卷芯及电池的制作方法
本技术涉及电池领域,尤其涉及一种卷芯及电池。
背景技术:
1、在锂离子电池中,在循环过程中由于极耳周围电流密度大,导致极耳槽周围的活性材料层常出现不可避免的析锂问题,而且这种析锂程度会随循环周数增加累积,恶化循环性能和安全性能。
2、因此,相关技术中的卷芯存在邻近极耳槽的活性材料层容易出现析锂的问题。
技术实现思路
1、本实用新型实施例提供一种卷芯,以解决相关技术中的卷芯存在邻近极耳的活性材料层容易出现析锂的问题。
2、本实用新型实施例的卷芯包括正极片、负极片和隔膜,所述正极片、负极片和隔膜层叠并沿卷绕方向卷绕形成所述卷芯;
3、所述负极片包括负极集流体以及设于所述负极集流体两侧的负极活性材料层,所述负极片上设有负极耳槽;
4、所述负极活性材料层上邻近所述负极耳槽设有第一刻蚀区,所述第一刻蚀区内设有第一刻蚀槽。
5、能够理解的是,负极活性材料层是通过将负极活性浆料涂布于负极集流体上后,经过辊压形成,这种加工方式会使得负极活性材料层远离负极集流体的部分的压实密度较大,而负极活性材料层靠近负极集流的部分的压实密度较小,也即负极活性材料层的压实密度沿靠近负极集流体的方向逐渐减小的。
6、在卷芯的使用过程中,由于压实密度较大的部分位于负极活性材料层远离负极集流体的表层,压实密度较大的部分会阻碍锂离子嵌入负极活性材料层中,降低锂离子嵌入负极活性材料层的速率,加上邻近极耳的负极活性材料层的电流密度较高,对锂离子的嵌入速率要求也高,进而导致邻近极耳的负极活性材料层无法满足锂离子的嵌入需要,锂离子容易在负极活性材料层邻近极耳的位置堵塞,容易导致邻近极耳的负极活性材料层出现析锂的问题, 影响本实用新型实施例的安全性。
7、由此,本实用新型实施例的卷芯通过负极活性材料层上邻近负极耳槽设有第一刻蚀区,第一刻蚀区内设有第一刻蚀槽,第一刻蚀槽能够在邻近极耳的负极活性材料层上形成沟槽结构,一方面,这种沟槽结构能够使得压实密度较低的负极活性材料层直接与外部连通,使得锂离子能够避开压实密度较高的负极活性材料层,直接嵌入于压实密度较低的负极活性材料层内,提高锂离子的嵌入速率,避免锂离子在负极活性材料层上堆积,进而避免邻近极耳的负极活性材料层出现析锂的问题;另一方面,这种沟槽结构能够扩大邻近极耳的负极活性材料层的嵌入面积,即能够扩大供锂离子嵌入的面积,满足锂离子的嵌入需求,能够进一步地避免邻近极耳的负极活性材料层出现析锂的问题。
8、因此,本实用新型实施例的卷芯的活性材料层在邻近极耳的位置不易出现析锂的问题。
9、在一些实施例中,所述正极片包括正极集流体以及设于所述正极集流体两侧的正极活性材料层;
10、所述正极活性材料层上对应所述第一刻蚀区设有第一胶纸,所述第一胶纸在所述负极片上的投影覆盖所述负极耳槽,所述第一刻蚀区的边缘超出其所述对应的所述第一胶纸的边缘。
11、在一些实施例中,所述第一刻蚀区具有在所述负极片的长度方向上相对设置的第一刻蚀边缘和第二刻蚀边缘,所述第一刻蚀区还具有在所述负极片宽度方向上相对设置的第三刻蚀边缘和第四刻蚀边缘,所述负极活性材料层具有在所述负极片宽度方向上相对设置的第一侧缘和第二侧缘;所述第一侧缘与所述第三刻蚀边缘重合,所述第二侧缘与所述第四刻蚀边缘间隔设置;
12、在所述负极片的长度方向上,第一刻蚀边缘与所述第一胶纸之间的距离为3~6mm;
13、在所述负极片的长度方向上,第二刻蚀边缘与所述第一胶纸之间的距离为3~6mm;
14、在所述负极片的长度方向上,第四刻蚀边缘与所述第一胶纸之间的距离为3~6mm。
15、在一些实施例中,所述负极活性材料层上设有第二胶纸,所述第二胶纸覆盖所述负极耳槽,且所述第二胶纸覆盖部分所述第一刻蚀区;
16、所述第一胶纸的边缘超出其所对应的所述第二胶纸的边缘,且所述第一胶纸的边缘与其所对应的所述第二胶纸的边缘之间的距离为3-6mm。
17、在一些实施例中,所述第一刻蚀槽的深度为所述负极活性材料层厚度的15%~30%;所述第一刻蚀槽的宽度为80~110μm。
18、在一些实施例中,所述第一刻蚀槽为多个,所述第一刻蚀槽沿所述负极片的长度方向延伸设置;多个所述第一刻蚀槽在所述负极片的宽度方向上间隔设置。
19、在一些实施例中,所述第一刻蚀槽为多个,所述第一刻蚀槽沿所述负极片的宽度方向延伸设置;多个所述第一刻蚀槽在所述负极片的长度方向上间隔设置。
20、在一些实施例中,所述正极片上设有正极耳槽;
21、所述负极活性材料层上对应所述正极耳槽设有第二刻蚀区,所述第二刻蚀区内设有第二刻蚀槽。
22、在一些实施例中,所述正极活性材料层上设有第三胶纸,所述第三胶纸覆盖所述正极耳槽,所述负极活性材料层对应所述第三胶纸的位置设有第二刻蚀区,所述第二刻蚀区的边缘超出其对应的所述第三胶纸的边缘。
23、在一些实施例中,所述第二刻蚀区具有在所述负极片的长度方向上相对设置的第五刻蚀边缘和第六刻蚀边缘,所述第二刻蚀区还具有在所述负极片宽度方向上相对设置的第七刻蚀边缘和第八刻蚀边缘,所述第一侧缘与所述第七刻蚀边缘重合,所述第二侧缘与所述第八刻蚀边缘间隔设置;
24、在所述负极片的长度方向上,第五刻蚀边缘与所述第三胶纸之间的距离为3~6mm;
25、在所述负极片的长度方向上,第六刻蚀边缘(802)与所述第三胶纸之间的距离为3~6mm;
26、在所述负极片的长度方向上,第八刻蚀边缘与所述第三胶纸之间的距离为3~6mm。
27、保证正极耳对面的负极片活性层有足够大的动力学提升区域,避免因极耳区域电流密度集中造成的局部析锂问题。
28、在一些实施例中,所述第二刻蚀槽的深度为负极活性材料层厚度的15%~30%;所述第二刻蚀槽的宽度为80~110μm。
29、在一些实施例中,所述第二刻蚀槽沿所述负极片的长度方向延伸设置;所述第二刻蚀槽为多个,多个所述第二刻蚀槽在所述负极片的宽度方向上间隔设置。
30、在一些实施例中,所述第二刻蚀槽沿所述负极片的宽度方向延伸设置;所述第二刻蚀槽为多个,多个所述第二刻蚀槽在所述负极片的长度方向上间隔设置。
31、本实用新型还提供了一种电池。
32、本实用新型实施例的电池包括上述实施例所述的卷芯。
1.一种卷芯,其特征在于,包括正极片(1)、负极片(2)和隔膜(3),所述正极片(1)、负极片(2)和隔膜(3)层叠并沿卷绕方向卷绕形成所述卷芯;
2.根据权利要求1所述的卷芯,其特征在于,所述正极片(1)包括正极集流体(101)以及设于所述正极集流体(101)两侧的正极活性材料层(102);
3.根据权利要求2所述的卷芯,其特征在于,所述第一刻蚀区(6)具有在所述负极片(2)的长度方向上相对设置的第一刻蚀边缘(601)和第二刻蚀边缘(602),所述第一刻蚀区(6)还具有在所述负极片(2)宽度方向上相对设置的第三刻蚀边缘(603)和第四刻蚀边缘(604),所述负极活性材料层(202)具有在所述负极片(2)宽度方向上相对设置的第一侧缘(2021)和第二侧缘(2022);所述第一侧缘(2021)与所述第三刻蚀边缘(603)重合,所述第二侧缘(2022)与所述第四刻蚀边缘(604)间隔设置;
4.根据权利要求2所述的卷芯,其特征在于,所述负极活性材料层(202)上设有第二胶纸(4),所述第二胶纸(4)覆盖所述负极耳槽(203),且所述第二胶纸(4)覆盖部分所述第一刻蚀区(6);
5.根据权利要求1-4任一项所述的卷芯,其特征在于,所述第一刻蚀槽(7)的深度为所述负极活性材料层(202)厚度的15%~30%;所述第一刻蚀槽(7)的宽度为80~110μm。
6.根据权利要求1-4任一项所述的卷芯,其特征在于,所述第一刻蚀槽(7)为多个;
7.根据权利要求3所述的卷芯,其特征在于,所述正极片(1)上设有正极耳槽(103);
8.根据权利要求7所述的卷芯,其特征在于,所述正极活性材料层(102)上设有第三胶纸(5),所述第三胶纸(5)覆盖所述正极耳槽(103),所述负极活性材料层(202)对应所述第三胶纸(5)的位置设有第二刻蚀区(8),所述第二刻蚀区(8)的边缘超出其对应的所述第三胶纸(5)的边缘。
9.根据权利要求8所述的卷芯,其特征在于,所述第二刻蚀区(8)具有在所述负极片(2)的长度方向上相对设置的第五刻蚀边缘(801)和第六刻蚀边缘(802),所述第二刻蚀区(8)还具有在所述负极片(2)宽度方向上相对设置的第七刻蚀边缘(803)和第八刻蚀边缘(804),所述第一侧缘(2021)与所述第七刻蚀边缘(803)重合,所述第二侧缘(2022)与所述第八刻蚀边缘(804)间隔设置;
10.根据权利要求7-9任一项所述的卷芯,其特征在于,所述第二刻蚀槽(9)的深度为负极活性材料层(202)厚度的15%~30%;所述第二刻蚀槽(9)的宽度为80~110μm。
11.根据权利要求7-9任一项所述的卷芯,其特征在于,所述第二刻蚀槽(9)为多个;
12.一种电池,其特征在于,包括如权利要求1-11任一项所述的卷芯(100)。
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