[发明专利]具备内嵌式极耳的胶黏结构电芯及其制备方法与锂电池

说明书

本发明公开了一种具备内嵌式极耳的胶黏结构电芯及其制备方法与锂电池，属于锂电池技术领域。该电芯包括正极极片、负极极片和位于正极极片与负极极片之间的隔离膜，还包括位于每个正极极片上的正极极耳和每个负极极片上的负极极耳，正极极耳的末端边沿、负极极耳的末端边沿均与极片末端边沿保持在同一水平面；正极极耳中一个极耳连接第一镍片，负极极耳中一个极耳连接第二镍片，第一镍片和第二镍片伸出极片边沿用于引出极耳。该电芯不仅能有效提高电池的质量能量密度，而且还能有效避免正负极片发生错位、松动，增强了极片间接触，有利于提高电池的稳定性和安全性。

技术领域

本发明涉及一种叠片式电芯，属于锂电池技术领域，具体地涉及一种具备内嵌式极耳的胶黏结构电芯及其制备方法与锂电池。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、平均开路电压高和循环寿命长等特点，已广泛应用于移动电源、便携式电器以及新能源汽车领域。锂离子电池主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜以及其他辅材构成，正、负极材料的比容量直接决定了电池的能量密度。

现有的锂离子电池大多由正负极极片以及隔膜卷绕或者堆叠制得，正极极片和负极极片间间隔有绝缘隔膜或绝缘涂胶层，极片上涂布有活性物质层，焊接有极耳。卷绕式电池由于结构的原因，电池的质量能量密度相对较低，叠片式电池由于极片堆叠后极易发生错位，稳定性差，常常造成短路，从而引发更严重的事故，一定程度上限制了电池功率的提高。因此有必要提供一种能量密度高、并且能避免电极片松动、错位的，能提高稳定性和安全性的锂离子叠片电池。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种具备内嵌式极耳的胶黏结构电芯及其制备方法与锂电池，该电芯不仅能有效提高锂电池的质量能量密度，而且还能有效避免正负极片发生错位、松动，增强了极片间接触，有利于提高锂电池的稳定性和安全性。

为实现上述目的，本发明公开了一种具备内嵌式极耳的胶黏结构电芯，它包括正极极片、负极极片和位于所述正极极片与负极极片之间的隔离膜，还包括位于每个所述正极极片上的正极极耳和每个负极极片上的负极极耳，所述正极极耳的末端边沿、负极极耳的末端边沿均与极片末端边沿保持在同一水平面；所述正极极耳中一个极耳连接第一镍片，所述负极极耳中一个极耳连接第二镍片，所述第一镍片和第二镍片伸出极片末端边沿并向外延伸，用于引出极耳。本发明将正极极耳和负极极耳设置在极片内部，通过镍片将极耳引出导电，与现有技术伸出式的极耳相比，在具备相同外形尺寸的前提下，本发明具备内嵌式极耳的电芯拥有更大的质量能量密度，有利于提高锂电池的功率。

优选的，所述第一镍片和第二镍片均通过金属导电胶粘结极耳。

优选的，所述金属导电胶为环氧树脂与少量金属镍的混合物，该金属导电胶在垂直涂膜方向具有导电性，但是在涂膜方向却具有电绝缘性，常温状态没有黏性，加热到90℃会具有黏性，相比现有技术中的极耳焊接方式，本申请的粘结方式不会产生金属粉尘，有利于减小锂电池自放电率，增加锂电池的循环次数，提升锂电池性能的一致性，减少锂电池的安全隐患。

进一步地，所述电芯还包括沿正负极耳长度方向两侧设置的涂胶层。

进一步地，所述涂胶层的长度、厚度分别与电芯相同，所述涂胶层的宽度为0.5～1mm。

进一步地，所述涂胶层的材质为丙烯酸酯，该材质具有优良的抗氧化、耐电解液腐蚀的性能，优越的高低温性能，环保，低应力，抗震性能好，低的压缩永久变形性，优异的耐候性，低表面张力，优异的湿润性能，环境友好，不易燃，几乎未有害物放出。

该涂胶层实现了正极极片、隔离膜与负极极片的定位，可有效改善电池极片错位松动问题，增加锂电池硬度，提高锂电池的抗振能力，降低短路几率，进一步的提高了锂电池的安全性和可靠性。

进一步地，每个所述正极极片上还设有与正极极耳并列分布的第一缺口，所述第一缺口与负极极耳具备相同形状。所述第一缺口作为负极极耳的避空区，能有效防止负极极耳与正极片接触，解决电池短路问题。