[实用新型]一种锂离子电池及其正极片

说明书

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种表面设有凸点的正极片及包含该正极片的锂离子电池。

背景技术

随着现代社会的发展，摄像机、笔记本电脑、便携式DVD和数码相机等移动设备有了越来越广泛的应用。锂离子电池作为一种具有高能量密度、高工作电压和长使用寿命的电源，在各种移动设备中的应用也越来越广泛。然而，随着这些移动设备的小型化和轻型化，这就对作为这些移动设备的供能元件的锂离子电池的能量密度提出了更高的要求。

锂离子电池一般包括具有卷绕结构的极片组，极片组由正极片、负极片和间隔于正极片和负极片之间的隔膜卷绕而成，将极片组装入电池壳体中并充入电解液，然后通过封装、陈化、化成和容量等工序制得锂离子电池。

通常，为了达到更高的能量密度，电池制造商一般会采用增大极片的压实密度的方法，但是具有卷绕结构的极片组的负极片在电池充放电的过程中本身就会发生膨胀，增大极片的压实密度则会导致更加严重的膨胀。而极片组由于卷绕张力的作用，间距很小，无法容纳这种膨胀，导致电池变形或超厚，以致超出移动设备为电池预留的空间而不能应用，而且循环性能和安全性能也会因为电池变形而变差。负极片的膨胀是一个复杂的物理和化学变化过程，其主要分为以下几个方面：一是负极片冷压后的应力释放过程会导致负极片的膨胀；二是充放电过程中，石墨体系的膨胀会导致负极片的膨胀。

有鉴于此，确有必要提供一种能够容纳负极片膨胀的锂离子电池正极片，以减小锂离子电池的变形，以及包含该正极片的锂离子电池。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种能够容纳负极片膨胀的锂离子电池正极片，以减小锂离子电池的变形。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种锂离子电池正极片，包括正极集流体和涂覆在所述正极集流体上的活性物质层，所述活性物质层上设有凸点，所述凸点的投影面积占活性物质层总面积的5％-50％。正极片上的凸点能够在正极片和负极片之间制造间隙，这些间隙能够容纳负极片的膨胀，从而防止电池的变形。若所述凸点的投影面积小于活性物质层总面积的5％，则因为凸点太少，使得正极片和负极片之间的间隙太少，对电池变形的改善作用便不明显；而若所述凸点的投影面积大于活性物质层总面积的50％，则会对电池的能量密度造成较大的影响。

作为本实用新型锂离子电池正极片的一种改进，所述凸点的投影面积占活性物质层总面积的10％-30％。

作为本实用新型锂离子电池正极片的一种改进，所述凸点的投影面积占活性物质层总面积的20％。

作为本实用新型锂离子电池正极片的一种改进，所述凸点为半圆形、圆形、正方形、长方形或梯形，这些凸点可以采用机械加工的方法，通过带有凸点的涂辊和背棍的作用在极片表面制造凸点。

作为本实用新型锂离子电池正极片的一种改进，所述凸点的间距为0.5-10mm，若凸点的间距太大，会导致能量密度的较大浪费，若凸点的间距太小，则容易在制造凸点的过程中对正极片造成损害。

作为本实用新型锂离子电池正极片的一种改进，所述凸点的高度为0.1-10mm。若凸点的高度太大，会导致能量密度的较大浪费，而若凸点的高度太小，则会导致正极片和负极片之间的间隙太少，不利于改善电池的变形。

作为本实用新型锂离子电池正极片的一种改进，所述凸点呈阵列分布在所述活性物质层上。呈阵列分布的凸点制造起来比较容易，而且能比较平均地改善电芯的变形。

相对于现有技术，本实用新型通过机械方法在正极片表面制造凸点的方式使得原本紧贴着的正极片和负极片间产生了间隙，石墨膨胀使得凸点压平，正好使产生的间隙容纳石墨的膨胀，这样整个电芯内部向外撑开的力就被抵消，因此可以改善电芯由于内部应力失衡而带来的超厚和变形问题，减少电池的变形不良率。

使电芯内部的应力达到平衡，从而可以改善电芯超厚和变形问题。

本实用新型的另一个目的在于提供一种锂离子电池，包括正极片、负极片、间隔于正极片和负极片之间的隔膜，以及电解液，所述正极片为上述段落所述的锂离子电池正极片。

相对于现有技术，本实用新型锂离子电池由于采用了具有凸点的正极片，使正极片和负极片之间存在间隙，以容纳负极片的膨胀，从而具有较小的变形，

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型及其有益技术效果进行详细说明，其中：

图1为本实用新型正极片的结构示意图；

图2为本实用新型锂离子电池的结构示意图。