CN113097662A - 电池极片及其制备方法、锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电池极片及其制备方法、锂离子电池。本发明提供的电池极片,包括集流体、活性物质层、第一极耳和第二极耳,集流体包括依次层叠的第一导电层、基体层和第二导电层;集流体分为第一区域和第二区域,活性物质层覆盖第一区域内的集流体的两侧表面;第一极耳连接在第二区域内的第一导电层上,第二极耳连接在第二区域内的第二导电层上,且集流体的第二区域内开设有连通孔,与连通孔位置相对的第一极耳和第二极耳相互连接。本发明提供的电池极片可降低电池的重量,提升电池的能量密度,且可提高电池的安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域,尤其涉及一种电池极片及其制备方法、锂离子电池。
背景技术
自1991年索尼公司发布第一款商用锂离子电池以来,锂离子电池已广泛应用于消费电子、电动汽车以及储能等领域。
常规的锂离子电池采用铝箔作为正极集流体,铜箔作为负极集流体。为提升电池的能量密度,可将部分铝箔和部分铜箔用更轻质的聚合物材料代替。例如,采用铝-聚合物-铝或者铜-聚合物-铜。这种三明治结构的集流体的面密度更小,可以降低电池的重量,提升能量密度;同时,这种结构的集流体在电池发生短路时,电池升温至一定温度,其内部的聚合物层受热易收缩,避免短路的发生因而不容易发生燃烧或爆炸,具有比常规的铜箔和铝箔更好的安全性。
然而,由于三明治结构的集流体的聚合物层不导电,将极耳焊接在集流体的一侧表面无法导通另一侧表面,因而需要对电池极片进行重新设计。
发明内容
为了解决背景技术中三明治结构的集流体无法两个侧面无法导电的问题,本发明提供一种电池极片及其制备方法、锂离子电池。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一方面,本发明提供一种电池极片,包括集流体、活性物质层、第一极耳和第二极耳,集流体包括依次层叠的第一导电层、基体层和第二导电层。
集流体分为第一区域和第二区域,活性物质层设置在第一区域内的集流体的两侧表面;第一极耳连接在第二区域内的第一导电层上,第二极耳连接在第二区域内的第二导电层上,且集流体的第二区域内开设有连通孔,与连通孔位置相对的第一极耳和第二极耳相互连接。
如上所述的电池极片,可选的,在集流体的宽度方向上,第一极耳伸出至集流体之外;和/或,第二极耳位于集流体的覆盖范围内。
如上所述的电池极片,可选的,第一极耳包括第一极耳主体和连接在第一极耳主体上的多个第一极耳分支,第一极耳主体与第二极耳连接。
多个第一极耳分支沿集流体的长度方向间隔分布,且至少部分第一极耳分支伸出至集流体之外。
如上所述的电池极片,可选的,多个第一极耳分支均伸出至集流体之外。
如上所述的电池极片,可选的,第二区域内的集流体上设有至少一个连通孔,连通孔贯穿第一导电层、基体层和第二导电层。
如上所述的电池极片,可选的,在电池极片的长度方向上,连通孔的尺寸≥5mm;和/或,在电池极片的宽度方向上,连通孔的尺寸与第二区域的宽度的比值的范围为0-1。
如上所述的电池极片,可选的,第一导电层的表面上和第二导电层的表面上位于连通孔外沿的区域均设有焊接区域,第一极耳焊接在第一导电层的表面上的焊接区域内,第二极耳焊接在第二导电层的表面上的焊接区域内。
如上所述的电池极片,可选的,还包括保护层,保护层覆盖焊接区域内的第一极耳;和/或,保护层覆盖焊接区域内的第二极耳。
如上所述的电池极片,可选的,第一导电层和第二导电层为金属层或合金层,基体层为聚合物层。
第二方面,本发明提供一种电池极片的制备方法,用于制备如上任一项所述的电池极片,该方法包括如下步骤:
在第一导电层上依次层叠设置基体层和第二导电层,形成集流体;
将集流体沿其宽度方向分为第一区域和第二区域,在第一区域内的集流体的两侧表面涂覆活性物质层;
在第二区域内开设连通孔,在第二区域内的第一导电层上连接第一极耳,在第二区域内的第二导电层上连接第二极耳;其中,第一极耳和第二极耳通过连通孔相互焊接,且,第一极耳伸出至集流体之外,第二极耳位于集流体的覆盖范围内。
第三方面,本发明提供一种锂离子电池,该电池包括如上任一项所述的电池极片。
本发明提供的电池极片及其制备方法、锂离子电池,电池极片包括集流体,集流体包括依次层叠的第一导电层、基体层和第二导电层,这样集流体的面密度更小,可以降低电池的重量,提升电池的能量密度;同时,在电池发生短路时,电池升温至一定温度,基体层易变形收缩而破坏集流体,切断电流回路,因而不易致使电池发生燃烧或爆炸,可提高电池的安全性能。其中,通过在集流体的未覆盖活性物质层的第二区域连接极耳,具体在第二区域内的第一导电层上连接第一极耳,在第二区域内的第二导电层上连接第二极耳,且集流体的第二区域内开设连通孔,与连通孔位置相对的第一极耳和第二极耳相互连接,以导通集流体两侧的第一导电层和第二导电层;且通过使第一极耳伸出至集流体之外以和外电路连接导通。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例。对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的电池极片的俯视图;
图2为图1中A-A的剖视图;
图3为图1中B-B的一种结构形式的剖视图;
图4为图1中B-B的另一种结构形式的剖视图;
图5为图1中C-C的剖视图;
图6为图1中D-D的剖视图;
图7为本发明实施例二提供的电池极片的制备方法的流程示意图;
图8为本发明实施例二提供的电池极片卷绕形成电芯的结构示意图。
附图标记说明:
100-电池极片;200-隔膜;
1-集流体;2-活性物质层;3-第一极耳;4-第二极耳;5-保护层;
11-第一区域;12-第二区域;13-连通孔;14-焊接区域;31-第一极耳主体;32-第一极耳分支。
具体实施方式
随着电子设备的快速发展,人们对锂离子电池的高倍率电性能提出了更高的要求,多极耳结构的极片能够有效降低电阻,提高锂离子电池的高倍率性能。
另外,常规的锂离子电池采用金属片作为正极集流体或负极集流体。为了提升锂离子电池的能量密度,可以采用金属层-聚合物层-金属层这样的三明治结构作为集流体。
其中,通过采用聚合物层来代替部分金属层,可以减小集流体的密度,从而降低电池的重量,提升电池的能量密度。同时,由于聚合物层易受温度变化而改变其形状,因而当电池发生短路时,电池升温使三明治结构的集流体遭到破坏,这样可以切断电池内的电流通路,不会导致电池发生燃烧或爆炸等事故,可提高电池的安全性能。
但是,这种三明治结构的集流体,由于其中间的聚合物层不导电,因而在集流体的一侧表面焊接极耳,无法与集流体的另一侧表面导通,需要重新设计极耳焊接方式。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种电池极片及其制备方法、锂离子电池,电池极片的集流体为三明治结构,集流体上连接的极耳可导通两侧的导电层;且电池极片通过采用多极耳结构形式,降低电池极片的电阻,保证锂离子电池的高倍率性能。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的电池极片的俯视图;图2为图1中A-A的剖视图;图3为图1中B-B的一种结构形式的剖视图;图4为图1中B-B的另一种结构形式的剖视图;图5为图1中C-C的剖视图;图6为图1中D-D的剖视图。
如图1至图6所示,本实施例提供一种电池极片100,该电池极片100可以应用于锂离子电池内。具体的,电池极片100可以为正极极片,也可以为负极极片,正极极片、负极极片和隔膜共同形成锂离子电池的电芯。
在一些其他实施例中,电池极片100也可以应用于其他二次电池中,例如镍氢电池、镍铬电池、铅酸电池等。其中,二次电池又称为充电电池或蓄电池,是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。
如图1所示,具体的,本实施例的电池极片100包括集流体1,集流体1作为电池极片100的基本载体,用来汇集电流。集流体1具体包括依次层叠的第一导电层、基体层和第二导电层。
本实施例通过将集流体1设置为第一导电层(图中未示出)和第二导电层(图中未示出)中间夹设有基体层(图中未示出)这样的三明治结构,通过基体层代替部分导电层,基体层例如可以为聚合物层,基体层的密度及重量通常小于导电层。因而这种三明治结构的集流体1的密度更小,可以降低电池的重量,提升电池的能量密度。
同时,基体层容易受温度变化影响,以基体层为聚合物层为例,聚合物层遇到高温会收缩改变其形状,进而会影响与其贴合的第一导电层和第二导电层的形状。因此,这种结构的集流体1在电池发生短路时,电池升温至一定温度,集流体1的结构易被破坏,进而可切断集流体1与其他导电部位之间的电流通路,不会导致电池发生燃烧、爆炸事故,可提高电池的安全性能。
为了进一步减轻集流体1的重量,提升电池能量,在一些实施例中,可以在基体层中预留孔隙,基体层中的孔隙也可以连通至第一导电层和第二导电层。另外,还可以在基体层的孔隙中填充导电材料,以导通第一导电层和第二导电层,提升集流体1的导电性能。
具体的,第一导电层和第二导电层可以为金属层或合金层。构成第一导电层和第二导电层的材料包括但不限于铝、铜、镍、银、金、铁等。其中,第一导电层和第二导电层可由同样的金属材料或合金材料组成,或者,第一导电层和第二导电层的组成也可以不同。
基体层可以为聚合物层,构成基体层的聚合物包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,简称PET)、聚丙烯(Polypropylene,简称PP)、聚乙烯(Polyethylene、简称PE)、聚酰亚胺(Polyimide,简称PI)、聚醚酮(Polyether ketone,简称PEK)、聚苯硫醚(Polyphenylenesulphide,简称PPS)。
在一些其他实施例中,第一导电层与基体层之间及第二导电层与基体层之间可以均设有过渡层(图中未示出),过渡层用于提高第一导电层与基体层及第二导电层与基体层之间的连接强度,以避免第一导电层及第二导电层从基体层上脱落。
示例性的,构成过渡层的材料包括但不限于氧化铝、氧化钛、氧化镁等。
如图1至图6所示,电池极片100还包括涂覆在集流体1的部分区域上的活性物质层2。具体的,集流体1在其宽度方向上分为第一区域11和第二区域12,活性物质层2设置在第一区域11内的集流体1的两侧表面,即第一区域11内的第一导电层的外表面和第二导电层的外表面均覆盖有活性物质层2。
应理解,这里所说的第一导电层的外表面是指第一导电层的背离基体层的表面,同理,第二导电层的外表面是指第二导电层的背离基体层的表面。
活性物质层2由活性物质构成,活性物质用于产生电流。活性物质层2产生的电流汇集到集流体1上。通过在第一区域11内的集流体1的两侧表面覆盖活性物质层2,可使活性物质与集流体1充分接触,以便于集流体1汇集活性物质层2产生的电流,进而通过集流体1形成较大的电流对外输出。
其中,活性物质层2通常包括活性物质、导电剂和粘接剂。
在具体应用中,对于电池极片100为正极极片的情况,活性物质可以为正极活性物质。正极活性物质包括钴酸锂(LCO)、镍钴锰三元材料(NCM)、镍钴铝三元材料(NCA)、镍钴锰铝四元材料(NCMA)、磷酸铁锂(LFP)、磷酸锰锂(LMP)、磷酸钒锂(LVP)、锰酸锂(LMO)、富锂锰基中的至少一种。
对于电池极片100为负极极片的情况,活性物质可以为负极活性物质。负极活性物质包括石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳、硅材料、硅氧材料、硅碳材料、钛酸锂中的至少一种。
导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、导电石墨、石墨烯中的至少一种。
所述粘接剂包括聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素纳、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯和丁苯橡胶中的至少一种。
如图1至图6所示,在锂离子电池中,集流体1的第二区域12用于连接电池极耳,电池放电过程中通过电池极耳将集流体1内的电流导出至外电路,电池充电过程中通过极耳将电流从外电路引入到集流体1内。其中,需要说明的是,与电池的正负极相对应的,电池极片100中通常连接有将电流引入或引出的电池正极极耳和电池负极极耳。
在实际应用中,为了保持电池容量,应使活性物质层2在集流体1上具有足够的覆盖区域,以使活性物质层2产生足够的电流,而集流体1的第二区域12仅用来连接结构尺寸较小的极耳,因而本实施例中,在集流体1的宽度方向上,第二区域12的宽度与第一区域11的宽度的比值在0~1之间,优选的,该比值在0.1~0.4之间。
本实施例中,连接在第二区域12内的集流体1上的极耳包括第一极耳3和第二极耳4。由于第一导电层和第二导电层之间设置有不导电的基体层,因而为了实现第一导电层和第二导电层的导通,本实施例中,在第二区域12的集流体1上开设有连通孔13,与连通孔13的位置相对的第一极耳3和第二极耳4相互连接。这样通过第一极耳3和第二极耳4来导通基体层两侧的第一导电层和第二导电层。
进一步的,如图2至图6所示,为了实现集流体1与外电路的导通,本实施例中,在集流体1的宽度方向上,第一极耳3伸出至集流体1之外。通过使第一极耳3伸出至集流体1之外,这样便于第一极耳3与外电路的导电部位连接,进而通过第一极耳3导通集流体1和外电路。
在伸出的第一极耳3可使集流体1与外电路导通的基础上,本实施例的第二极耳4则位于集流体1的覆盖范围之内,即第二极耳4不伸出至集流体1之外。
一方面,这样便于第二极耳4的设计,可减小第二极耳4的尺寸,节约第二极耳4的占用空间,节省第二极耳4的成本;另一方面,这样有利于电池的封装,提高封装效率。
在具体应用中,如图2至图6所示,在集流体1的宽度方向上伸出至集流体1之外的第一极耳3的总宽度可以大于集流体1的第二区域12的宽度,而位于集流体1的覆盖范围内的第二极耳4的总宽度则可以小于第二区域12的宽度。
另外,第一极耳3的伸出至集流体1之外的宽度与位于集流体1的覆盖范围内的宽度之比可以在0.5~5之间,优选在1~2之间。以同时兼顾第一极耳3与外电路连接的长度和第一极耳3与集流体之间的连接强度。
其中,为了实现第一极耳3和第二极耳4的连接,如图2和图3所示,在一种可能的实施方式中,第二区域12内的集流体1上可以设有至少一个连通孔13,连通孔13贯穿第一导电层、基体层和第二导电层,第一极耳3和第二极耳4通过连通孔13连接。
结合图1,第一极耳3和第二极耳4可以沿集流体1的长度方向布置,可以将第一极耳3和第二极耳4在长度方向上的某一个部位或某几个部位相互连接,以导通第一导电层和第二导电层。
具体的,可以在集流体1上的第一极耳3和第二极耳4覆盖的区域设置连通孔13,连通孔13贯穿集流体1的两侧,这样第一极耳3和第二极耳4可以通过连通孔13连接。其中,可以仅设置一个连通孔13,第一极耳3和第二极耳4的对应该连通孔13的部位相互连接;或者,为了进一步保证第一极耳3和第二极耳4连接稳定,可以间隔设置多个连通孔13,第一极耳3和第二极耳4的对应这多个连通孔13的部位均相互连接。
如图1至图6所示,本实施例中,第一极耳3和第二极耳4具体是通过焊接的方式连接在集流体1的两侧表面上。其中,第一导电层的表面上和第二导电层的表面上位于连通孔13外沿的区域可以均设有焊接区域14,第一极耳3焊接在第一导电层的表面上的焊接区域14内,第二极耳4焊接在第二导电层的表面上的焊接区域14内。
通过在第一导电层的外表面上的位于连通孔13外沿的区域设置焊接区域14,将第一极耳3的对应位于焊接区域14内的部位焊接在第一导电层上,实现第一极耳3和第一导电层的焊接连接;与之相应的,通过在第二导电层的外表面上的位于连通孔13外沿的区域设置焊接区域14,将第二极耳4的对应位于焊接区域14内的部位焊接在第二导电层上,实现第二极耳4和第二导电层的焊接连接。
其中,第一极耳3和第二极耳4的对应连通孔13的部位伸入连通孔13内,以使第一极耳3和第二极耳4的该部位直接焊接在一起。
应说明,本实施例对连通孔13的具体形状和尺寸并不加以限制,例如,连通孔13的形状可以为矩形、圆形、多边形和椭圆形等。另外,对于集流体1上设置有多个连通孔13的情况,这多个连通孔13的形状和尺寸可以完全一致,也可以部分一致,或者各连通孔13的形状和尺寸均不同,本实施例对此不做具体限制。
并且,为了保证第一极耳3和第二极耳4之间连接的稳定性,在电池极片100的长度方向上,连通孔13的尺寸≥5mm。对于集流体1上沿其长度方向开设多个连通孔13的情况,所有连通孔13在集流体1长度方向上的尺寸之和与集流体1的长度的比值在0~0.8之间,以确保集流体1具有足够的强度;优选的,该比值在0.02~0.4之间。
同时,本实施例可对连通孔13在集流体1的宽度方向上的尺寸进行限定,例如,连通孔13在集流体1的宽度方向上的尺寸与第二区域12的宽度的比值在0~1之间。
另外,如图2至图6所示,在一些实施例中,第一极耳3和第二极耳4上可以均覆盖有保护层5,保护层5至少覆盖焊接区域14内的第一极耳3和第二极耳4。通过在焊接区域14内的第一极耳3和第二极耳4上覆盖保护层5,保护层5可以对第一极耳3和第二极耳4的焊接部位进行保护。
第一极耳3和第二极耳4的焊接部位可能产生毛刺或尖刺,毛刺或尖刺可能会穿过电池内的隔膜,进而引起内短路,严重可能会导致电池燃烧或爆炸。通过在第一极耳3和第二极耳4的焊接部位覆盖保护层5,可避免焊接部位产生的毛刺或尖刺穿透隔膜,以提升电池的安全性能。
应理解,本实施例中,可在第一极耳3和第二极耳4中的一者的焊接部位覆盖保护层5,或者在两者的焊接部位均覆盖保护层5。并且,保护层5可以由导电材料构成或者由绝缘材料构成。示例性的,保护层5的厚度为5~50μm。
为了进一步提高电池的电性能,如图1所示,在一种可能的实施方式中,第一极耳3可以包括第一极耳主体31和连接在第一极耳主体31上的多个第一极耳分支32,第一极耳主体31与第二极耳4连接。
本实施例中,第二极耳4的整体结构均位于集流体1的覆盖范围内,而第一极耳3则有部分结构伸出至集流体1之外。其中,第一极耳3包括第一极耳主体31和多个第一极耳分支32。
第一极耳主体31连接在集流体1上,例如第一极耳主体31可以位于集流体1的覆盖范围内。且第一极耳主体31与第二极耳4连接。多个第一极耳分支32均连接在第一极耳主体31上,多个第一极耳分支32可以为第一极耳主体31上伸出的各分支。
通过将第一极耳主体31连接在第一导电层上,且第一极耳主体31与第二极耳4连接,以导通第一导电层和第二导电层。通过设置多个第一极耳分支32连接在第一极耳主体31上,可通过第一极耳分支32实现第一极耳3与外电路的连接。
另外,通过设置多个第一极耳分支32,多个第一极耳分支32可以均与外电路连接。电流可流经每个第一极耳分支32,电流通道更多,这样可有效减小电池极片100的电阻,增大电池极片100的电流,加快电池的充电速度,提升锂离子电池的高倍率性能。
如图1所示,本实施例中,多个第一极耳分支32可以沿集流体1的长度方向间隔设置,并且至少部分第一极耳分支32伸出至集流体1之外,这部分第一极耳分支32与外电路连接,集流体1内汇集的电流可通过这些第一极耳分支32引出集流体1。
进一步的,多个第一极耳分支32可以均伸出至集流体1之外。本实施例中,第一极耳主体31上伸出的所有第一极耳分支32均可以伸出至集流体1之外,这样所有第一极耳分支32均可以和外电路连接,集流体1引出的电流通路更多,可降低电池极片100的电阻,提升电池极片100的电流速度,进而提升锂离子电池的高倍率性能。
如图1所示,在一些具体实施例中,第一极耳分支32可以沿集流体1的宽度方向延伸。本实施例中,第一极耳分支32在集流体1的宽度方向上向外伸出,并且第一极耳分支32可以沿集流体1的宽度方向延伸,即第一极耳分支32的延伸方向与集流体1的长度方向垂直,这样便于第一极耳分支32的布局设计,且便于第一极耳分支32与外电路的连接。
在具体应用中,如图2至图6所示,对应于第一极耳主体31上的某些区域,第一极耳3上对应第一极耳分支32的部位可以和第二极耳4焊接,第一极耳主体31上的其他部位与第二极耳4之间不连接;且连通孔13可以连通至集流体1的边缘,即第一极耳3和第二极耳4的焊接部位延伸至集流体1的边缘;或者,连通孔13可以和集流体1的边缘之间具有一定的距离,即第一极耳3和第二极耳4的焊接部位完全位于集流体1的第二区域12内。
或者,第一极耳3上对应第一极耳分支32的部位和第二极耳4之间可以不连接,而连通孔13设置在第一极耳主体31上的其他部位,通过第一极耳主体31上的其他部位与第二极耳4连接。
或者,第一极耳3上部分对应第一极耳分支32的部位可以和第二极耳4焊接,同时第一极耳主体31上的部分其他部位与第二极耳4连接。
本实施例提供的电池极片100,包括集流体1,集流体1包括依次层叠的第一导电层、基体层和第二导电层,这样集流体1的面密度更小,可以降低电池的重量,提升电池的能量密度;同时,在电池发生短路时,电池升温至一定温度,基体层易收缩变形而破坏集流体1,因而不易致使电池发生燃烧或爆炸,可提高电池的安全性能。其中,通过在集流体1的未覆盖活性物质层2的第二区域12连接极耳,具体在第二区域12内的第一导电层上连接第一极耳3,在第二区域12内的第二导电层上连接第二极耳4,且第一极耳3和第二极耳4通过连通孔13相互连接,以导通集流体1两侧的第一导电层和第二导电层;且通过使第一极耳3伸出至集流体1之外以和外电路连接导通,而第二极耳4则位于集流体1的覆盖范围内,以便于电池的封装。
实施例二
图7为本发明实施例二提供的电池极片的制备方法的流程示意图。如图7所示,本实施例提供一种电池极片的制备方法,该制备方法用于制备实施例一中的电池极片。
具体的,制备方法包括如下步骤:
S100、在第一导电层上依次层叠基体层和第二导电层,形成集流体。
通过在第一导电层上依次层叠基体层和第二导电层,形成三明治结构的集流体。其中,还可以在第一导电层与基体层之间及第二导电层与基体层之间设置过渡层。
S200、将集流体沿其宽度方向分为第一区域和第二区域,在第一区域内的集流体的两侧表面涂覆活性物质层。
通过在第一区域内的集流体的两侧表面涂覆活性物质层,以使活性物质层产生的电流汇集至集流体。
S300、在第二区域内开设连通孔,在第二区域内的第一导电层上和第二导电层上分别连接第一极耳和第二极耳;其中,第一极耳和第二极耳通过连通孔相互焊接,且,第一极耳伸出至集流体之外,第二极耳位于集流体的覆盖范围内。
通过在第一导电层的外表面连接第一极耳,在第二导电层的外表面连接第二极耳,且第一极耳和第二极耳通过集流体上的连通孔相互连接,以通过第一极耳和第二极耳导通第一导电层和第二导电层。
其中,通过使第一极耳伸出至集流体外,以将第一极耳的伸出至集流体之外的部分与外电路连接,以实现将集流体的电流向外引流。
并且,第二极耳整体位于集流体的覆盖范围内,这样可以避免再将第二极耳与电池内的其他连接,以节省电池的封装工序,提高电池封装效率。
具体的,可以在集流体上开设贯通集流体的两侧表面的连通孔,在第一导电层和第二导电层上对应连通孔外缘的区域设置焊接区域,第一极耳和第二极耳分别焊接连接在第一导电层和第二导电层的焊接区域内,且第一导电层和第二导电层通过连通孔相互焊接。
应说明,焊接好第一极耳后,可以通过激光切割等工艺将第一极耳切割形成第一极耳主体上连接多个第一极耳分支的结构,第一极耳主体连接集流体上,多个第一极耳分支在集流体的宽度方向上向外伸出。
另外,图8为本发明实施例二提供的的电池极片卷绕形成电芯的结构示意图。如图8所示,电池极片制备完成后,可以将正极极片和负极极片与隔膜200共同进行卷绕,得到电芯。电芯采用铝塑膜封装、真空状态下烘烤48h去除水分后,注入电解液,进行化成和分选处理,得到锂离子电池。
实施例三
本实施例提供一种锂离子电池,该电池包括实施例一中的电池极片。其中,电池极片的结构、功能以及工作原理在实施例一中进行了详细介绍,此处不再赘述。
可以理解的是,本实施例涉及的上、下、上方、下方、上部、下部、顶、底、顶端、底端、顶端面、底端面等指示方位的词语是基于装置或设备的安装使用状态的位置关系而言。
本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种电池极片,其特征在于,包括集流体、活性物质层、第一极耳和第二极耳,所述集流体包括依次层叠的第一导电层、基体层和第二导电层;
所述集流体分为第一区域和第二区域,所述活性物质层设置在所述第一区域内的所述集流体的两侧表面;所述第一极耳连接在所述第二区域内的所述第一导电层上,所述第二极耳连接在所述第二区域内的所述第二导电层上,且所述集流体的第二区域内开设有连通孔,与所述连通孔位置相对的所述第一极耳和所述第二极耳相互连接。
2.根据权利要求1所述的电池极片,其特征在于,在所述集流体的宽度方向上,所述第一极耳伸出至所述集流体之外;和/或,所述第二极耳位于所述集流体的覆盖范围内。
3.根据权利要求1所述的电池极片,其特征在于,所述第一极耳包括第一极耳主体和连接在所述第一极耳主体上的多个第一极耳分支,所述第一极耳主体与所述第二极耳连接;
多个所述第一极耳分支沿所述集流体的长度方向间隔分布,且至少部分所述第一极耳分支伸出至所述集流体之外。
4.根据权利要求3所述的电池极片,其特征在于,多个所述第一极耳分支均伸出至所述集流体之外。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电池极片,其特征在于,所述第二区域内的所述集流体上设有至少一个所述连通孔,所述连通孔贯穿所述第一导电层、基体层和第二导电层。
6.根据权利要求5所述的电池极片,其特征在于,在所述电池极片的长度方向上,所述连通孔的尺寸≥5mm;和/或,在所述电池极片的宽度方向上,所述连通孔的尺寸与所述第二区域的宽度的比值的范围为0-1。
7.根据权利要求5所述的电池极片,其特征在于,所述第一导电层的表面上和所述第二导电层的表面上位于所述连通孔外沿的区域均设有焊接区域,所述第一极耳焊接在所述第一导电层的表面上的所述焊接区域内,所述第二极耳焊接在所述第二导电层的表面上的所述焊接区域内。
8.根据权利要求7所述的电池极片,其特征在于,还包括保护层,所述保护层覆盖所述焊接区域内的所述第一极耳;
和/或,所述保护层覆盖所述焊接区域内的所述第二极耳。
9.根据权利要求1-4任一项所述的电池极片,其特征在于,所述第一导电层和所述第二导电层为金属层或合金层,所述基体层为聚合物层。
10.一种锂离子电池,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的电池极片。
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