本實用新型涉及鋰電池技術領域，尤其涉及鋰離子二次電池。

背景技術：

鋰離子二次電池由于其安全、環(huán)保、能量密度高、沒有記憶效應等優(yōu)異的性能，被廣泛的應用于手機、數碼、電動汽車等產品中，造福我們的生活。隨著這些用電產品的迅速發(fā)展，也要求著鋰離子二次電池必須具備有更高的能量密度、更長的循環(huán)周期、更安全的電池性能、更低的能量損耗等特性，特別是一些經過長時間儲存后再使用的電池產品，更是要求其具備非常低的自放電性能，如何降低電池的自放電現象已成為鋰電技術人員研究的熱題。

在鋰離子二次電池的制造過程中，電池的正負極極片需要經過刀具分切的方式裁切成工藝需求的尺寸，而使用機械力裁切出來的極片在金屬箔材邊緣的端面必然會出現或多或少、或長或短的金屬毛刺，這些金屬毛刺的伸展方向呈現不規(guī)律性，非平行于金屬箔材平面方向的金屬毛刺則有可能刺穿正負極極片中間的隔離膜，造成正負極極片出現物理微短路，這是導致電池自放電過大的一個重要原因。目前的該種鋰離子二次電池的內部正負極極片疊加的結構基本上是正極極片/隔離膜/負極極片的結構，從電化學反應的角度，為避免負極出現邊緣析鋰以及進一步出現鋰枝晶刺穿隔膜短路的風險，正極極片的寬度一般會比負極極片的寬度窄。在現有的該種正極極片/隔離膜/負極極片的疊加結構下，一旦正負極極片兩側端面出現金屬毛刺，金屬毛刺將會很容易刺穿中間的隔離膜造成正負極片物理微短路，出現自放電問題，從而也帶來能量損耗和安全隱患。

為了降低金屬毛刺對電池自放電問題的不良影響，目前主要的解決方式還是通過改良極片分切刀具強度和精確度以降低金屬毛刺的不良率，以及加厚正負極極片間的隔離膜，提高隔離膜的穿刺強度。但即使是高強度的分切刀具在使用一段時間后也會不可避免地出現磨損，依舊會使極片或多或少地存在金屬毛刺。同樣的，在鋰離子二次電池不斷需要提高能量密度的今天，正負極中間的隔離膜需要不斷地變薄，加厚正負極中間的隔離膜無疑會極大地影響到電池的能量密度。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種鋰離子二次電池，旨在解決現有技術的鋰離子二次電池存在因為正負極片易出現短路而造成自放電過大的的技術問題。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：鋰離子二次電池，包括正極極片、負極極片以及設于所述正極極片和所述負極極片之間的隔離膜，所述正極極片包括正極集流體、涂覆于所述正極集流體的相對兩表面上的正極活性物質層以及設于所述正極集流體端部的正極極耳，所述負極極片包括負極集流體、涂覆于所述負極集流體的相對兩表面上的負極活性物質層以及設于所述負極集流體端部的負極極耳；所述正極集流體的寬度與所述負極集流體的寬度相同，所述正極活性物質層的寬度小于所述負極活性物質層的寬度。

優(yōu)選地，所述正極活性物質層沿寬度方向的中心線與所述負極活性物質層沿寬度方向的中心線重疊設置。

優(yōu)選地，所述正極活性物質層的寬度小于所述正極集流體的寬度，且所述正極活性物質層寬度方向的兩邊緣與所述正極集流體寬度方向的兩邊緣之間形成正極邊緣空箔；所述負極活性物質層的寬度小于所述負極集流體的寬度，且所述負極活性物質層寬度方向的兩邊緣與所述負極集流體寬度方向的兩邊緣之間形成負極邊緣空箔。

優(yōu)選地，所述正極邊緣空箔的寬度比與其位置對應的所述負極邊緣空箔的寬度大。

優(yōu)選地，所述正極邊緣空箔的寬度為0.1～5mm。

優(yōu)選地，所述正極邊緣空箔的表面和所述負極邊緣空箔的表面均涂覆有陶瓷層。

優(yōu)選地，所述陶瓷層的厚度為1～20μm。

優(yōu)選地，所述陶瓷層為氧化鋁陶瓷層或者氧化鋯陶瓷層。

優(yōu)選地，所述正極集流體為鋁箔片，所述負極集流體為銅箔片。

優(yōu)選地，所述正極極耳的外部和所述負極極耳的外部均包覆有絕緣膠紙。

本實用新型的有益效果：本實用新型的鋰離子二次電池，正極集流體和負極集流體的相對兩表面分別涂覆有一定厚度和寬度的正極活性物質層和負極活性物質層，那么正極極片寬度方向的兩側邊緣的位置相對于正極極片寬度方向的中間位置薄，同理，負極極片寬度方向的兩側邊緣的位置相對于負極極片寬度方向的中間位置薄，正負極片在經過卷繞或堆疊成電芯后，在正極極片和負極極片垂直于正極集流體和負極集流體的方向上具有一定厚度的正極活性物質層和負極活性物質層，正極活性物質層和負極活性物質層會在正極極片和負極極片的中間位置產生支撐力，支撐正極極片的正極集流體和負極極片的負極集流體處于平行的位置，使得正極極片和負極極片的兩側邊緣位置與隔離膜之間都存在一定的空隙，在此情況下，隔離膜在卷繞或堆疊后的束縛作用力很難作用到正極極片和負極極片的兩側邊緣上，使正極極片兩側邊緣的金屬毛刺由于沒有受到外界施加的作用力而很難刺穿隔離膜；同時，即使金屬毛刺在其他不可抗拒的力的作用下刺穿了隔離膜，也因為金屬毛刺的方向和正極極片和負極極片的兩邊緣位置之間存在的空隙距離而不能接觸到正極極片或者負極極片，從而減小出現金屬毛刺刺穿隔離膜的風險，減少金屬毛刺帶來的正極極片和負極極片出現物理微短路的現象，進而有效避免鋰離子二次電池的自放電過大的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的鋰離子二次電池未涂覆有陶瓷層時的結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例提供的鋰離子二次電池涂覆有陶瓷層時的結構示意圖。

圖3為本實用新型實施例提供的鋰離子二次電池未涂覆有陶瓷層時的另一結構示意圖。

圖4為本實用新型實施例提供的鋰離子二次電池涂覆有陶瓷層時的另一結構示意圖。

圖5為本實用新型實施例提供的鋰離子二次電池涂的寬度方向的兩邊緣的正極邊緣空箔寬度相同的正極極片的結構示意圖。

圖6為本實用新型實施例提供的鋰離子二次電池涂的寬度方向的兩邊緣的負極邊緣空箔寬度相同的負極極片的結構示意圖。

圖7為本實用新型實施例提供的鋰離子二次電池涂的寬度方向的兩邊緣的正極邊緣空箔寬度不相同的正極極片的結構示意圖。

圖8為本實用新型實施例提供的鋰離子二次電池涂的寬度方向的兩邊緣的負極邊緣空箔寬度不相同的負極極片的結構示意圖。

圖9為本實用新型實施例提供的鋰離子二次電池涂的寬度方向的兩邊緣的正極邊緣空箔涂覆有陶瓷層的正極極片的結構示意圖。

圖10為本實用新型實施例提供的鋰離子二次電池涂的寬度方向的兩邊緣的負極邊緣空箔涂覆有陶瓷層的負極極片的結構示意圖。

附圖標記包括：

10—正極極片 11—正極集流體 12—正極活性物質層

13—正極極耳 20—負極極片 21—負極集流體

22—負極活性物質層 23—負極極耳 30—隔離膜

40—陶瓷層 50—絕緣膠紙 111—正極邊緣空箔

211—負極邊緣空箔。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖1～10描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

如圖1至圖10所示，本實用新型實施例提供的鋰離子二次電池，包括正極極片10、負極極片20以及設于所述正極極片10和所述負極極片20之間的隔離膜30，所述正極極片10包括正極集流體11、涂覆于所述正極集流體11的相對兩表面上的正極活性物質層12以及設于所述正極集流體11端部的正極極耳13，所述負極極片20包括負極集流體21、涂覆于所述負極集流體21的相對兩表面上的負極活性物質層22以及設于所述負極集流體21端部的負極極耳23；所述正極集流體11的寬度H1與所述負極集流體21的寬度H2相同，所述正極活性物質層12的寬度h1小于所述負極活性物質層22的寬度h2。

具體的，本實用新型實施例的鋰離子二次電池，正極集流體11和負極集流體21的相對兩表面分別涂覆有一定厚度和寬度的正極活性物質層12和負極活性物質層22，那么正極極片10寬度方向的兩側邊緣的位置相對于正極極片10寬度方向的中間位置薄，同理，負極極片20寬度方向的兩側邊緣的位置相對于負極極片20寬度方向的中間位置薄，正負極片在經過卷繞或堆疊成電芯后，在正極極片10和負極極片20垂直于正極集流體11和負極集流體21的方向上具有一定厚度的正極活性物質層12和負極活性物質層22，正極活性物質層12和負極活性物質層22會在正極極片10和負極極片20的中間位置產生支撐力，支撐正極極片10的正極集流體11和負極極片20的負極集流體21處于平行的位置，使得正極極片10和負極極片20的兩側邊緣位置與隔離膜30之間都存在一定的空隙，在此情況下，隔離膜30在卷繞或堆疊后的束縛作用力很難作用到正極極片10和負極極片20的兩側邊緣上，使正極極片10兩側邊緣的金屬毛刺由于沒有受到外界施加的作用力而很難刺穿隔離膜30；同時，即使金屬毛刺在其他不可抗拒的力的作用下刺穿了隔離膜30，也因為金屬毛刺的方向和正極極片10和負極極片20的兩邊緣位置之間存在的空隙距離而不能接觸到正極極片10或者負極極片20，從而減小出現金屬毛刺刺穿隔離膜30的風險，減少金屬毛刺帶來的正極極片10和負極極片20出現物理微短路的現象，進而有效避免鋰離子二次電池的自放電過大的問題，降低能量損耗比例。

結合圖1所示，本實施例中，所述正極活性物質層12沿寬度方向的中心線與所述負極活性物質層22沿寬度方向的中心線重疊設置。具體的，將正極活性物質層12和負極活性物質層22對齊設置，這樣能夠確保正極極片10產生的鋰離子完全輸向到負極極片20上，有效避免正極極片10產生的鋰離子析出到負極集流體21未涂覆有負極活性物質層22的位置上，從而可以有效避免產生鋰枝晶而刺穿隔離膜30，防止出現物理微短路而導致鋰離子二次電池的自放電過大。

結合圖1、3和圖5～8所示，本實施例中，所述正極活性物質層12的寬度h1小于所述正極集流體11的寬度H1，且所述正極活性物質層12寬度方向的兩邊緣與所述正極集流體11寬度方向的兩邊緣之間形成正極邊緣空箔111；所述負極活性物質層22的寬度h2小于所述負極集流體21的寬度H2，且所述負極活性物質層22寬度方向的兩邊緣與所述負極集流體21寬度方向的兩邊緣之間形成負極邊緣空箔211。具體的，正極邊緣空箔111與負極邊緣空箔211位置相對應，這樣，由于正極邊緣空箔111與負極邊緣空箔211上具有沒有涂覆有活性物質層，那么在正極邊緣空箔111與負極邊緣空箔211之間會形成一定的空隙，該空隙的存在使得隔離膜30在卷繞或堆疊后的束縛作用力下很難作用到正極極片10和負極極片20的兩側邊緣上，使正極極片10兩側邊緣的金屬毛刺由于沒有受到外界施加的作用力而很難刺穿隔離膜30，從而可以減少因為金屬毛刺刺穿隔離膜30而帶來的正極極片10和負極極片20出現物理微短路的現象，進而有效避免鋰離子二次電池的自放電過大的問題。

另外，在正極極片10的寬度方向的兩邊緣上形成正極邊緣空箔111可以確保對正極極片10進行分切(寬度方向的分切)時，在刀模裁切的位置是正極極片10兩側的正極邊緣空箔111，未能切到正極極片10的正極活性物質層12，可避免正極極片10在裁切后正極極片10的邊緣出現掉粉問題，從而減少正極極片10的表面的粉塵顆粒，減少粉塵顆粒在鋰離子二次電池的內部刺穿隔離膜30后的短路現象出現；同理，在負極極片20的寬度方向的兩邊緣上形成負極邊緣空箔211可以確保對負極極片20進行分切(寬度方向的分切)時，在刀模裁切的位置是負極極片20兩側的負極邊緣空箔211，未能切到負極極片20的負極活性物質層22，可避免負極極片20在裁切后負極極片20的邊緣出現掉粉問題，從而減少負極極片20的表面的粉塵顆粒，減少粉塵顆粒在鋰離子二次電池的內部刺穿隔離膜30后的短路現象出現。

本實施例中，需要進一步說明的是，正極活性物質層12寬度方向的兩邊緣與正極集流體11寬度方向的兩邊緣之間形成的兩邊的正極邊緣空箔111的寬度h3可以是相同的寬度(參閱圖5)，也可以是不同的寬度(參閱圖7)；同理，負極活性物質層22寬度方向的兩邊緣與負極集流體21寬度方向的兩邊緣之間形成的兩邊的負極邊緣空箔211的寬度h4可以是相同的寬度(參閱圖6)，也可以是不同的寬度(參閱圖8)；但負極邊緣空箔211的寬度h4與位置對應的正極邊緣空箔111的寬度h3始終要窄(參閱圖1)。

結合圖1所示，本實施例中，所述正極邊緣空箔111的寬度h3比與其位置對應的所述負極邊緣空箔211的寬度h4大。具體的，正極邊緣空箔111的寬度h3比負極邊緣空箔211的寬度h4大可以確保正極集流體11上的正極活性物質層12的寬度H1比負極集流體21上的負極活性物質層22的寬度H2小，這樣保證了正極極片10的正極活性物質層12輸出的鋰離子能夠被負極極片20的負極活性物質層22及時有效接收，避免因為負極極片20接收正極極片10輸出的鋰離子不及時而造成析鋰而產生鋰枝晶，從而可以避免因為有鋰枝晶的產生而對隔離膜30造成刺破。

本實施例中，所述正極邊緣空箔111的寬度h3為0.1～5mm。具體的，將正極邊緣空箔111限制在0.1～5mm的寬度范圍內，既可以有效確保正極集流體11上能夠涂覆足夠寬的正極活性物質層12，也能夠因為有該寬度范圍內的正極邊緣空箔111的存在而避免正極極片10的兩邊緣產生的金屬毛刺刺穿隔離膜30而造成物理微短路的現象發(fā)生，從而可以有效減小鋰離子二次電池的自放電，結構設計合理，實用性強。當然，將正極邊緣空箔111的寬度h3設定在0.1～5mm范圍內，那么負極邊緣空箔211的寬度h4小于正極邊緣空箔111的寬度h3即可。更具體的，正極邊緣空箔111的寬度h3可以為0.1mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或者5mm。優(yōu)選地，正極邊緣空箔111的寬度h3為0.1mm、0.5mm、1mm、1.5mm、或者2mm。其中，負極邊緣空箔211與位置對應的正極邊緣空箔111的寬度h3始終要窄，也就是說，正極邊緣空箔111的寬度h3為0.1mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或者5mm時，負極邊緣空箔211與位置對應的正極邊緣空箔111的寬度h3都要窄，即相對應地小于0.1mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或者5mm值。

結合圖2、4和圖9～10所示，本實施例中，所述正極邊緣空箔111的表面和所述負極邊緣空箔211的表面均涂覆有陶瓷層40。具體的，陶瓷層40的設置可以進一步減少正極極片10或者負極極片20上的金屬毛刺刺穿隔離膜30的風險，即使正極極片10或者負極極片20的兩側的金屬毛刺刺穿了隔離膜30，金屬毛刺先接觸到的是涂覆于正極邊緣空箔111的表面或者負極邊緣空箔211的表面上的陶瓷層40，陶瓷層40能夠隔絕電性連接，避免發(fā)生短路，從而可以有效地降低金屬毛刺刺穿隔離膜30而導致的鋰離子二次電池的自放電大的現象。本實施例中，所述陶瓷層40的厚度為1～20μm。具體的，將陶瓷層40的厚度設定為1～20μm范圍內，可以避免因為陶瓷層40的厚度過大而影響正極極片10和負極極片20的疊層，也不會因為陶瓷層40的厚度過小而無法阻止金屬毛刺接觸正極邊緣空箔111和負極邊緣空箔211；更具體的，1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm或者20μm；優(yōu)選地，陶瓷層40的厚度為2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或者10μm。

本實施例中，所述陶瓷層40為氧化鋁陶瓷層或者氧化鋯陶瓷層。具體的，采用氧化鋁或者氧化鋯作為陶瓷層40的材料制作陶瓷層40易于實現將其涂覆在正極邊緣空箔111的表面上和負極邊緣空箔211的表面上，這樣可以便于進行生產，提升對鋰離子二次電池的生產效率。同時，氧化鋁或者氧化鋯材料制作出的陶瓷層40硬度高且絕緣性好，能夠防止金屬毛刺刺穿，進而能夠避免因為金屬毛刺刺穿隔離膜30而造成的物理微短路現象發(fā)生。

其中，陶瓷層40可以通過將氧化鋁或者氧化鋯制成涂膜液后，以噴涂、刷涂或者浸涂等的方式涂覆在正極邊緣空箔111的表面和負極邊緣空箔211的表面，這樣不但可以確保在正極邊緣空箔111的表面和負極邊緣空箔211的表面涂覆上陶瓷層40，還可以確保涂覆的陶瓷層40附著在正極邊緣空箔111的表面和負極邊緣空箔211的表面的穩(wěn)定性非常好。本實施例中，所述正極集流體11為鋁箔片，所述負極集流體21為銅箔片。具體的，采用鋁箔片作為正極集流體11以及采用銅箔片作為負極集流體21主要因為鋁箔片和銅箔片的導電性好，有利于進行粘結，容易在鋁箔片和銅箔片的表面涂覆活性物質層；同時，鋁箔片和銅箔片的價格也相對較低，這樣可以確保降低鋰離子二次電池制作的成本。

結合圖1～2和圖5～10所示，本實施例中，所述正極極耳13的外部和所述負極極耳23的外部均包覆有絕緣膠紙50。具體的，絕緣膠紙50優(yōu)選采用耐高溫的絕緣膠紙50，耐高溫的絕緣膠紙50可以避免正極極耳13和負極極耳23在充放電的過程中電流密集可能帶來的高溫問題；另外，絕緣膠紙50既可以包覆正極極耳13和負極極耳23在焊接過程中出現的金屬毛刺，也可以包覆正極極片10和負極極片20在裁切過程中產生的金屬毛刺，使得金屬毛刺處于絕緣膠紙50的包裹保護之中，避免因為該金屬毛刺的存在而出現物理微短路的現象出現。

本實施例中，在負極極片20的尾部對應的正極極片10的位置貼設有絕緣膠紙，這樣可以確保即使在正極極片10和負極極片20的尾部出現金屬毛刺刺穿隔離膜30的情況下也不會出現短路的問題。

綜上所述可知本實用新型乃具有以上所述的優(yōu)良特性，得以令其在使用上，增進以往技術中所未有的效能而具有實用性，成為一極具實用價值的產品。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的思想和原則之內所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。