[发明专利]锂离子电池正负极极片

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池正负极极片，属于锂离子电池技术领域。

背景技术

随着国家能源战略的推进，尤其是锂电池在交通和大规模储能电站上的应用，发现目前的碳负极锂电池存在较大的安全隐患，成为制约新能源战略的瓶颈。以钛酸锂为负极材料的锂离子电池彻底改变了电池的安全问题。钛酸锂具有充放电过程中骨架结构几乎不发生变化的“零应变”特性, 嵌锂电位高(1.55 V vs. Li/Li⁺)而不发生金属锂析出，这些特性使其具备了锂离子电池必需的循环寿命长、安全性能高的要求。

以钛酸锂为负极材料的锂离子电池，相对于以碳为负极材料的锂离子电池的不足点是比能量偏低，提高钛酸锂电池的比能量，缩小与碳负极锂电池的差距，将使钛酸锂的应用更加广泛。传统碳负极锂电池极片装配时，要求各边的负极尺寸超出正极尺寸1～2mm以上，这是因为在使用过程中，负极的边缘可能析锂，产生毛刺，引起短路。而钛酸锂负极锂电池沿用了该设计，由于正负极极片大小的不一致，使得负极超出部分的极片、隔膜、电解液等物质浪费，同时降低了电池的比能量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能提高电池比能量，并能保证电池安全性能的锂离子电池正负极极片。

本发明的技术方案是：锂离子电池正负极极片组装成极群后，正极极片和负极极片的宽度尺寸一致，长度方向端面齐平。

对于叠片式锂电池，正负极极片的宽度尺寸和长度尺寸分别一致。对于卷绕式锂电池，正及极片展开后，宽度尺寸一致，长度尺寸不一致。

所述尺寸一致是指尺寸相同或者尺寸相差在1mm以内。

本发明提供的正负极极片适用于叠片式锂电池和卷绕式锂电池，包括圆柱形、方形或软包装的不同形式的电池。正极片活性物质为锰酸锂、钴酸锂、镍钴锰三元材料、镍锰二元材料和磷酸铁锂中的一种或几种；负极片活性物质为钛酸锂材料或钛酸锂掺杂材料。由于正负极极片尺寸一致，避免了现有技术中负极片超出部分造成的材料浪费，使得极片、隔膜、电解液得到有效合理的利用，充分发挥作用，进而提高了电池比能量。试验表明，不仅电池比能量提高，而且经各种性能试验，全部通过，安全性能有保证。

附图说明

图1为用于叠片式锂电池的正负极极片示意图。

图2为用于卷绕式锂电池的正负极极片示意图，图中A为正极片，B为负极片。

具体实施方式

实施例一：采用如图1的正负极极片制作叠片式软包锂电池，型号为08128190，实施例一与对比例一的极片尺寸及电池性能测试如下：

实施例一与对比例一相比，电池比能量提升为：（76.07-72.51）/72.51=4.91%。

两者在进行短路试验、挤压试验、针刺试验、跌落试验、过充和过放试验时全部通过。

实施例二：采用如图2的正极片A和负极片B制作卷绕式圆柱锂电池，型号为18650，实施例二与对比例二的极片尺寸及电池性能测试如下：

实施例二与对比例二相比，电池比能量提升为：（41.639-40.643）/40.643=2.45%。

两者在进行同上例各项性能试验时全部通过。