[发明专利]一种锂离子电池的绝缘结构

说明书

本发明公开了一种锂离子电池的绝缘结构，属于锂离子电池技术领域，所述锂离子电池的绝缘结构包括尾部留有空白集流体的正极板和负极板；其特征在于：在所述正极板的正极活性物和尾部光箔之间设置有绝缘层；所述绝缘层为绝缘胶带或绝缘涂层。本发明通过对正极板活性物与尾部光箔交界处进行绝缘保护的方案提升电池在长期循环过程中的可靠性；进而提高锂离子电池的安全性。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池的绝缘结构。

背景技术

锂离子电池作为一种新型能源，具有比能量高、循环寿命长和可靠性高等优点，其不仅在民用领域应用广泛，在航空、航天、军用通信和作战领域也具有广泛的应用前景。

近年来，锂离子电池安全事故频发，锂离子电池安全问题备受关注，锂离子电池发生安全事故主要发生在机械滥用、电滥用、热滥用过程。为提高锂离子电池安全性，主要从正负极材料、电解液、隔膜以及电池结构设计几方面进行展开。但锂离子电池在部分生产工艺中存在安全隐患，急需提高锂电池应用的安全性和可靠性。现有技术中，有通过在电芯设计过程中增加集流体卷绕长度提高电池在热失控过程中的导热能力，尤其提高抗穿刺能力的技术，在针刺过程中可以实现优先发生外短路释放能量，避免电芯内部起火爆炸(如专利CN110828776A)。

但锂离子电池在长期使用过程中，上述提高锂离子电池安全性的设计存在安全隐患。在电池卷绕尾部的正极集流体与负极活性物对应的交界处存在电极膨胀或负极析锂导致的卷绕尾部负极活性物与正极集流体短路的风险。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种锂离子电池的绝缘结构，用于提高锂离子电池可靠性，通过对正极板活性物与尾部光箔交界处进行绝缘保护的方案提升电池在长期循环过程中的可靠性。

本发明的目的是提供一种锂离子电池的绝缘结构，包括尾部留有空白集流体的正极板(1)和负极板(2)；在所述正极板(1)的正极活性物(1-1)和尾部光箔之间设置有绝缘层(1-2)。

优选地，所述绝缘层(1-2)为绝缘胶带。

优选地，所述绝缘胶带粘贴在正极板尾部光箔的表面。

优选地，所述绝缘胶带的宽度比负极尾部活性物(2-1)长度大0.5～25mm。

优选地，所述绝缘胶带为PET、PI、PEN中的一种。

优选地，所述绝缘层(1-2)为绝缘涂层。

优选地，所述绝缘涂层由粘结剂、溶剂与纳米Al₂O₃、MgO、TiO₂、SiO₂、ZrO₂、PAN中的任意一种或多种混合匀浆制备而成。

优选地，所述绝缘涂层涂覆在碾压好的正极板尾部光箔正反两侧。

优选地，所述绝缘涂层的涂覆厚度为2～25μm，涂层长度要比负极尾部活性物长度大0.5～25mm。

优选地，所述尾部光箔为铝箔(1-3)。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明能够提高卷绕尾部留有空白集流体电池的安全性，电池在循环使用过程中存在电芯极板膨胀、析锂导致的正负极短路风险，对于尾部留有空白集流体的卷绕电芯，卷绕尾部负极活性物多于正极活性物部分在循环过程中可能会膨胀或形成不可逆锂枝晶，存在刺穿隔膜导致正负极短路的风险。本发明在卷绕尾部正极活性物与空白集流体交界处进行绝缘处理，排除由于长期循环使用过程尾部正负极短路风险。

本发明适用于卷绕工艺的圆柱或方形电池的尾部留空白集流体的工艺优化。

附图说明

图1为本发明优选实施例的结构示意图。