一种极片及极片制造方法与流程

本发明涉及新能源，尤其涉及一种极片及极片制造方法。

背景技术：

1、现有技术中，高能量密度一直是锂离子电池发展的需求，目前商业化锂离子电池其中一种极耳中置结构，极耳的引出需要造槽位和做相关的贴纸保护，这会损失有效的活性物质含量，从而降低了锂离子电池能量密度。在焊接极耳的时候，因为有极高温和振动，因此极耳焊接前其极耳槽两面不能有活性料。极耳焊接处对应极耳槽两侧都会存在焊印，凸起的焊印会存在刺穿隔膜导致电芯内短路的风险，因此常规方法为焊接极耳后采用一定厚度的绝缘胶对极耳和焊印进行包覆。绝缘胶的边缘会粘贴在活性物质层上，被绝缘胶的边缘覆盖的活性物质被胶纸覆盖无法发挥容量，从而损失锂离子电池能量密度。

2、为解决上述问题，某些现有技术选择在将极耳焊接在极耳槽上之后使用活性物质对极耳槽进行填充，从而直接让活性物质包覆极耳和焊印。但是，这种方案仍存在极片的能量密度不高的问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种极片，可以提高极片的能量密度。

2、本发明还提出一种极片制造方法。

3、根据本发明的第一方面实施例的极片，包括集流体、极耳和活性物质层，所述集流体的至少一面设置有所述活性物质层，一个所述活性物质层设有第一凹槽，所述集流体的一部分裸露在所述第一凹槽内，所述极耳包括连接部和引出部，所述连接部设置在所述第一凹槽内并与所述集流体连接，所述引出部与所述连接部连接并设置在所述第一凹槽外部；所述连接部的厚度小于所述活性物质层的厚度，所述活性物质层填充在所述第一凹槽内且所述连接部背对集流体的一侧涂覆有活性。

4、根据本发明第一实施例的极片，至少具有如下有益效果：通过在极耳背对集流体的一侧设置活性物质层，可以对极耳本身的毛刺以及极耳焊接在集流体上时所形成的毛刺进行覆盖，通过活性物质替换贴纸增加了电芯的能量密度，同时还有效避免了毛刺刺破隔膜的风险，增强了电芯的安全性。通过极耳中连接部的厚度小于活性物质层的厚度，使得在极耳背对集流体的一侧涂覆活性物质层，可以使得极片在极耳的位置更加的平整，避免电芯在极耳的位置产生析锂现象。

5、根据本发明的一些实施例，所述连接部的厚度不超过所述活性物质层的厚度的85％。

6、根据本发明的一些实施例，所述连接部上的活性物质层远离所述集流体的一面与集流体之间的距离为h，所述集流体上的活性物质层的厚度为d,h-d不超过18μm。

7、根据本发明的一些实施例，所述引出部的厚度大于所述连接部的厚度，所述引出部的宽度小于所述连接部的宽度。

8、根据本发明的一些实施例，所述极耳还包括过渡部，所述过渡部设置在所述连接部和所述引出部之间，所述过渡部、所述连接部和所述引出部在第一方向上的横截面积相同，所述第一方向为从所述连接部到所述引出部的方向。

9、根据本发明的第二方面实施例的极片制造方法，用于制造极片，所述极片制造方法包括以下步骤：在集流体上设置活性物质层，所述集流体的至少一面设置有所述活性物质层，一个所述活性物质层设有第一凹槽，所述集流体的一部分裸露在所述第一凹槽内；将极耳设置在所述第一凹槽内并将极耳与所述集流体焊接，所述极耳的厚度小于所述活性物质层的厚度；将活性物质浆料填充在所述第一凹槽内，并使所述活性物质浆料覆盖所述极耳位于第一凹槽内的部分；对所述第一凹槽内的活性物质浆料按压。

10、根据本发明第二方面实施例的极片制造方法，至少具有如下有益效果：将极片设置在裸露在凹槽内的集流体上之后，使用活性物质浆料将凹槽填充并覆盖极耳，从而避免在极耳设置在集流体上时产生的毛刺或凸起刺穿隔膜，从而避免电芯的内部短路。本发明通过活性物质浆料覆盖极耳而不是通过现有技术中的胶纸来覆盖极耳，本发明克服了胶纸所导致的电池容量下降的缺陷，从而提升电芯的能量密度。而将活性物质浆料填充到凹槽内时，填充的密度较低，活性物质浆料内的粒子间隙较大，而通过压板将凹槽内的活性物质浆料压实之后提升极片和电芯的能量密度。

11、根据本发明的一些实施例，所述集流体相对的两个侧面各设置有一个所述活性物质层，所述第一凹槽开设在一个所述活性物质层上，另一个所述活性物质层开设有第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽相对应地设置在所述集流体的两侧；所述极片制造方法还包括以下步骤：将活性物质浆料填充在所述第二凹槽内；对所述第二凹槽内的活性物质浆料按压。

12、根据本发明的一些实施例，对所述第一凹槽内的活性物质浆料按压包括：提供一压板，所述压板具有弹性，所述压板包括平面层和凸起层，所述凸起层连接于所述平面层并相对于所述平面层凸出；使所述平面层对所述活性物质层进行按压，使所述凸起层设置在所述平面层上并对所述第一凹槽内的活性物质浆料进行按压，以使所述凸起层与所述极片之间的压力大于所述平面层与所述极片之间的压力。

13、根据本发明的一些实施例，所述压板的材料为硅胶，所述凸起层的厚度不大于0.5mm且不小于0.05mm；在所述压板对极片进行按压时，所述第一凹槽和所述第二凹槽在所述压板上的正投影均在所述凸起层上。

14、根据本发明的一些实施例，所述极耳的厚度不超过所述活性物质层的厚度的85％。

15、根据本发明的一些实施例，所述极片制造方法还包括：在所述第一凹槽内填充所述活性物质浆料后，且在所述压板对所述第一凹槽内的所述活性物质浆料按压之前，对所述极片进行烘干，所述烘干的温度不超过110℃。

16、根据本发明的一些实施例，对所述第一凹槽内的所述活性物质浆料按压后，所述活性物质浆料与所述活性物质层之间的厚度差不超过20um。

17、根据本发明的一些实施例，将所述活性物质浆料填充在所述第一凹槽内包括：使用导流管将所述活性物质浆料注入到所述第一凹槽内，所述导流管上设置有限流阀以控制通过所述导流管填充到所述第一凹槽内的活性物质浆料的体积。

18、根据本发明的一些实施例，将所述活性物质浆料填充在所述第一凹槽内包括：在所述活性物质浆料从所述导流管流出的同时，使所述导流管相对于所述极片移动，以使所述导流管的末端将所述活性物质浆料远离所述集流体的一侧刮平。

19、根据本发明的一些实施例，在对所述第一凹槽内的所述活性物质浆料按压之前，所述活性物质浆料的厚度大于所述活性物质层的厚度。

20、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.极片，其特征在于，包括集流体、极耳和活性物质层，所述集流体的至少一面设置有所述活性物质层，一个所述活性物质层设有第一凹槽，所述集流体的一部分裸露在所述第一凹槽内，所述极耳包括连接部和引出部，所述连接部设置在所述第一凹槽内并与所述集流体连接，所述引出部与所述连接部连接并设置在所述第一凹槽外部；所述连接部的厚度小于所述活性物质层的厚度，所述活性物质层填充在所述第一凹槽内且所述连接部背对集流体的一侧涂覆有活性物质层。

2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述连接部的厚度不超过所述活性物质层的厚度的85％。

3.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述连接部上的活性物质层远离所述集流体的一面与集流体之间的距离为h，所述集流体上的活性物质层的厚度为d，h-d不超过18μm。

4.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述引出部的厚度大于所述连接部的厚度，所述引出部的宽度小于所述连接部的宽度。

5.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述极耳还包括过渡部，所述过渡部设置在所述连接部和所述引出部之间，所述过渡部、所述连接部和所述引出部在第一方向上的横截面积相同，所述第一方向为从所述连接部到所述引出部的方向。

6.极片制造方法，其特征在于，用于制造极片，所述极片制造方法包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的极片制造方法，其特征在于，所述集流体相对的两个侧面各设置有一个所述活性物质层，所述第一凹槽开设在一个所述活性物质层上，另一个所述活性物质层开设有第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽相对应地设置在所述集流体的两侧；

8.根据权利要求6所述的极片制造方法，其特征在于，对所述第一凹槽内的活性物质浆料按压包括：

9.根据权利要求6所述的极片制造方法，其特征在于，所述压板的材料为硅胶，所述凸起层的厚度不大于0.5mm且不小于0.05mm；在所述压板对极片进行按压时，所述第一凹槽和所述第二凹槽在所述压板上的正投影均在所述凸起层上。

10.根据权利要求6所述的极片制造方法，其特征在于，所述极耳的厚度不超过所述活性物质层的厚度的85％。

11.根据权利要求6所述的极片制造方法，其特征在于，所述极片制造方法还包括：在所述第一凹槽内填充所述活性物质浆料后，且在所述压板对所述第一凹槽内的所述活性物质浆料按压之前，对所述极片进行烘干，所述烘干的温度不超过110℃。

12.根据权利要求6所述的极片制造方法，其特征在于，对所述第一凹槽内的所述活性物质浆料按压后，所述活性物质浆料与所述活性物质层之间的厚度差不超过20um。

13.根据权利要求6所述的极片制造方法，其特征在于，将所述活性物质浆料填充在所述第一凹槽内包括：

14.根据权利要求13所述的极片制造方法，其特征在于，将所述活性物质浆料填充在所述第一凹槽内包括：

15.根据权利要求6所述的极片制造方法，其特征在于，在对所述第一凹槽内的所述活性物质浆料按压之前，所述活性物质浆料的厚度大于所述活性物质层的厚度。

技术总结本发明提供了一种极片及极片制造方法，极片制造方法包括以下步骤：开设有凹槽，所述极片包括集流体和活性物质层，所述集流体的至少一面设置有所述活性物质层，所述凹槽开设在所述活性物质层上，所述集流体裸露在所述凹槽内；将极耳设置在所述凹槽内裸露的集流体上，所述极耳的厚度不超过所述活性物质层的厚度；将活性物质浆料填充在所述凹槽内，并覆盖所述凹槽内的极耳；使用压板对所述凹槽内的活性物质浆料按压。本发明的极片制造方法可以解决极耳槽内的填充活性物质密度较小的问题。技术研发人员：余伟源,高云雷,于子龙,陈杰受保护的技术使用者：浙江锂威能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25