CN113871806A - 锂离子电池极耳及其制备方法和应用 - Google Patents

锂离子电池极耳及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了锂离子电池极耳及其制备方法和应用，所述锂离子电池极耳包括金属层、设置于所述金属层两侧的胶层，以及设置在所述金属层和所述胶层之间的物理锚固层和/或化学锚固层；其中，所述金属层和所述胶层的表面分别设置凸起结构，所述凸起结构相互啮合形成所述物理锚固层；所述化学锚固层包括偶联剂层。本发明提供的锂离子电池极耳，通过在极耳的金属层和胶层之间设置物理锚固层和/或化学锚固层，进一步提高金属层与胶层之间的粘结强度；同时，金属层和胶层间的粘结强度具有长期的稳定性和可靠性，能够有效解决锂离子电池的漏液、短路和胀气问题。

Description

锂离子电池极耳及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及锂离子电池极耳及其制备方法和应用。
背景技术
锂离子电池是由外壳、收容于外壳内的电解液、收容于外壳内的卷芯及盖帽组成，卷芯两端设有极耳。其中，在锂离子电池极耳处的漏液、脱落及腐蚀等现象时常发生，严重影响了锂电池的安全性能。随着锂离子电池在多个领域的广泛应用，人们对锂离子电池的极耳要求越来越高。
极耳是从电芯中将正负极引出来的金属导体，其均由胶层和金属层两部分复合而成。其中，正极极耳的金属层为铝材料，负极极耳的金属层为镍材料或铜镀镍材料；胶层是极耳上绝缘的部分，其作用是在电池封装时防止金属带与铝塑膜之间发生短路，并且封装时通过加热与铝塑膜热熔密封粘合在一起防止漏液。目前，主要是通过将胶层粘结在金属层表面，从而完成胶层和金属层之间的复合得到极耳，一旦粘结作用失效，就会导致锂离子电池漏液。此外，极耳的毛刺也会导致电池在使用过程中出现短路、胀气、漏液等问题。
虽然上述文献从改变工艺条件、极耳形状以及增加胶层数量等方面来提高极耳的密封性，防止电池实用过程中出现短路、胀气、漏液等现象，但是金属层和胶层之间均采用热复合粘结方式，一旦粘结作用失效，就会导致锂离子电池漏液。因此，如何进一步提高金属层与胶层之间的复合强度对于解决锂离子电池漏液现象至关重要。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供锂离子电池极耳及其制备方法和应用，通过在极耳的金属层和胶层之间设置物理锚固层和/或化学锚固层，进一步提高金属层与胶层之间的粘结强度；同时，本发明中极耳的金属层和胶层间的粘结强度具有长期的稳定性和可靠性，能够有效解决锂离子电池的漏液、短路和胀气问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种锂离子电池极耳，所述锂离子电池极耳包括金属层、设置于所述金属层两侧的胶层，以及设置在所述金属层和所述胶层之间的物理锚固层和/或化学锚固层，其中
所述金属层和所述胶层的表面分别设置凸起结构，所述凸起结构相互啮合形成所述物理锚固层。
所述化学锚固层包括偶联剂层。
本发明中通过在金属层和胶层之间设置物理锚固层和/或化学锚固层，可以使得金属层与胶层之间的粘结强度提高30％左右(相比于传统极耳)；同时，本发明中极耳的金属层和胶层间的复合强度具有长期的稳定性和可靠性，在85℃的电解液中浸泡28天，金属层和胶层间的粘结强度保持率为90％以上。因此，本发明提供的锂离子电池极耳能够有效解决锂离子电池的漏液、短路和胀气问题。
需要说明的是，本发明中金属层与其两侧胶层之间的复合方式可以相同，也可以不相同。示例性地，本发明中金属层和胶层的复合方式包括：(1)金属层与其两侧的胶层均通过物理和化学锚固层进行复合；(2)金属层与其两侧的胶层均通过物理锚固层进行复合；(3)金属层与其两侧的胶层均通过化学锚固层进行复合；(4)金属层与第一胶层通过物理和化学锚固层进行复合，与第二胶层通过化学锚固层进行复合；(5)金属层与第一胶层通过物理和化学锚固层进行复合，与第二胶层通过物理锚固层进行复合；(6)金属层与第一胶层通过物理锚固层进行复合，与第二胶层通过化学锚固层进行复合。
作为本发明一种优选的技术方案，所述胶层包括分别设置于所述金属层两侧的第一胶层和第二胶层。
优选地，所述第一胶层的材质包括白胶、黑胶或单层胶中的任意一种。
优选地，所述第二胶层的材质包括白胶、黑胶或单层胶中的任意一种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述金属层的厚度为0.1～0.7mm，例如可以是0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm或0.7mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述金属层包括铝层、镍层或铜镀镍层中的任意一种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述金属层的四个角均为倒角。
本发明对金属层的四个角均进行倒圆角加工，避免了在电池使用时因极耳毛剌导致的短路、胀气、漏液等问题，降低了极耳和电池的不良率。
第二方面，本发明提供了一种根据第一方面所述的锂离子电池极耳的制备方法，所述制备方法包括：
采用物理方法和/或化学方法将胶层粘合至金属层两侧表面，得到所述锂离子电极极耳，其中
所述物理方法包括：分别对所述金属层和所述胶层相互贴合的表面进行表面处理，以在所述金属层和所述胶层的表面形成凸起，随后将所述金属层和所述胶层通过所述表面的所述凸起间的相互啮合进行复合。
所述化学方法包括：将偶联剂分别涂覆在所述金属层和所述胶层相互贴合的表面，随后将所述金属层和所述胶层通过偶联剂进行复合。
本发明打破将胶层直接粘结在金属层表面的常规思维，而是通过对金属层和胶层进行表面处理来增大表面粗糙度，以及和/或在金属层和胶层表面涂覆偶联剂的方式，进一步提高金属层与胶层之间的粘结强度。
需要说明的是，本发明提供的制备方法包括六种并列的技术方案，以下对技术方案进行一一列举：
技术方案1：金属层与其两侧的胶层均通过物理和化学锚固层进行复合制备锂离子电池极耳。制备方法包括：分别对金属层和胶层相互贴合的表面进行表面处理后，金属层和胶层的表面形成凸起，随后将偶联剂分别涂覆在金属层和胶层相互贴合的表面，最后通过偶联剂将金属层和胶层进行复合得到锂离子电池极耳。
技术方案2：金属层与其两侧的胶层均通过物理锚固层进行复合制备锂离子电池极耳。制备方法包括：分别对金属层和胶层相互贴合的表面进行表面处理后，金属层和胶层的表面形成凸起，随后金属层和胶层通过表面凸起间的相互啮合进行复合得到锂离子电池极耳。
技术方案3：金属层与其两侧的胶层均通过化学锚固层进行复合制备锂离子电池极耳。制备方法包括：将偶联剂分别涂覆在金属层和胶层相互贴合的表面，随后将金属层和胶层通过偶联剂进行复合，得到锂离子电池极耳。
技术方案4：金属层与第一胶层通过物理和化学锚固层进行复合，与第二胶层通过化学锚固层进行复合制备锂离子电池极耳。制备方法包括：分别对金属层和第一胶层相互贴合的表面进行表面处理后，金属层和第一胶层相互贴合的表面形成凸起。随后将偶联剂分别涂覆在金属层与第一胶层相互贴合的表面、金属层和第二胶层相互贴合的表面，最后将金属层和胶层进行复合得到锂离子电池极耳。
技术方案5：金属层与第一胶层通过物理和化学锚固层进行复合，与第二胶层通过物理锚固层进行复合制备锂离子电池极耳。制备方法包括：分别对金属层与第一胶层相互贴合的表面、金属层和第二胶层相互贴合的表面进行表面处理形成凸起。随后将偶联剂分别涂覆在金属层与第一胶层相互贴合的表面，最后将金属层和胶层进行复合得到锂离子电池极耳。
技术方案6：金属层与第一胶层通过物理锚固层进行复合，与第二胶层通过化学锚固层进行复合制备锂离子电池极耳。制备方法包括：分别对金属层与第一胶层相互贴合的表面进行表面处理形成凸起，随后将偶联剂分别涂覆在金属层和第二胶层相互贴合的表面，最后将金属层和胶层进行复合得到锂离子电池极耳。
作为本发明一种优选的技术方案，所述表面处理包括超声波处理。
本发明中还可以采用具有粗糙表面的模具一体加工成型金属片和胶片，从而得到的表面粗糙的金属片和胶片。
优选地，所述超声波的频率为10～40kHz，例如可以是10kHz、12kHz、15kHz、18kHz、20kHz、23kHz、25kHz、28kHz、30kHz、32kHz、35kHz、38kHz或40kHz，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述超声波的振幅为10～150μm，例如可以是10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm或150μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述超声波的处理时间为1～20s，例如可以是1s、3s、5s、7s、10s、12s、14s、16s、18s或20s，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述超声波的压力为0.1～0.5Mpa，例如可以是0.1Mpa、0.15Mpa、0.2Mpa、0.25Mpa、0.3Mpa、0.35Mpa、0.4Mpa、0.45Mpa或0.5Mpa，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
优选地，以所述金属层的质量分数为100％，所述金属层表面涂覆的偶联剂加入量为0.1～2wt％，例如可以是0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.1wt％、1.2wt％、1.3wt％、1.4wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.7wt％、1.8wt％、1.9wt％或2wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，以所述金属层两侧胶层的质量分数为100％，所述金属层两侧胶层表面涂覆的偶联剂加入量为1～4wt％，例如可以是1wt％、1.2wt％、1.5wt％、1.8wt％、2wt％、2.3wt％、2.5wt％、2.8wt％、3wt％、3.2wt％、3.5wt％、3.8wt％或4wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，所述金属层和所述胶层在微波作用下通过所述偶联剂层进行复合。
作为本发明一种优选的技术方案，所述微波的输出功率为0～500w，且不为0，例如可以是1w、50w、100w、150w、200w、250w、300w、350w、400w、450w或500w，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述微波的时间为0～100s，且不为0，例如可以是1s、10s、20s、30s、40s、50s、60s、70s、80s、90s或100s，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述微波的间歇时间为0～50s，且不为0，例如可以是1s、5s、10s、15s、20s、25s、30s、35s、40s、45s或50s，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
第三方面，本发明提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括根据第一方面所述的锂离子电池极耳。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的锂离子电池极耳及其制备方法和应用，通过在极耳的金属层和胶层之间设置物理锚固层和/或化学锚固层，进一步提高金属层与胶层之间的粘结强度；同时，本发明中极耳的金属层和胶层间的粘结强度具有长期的稳定性和可靠性，能够有效解决锂离子电池的漏液、短路和胀气问题。
附图说明
图1为本发明一个具体实施方式中锂离子电池极耳的结构示意图。
图2为本发明实施例1-3的锂离子电池极耳的结构示意图。
图3为本发明实施例4的锂离子电池极耳的结构示意图。
图4为本发明实施例5的锂离子电池极耳的结构示意图。
图5为本发明实施例6的锂离子电池极耳的结构示意图。
图6为本发明实施例7的锂离子电池极耳的结构示意图。
图7为本发明实施例8的锂离子电池极耳的结构示意图。
附图标记：1-金属层；2-第一胶层；3-第二胶层；4-物理和化学锚固层；5-物理锚固层；6-化学锚固层。
具体实施方式
需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
目前，虽然可以从改变工艺条件、极耳形状以及增加胶层数量等方面来提高锂离子电池极耳的密封性，防止电池实用过程中出现短路、胀气、漏液等现象，但是金属层和胶层之间均采用热复合粘结方式，一旦粘结作用失效，就会导致锂离子电池漏液。
为了解决上述问题，本发明提供了锂离子电池极耳及其制备方法，通过在极耳的金属层1和胶层之间设置物理和化学锚固层4、物理锚固层5或化学锚固层6中的任意一种或两种的组合，进一步提高金属层1与胶层之间的粘结强度。同时，本发明中极耳的金属层1和胶层间的粘结强度具有长期的稳定性和可靠性，能够有效解决锂离子电池的漏液、短路和胀气问题。
在本发明的一个具体实施方式中，如图1所示，所述锂离子电池极耳包括金属层1以及设置于所述金属层1两侧的胶层，所述金属层1两侧的胶层分别为第一胶层2和第二胶层3，所述金属层1和胶层之间设置有物理和化学锚固层4、物理锚固层5或化学锚固层6中的任意一种或两种的组合。所述金属层1和胶层的表面分别设置凸起结构，所述凸起结构相互啮合形成物理锚固层5。所述化学锚固层6包括偶联剂层。
实施例1
本实施例提供了一种锂离子电池极耳，如图2所示，所述锂离子电池极耳包括镍层以及设置于镍层两侧的胶层，镍层与其两侧胶层之间均设置有物理和化学锚固层4。镍层的厚度为0.5mm，镍层每侧胶层的材质为白胶。
所述锂离子电池极耳的制备方法如下：采用频率为25kHz，振幅为80μm，压力为0.3Mpa的超声波对镍层和白胶层进行表面处理10s后，镍层和白胶层的表面形成凸起。随后以镍层的质量分数为100％，将质量分数为1wt％的丁二烯基三乙氧基硅烷涂覆在镍层的两侧。以镍层两侧白胶层的质量分数为100％，将质量分数为2wt％的丁二烯基三乙氧基硅烷涂覆在白胶层贴合镍层的一侧。随后在功率为200w的微波作用下将镍层和白胶层进行复合得到所述锂离子电池极耳；其中，微波作用的时间为50s，间歇时间为20s。
本实施例得到的锂离子电池极耳中镍层和白胶层的粘结强度提高35％左右(相比于传统极耳)，并且在85℃的电解液(EC:DEC＝1:1，LiPF6＝1mol/L，1000ppm H2O)中浸泡28天后，镍层和白胶层的粘结强度的保持率为95％以上。
实施例2
本实施例提供了一种锂离子电池极耳，如图2所示，所述锂离子电池极耳包括铜镀镍层以及设置于铜镀镍层两侧的胶层，铜镀镍层与其两侧胶层之间均设置有物理和化学锚固层4。铜镀镍层的厚度为0.1mm，铜镀镍层每侧胶层分别具有一层的材质为单层胶。
所述锂离子电池极耳的制备方法如下：采用频率为10kHz，振幅为10μm，压力为0.5Mpa的超声波对铜镀镍层和单层胶层进行表面处理20s后，铜镀镍层和单片胶层的表面形成凸起，随后以铜镀镍层的质量分数为100％，将质量分数为0.1wt％的丁二烯基三乙氧基硅烷涂覆在铜镀镍层的两侧。以铜镀镍层两侧单层胶层的质量分数为100％，将质量分数为4wt％的丁二烯基三乙氧基硅烷涂覆在单层胶层贴合铜镀镍层的一侧。随后在功率为10w的微波作用下将铜镀镍层和单层胶层进行复合得到所述锂离子电池极耳；其中，微波作用的时间为100s，间歇时间为50s。
本实施例得到的锂离子电池极耳中铜镀镍层和单层胶层的粘结强度提高30％左右(相对于传统极耳)，并且在85℃的电解液(EC:DEC＝1:1，LiPF6＝1mol/L，1000ppm H2O)中浸泡28天后，铜镀镍层和单层胶层的粘结强度的保持率为95％以上。
实施例3
本实施例提供了一种锂离子电池极耳，如图2所示，所述锂离子电池极耳包括铝层以及设置于铝层两侧的胶层，铝层与其两侧胶层之间均设置有物理和化学锚固层4。铝层的厚度为0.7mm，铝层每侧的胶层的材质为黑胶。
所述锂离子电池极耳的制备方法如下：采用频率为40kHz，振幅为150μm，压力为0.1Mpa的超声波对铝层和黑胶层2进行表面处理1s后，铝层和黑胶层的表面形成凸起。随后以铝层的质量分数为100％，将质量分数为2wt％的丁二烯基三乙氧基硅烷涂覆在铝层的两侧。以铝层两侧黑胶层的质量分数为100％，将质量分数为1wt％的丁二烯基三乙氧基硅烷涂覆在黑胶层贴合铝层的一侧。随后在功率为500w的微波作用下将铝层和黑胶层进行复合得到所述锂离子电池极耳；其中，微波作用的时间为10s，间歇时间为10s。
本实施例得到的锂离子电池极耳中铝层和黑胶层的粘结强度提高33％左右(相对于传统极耳)，并且在85℃的电解液(EC:DEC＝1:1，LiPF6＝1mol/L，1000ppm H2O)中浸泡28天后，铝层和黑胶层的粘结强度保持率为95％以上。
实施例4
本实施例提供了一种锂离子电池极耳，如图3所示，所述锂离子电池极耳包括镍层以及设置于镍层两侧的胶层，镍层与其两侧胶层的表面分别设置凸起结构，凸起结构相互啮合形成物理锚固层5。镍层的厚度为0.5mm，镍层每侧胶层的材质为白胶。
所述锂离子电池极耳的制备方法如下：采用频率为25kHz，振幅为80μm，压力为0.3Mpa的超声波对镍层和白胶层进行表面处理10s后，镍层和白胶层的表面形成凸起，随后镍层和白胶层通过表面凸起相互啮合，得到所述锂离子电池极耳。
本实施例得到的锂离子电池极耳中镍层和白胶层间粘结强度提高24％左右(相对于传统极耳)，并且85℃的电解液(EC:DEC＝1:1，LiPF6＝1mol/L，1000ppm H2O)中浸泡28天后，镍层和白胶层的粘结强度的保持率为90％以上。
实施例5
本实施例提供了一种锂离子电池极耳，如图4所示，所述锂离子电池极耳包括镍层以及设置于镍层两侧的胶层，镍层与其两侧胶层之间均设置有化学锚固层6。铝层的厚度为0.5mm，铝层每侧的胶层的材质为白胶。
所述锂离子电池极耳的制备方法如下：以镍层的质量分数为100％，将质量分数为1wt％的丁二烯基三乙氧基硅烷涂覆在镍层的两侧。以镍层两侧白胶层的质量分数为100％，将质量分数为2wt％的丁二烯基三乙氧基硅烷涂覆在白胶层贴合镍层的一侧。随后在功率为500w的微波作用下将镍层和白胶层进行复合得到所述锂离子电池极耳；其中，微波作用的时间为10s，间歇时间为10s。
本实施例得到的锂离子电池极耳中镍层和白胶层的粘结强度提高27％左右(相对于传统极耳)，并且在85℃的电解液(EC:DEC＝1:1，LiPF6＝1mol/L，1000ppm H2O)中浸泡28天后，镍层和白胶层的粘结强度保持率为90％以上。
实施例6
本实施例提供了一种锂离子电池极耳，如图5所示，所述锂离子电池极耳包括镍层以及设置于镍层两侧的胶层，镍层与第一白胶层之间设置有物理和化学锚固层4，镍层与第二白胶层之间设置有化学锚固层6。
所述锂离子电池极耳的制备方法如下：采用频率为25kHz，振幅为80μm，压力为0.3Mpa的超声波对镍层和第一白胶层相互贴合的表面进行表面处理10s后，镍层和第一白胶层相互贴合的表面形成凸起。随后以镍层的质量分数为100％，将质量分数为1wt％的丁二烯基三乙氧基硅烷涂覆在镍层的两侧。以镍层两侧白胶层的质量分数为100％，将质量分数为2wt％的丁二烯基三乙氧基硅烷涂覆在白胶层贴合镍层的一侧。随后在功率为200w的微波作用下将镍层和白胶层进行复合得到所述锂离子电池极耳；其中，微波作用的时间为50s，间歇时间为20s。
本实施例得到的锂离子电池极耳中镍层和白胶层的粘结强度提高31％左右(相对于传统极耳)，并且85℃的电解液(EC:DEC＝1:1，LiPF6＝1mol/L，1000ppm H2O)中浸泡28天后，镍层和白胶层的粘结强度的保持率为92％以上。
实施例7
本实施例提供了一种锂离子电池极耳，如图6所示，所述锂离子电池极耳包括镍层以及设置于镍层两侧的胶层，镍层与第一白胶层之间设置有物理和化学锚固层4，镍层与第二白胶层之间设置有物理锚固层5。
所述锂离子电池极耳的制备方法如下：采用频率为25kHz，振幅为80μm，压力为0.3Mpa的超声波对镍层、第一白胶层和第二白胶层进行表面处理10s后，镍层、第一白胶层和第二白胶层的表面形成凸起。随后以镍层的质量分数为100％，将质量分数为0.5wt％的丁二烯基三乙氧基硅烷涂覆在贴合第一白胶层的镍层表面。以第一白胶层的质量分数为100％，将质量分数为1wt％的丁二烯基三乙氧基硅烷涂覆在第一白胶层贴合镍层的一侧。随后在功率为200w的微波作用下将镍层和第一白胶层进行复合，微波作用的时间为50s，间歇时间为20s。同时，镍层与第二白胶层通过表面凸起相互啮合进行复合，得到所述锂离子电池极耳。
本实施例得到的锂离子电池极耳中镍层和白胶层的粘结强度提高30％左右(相对于传统极耳)，并且在85℃的电解液(EC:DEC＝1:1，LiPF6＝1mol/L，1000ppm H2O)中浸泡28天后，镍层和白胶层的粘结强度的保持率为90％以上。
实施例8
本实施例提供了一种锂离子电池极耳，如图7所示，所述锂离子电池极耳包括镍层以及设置于镍层两侧的胶层，镍层与第一白胶层之间设置有物理锚固层5，镍层与第二白胶层之间设置有化学锚固层6。
所述锂离子电池极耳的制备方法如下：采用频率为25kHz，振幅为80μm，压力为0.3Mpa的超声波对镍层和第一白胶层相互贴合的表面进行表面处理10s后，镍层和第一白胶层相互贴合的表面形成凸起。随后以镍层的质量分数为100％，将质量分数为0.5wt％的丁二烯基三乙氧基硅烷涂覆在与第二白胶层贴合的镍层表面。以第二白胶层的质量分数为100％，将质量分数为1wt％的丁二烯基三乙氧基硅烷涂覆在与镍层贴合的第二白胶层表面。随后在功率为200w的微波作用下将镍层和第二白胶层进行复合，微波作用的时间为50s，间歇时间为20s。同时，镍层与第一白胶层通过表面凸起相互啮合进行复合，得到所述锂离子电池极耳。
本实施例得到的锂离子电池极耳中镍层和白胶层的粘结强度提高25％左右(相对于传统极耳)，并且在85℃的电解液(EC:DEC＝1:1，LiPF6＝1mol/L，1000ppm H2O)中浸泡28天后，镍层和白胶层的粘结强度的保持率为90％以上。
对比例1
本对比例提供了一种传统的锂离子电池极耳，所述锂离子电池极耳包括镍层以及设置于镍层两侧的白胶层，直接将白胶层粘结在镍层两侧表面，得到传统的锂离子电池极耳。
本对比例得到的锂离子电池极耳中镍层和白胶层的粘结强度为2N/mm，并且在85℃的电解液(EC:DEC＝1:1，LiPF6＝1mol/L，1000ppm H2O)中浸泡28天后，镍层和白胶层的粘结强度下降至1.4N/mm。
由实施例1-8和对比例1的数据可得：实施例1-8的锂离子电池极耳中金属层1和胶层间的粘结强度均高于对比例1传统的锂离子电池极耳，并且实施例1-8的锂离子电池极耳中金属层1和胶层间的粘结强度保持率为90％以上，也均高于对比例1传统的锂离子电池极耳。因此，通过在锂离子电池极耳的金属层1和胶层之间设置物理和化学锚固层4、物理锚固层5或化学锚固层6中的任意一种或两种的组合，均能够提高金属层1与胶层之间的粘结强度，并且金属层1与胶层的复合强度具有长期的稳定性和可靠性，有效解决锂离子电池的漏液、短路和胀气问题。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种锂离子电池极耳，其特征在于，所述锂离子电池极耳包括金属层、设置于所述金属层两侧的胶层，以及设置在所述金属层和所述胶层之间的物理锚固层和/或化学锚固层，其中
所述金属层和所述胶层的表面分别设置凸起结构，所述凸起结构相互啮合形成所述物理锚固层；
所述化学锚固层包括偶联剂层。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池极耳，其特征在于，所述胶层包括分别设置于所述金属层两侧的第一胶层和第二胶层；
优选地，所述第一胶层的材质包括白胶、黑胶或单层胶中的任意一种；
优选地，所述第二胶层的材质包括白胶、黑胶或单层胶中的任意一种。
3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池极耳，其特征在于，所述金属层的厚度为0.1～0.7mm；
优选地，所述金属层包括铝层、镍层或铜镀镍层中的任意一种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的锂离子电池极耳，其特征在于，所述金属层的四个角均为倒角。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的锂离子电池极耳的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
采用物理方法和/或化学方法将胶层粘合至金属层两侧表面，得到所述锂离子电极极耳，其中
所述物理方法包括：分别对所述金属层和所述胶层相互贴合的表面进行表面处理，以在所述金属层和所述胶层的表面形成凸起，随后将所述金属层和所述胶层通过所述表面的所述凸起间的相互啮合进行复合；
所述化学方法包括：将偶联剂分别涂覆在所述金属层和所述胶层相互贴合的表面，随后将所述金属层和所述胶层通过偶联剂进行复合。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述表面处理包括超声波处理；
优选地，所述超声波的频率为10～40kHz；
优选地，所述超声波的振幅为10～150μm；
优选地，所述超声波的处理时间为1～20s；
优选地，所述超声波的压力为0.1～0.5Mpa。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂；
优选地，以所述金属层的质量分数为100％，所述金属层表面涂覆的偶联剂加入量为0.1～2wt％；
优选地，以所述金属层两侧胶层的质量分数为100％，所述金属层两侧胶层表面涂覆的偶联剂加入量为1～4wt％。
8.根据权利要求5-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述金属层和所述胶层在微波作用下通过所述偶联剂层进行复合。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述微波的输出功率为0～500w，且不为0；
优选地，所述微波的时间为0～100s，且不为0；
优选地，所述微波的间歇时间为0～50s，且不为0。
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括根据权利要求1-4任一项所述的锂离子电池极耳。
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