[实用新型]防止拐角析锂的补锂负极片、卷绕电芯及锂离子电池

说明书

本实用新型属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种防止拐角析锂的补锂负极片、卷绕电芯及锂离子电池。该补锂负极片包括负极片和补锂涂层，所述补锂涂层包括平直区补锂涂层，或平直区补锂涂层和拐角区补锂涂层；所述拐角区补锂涂层的厚度小于平直区补锂涂层；所述拐角区补锂涂层包括凹面补锂涂层，或凹面补锂涂层和凸面补锂涂层；所述凸面补锂涂层的厚度不超过凹面补锂涂层。本实用新型补锂负极片能够在拐角处制造出间隙，给负极预留膨胀的空间，减小负极膨胀的应力，改善析锂，且拐角也更不容易析锂，同时，避免了拐角处负极凸面过量系数小于负极大面与凹面的问题。

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种防止拐角析锂的补锂负极片、卷绕电芯及锂离子电池。

背景技术

随着新能源汽车的飞速发展，锂离子电池作为重要的组成部件也被广泛的关注；目前汽车行业普遍要求锂离子电池可以同时兼顾高能量密度及长循环性能，为达到此性能目标，部分电池企业将研发的重心放在了补锂技术。目前，现有的补锂技术有正极极片中添加富锂氧化物、负极极片表面涂覆含金属锂粉的浆料(浆料补锂)或者将锂膜与负极极片压合为一个整体(压延补锂)。其中，负极浆料补锂与压延补锂效果较好，使用较多。

现有的卷芯结构主要还是以方形卷绕为主，拐角与大面的应力，以及负极过量系数存在差异，在长期循环中，拐角更易发生析锂。因此，方形卷绕电芯补锂时，应针对大面与拐角进行差异性的补锂。另外，拐角区负极凸面，即正极包负极时，正极的长度大于负极，导致负极凸面的过量系数小于负极大面，小于负极凹面。因此，长期循环中，负极凸面比其他位置也更容易析锂。而现有补锂技术均未考虑到这点。如申请号为2019107445960.9的实用新型专利提供了一种补锂极片及锂离子电池。该补锂极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极活性材料层；在负极活性材料层远离负极集流体的表面上呈阵列排布有若干补锂区；极片化成后，若干补锂区残留的补锂氧化层在负极活性材料层上的投影面积之和S1与负极活性材料层的面积S0的比值 S1/S0为30％～99％；该补锂极片通过阵列排布的补锂区有效改善极片散热性及浸润电解液的性能，同时增加了电芯拐角间隙，为极片膨胀预留空间，提高电池的使用安全和稳定性。申请号为2019112424229的实用新型专利公开了一种锂离子电池的补锂电极片、补锂隔膜及其制备方法，其中，补锂电极片包括集流体层、电极材料层和补锂层，所述电极材料层涂覆于集流体层上，所述补锂层涂覆于所述电极材料层上；补锂隔膜，包括补锂层和隔膜层，所述补锂层在所述隔膜层的表面；所述补锂层的厚度介于200nm至10μm之间，所述补锂层的成分包括金属锂和添加成分，所述添加成分包括：表面含有卤族元素官能团的无机材料，和/或，能够与液态金属锂或锂合金相亲的无机材料；所述补锂层中金属锂的质量含量占50wt.％-99wt.％；该补锂层的具有超薄可控的厚度，能够调节补锂的量，金属锂的含量高，具有更有效的补锂效率。上述方案均未能解决拐角析锂问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种防止拐角析锂的补锂负极片、卷绕电芯及锂离子电池，拐角的补锂层厚度与补锂量与大面存在差异，在不影响整体补锂效果的前提下，能够解决卷绕电芯循环中拐角易析锂的问题。

按照本实用新型的技术方案，所述防止拐角析锂的补锂负极片，包括负极片和补锂涂层，所述负极片包括平直区(大面)和拐角区，所述拐角区呈弧形，

所述补锂涂层包括平直区补锂涂层，或平直区补锂涂层和拐角区补锂涂层；所述平直区补锂涂层设置于负极片平直区的表面，所述拐角区补锂涂层设置于负极片拐角区的表面，拐角区补锂涂层的厚度小于平直区补锂涂层；

所述拐角区补锂涂层包括凹面(负极包正极面)补锂涂层，或凹面补锂涂层和凸面(正极包负极面)补锂涂层；所述凹面补锂涂层设置于负极片拐角区的内表面，所述凸面补锂涂层设置于负极片拐角区的外表面，凸面补锂涂层的厚度不超过凹面补锂涂层。

具体的，负极片包括负极集流体和附着在负极集流体表面的负极片活性材料；在一个实施例中，负极片活性材料为硅碳材料，包括质量比为96:2:2的硅碳、导电剂和粘结剂；