一種動力型鋰離子電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于動力型鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種能夠減小極片切割毛刺、規避毛刺帶來的風險的動力型鋰離子電池。
【背景技術】
[0002]公開號為CN101867069A的中國專利申請公開了一種具有散熱性能的動力型鋰離子電池，其通過在集流體的寬度方向上延伸設置多個延伸部，正、負極集流體上設置的各延伸部分別組合在一起，分別形成正、負極極耳。具有這種結構的鋰離子電池具有較低的內阻、較大的放電電壓平臺和放電電流，同時，該種結構可以降低電池的充放電溫度，改善電池的電化學性能，增大輸出功率，而且能夠提高電池的散熱性能。
[0003]但是，在切割正、負極集流體以形成延伸部的過程中，正、負極集流體的切割端面會產生毛刺。這是因為，用于切割集流體的切割設備、切割刀具存在裝配間隙，直接切割6~20微米厚的金屬集流體時，金屬集流體容易在切割設備、切割刀具的裝配間隙區產生變形，進而使得金屬集流體的切割邊緣產生毛刺。其中，大的毛刺會凸出于極片表面、并刺穿隔離膜，從而導致電池的正極極片與負極極片形成電接觸，造成電池內短路，引起電池自放電，電池電壓下降、容量降低、電池使用壽命降低；嚴重者，電池內短路后，毛刺區域導電流，引起電池局部發熱，使得電池存在燃燒、爆炸的隱患。
[0004]目前預防毛刺的方法主要從兩個方向著手進行:一是從根源上減小、減少毛刺，二是從應用上規避毛刺帶來的風險。通過優化極片切割設備、切割刀具，可以減小、減少毛刺，但技術開發難度大、周期長、成本高。而從應用上規避毛刺帶來的風險手段較多，如申請號為CN201220458456.9和CN201210470922.X的專利申請均采用在極片或隔離膜表層涂覆陶瓷絕緣層的方法來規避毛刺帶來的風險，這兩個專利申請提供的技術方案均可達到規避毛刺帶來的風險的目的，因為:一則陶瓷絕緣層硬度大，毛刺難以刺穿，二則毛刺接觸陶瓷絕緣層后電子不導通。但是，陶瓷絕緣層制漿工藝、涂覆工藝復雜，從而導致電池制造成本高。再如，申請號為CN200710027442.5和CN201020583670.8專利申請均介紹了用滾輪擠壓極片邊緣，避免毛刺帶來的風險的技術方案。但是因為毛刺來源于集流體，毛刺的根部與集流體是連接在一起的，滾輪只能臨時性的將超出電極極片表面的毛刺壓得與極片表面一樣平，滾壓后毛刺并未消失，而是仍然存在，在將電極極片和隔離膜裝配成電池的過程中，在震動的影響及毛刺自身重力的影響下，毛刺存在恢復成凸出極片表面的狀態的機會，因此這種方法規避毛刺帶來的風險的效果有限。
[0005]有鑒于此，確有必要提供一種能夠減小極片切割毛刺、規避毛刺帶來的風險的動力型鋰離子電池，其成本低，易于實現。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于:針對現有技術的不足，而提供一種能夠減小極片切割毛刺、規避毛刺帶來的風險的動力型鋰離子電池，其成本低，易于實現。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案:一種動力型鋰離子電池，包括殼體、置于所述殼體內的電芯和容納于所述殼體內的電解液；
[0008]所述電芯包括正極極片、負極極片和間隔設置于所述所述正極極片和所述負極極片之間的隔離膜；所述正極極片包括正極集流體和涂覆于所述正極集流體表面的正極活性物質層，所述負極極片包括負極集流體和涂覆于所述負極集流體表面的負極活性物質層；
[0009]所述正極集流體在其寬度方向上延伸設置有若干個第一延伸部，所述負極集流體在其寬度方向上延伸設置有若干個第二延伸部；當所述正極極片、所述負極極片和所述隔離膜卷繞形成電芯后，所述第一延伸部組合在一起，形成正極極耳，所述第二延伸部組合在一起，形成負極極耳；所述第一延伸部和所述正極集流體的交界區域預留有正極活性物質涂層，和/或所述第二延伸部和所述負極集流體的交界區域預留有負極活性物質涂層。
[0010]作為本實用新型動力型鋰離子電池的一種改進，所述第一延伸部上正極活性物質涂層的寬度為Imm ~30mm，所述第二延伸部上負極活性物質涂層的寬度為Imm ~30mm。
[0011]作為本實用新型動力型鋰離子電池的一種改進，所述第一延伸部上正極活性物質涂層的寬度為2_ ~8_，所述第二延伸部上負極活性物質涂層的寬度為2_ ~8_。
[0012]作為本實用新型動力型鋰離子電池的一種改進，所述第二延伸部和所述負極集流體的交界區域預留有負極活性物質涂層，所述第一延伸部和所述正極集流體的交界區域預留有絕緣層。正極集流體的交界區域預留有絕緣層，以免該區域的鋰離子富余，對應的負極區域產生析鋰。
[0013]作為本實用新型動力型鋰離子電池的一種改進，所述第一延伸部和所述第二延伸部的形狀均為梯形。
[0014]作為本實用新型動力型鋰離子電池的一種改進，所述第一延伸部和所述第二延伸部的形狀均為等腰梯形。
[0015]作為本實用新型動力型鋰離子電池的一種改進，所述第一延伸部和所述第二延伸部的底角的角度均為75°?90°，優選為80°?84°。
[0016]作為本實用新型動力型鋰離子電池的一種改進，所述第一延伸部和所述第二延伸部的底部均設置有圓形倒角，所述圓形倒角的半徑為0.5mm?20mm，優選為2mm?8mm。整個圓形倒角區域均預留有正極活性物質涂層(或負極活性物質涂層)，從而可減小、減少圓形倒角區域的毛刺，并規避集流體被切割后產生的毛刺帶來的風險。
[0017]作為本實用新型動力型鋰離子電池的一種改進，所述第一延伸部和所述第二延伸部的頂部均設置有圓形倒角，所述圓形倒角的半徑為0.5mm?20_，優選為2_?8_。頂部的圓形倒角可減少第一延伸部和第二延伸部的重量，改善第一延伸部和第二延伸部的角部翻折問題。
[0018]作為本實用新型動力型鋰離子電池的一種改進，所述正極極耳和所述負極極耳形成于電池的同一端或者分別形成于電池的兩端。
[0019]本實用新型的實現工藝包括以下步驟:
[0020]正極極片的制備:先在正極集流體上涂覆正極活性物質層，正極活性物質層的兩側預留有正極空白區域，且該正極空白區域沿著正極集流體的長度方向延伸，干燥后，輥壓，分條，形成厚度為60 μ m~200 μ m的正極活性物質層，再用包括切割刀具的切割設備切割正極活性物質層所在的區域，以形成多個第一延伸部，并且第一延伸部和正極集流體的交界區域預留有正極活性物質涂層。
[0021]負極極片的制備與正極極片的制備工藝類似，只是負極活性物質層的組成和負極集流體與正極極片不同而已。
[0022]相對于現有技術，由于正極活性物質層和負極活性物質層的厚度一般大于集流體的厚度，因此通過切割涂覆有正極活性物質層或負極活性物質層的正極集流體或負極集流體，可以減小金屬集流體因切割設備、切割刀具的裝配間隙區而產生的變形，進而可以減小極片切割毛刺。此外，由于正極活性物質層和負極活性物質層具備一定的厚度，切割時金屬集流體產生的毛刺一般難以超出于正極活性物質層和負極活性物質層的表面，從而規避了毛刺帶來的風險，即規避了毛刺刺穿隔離膜而產生的電池內短路的風險。此外，本實用新型結構簡單，易于實現，成本低。
[0023]綜上所述，本實用新型能夠減小毛刺、規避毛刺帶來的風險，進而提高電池的電性能與安全性能。而且位于第一延伸部和正極集流體的交界區域的正極活性物質涂層和位于第二延伸部和負極集流體的交界區域的負極活性物質涂層可以增加活性物質的含量，提高電池的能量密度。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型實施例1和3的結構示意圖。
[0025]圖2為本實用新型實施例1中正極極片的結構示意圖。
[0026]圖3為本實用新型實施例1中第一延伸部的結構示意圖。
[0027]圖4為本實用新型實施例1中負極極片的結構示意圖。
[0028]圖5為本實用新型實施例1中第二延伸部的結構示意圖。
[0029]圖6為本實用新型實施例1中未切割前的正極極片的結構示意圖。
[0030]圖7為本實用新型實施例1中未切割前的負極極片的結構示意圖。
[0031]圖8為本實用新型實施例1中第一延伸部的剖視結構示意圖。
[0032]圖9為本實用新型實施例2和4的結構示意圖。
[0033]圖10為本實用新型實施例2的第一延伸部和第二延伸部的結構示意圖。
[0034]圖11為本實用新型實施例3的第一延伸部和第二延伸部的結構示意圖。
[0035]圖12為本實用新型實施例4的第一延伸部和第二延伸部的結構示意圖。
[0036]圖13為本實用新型實施例5中正極極片的結構示意圖。
[0037]其中，附圖標記說明如下:
[0038]1-殼體；2-電芯；21_正極極片；211_正極集流體，212-正極活性物質層，213-第一延伸部，214-正極活性物質涂層，215-正極空白區域；216-絕緣層，22-負極極片，221-負極集流體，222-負極活性物質層，223-第二延伸部，224-負極活性物質涂層，225-負極空白區域；3_圓形倒角；4_毛刺。
【具體實施方式】
[0039]下面參照說明書附圖對本實用新型及其有益效果做進一步詳細的說明，但本實用新型的【具體實施方式】并不限于此。
[0040]實施例1，如圖1所示，本實用新型提供的一種動力型鋰離子電池，包括殼體1、置于殼體I內的電芯2和容納于殼體I內的電解液。
[0041]如圖2至圖5所示，電芯2包括正極極片21、負極極片22和間隔設置于正極極片21和負極極片22之間的隔離膜(圖未示)。
[0042]正極極片21包括正極集流體211和涂覆于正極集流體211表面的正極活性物質層212，負極極片22包括負極集流體221和涂覆于負極集流體221表面的負極活性物質層222 ；
[0043]正極集流體211在其寬度方向上延伸設置有若干個第一延伸部213，負極集流體221在其寬度方向上延伸設置有若干個第二延伸部223 ；
[0044]當正極極片21、負極極片22和隔離膜卷繞形成電芯后，第一延伸部213組合在一起，