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一种极片、电芯和锂电池的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-31 18:47:31

本技术涉及锂电池的,具体地,主要涉及一种极片、电芯和锂电池。

背景技术:

1、锂电池的电芯是由正负极片和隔膜经过叠片或卷绕工艺制成的,而极片是将活性物质浆料涂布于作为集流体的金属箔片上制得的,一般地,为了将电池的电极引出,在极片上还需要设置极耳。在多极耳电芯的制作工艺中,极片一般在涂布区外预留有金属箔材的空箔区,金属空箔经过模切后可形成多个金属结构的硬极耳(或称假极耳),当极片卷绕或叠片完成后,再将多个同极性的硬极耳堆叠焊接,形成一个完整的多极耳结构,这种多极耳结构极大地提高了电芯的载流能力、降低了电芯的内阻。

2、然而,多极耳结构的极片由于模切量大,在切割处容易产生毛刺,若毛刺搭接在异性极片上,很容易导致电芯出现短路的问题,为此,现有生产工艺中,往往会在极片涂布区边缘的金属空箔上再涂布一层无机绝缘涂层,起到绝缘作用以隔绝裁切位的毛刺,从而改善电芯的安全性。

3、例如,授权公告号为cn112397684b的中国专利文件公开了一种多极耳电池极片及其制作方法,其中的多极耳电池极片包括第一涂膏、箔材和陶瓷层,箔材包括第一表面,第一涂膏设置于箔材的第一表面上,多个极耳从箔材延伸出,箔材的第一边缘上设置有陶瓷涂层,在极片宽度方向上,陶瓷涂层与多个极耳同侧,陶瓷涂层靠近第一边缘的一侧为第一侧,陶瓷涂层远离第一边缘的一侧为第二侧,陶瓷涂层在第二侧的厚度小于陶瓷涂层在第一侧的厚度。该多极耳电池极片的第一涂膏即为活性涂层,而陶瓷层即为用于提高安全性的无机绝缘涂层。

4、但是,与上述结构类似的极片,存在如下的技术问题:

5、其一,在涂布工艺中,活性涂层的浆料和无机绝缘涂层的浆料是同时涂布在金属箔片上的,由于浆料流延性的特点,两种浆料容易在搭接处出现虚边、漏金属或混料的问题,使得极片出现结构缺陷;

6、其二,无机绝缘涂层相较于活性涂层一般具有更高的硬度,因此在辊压和模切工序中会加剧轧辊和裁切工具的磨损;

7、其三,无机绝缘涂层的延展性比活性物质涂层差,极片经过辊压后,两者的延展率并不易于保持一致,从而极片制成电芯后其表面容易出现开裂、脱落等缺陷,影响电芯的产品良率。

8、有鉴于此,需要对现有的极片结构进行改进。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本实用新型提供一种极片、电芯和锂电池,以解决现有的具有无机绝缘涂层的极片容易出现虚边、漏金属或混料、在辊压和模切时容易加剧轧辊和裁切工具的磨损,且在辊压后无机绝缘涂层和活性物质涂层的延展率不易于保持一致的问题,从而提高电芯的安全性、改善电芯产品的生产良率。

2、本实用新型公开的一种极片,包括集流体、活性涂层和胶纸层,所述集流体包括主体部和极耳,所述极耳连接在所述主体部的边缘,所述活性涂层涂布在所述主体部的表面,所述活性涂层的边缘与所述极耳的边缘之间设置有间隙,所述胶纸层贴附在所述间隙处,并与所述活性涂层相邻设置。

3、优选地,所述胶纸层上设置有凸出部,所述凸出部贴附在所述极耳的部分表面。

4、优选地,所述凸出部沿所述极耳长度方向的尺寸为所述极耳长度的5%-20%。

5、优选地,所述胶纸层包括有机层和胶粘层,所述有机层包括聚酯、pp、pet、pe、pvc中的一种或多种。

6、优选地,所述胶粘层包括橡胶类材料、有机硅类材料或聚丙烯酸类材料中的一种或多种。

7、优选地,所述胶纸层的宽度在1—20mm之间。

8、优选地,所述胶纸层的厚度为所述集流体和所述活性涂层厚度之和的10%—95%。

9、本实用新型公开的一种电芯,采用上述任一所述的极片作为正极极片和/或负极极片,所述电芯还包括隔膜。

10、优选地,所述电芯为卷绕或叠片结构。

11、本实用新型公开的一种锂电池,包括上述任一所述的电芯。

12、本实用新型的有益效果在于:

13、通过在集流体上设置胶纸层替换传统的无机绝缘涂层,其一,胶纸层具有更好的辊压延展率,但不具备流延性,因此其边缘与具有流延性的活性涂层能够更好地搭接匹配,从而有利于避免极片出现虚边、漏金属或混料的结构缺陷;其二,胶纸层不会因硬度过高损伤轧辊或裁切工具,提高了工具的使用寿命、降低了生产成本;其三,胶纸层的良好的延展性能够在辊压工艺中与活性涂层更好地匹配,改善极片辊压后的力学性能,避免极片出现两个区域延展率不匹配的问题,从而避免了极片辊压后容易出现开裂、脱落的现象,提高了极片的良品率。

14、综上所述,本实用新型解决了现有的具有无机绝缘涂层的极片容易出现虚边、漏金属或混料、在辊压和模切时容易加剧轧辊和裁切工具的磨损,且在辊压后无机绝缘涂层和活性物质涂层的延展率不易于保持一致的问题,提高了电芯的安全性、改善了电芯产品的生产良率。

技术特征:

1.一种极片,其特征在于,包括集流体(1)、活性涂层(2)和胶纸层(3),所述集流体(1)包括主体部(11)和极耳(12),所述极耳(12)连接在所述主体部(11)的边缘,所述活性涂层(2)涂布在所述主体部(11)的表面,所述活性涂层(2)的边缘与所述极耳(12)的边缘之间设置有间隙,所述胶纸层(3)贴附在所述间隙处,并与所述活性涂层(2)相邻设置。

2.根据权利要求1所述的极片,其特征在于,所述胶纸层(3)上设置有凸出部(30),所述凸出部(30)贴附在所述极耳(12)的部分表面。

3.根据权利要求2所述的极片,其特征在于,所述凸出部(30)沿所述极耳(12)长度方向的尺寸为所述极耳(12)长度的5%-20%。

4.根据权利要求1所述的极片,其特征在于,所述胶纸层(3)包括有机层(31)和胶粘层(32),所述有机层(31)包括聚酯、pp、pet、pe、pvc中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的极片,其特征在于,所述胶粘层(32)包括橡胶类材料、有机硅类材料或聚丙烯酸类材料中的一种。

6.根据权利要求1-4任一所述的极片,其特征在于,所述胶纸层(3)的宽度在1—20mm之间。

7.根据权利要求1-4任一所述的极片,其特征在于,所述胶纸层(3)的厚度为所述集流体(1)和所述活性涂层(2)厚度之和的10%—95%。

8.一种电芯,其特征在于,采用权利要求1-6任一所述的极片作为正极极片和/或负极极片,所述电芯还包括隔膜。

9.根据权利要求8所述的电芯,其特征在于,所述电芯为卷绕或叠片结构。

10.一种锂电池,其特征在于,包括权利要求8或9所述的电芯。

技术总结本技术公开了一种极片、电芯和锂电池,属于锂电池的技术领域,其中的极片包括集流体、活性涂层和胶纸层,所述集流体包括主体部和极耳,所述极耳连接在所述主体部的边缘,所述活性涂层涂布在所述主体部的表面,所述活性涂层的边缘与所述极耳的边缘之间设置有间隙,所述胶纸层贴附在所述间隙处,并与所述活性涂层相邻设置。本技术解决了现有的具有无机绝缘涂层的极片容易出现虚边、漏金属或混料、在辊压和模切时容易加剧轧辊和裁切工具的磨损,且在辊压后无机绝缘涂层和活性物质涂层的延展率不易于保持一致的问题,提高了电芯的安全性、改善了电芯产品的生产良率。技术研发人员:李载波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:20231026技术公布日:2024/7/29

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