[发明专利]一种防止锂离子电池负极析锂的方法

说明书

本发明公开了一种防止锂离子电池负极析锂的方法，锂离子电池的电芯为方形卷绕电芯，所述卷绕电芯由正极极片、隔膜以及负极极片构成的叠层进行卷绕形成，所述卷绕电芯包括第一表面、第二表面、第一侧面以及第二侧面，所述负极极片涂布时，第一表面、第二表面按照常规面密度涂布，侧面涂布的面密度大于表面的涂布面密度。本发明在极片涂布时，正极极片采用正常的涂布面密度，在负极极片涂布时，极片卷绕时表面的采用常规的面密度涂布，极片卷绕时侧面的面密度高于表面的面密度，即增加了卷绕负极极片侧面的面密度，每一层卷绕侧面只有几毫米，因此在不需要增加电池成本和降低能量密度的情况下，解决了锂离子电池析锂的问题。

技术领域

本发明涉及电化学电池技术领域，尤其是一种防止锂离子电池负极析锂的方法。

背景技术

由于锂离子电池有着高能量密度和轻便易携带的特点，所以从锂离子电池商业化以来，其作为能源载体活跃在通讯、数码相机、摄像机、笔记本等领域。近年来，随着电子数码产品的多样化，对电芯外观的要求趋于薄型化，原来采用18650、26650等圆形电芯的用户出于产品外观设计需要，将电芯的形状定位在方形电芯，因此大型号方形电芯在越来越多的领域存在广泛的需求。方形电芯分类主要有卷绕式和叠片式两类；叠片式方形电池生产效率较低、一致性差、放电倍率低、循环寿命短等问题，卷绕式方形电池生产效率较高，现有的方形锂离子二次电池普遍采用单卷芯卷绕式结构，即将设计好的电池正负极在经过配料、涂布、切片后各有一个极片，然后正负极极片以隔膜相隔后一起围绕卷绕模具旋转，卷绕好后退出即可得到电池的卷芯，然后将卷芯装入壳内，将正、负极片通过正、负极耳分别连通位于壳体上的正、负极，注液后就是一个成品锂离子电池。

锂离子电池在充电过程中，锂离子会从正极脱嵌并嵌入负极。但是当一些异常状况发生、并造成从正极脱嵌的锂离子无法嵌入负极的话，那么锂离子就只能析出在负极表面，从而形成一层灰色的物质，这就叫做析锂。当负极过量不足时，从正极脱嵌后来到负极的锂离子没有足够的嵌入空间，因而只能形成金属锂单质并析出在负极表面，而且随着充放电的不断进行，析出的锂离子会长大，形成锂晶枝，当锂晶枝长到一定程度后会刺穿隔膜，造成正负极短路，进而产生严重的安全隐患。因此在正负极配对时负极需要给出一定的过量，以防止在充放电过程中负极量不足造成的析锂，低容等问题，但是负极量过多时又会造成电池能量密度偏低，增加成本，因此需要选择合适的负极过量。而且对于方形卷绕式卷芯而言，后一圈卷绕的极片要长于前一圈的长度，正极片在外、负极片在里圈时，就会出现负极过量不足的情况，特别是方形卷绕式的卷芯曲率半径各部位不同，在卷芯曲率半径小的侧边，正极片在外、负极片在里圈时，负极严重过量不足，从而导致析锂严重。因此目前亟需在不增加成本或减少能量密度的前提下，选择合适的负极过量来解决方形卷绕电芯析锂的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防止锂离子电池负极析锂的方法，在不增加成本或减少能量密度的前提下，选择合适的负极过量来解决方形卷绕电芯析锂的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防止锂离子电池负极析锂的方法，锂离子电池的电芯为方形卷绕电芯，所述卷绕电芯由正极极片、隔膜以及负极极片构成的叠层进行卷绕形成，所述卷绕电芯包括第一表面、第二表面、第一侧面以及第二侧面，所述负极极片涂布时，第一表面、第二表面按照常规面密度涂布，第一侧面以及第二侧面涂布的面密度大于第一表面、第二表面的涂布面密度。

优选的,所述第一表面与所述第二表面相对设置，所述第一侧面和所述第二侧面相对设置。

优选的,正极极片采用常规的面密度进行涂布。

优选的,所述负极极片涂布的面密度大于正极极片涂布的面密度。

优选的,所述负极极片涂布时，第一表面、第二表面的过量系数为1.02-1.05。

优选的,所述负极极片涂布时，第一侧面以及第二侧面涂布的过量系数为1.06-1.09。