一种高安全锂离子叠片电池正极片及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于锂离子电池技术领域，具体是一种高安全锂离子叠片电池正极片及其制备方法。
【背景技术】
[0002]自1991年，日本SONY公司发明研制出锂离子二次电池并商业化以来，锂离子电池发展迅速，其应用范围日益扩大，市场占有率日益提高，特别是随着能源危机的到来以及环境压力日益扩大，锂离子电池作为动力源应用在电动汽车上，使得市场对锂离子电池的需求进一步扩大。锂离子电池在电动汽车上的应用对电池性能的要求远远超过消费市场用电池，既要高能量密度，又要高功率密度，同时对安全性能要求也很高。锂离子电池工艺结构上分主要有叠片和卷绕型，叠片型锂离子电池每层都有极耳引出，电池内阻较小，功率性能好；而且内部电场分布均匀，有利于性能发挥，从性能上讲比较适合做动力电池应用在电动汽车上，但是叠片电池极片通常是冲切制备，其边缘毛刺较大，易于刺穿隔膜，造成正负极短路，形成安全隐患。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种高安全锂离子叠片电池正极片及其制备方法，提高安全性。本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
[0004]—种高安全锂离子叠片电池正极片，高安全锂离子叠片电池由高安全锂离子叠片电池正极片、负极片、隔膜层叠而成，正极片包括涂于纵向边缘的粘性绝缘涂层、贴于横向边缘的绝缘高温胶带、正极涂料区域和极耳。
[0005]优选的，所述粘性绝缘涂层是由氧化铝、氧化硅、氮化硅、勃姆石中的一种或多种和热塑性树脂胶粘剂混合而成。
[0006]进一步的，所述正极涂料区域的宽度和长度较负极小1?4mm，所述正极涂料区域加粘性绝缘涂层的总宽度较负极片大1?4_，所述正极涂料区域和绝缘高温胶带的总长度较负极片大1?4mm。
[0007]—种高安全锂离子叠片电池正极片制备方法，包括以下步骤:
[0008]S1、正极片涂布时纵向留15?30mm的留白，并在留白边缘与涂层交界处涂3?6mm的粘性绝缘涂层；
[0009]S2、正极片辊压后的极片边缘留白切除一定宽度，留一定宽度的箔材作极耳；
[0010]S3、正极片分条和裁切，在裁切位横向贴宽度为6?12mm的绝缘高温胶带，沿绝缘高温胶带中间切断后形成高安全锂离子叠片电池正极片。
[0011]上所述制备的正极片与隔膜、负极片层叠一起，负极片的纵向边缘对应正极片粘性绝缘涂层中间位置，负极片的横向边缘对应绝缘高温胶带中间位置，经70?85°C热压后正极片边缘粘合在一起。
[0012]本发明的有益效果:边缘粘性绝缘涂层的正极片与隔膜、负极片层叠后热压后能有效粘合在一起，解决叠片电池极片移位带来的安全问题，边缘绝粘性缘涂层和绝缘胶带有效地避免了负极片边缘毛刺刺穿隔膜造成正负极短路带来的安全问题；其制备方法实现了连续涂覆粘性绝缘涂层能够满足自动化操作要求，效率高。
【附图说明】
[0013]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
[0014]图1是本发明高安全锂离子叠片电池正极片示意图。
[0015]图2是本发明高安全锂离子叠片电池正极片涂布示意图。
[0016]图3是本发明高安全锂离子叠片电池正极片切边以及分切示意图。
[0017]图4是本发明高安全锂离子叠片电池正极片贴胶裁断示意图。
[0018]图中，1、粘性绝缘涂层；2、绝缘高温胶带；3、正极涂料区域；4、极耳。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，本发明公开一种高安全锂离子叠片电池正极片，高安全锂离子叠片电池由高安全锂离子叠片电池正极片、负极片、隔膜层叠而成，正极片包括涂于纵向边缘的粘性绝缘涂层1、贴于横向边缘的绝缘高温胶带2、正极涂料区域3和极耳4，所述粘性绝缘涂层1材料为氧化铝、氧化硅、氮化硅、勃姆石中的一种或多种和热塑性树脂胶粘剂粘性材料混合物，负极片的纵向边缘对应正极片粘性绝缘涂层中间位置，负极片的横向边缘对应绝缘高温胶带中间位置，经70?85°C热压后正极片边缘粘合在一起。
[0020]如图2?图4所示，本发明公开一种高安全锂离子叠片电池正极片制备方法，包括以下步骤:
[0021]S1、正极片涂布时纵向留15?30mm的留白，并在留白边缘与涂层交界处涂3?6mm的粘性绝缘涂层；
[0022]S2、正极片辊压后的极片边缘留白切除一定宽度，留一定宽度的箔材作极耳；
[0023]S3、正极片分条和裁切，在裁切位横向贴宽度为6?12_的绝缘高温胶带，沿绝缘高温胶带中间切断后形成高安全锂离子叠片电池正极片。
[0024]目前叠片电池极片的制备方法通常是横向间隙式涂布，然后通过冲切的方式冲出极片，无法实现在涂布时连续涂一层绝缘层，如对冲切后的极片再图绝缘层，效率太低，因此目前是通过提高冲切精度或改用激光切片的方式降低毛刺，一方面成本高，另一方面只能降低，不能完全解决毛刺带来的安全问题。本发明通过纵向留白实现连续涂粘性绝缘涂层，通过切边和断切的方式形成正极片，粘性绝缘涂层可以和涂布时一起涂，贴绝缘胶带可以在裁断极片的同时自动贴，虽然增加了工步，但不增加工时。因此该制备方法能够高效的实现在正极边缘四边都有绝缘保护。通过对正负极片合理的设计，正极涂料区域的宽度和长度较负极小1?4_，正极涂料区域加粘性绝缘涂层的总宽度较负极片大1?4_，正极涂料区域和绝缘高温胶带的总长度较负极片大1?4_，正极片与隔膜、负极片层叠一起，负极片的纵向边缘对应正极粘性绝缘涂层中间位置，横向边缘对应绝缘高温胶带中间位置，只需要正极边缘有绝缘保护就可以完全解决极片毛刺的问题。
[0025]另外，目前叠片的电池层叠后，在使用过程特别是高强振动，很容易层与层之间滑移，就是通常说的“移位”现象，通过正极片涂有粘性的粘性绝缘层，可以有效的避免“移位”现象。
[0026] 以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种高安全锂离子叠片电池正极片，其特征在于，高安全锂离子叠片电池由高安全锂离子叠片电池正极片、负极片、隔膜层叠而成，正极片包括涂于纵向边缘的粘性绝缘涂层、贴于横向边缘的绝缘高温胶带、正极涂料区域和极耳。2.根据权利要求1所述的高安全锂离子叠片电池正极片，其特征在于，所述粘性绝缘涂层是由氧化铝、氧化硅、氮化硅、勃姆石中的一种或多种和热塑性树脂胶粘剂混合而成。3.根据权利要求1所述的高安全锂离子叠片电池正极片，其特征在于，所述正极涂料区域的宽度和长度较负极小1?4_，所述正极涂料区域加粘性绝缘涂层的总宽度较负极片大1?4_，所述正极涂料区域和绝缘高温胶带的总长度较负极片大1?4_。4.如权利要求1所述的高安全锂离子叠片电池正极片制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 51、正极片涂布时纵向留15?30mm的留白，并在留白边缘与涂层交界处涂3?6mm的粘性绝缘涂层； 52、正极片辊压后的极片边缘留白切除一定宽度，留一定宽度的箔材作极耳； 53、正极片分条和裁切，在裁切位横向贴宽度为6?12_的绝缘高温胶带，沿绝缘高温胶带中间切断后形成高安全锂离子叠片电池正极片。5.根据权利要求1所述的高安全锂离子叠片电池正极片，其特征在于，负极片的纵向边缘对应正极片粘性绝缘涂层中间位置，负极片的横向边缘对应绝缘高温胶带中间位置，经70?85°C热压后正极片边缘粘合在一起。
【专利摘要】本发明提供一种高安全锂离子叠片电池正极片，高安全锂离子叠片电池由高安全锂离子叠片电池正极片、负极片、隔膜层叠而成，正极片包括粘性绝缘涂层、绝缘高温胶带、正极涂料区域和极耳，其制备方法是：首先涂布时纵向留一定宽度的留白，并在留白边缘与涂层交界处涂一定宽度的粘性绝缘涂层；其次辊压后的极片边缘留白切除一定宽度，留一定宽度的箔材作极耳，并分条；最后裁切，在裁切位横向贴绝缘高温胶带，沿绝缘高温胶带中间切断后就形成一种高安全锂离子叠片电池正极片，本发明解决叠片电池极片移位问题,且边缘粘性绝缘涂层和绝缘胶带有效地解决了正负极极片边缘毛刺的问题；其制备方法能够满足自动化操作要求，效率高。
【IPC分类】H01M4/36, H01M4/139, H01M10/0525, H01M4/13
【公开号】CN105244470
【申请号】CN201510579723
【发明人】刘成士, 曹利娜, 张金龙, 王晨旭
【申请人】合肥国轩高科动力能源有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月11日