[实用新型]锂离子电池极片及包含该极片的锂离子电池

说明书

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池极片及包含该极片的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池充放电引起的阳极膨胀积累到一定程度后会产生电芯外观变形，在裸电芯内部形成空隙，导致电解液量不足，从而诱发电池的电化学性能的连锁性恶化，缩短锂离子电池的使用寿命。

为了抑制阳极膨胀，可以采用粘结力较强的粘结剂以束缚石墨颗粒在嵌锂后的体积膨胀；或者通过在极片或隔离膜的表面涂覆具有粘接作用的涂层，将阳极极片和隔离膜牢固地粘接在一起，以增强其抵抗变形的能力。此外，还有通过采用高强度的刚性外壳来限制阳极膨胀的方法。

上述方法虽然可以从一定程度上缓解阳极膨胀引起的不利影响，但是其关注点为阳极极片，对于锂离子电池卷绕结构的另一重要组成部分阴极极片没有考虑；另外，使用高粘结性粘接剂易导致极片变脆，不利于后续的卷绕工艺；在隔离膜表面增加具有粘接作用的涂层则导致成本增加。

现有技术中的极片（包括阴极极片和阳极极片）的断面结构示意图如图1所示，其包括集流体10和涂覆在集流体10表面的活性物质层20，其中，活性物质层20的表面是平整光滑的，将阴极极片、隔离膜和阳极极片卷绕成裸电芯并组装成电池时，阳极极片容易发生膨胀，而与其相对的阴极极片又无法对其进行限制，最终导致整个裸电芯的膨胀。

有鉴于此，确有必要提供一种锂离子电池极片及包含该极片的锂离子电池，该极片是基于锂离子电池裸电芯的卷绕结构的特点而设计的具有突起部和凹陷部的极片，这种结构的极片能够抑制阳极膨胀导致的电芯变形及电化学性能劣化，提高电池的循环寿命。

发明内容

本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种锂离子电池极片，该极片是基于锂离子电池裸电芯的卷绕结构的特点而设计的具有突起部和凹陷部的极片，这种结构的极片能够抑制阳极膨胀导致的电芯变形及电化学性能劣化，提高电池的循环寿命。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种锂离子电池极片，所述极片包括集流体和设置在所述集流体表面的活性物质层，所述活性物质层上设置有若干个凸起部和凹陷部。

作为本实用新型锂离子电池极片的一种改进，所述凸起部和所述凹陷部间隔地分布于所述活性物质层。

作为本实用新型锂离子电池极片的一种改进，所述凸起部和所述凹陷部沿所述活性物质层的宽度方向间隔分布。

作为本实用新型锂离子电池极片的一种改进，相邻两个所述凸起部之间的距离与相邻两个所述凹陷部之间的距离相等。

作为本实用新型锂离子电池极片的一种改进，所述凸起部的高度和所述凹陷部的深度均为所述活性物质层的厚度的1/20~1/50。凸起部的高度和凹陷部的深度（或称之为起伏幅度）太小则不容易在阴极极片和阳极极片之间形成较为紧密的“互锁”结构，无法实现调控阳极极片膨胀所产生的应力的作用；起伏幅度太大则容易形成压实密度过大的区域，导致极片表面层的压实密度差异过大，容易在大电流充充电及低温充电时产生阳极析锂问题，影响电池的安全性能。

作为本实用新型锂离子电池极片的一种改进，所述凸起部的高度和所述凹陷部的深度均为所述活性物质层的厚度的1/20~1/30，这是优选的范围。

作为本实用新型锂离子电池极片的一种改进，所述凸起部的长度和所述凹陷部的长度均为所述活性物质层的宽度的1/5~1/15。凸起部和凹陷部的长度太小，则不利于卷绕时的工序控制，凸起部和凹陷部的长度太长则不利于形成紧密配合的“互锁”结构。

作为本实用新型锂离子电池极片的一种改进，所述凸起部的长度和所述凹陷部的长度均为所述活性物质层的宽度的1/10，这是优选的范围。

作为本实用新型锂离子电池极片的一种改进，所述凸起部和所述凹陷部的横截面的形状均为圆形、椭圆形、长方形或菱形。