电池技术领域。一种电极极片,包括集流体、电极层和对苯二甲酸二辛酯层,电极层层叠在集流体上;对苯二甲酸二辛酯层层叠在集流体上,并与电极层相抵接。上述电极极片的对苯二甲酸二辛酯层层叠在集流体上,并与电极层相抵接,当电极极片处于高温环境时,对苯二甲酸二辛酯开始分解产生气体,冲破防爆阀,防止电池起火,而使电池的安全性更高。

技术研发人员:阚光伟;鲁俊文
受保护的技术使用者:欣旺达电动汽车电池有限公司
技术研发日:2020.12.02
技术公布日:2021.08.03

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