[实用新型]一种负极片以及无隔膜电芯

说明书

本实用新型涉及一种负极片以及无隔膜电芯，所述负极片包括负极片集流体以及依次设置于负极片集流体两侧的负极材料层、绝缘陶瓷层以及涂胶层；所述无隔膜电芯包括依次层叠设置的正极片与负极片。所述正极片包括正极片集流体以及设置于正极片集流体两侧的正极材料层。本实用新型通过负极片两侧设置绝缘陶瓷层以及涂胶层，能够省略常规隔膜层的设置，不仅降低了电芯的空间，提高了体积能量密度；还能够达到正负极绝缘的效果，并能不影响锂离子的传输，保证正负极的良好粘结，从而使电芯能够安全使用。

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，涉及一种极片结构，尤其涉及一种负极片以及无隔膜电芯。

背景技术

智能电话、笔记本电脑、平板电脑以及便携式游戏机等便携式设备的轻量化和高性能化的发展趋势，驱动着电源的二次电池的需求日益增加。目前最常使用的是具有高工作电压和高单位重量能量密度的锂二次电池。锂二次电池也已被用作电动车、混动电动车的电源和可再生能源存储中。

锂二次电池设计过程主要涉及将可进行充电和放电的具有正极/隔膜/负极结构的电极组件安装在电池外壳中。首先将包含电极活性材料的浆料涂布至金属集电体的一个表面或两个表面制成正极和负极，将该浆料干燥，并辊压涂布得到涂覆有干燥浆料的正极电极和/或负极电极。其次将正负极，隔膜材料通过卷绕或层叠的方式得到极片聚集体。最后将极片聚集体安装在电池外壳中封装得到成品电芯。

隔膜是影响二次电池的性能和寿命的最重要因素之一。优质隔膜设计必须使正极和负极彼此电隔离，并表现出良好的离子渗透性和机械强度，以使电解质溶液可以平稳地通过隔膜。随着高能量锂二次电池的需求以及应用市场进一步扩大，还需要确保隔膜在高温下使用具有安全性。

目前常用的聚烯烃隔膜基材凭借着较低的成本、良好的机械性能、优异的化学稳定性和电化学稳定性等优点被广泛应用于锂电池隔膜中。但是聚烯烃基隔膜延展性不佳，容易导致电芯在机械滥用时被刺破，在隔膜破损的位置正负极之间形成短路点，进而造成电芯热失控失效，带来安全隐患。

CN 209249600U公开了一种无隔膜锂电池，包括电芯，该电芯上缠绕由正极和负极，所述负极为铜箔，所述铜箔的表面涂覆有一层石墨涂层，所述石墨涂层的表面涂覆有一层PVDF胶层；好包括锂电池防护组件；所述无隔膜锂电池将隔膜直接与负极结合在一起，使隔膜依托在负极材料上，降低了隔膜本身的张力，减少了薄膜的厚度，提升了电芯的体积能量密度。但是，所述正极和负极的设置方式为卷绕，该设置方式本身就需要较大的空间，不利于降低电芯的厚度。

CN 106505255A公开了一种无隔膜锂离子电芯的制作工艺，所述制作工艺包括：将陶瓷粉体浆料涂覆于正极片和/或负极片的表面，然后将正负极装配成电芯。具体为：将陶瓷粉与粘合剂混合并分散于溶剂中，调制成陶瓷粉体的膏状胶料；将膏状酱料均匀涂覆于已经制作好的正极片/负极片的表面，得到涂覆有陶瓷层的正极片/负极片；装配正极片与负极片，得到电芯。所述无隔膜锂离子电芯的制作工艺虽然能够得到无隔膜的锂离子电芯，但正极片与负极片的结合能力较弱，影响电芯的正常使用。

CN 205846133U公开了一种无隔膜的锂离子电池，包括正极、负极以及电极液，所述正极与负极交错叠层；所述负极包括负极集流体、涂覆于负极集流体表面的负极材料层；所述正极包括正极集流体、涂覆于所述正极集流体表面的正极材料层；所述正极和负极中至少其一的表面设有复合凝胶固化膜。所述无隔膜的锂离子电池通过复合凝胶固化膜的设置提高了电芯内部的空间利用率，但复合凝胶固化膜的设置同样影响着负极的透气率，且与负极以及正极的结合强度不佳。

对此，需要提供一种兼具透气度以及结合力的一种负极片及其制备方法、以及无隔膜电芯。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种负极片以及无隔膜电芯，所述负极片用于无隔膜电芯时，能够降低电芯的空间，提高电芯的体积能量密度；还能够达到正负极绝缘的效果，并能不影响锂离子的传输，保证正负极的良好粘结，从而使电芯能够安全使用。