[实用新型]一种三维磷酸铁锂型锂离子电池极片

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池制造技术领域，尤其涉及一种三维磷酸铁锂型锂离子电池极片。

背景技术

锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池通常是由正极极片、负极极片、隔膜、电解液和外包装壳体组成。传统锂离子电池正负极片的集流体采用的是平面箔材，使用涂布工艺将正极材料和负极材料涂覆于平面箔材之上。该工艺制作的磷酸铁锂型锂离子电池，平面金属箔阻隔了极片两面离子的迁移，双面的活性物质不均衡影响了正负极片间的稳定性，致使电池极片局部处于过充、放电状态，增加了电池的不安全因素。极片厚度在50-150um之间，极片中平面箔材所占的体积比和重量比较大，影响活性物质的占比，降低了能量密度；安全性能一般，无法通过针刺测试；极片的制造成本相对高。

同时，现有的极片（正极片和负极片）与电解液发生反应而产生的热量。处于充电态的电池正极材料具有强氧化性，同时处于充电态的电池负极材料具有强还原性，在滥用等情况下，例如针刺、热冲击等环境，强氧化性的正极材料稳定性较差，容易释放氧气，且电解液中有机溶剂极易与氧气反应，放出大量的热和气体；产生的热量加速正极材料分解，产生更多氧气，进一步促进更多放热反应的进行；同时具有强还原性的负极的活泼性接近金属锂，与氧接触会导致燃烧并引燃电解液、隔膜等。

因而亟须做进一步的改进或研发出新的极片。

实用新型内容

为了解决上述现有技术的不足，本实用新型提供一种三维磷酸铁锂型锂离子电池极片。

本实用新型所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种三维磷酸铁锂型锂离子电池极片，包括集流体、涂覆在所述集流体上的活性物质层和覆盖于所述活性物质层表面的有机高分子聚合物层，所述集流体包括金属箔本体和设在该金属箔本体上的翻边孔，所述的翻边孔为无落料穿孔，各个翻边孔呈均匀间隔排列，相邻的或相邻行的该翻边孔的周边分别向所述的金属箔本体的两面突起，该突起的顶端呈立体网格状；所述活性物质层中填充有有机纤维。

进一步地，所述有机高分子聚合物层的厚度为9-11μm。

进一步地，所述有机高分子聚合物为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或聚氯乙烯。

进一步地，所述的金属箔本体为铝带或铜带。

进一步地，所述有机纤维的直径为0.05-0.2mm，长度为0.1-1mm。

进一步地，所述极片为正极极片或负极极片。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型对现有的集流体进行改进，所制备的集流体对活性物质起到镶嵌、包裹作用，提高了活性物质的导电性能，大大提高了极片的机械强度；活性物质层中填充有有机纤维，有机纤维起到结构支撑的作用，增加了极片的强度，正极片和负极片的厚度可以增加到100-500 um，大大增大极片的面密度，有利于提高锂离子电池的循环性能；由于有机高分子聚合物具有良好的塑性及耐热性，可有效避免极片表面热量的积累，同时减少了极片表面与气体的接触，可有效控制热失控的现象发生，提高了锂离子电池耐高温性能；此外，有机高分子聚合物的阻燃性也可使电池的抗短路起火安全性能得到有效提高。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为集流体的局部剖视图。

图中：1、集流体，2、活性物质层，3、有机高分子聚合物层，4、金属箔本体，5、翻边孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明。

参阅图1-2，本实用新型提供一种三维磷酸铁锂型锂离子电池极片，包括集流体1、涂覆在所述集流体1上的活性物质层2和覆盖于所述活性物质层2表面的有机高分子聚合物层3。

所述集流体1包括金属箔本体4和设在该金属箔本体4上的翻边孔5，所述的翻边孔5为无落料穿孔，各个翻边孔5呈均匀间隔排列，相邻的或相邻行的该翻边孔5的周边分别向所述的金属箔本体4的两面突起，该突起的顶端呈立体网格状；其中，所述的金属箔本体4为铝带或铜带。本实用新型采用上述集流体1代替传统的平面箔材，集流体1采用双向无落料穿孔，金属箔本体4表面均布翻边孔5，双面呈致密的纤维状立体金属骨架，对活性物质起到镶嵌、包裹作用，提高了活性物质的导电性能，从而提高极片的机械强度。