专利名称：二次电池的正极片及二次电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种结构简单、可提高电池循环性能的二次电池的正极片，及使用这种正极片的非水电解液二次电池。
背景技术：
二次电池又被称为可充电电池，被广泛的应用作民用等电子设备的电源。
作为新型二次电池的代表，非水电解液二次电池特别是锂离子二次电池，由于在高电压下还具有高能量密度且储存等稳定性高，迎合了现代电子产品发展的要求，这种新的电池技术具有高能量密度、高电压、高循环寿命、无记忆效应、充电速度快等特点。目前广泛应用于3C产品，也即个人电脑、移动电话和诸如便携式无线电子设备中。其上述高循环性能优点还使得锂离子二次电池被广泛应用于应急灯等领域。
目前，通用的锂离子二次电池的正极片是将正极活性物质均匀的涂覆在金属铝箔的表面，经过滚压，点焊极耳，再和隔膜、负极片层叠在一起，并卷绕成电极芯后与电解液一起封装在电池壳中。伴随着锂离子在正负极之间的电解液中来回迁移运动，实现了锂离子电池的充放电循环使用。但是，随着充放电次数的增加，正负极片膨胀增厚，极片与极片的间隙相应地减少，使得极片表面距边缘较远的位置难以吸收到电解液，导致间隙内的电解液不充盈，影响了正负极之间锂离子在电解液中的迁移运动，造成电池循环性能的下降。另外，随着充放电次数增加，电解液的损耗，也是造成电池循环性能的下降的重要原因。
实用新型内容本实用新型的目的在于，针对上述现有技术存在的缺陷提供一种结构简单、可提高电池循环性能的二次电池的正极片。
本实用新型的另一个目的在于提供一种使用上述正极片的二次电池。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的本实用新型的一种二次电池的正极片，它包括，集电体和涂覆在集电体上的正极活性物质，在所述的集电体表面留有未涂覆正极活性物质的贮液槽。
其中所述的贮液槽与所述的涂覆在集电体上的正极活性物质的正投影面积之比可以进一步为0.5～10％。
所述的贮液槽还可以为跟正极片边缘成一定角度的长条形区域。
其中所述的长条形区域数量还可以进一步为1～5条/单面，每条的宽度为5～0.1mm。
本实用新型的一种二次电池，包括正极片、负极片以及置于所述正极片和负极片之间的隔膜和电解液，其中，所述的正极片包括集电体和涂覆在集电体上的正极活性物质，在所述的集电体表面留有未涂覆正极活性物质的贮液槽。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于，本实用新型通过在正极集电体表面留有未涂覆正极活性物质的贮液槽，一方面可以贮存更多的电解液，另一方面可以克服由于极片与极片及隔膜之间紧密贴合，极片表面距边缘较远的间隙位置较难充分吸收到电解液的缺陷，从而当随着充放电次数的增加，虽然正负极片逐渐膨胀增厚，但极片表面距边缘较远的位置仍然能够很容易的从这些管道中吸收到电解液，保持极片间隙内的电解液充盈，从而良好的抑止了电池循环性能的显著下降。
结合附图并通过以下详细说明，本实用新型的特征和优点将会更加显而易见。
图1是现有技术的锂离子二次电池正极片的示意图。
图2是本实用新型锂离子二次电池正极片的一种实施方式的示意图。
图3是图2所示正极片的立体示意图。
图4是本实用新型锂离子二次电池正极片的另一种实施方式的示意图。
图5是本实用新型锂离子二次电池正极片的再一种实施方式的示意图。
图6为本实用新型锂离子二次电池的局部剖面示意图。
图7为实施例与比较例所制电池的循环寿命的测试比较图。
图中正极片1负极片2隔膜3电极芯体4电池壳5电池盖6引出端子7引出端子8集电体9正极活性物质涂覆层10未涂覆正极活性物质的贮液槽1具体实施方式图1所示为目前公知的锂离子二次电池正极片示意图。在图1中，正极活性物质涂覆在集电体表面，没有留有未涂覆正极活性物质的空白区域作为贮液槽。这样的正极片与负极片和隔膜一起卷绕成电极芯体，与电解液一起封装于电池壳内。随着循环次数的增加，电解液损耗，电池极片膨胀增厚，使得极片表面距边缘较远的位置难以吸收到电解液，造成电池循环性能的下降。
在本实用新型中，为了克服由电池极片膨胀及电解液损耗造成的电池循环性能的显著下降等缺陷，如图2至图5所示，一种锂离子二次电池的正极片，包括集电体9和涂覆在集电体9两面上的正极活性物质10，集电体9表面留有未涂覆正极活性物质的贮液槽11。作为用于正极的集电体，本实用新型实例中采用的是铝箔。涂覆在集电体9上的正极活性物质10采用由能镶嵌和脱嵌锂离子的含锂氧化物组成，本实用新型实例中采用的是钴酸锂LiCoO2。由正极活性物质组成的浆料涂覆集电体9时，可以通过不涂覆预留的区域得到贮液槽11，也可以通过先将正极活性物质10涂覆在整个集电体9，再将部分区域的活性物质刮掉，露出相应区域的集电体表面而得到贮液槽11，本实用新型实例中是采用后一种方法，涂覆方法采用拉浆的形式进行涂覆。可以在集电体10的单面留有贮液槽11，也可以在集电体10双面都留有贮液槽11。
如图2至图5所示，所述的贮液槽11与涂覆在集电体上9的正极活性物质10的正投影面积之比以0.5～10％为佳。因为当贮液槽11与涂覆在集电体上9的正极活性物质10的正投影面积之比小于0.5％时，贮液槽起不到明显的贮液或导液作用，而当比例大于10％时，会不必要的浪费正极活性材料，从而影响电池的容量。贮液槽11还可以为跟正极片边缘成一定角度的长条形区域，所述的斜边方向不是唯一的，可以如图2是沿正极活性物质涂覆层的对角线方向延伸，也可以如图4、图5是沿其他方向延伸。长条形贮液槽11的数量可以为1～5条/单面，每条的宽度为5～0.1mm。容易理解，当长条形贮液槽11的数量过多，宽度过大时，就会造成正极活性物质的浪费，从而降低锂离子二次电池的容量性能；当长条形贮液槽11的数量过少、宽度过小时，则贮液槽11发挥不到贮液或导液的作用。所以长条形贮液槽11的数量以1～5条/单面，宽度5～0.1mm为佳，又以2～3条/单面，宽度2～1mm为最优。应当理解，本实用新型的长条形贮液槽11并不局限于直边长条的形状，还可以包括曲边或锯齿边等长条形状，只要能发挥出贮液或导液作用的形状都可以使用。
本实用新型的负极片是根据公知技术，由能镶嵌和脱嵌锂离子的碳材料、粘合剂和溶剂混合成的负极浆料涂布在负极集电体上而成。本实用新型中采用的隔膜没有特别的限制，可以是现有技术中常规采用的聚乙烯、聚丙烯复合材料。本实用新型中采用的电解液没有特别的限制，可以是现有技术中锂离子电池常规采用的电解液。
图6示出了根据本实用新型实施方案制备的正极片1按卷绕方式装配成的锂离子二次电池。包括正极片1、负极片2、隔膜3构成的电极芯体4及电解液共同收纳于电池壳5内，由电池盖6密封，正极片1带有一个引出端子7与电池盖6连接，负极片2带有一个引出端子8与电池壳5连接，以进行电流的输出。但是，应当理解，可以使用本发明实施方案的正极片1构成其他锂电池。
当本实用新型的锂离子二次电池在使用时，上述贮液槽11的存在可以使电解液迅速的补充到正、负极片的间隙中去，有效的抑止电池循环性能的显著下降。
下面结合实例对本实用新型作进一步的说明。
实施例根据公知技术，把钴酸锂LiCoO2、导电剂、粘合剂和溶剂搅拌混合成的正极浆料以拉浆形式涂覆在铝箔上，烘干溶剂后裁成610×55mm尺寸的极片。然后如图4所示，用刮刀沿着正极活性物质涂覆层的斜边方向，分别在极片的两面各刮三条宽2mm的贮液槽，得到本实用新型的锂离子二次电池正极片。
根据公知技术，把天然石墨、粘合剂和溶剂搅拌混合均匀，制得负极浆料。将制得的负极浆料采用拉浆的方式均匀涂布在铜箔上，烘干、压片，裁成660×57mm尺寸的锂离子二次电池负极片。
将焊接有引出端子的正极片，隔膜和焊接有引出端子的负极片依次叠层并卷绕，纳入f18×67mm圆柱形壳体中，封上电池盖、注入电解液，然后按照常规方式陈化、封口，由此完成了如图6所示的圆柱形锂离子二次电池的制备。
比较例除了不在正极片上刮制出贮液槽外，其极片、电池的制作方法与实施例1相同。
测试将上述的实施例与比较例所制得的电池进行循环寿命的测试测试设备广州擎天实业有限公司广州电器科学研究所制造的BS-9300二次电池性能检测装置。
测试方法工步1恒压充电。恒压充电条件恒压充电截止时间150min，恒压充电限制电流1050mA，恒压充电截止电流42mA，恒压充电恒定电压4.2V，恒压充电下限电压2.5V；工步2搁置。搁置条件搁置时间5min；工步3恒流放电。恒流放电条件恒流放电截止时间150min，恒流放电恒定电流1050mA，恒流放电下限电压3.0V；工步4搁置。搁置条件搁置时间5min；工步5循环。循环条件本循环起始工步1，本循环结束工步4，循环结束条件循环次数200。
记录每个循环时工步3的放电容量，将实施例和比较例的测试数据绘制成曲线，其结果见图7。
从图7中可以看出，实施例中留有贮液槽的锂离子电池与比较例中未留有贮液槽的锂离子电池相比，虽然实施例电池的初始容量相对较低，但随着循环次数的增加，比较例电池的容量下降较快，100多次循环以后，实施例电池仍然保持着较高的容量，显现出了良好的循环性能。将这样的锂离子二次电池应用于对电池循环性要求较高的应急灯等设备上上，具有良好的效果。
权利要求1.一种二次电池的正极片，它包括，集电体(9)和涂覆在集电体(9)上的正极活性物质(10)，其特征在于，在所述的集电体(9)表面留有未涂覆正极活性物质的贮液槽(11)。
2.如权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述的贮液槽(11)与涂覆在集电体(9)上的正极活性物质(10)的正投影面积之比为0.5～10％。
3.如权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述的贮液槽(11)为跟正极片边缘成一定角度的长条形区域。
4.如权利要求3所述的正极片，其特征在于，所述的长条形区域数量为1～5条/单面，每条的宽度为5～0.1mm。
5.一种二次电池，包括正极片、负极片以及置于所述正极片和负极片之间的隔膜和电解液，其中，所述的正极片包括集电体(9)和涂覆在集电体(9)上的正极活性物质(10)，其特征在于，在所述的集电体(9)表面留有未涂覆正极活性物质的贮液槽(11)。
6.如权利要求5所述的二次电池，其特征在于，所述的贮液槽(11)与涂覆在集电体(9)上的正极活性物质(10)的正投影面积之比为0.5～10％。
7.如权利要求5所述的二次电池，其特征在于，所述的贮液槽(11)为跟正极片边缘成一定角度的长条形区域。
8.如权利要求7所述的二次电池，其特征在于，所述的长条形区域数量为1～5条/单面，每条的宽度为5～0.1mm。
专利摘要本实用新型提供了一种二次电池的正极片，它包括，集电体(9)和涂覆在集电体上的正极活性物质(10)，所述的集电体(9)表面留有未涂覆正极活性物质的贮液槽(11)，所述的贮液槽(11)可以为跟正极片边缘成一定角度的长条形区域，该长条形区域数量为1～5条/单面，每条的宽度为5～0.1mm。本实用新型还提供了一种使用这种正极片的二次电池。采用本实用新型正极片的二次电池具有良好的循环电性能。
文档编号H01M10/40GK2770104SQ20042004564
公开日2006年4月5日 申请日期2004年5月8日 优先权日2004年5月8日
发明者邓鹏 申请人:比亚迪股份有限公司