CN114141982B - 一种极片及电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种极片及电池,涉及锂离子电池技术领域,该极片包括:集流体、极耳以及涂膏层,集流体包括背对的第一侧和第二侧,第一侧和第二侧上均设有涂膏层,第一侧的涂膏层的第一位置设有第一卡槽,第二侧的涂膏层设有第二卡槽,且第二卡槽的位置与第一位置基于集流体对称分布,极耳的一端形成有第一部分和第二部分,第一部分位于第一卡槽中,第二部分位于第二卡槽中,第一位置为极片上除两端位置以外的其余位置。可以解决现有的极耳中置结构的平整性较差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域,尤其涉及一种极片及电池。
背景技术
随着锂离子电池技术的快速发展,人们对锂离子电池的倍率快充的要求越来越高,为了提升锂离子电池的快充速度,需要将锂离子电池的极耳设置在极片中除两端以外的其余位置,以此优化充放电过程中极片上电流密度的分布,提高电池的快充能力。目前,极耳中置结构中,将极耳焊接在极片中间,会在极片上形成厚度差,在电芯化成过程中会导致极片承受的压力不均,最终导致出货电芯出现表面不平及波浪变形等问题。可见,现有的极耳中置结构的平整性较差。
发明内容
本发明实施例提供一种极片及电池,以解决现有的极耳中置结构的平整性较差的问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种极片,包括:集流体、极耳以及涂膏层,所述集流体包括背对的第一侧和第二侧,所述第一侧和所述第二侧上均设有所述涂膏层,所述第一侧的涂膏层的第一位置设有第一卡槽,所述第二侧的涂膏层设有第二卡槽,且所述第二卡槽的位置与所述第一位置基于所述集流体对称分布,所述极耳的一端形成有第一部分和第二部分,所述第一部分位于所述第一卡槽中,所述第二部分位于所述第二卡槽中,所述第一位置为所述极片上除两端位置以外的其余位置。
可选地,还包括胶纸,所述极耳的第一部分和第二部分均贴覆有所述胶纸。
可选地,还包括位于极耳周边的薄清洗区,所述薄清洗区的清洗厚度为1~20μm,所述薄清洗区的宽度范围为15~25mm,所述薄清洗区的长度范围为30~45mm。
可选地,所述第一卡槽和所述第二卡槽均包括槽口和侧壁,所述侧壁与所述集流体之间的夹角的范围为125°~165°。
可选地,所述极片为正极片和/或负极片。
第二方面,本申请实施例还提供一种电池,所述电池包括如第一方面所述的极片。
可选地,包括正极片、隔膜和负极片,所述正极片设于所述隔膜的一侧,所述负极片设于所述隔膜的另一侧,所述正极片的第一端贴覆预设长度的胶纸,所述正极片的有效长度与所述预设长度之和小于或者等于所述负极片的有效长度,所述有效长度为涂膏长度。
可选地,在所述正极片上设置有所述第一卡槽和所述第二卡槽时,所述负极片上设置有目标清洗区域,所述目标清洗区域与所述第一卡槽或者所述第二卡槽的位置相对;在所述负极片上设置有所述第一卡槽和所述第二卡槽时,所述正极片上设置有目标清洗区域,所述目标清洗区域与所述第一卡槽或者所述第二卡槽的位置相对。
可选地,所述目标清洗区域的厚度满足如下关系:
目标清洗区域的厚度大于或者等于所述极耳的厚度与所述胶纸的厚度之和与极片的涂膏厚度的差值。
本发明实施例提供的技术方案中,在极片上设置有第一卡槽和第二卡槽,极耳的一端形成有第一部分和第二部分,第一部分位于第一卡槽中,第二部分位于第二卡槽中,第一位置为涂膏层的除两端位置以外的其余位置。这样,在将极耳中置时,极耳的厚度被分散于集流体的两侧,避免极耳分布于其中一侧时,极耳中置结构带来的厚度差的问题,可以提升极片的平整性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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性的前提下,还可以根据这些附图获取其他的附图。
图1是本发明实施例提供的极片的结构示意图之一;
图2是本发明实施例提供的极片的结构示意图之二;
图3是本发明实施例提供的电池的卷芯极耳结构示意图;
图4是现有的卷芯内部结构示意图;
图5是本发明实施例提供的电池的卷芯内部结构示意图。
附图标记:
1、极耳;2、正极片上的卡槽;3、薄清洗区;4、负极片上的卡槽;5、胶纸。
具体实施方式
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作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另作定义,本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也相应地改变。
请参见图1-2,其中,图1是正极片的结构示意图,图2是负极片的结构示意图。
本申请实施例提供了一种极片,包括:集流体、极耳1以及涂膏层,集流体包括背对的第一侧和第二侧,第一侧和第二侧上均设有涂膏层,第一侧的涂膏层的第一位置设有第一卡槽,第二侧的涂膏层设有第二卡槽,且第二卡槽的位置与第一位置基于集流体对称分布,极耳1的一端形成有第一部分和第二部分,第一部分位于第一卡槽中,第二部分位于第二卡槽中,第一位置为涂膏层的除两端位置以外的其余位置。
需要说明的是,第一位置可以是指极片的除两端以外的其余位置,例如,极片的3/4、1/3、1/2等处的位置,此处仅做示例,不做限定。
其中,第一卡槽和第二卡槽共同组成极耳1的卡槽,具体而言,正极片上的卡槽2和负极片上的卡槽4可详见图1和图2。第二卡槽的位置与第一位置基于集流体对称分布,是指第二卡槽的位置与第一卡槽的位置基于集流体对称,这样,可以便于极耳1的第一部分设置于第一卡槽中,极耳1的第二部分设于第二卡槽中。
此外,极耳1的一端形成有第一部分和第二部分,是指极耳1的一端分叉以在极耳1的该端形成第一部分和第二部分,换言之,极耳1的一端分叉,另一端不分叉,可以呈现为八字型,这样,极耳1在分叉端形成第一部分和第二部分,第一部分和第二部分分别置于集流体的两侧的卡槽中。
上述的极片,在极片上设置有第一卡槽和第二卡槽,极耳1的一端形成有第一部分和第二部分,第一部分位于第一卡槽中,第二部分位于第二卡槽中,第一位置为涂膏层极片上的除两端位置以外的其余位置。这样,在将极耳1中置时,极耳1的厚度被分散于集流体的两侧,避免极耳1分布于其中一侧时,极耳1中置结构带来的厚度差的问题,可以提升极片的平整性。
可选地,极片还包括胶纸5,极耳的第一部分和第二部分均贴覆有胶纸5。
需要说明的是,在实际工作中,将极耳焊接于第一卡槽和第二卡槽后,因为卡槽的边缘会产生毛刺,极耳的焊接面也会产生毛刺,所以在极耳焊接后,需要在极耳的第一部分和第二部分贴胶纸,这样,可以避免毛刺刺穿隔膜,防止短路。
可选地,还包括位于极耳周边的薄清洗区3,所述薄清洗区3的清洗厚度为1~20μm,所述薄清洗区3的宽度范围为15~25mm,所述薄清洗区3的长度范围为30~45mm。
此处,需要说明的是,正极片的在极耳焊接位置除了要清洗极耳的卡槽还需要在极耳的卡槽周边进行清洗,清洗厚度为1~20μm之间,清洗的范围在极片的长度方向上为(15~25mm)*(30~35mm)。
此处还需要说明的是,负极片的在极耳焊接位置除了要清洗极耳的卡槽还需要在极耳的卡槽周边进行清洗,清洗厚度为1~20μm之间,清洗的范围在极片的长度方向上为(15~25mm)*(30~35mm)。由于极耳区域的电流密度较大,锂离子脱出和嵌入速度较快容易在对应的负极区域引起锂离子快速聚集,引发析锂;这样,通过清洗出薄清洗区可以提高该位置正负极的配比;有效降低锂离子的脱出量;缓解短时间内对应的负极片区域锂离子大量聚聚导致的析锂问题。
可选地,第一卡槽和第二卡槽均包括槽口和侧壁,侧壁与集流体之间的夹角的范围为125°~165°。
在本可选的实施方式中,清洗卡槽时,卡槽的边缘为斜坡状,斜坡的坡度角在15°~55°,这样,侧壁与集流体之间的夹角的范围为125°~165°,可以缓解极片厚度差较大突然过度,破坏界面粘结的问题。
可选地,极片为正极片和/或负极片。
在本可选的实施方式中,极片可以是指正极片,也可以是指负极片,当极片为正极片时,集流体为铝箔集流体,当极片为负极片时,集流体为铜箔集流体。
如图3所示,本申请实施例还提供一种电池,该电池包括如上所述的极片。
可选地,电池包括正极片、隔膜和负极片,正极片设于隔膜的一侧,负极片设于隔膜的另一侧,正极片的第一端贴覆预设长度的胶纸,正极片的有效长度与预设长度之和小于或者等于负极片的有效长度,有效长度为涂膏长度。
需要说明的是,极耳中置结构中,因要满足锂离子电池卷绕时,头部负极覆盖正极,防止头部边缘析锂,需要裁切正极或者正极退膏以满足负极盖过正极3~5mm,如图4所示,这导致卷芯在该位置留有缝隙,从而出现厚度差,使得电芯在化成时该位置所承受的压力不均匀,界面粘结较差,同时导致成品电芯不平,容易导致变形。因此,在本可选的实施方式中,第一端可以是指正极片的头部端,在正极片的第一端贴覆预设长度的胶纸,该预设长度可以是3~5mm,如图5所示,这样,可以使得正极片的有效长度与预设长度之和与负极片的有效长度保持一致,可以达到负极覆盖正极,防止头部边缘析锂的效果,有效改善卷芯在该位置的厚度差,改善锂离子电池化成时的界面粘结,有效改善电芯平整度,改善锂离子电池循环寿命。
可选地,在正极片上设置有第一卡槽和第二卡槽时,负极片上设置有目标清洗区域,目标清洗区域与第一卡槽或者第二卡槽的位置相对;在负极片上设置有第一卡槽和第二卡槽时,正极片上设置有目标清洗区域,目标清洗区域与第一卡槽或者第二卡槽的位置相对。
在本可选的实施方式中,在极耳对应的极片上设置目标清洗区域,例如,负极片上的极耳与正极片相对,因此,需要在正极片上设置目标清洗区域;正极片上的极耳与负极片相对,因此,需要在负极片上设置目标清洗区域。其中,设置目标清洗区域的方式,可以是通过清洗掉正极片或者负极片的相应位置的涂膏,以形成目标清洗区域。目标清洗区域与第一卡槽或者第二卡槽的位置相对,可以是指,例如,当极耳为正极耳时,目标清洗区域是位于负极片上与正极耳对应的位置,当极耳为负极耳时,目标清洗区域是位于正极片上与负极耳对应的位置,这样,通过清洗掉一层涂膏形成目标清洗区域,来降低极耳处堆叠的厚度,改善该位置的厚度差,减少缝隙的产生,改善锂离子电池化成时的界面粘结,有效改善电芯平整度,改善锂离子电池循环寿命。
可选地,所述目标清洗区域的厚度满足如下关系:
目标清洗区域的厚度大于或者等于所述极耳的厚度与所述胶纸的厚度之和与极片的涂膏厚度的差值。
在一个可行的实施方式中,目标清洗区域的厚度为H,H的计算方式可以满足如下关系式:
H=极耳焊接端厚度+胶纸厚度*2-该极片涂膏厚度。
此处仅做示例,不做限定,可变换地,在另一个可行的实施方式中,H还可以满足如下关系式:
H>极耳焊接端厚度+胶纸厚度*2-该极片涂膏厚度。
这样,通过极耳的厚度、胶纸的厚度和涂膏层的厚度确定目标清洗区域的厚度,可以避免目标清洗区域的厚度过浅而导致极耳过于凸出极片,能提升极片的平整性。
需要说明的是,如果正极耳对应的负极片中的目标清洗区域的深度H为负值,则清洗目标区域的厚度为极耳胶纸的厚度;负极耳对应的正极片得出的H为负值,则清洗目标区域的厚度为极耳胶纸的厚度。
下面,描述采用本申请的方式制得的电池的实施例与对比例的性能说明。
在该具体实施方式中,用极耳卡槽表示上述的目标清洗区域,此处仅做示例,不做限定。
首先,描述正极浆料的制备步骤如下:
以钴酸锂为正极活性材料,然后和导电剂和聚偏氟乙烯按照97.2:1.5:1.3的质量比加入到搅拌罐中,加入NMP溶剂,按照公知的配料工艺进行充分搅拌,过200目的筛网,配成正极浆料,正极浆料固含量为70%~75%,
进一步,进行正极涂布和制片步骤如下:
利用涂布机将上述正极浆料涂覆铝箔集流体,在120℃温度下烘干,制备得到初始正极极片;按照实际需求对上述初始极片进行裁切,制备得到正极片。
此外,负极浆料的制备步骤如下:
以人造石墨作为负极活性材料、导电碳炭黑作为导电剂、丁苯橡胶作为粘结剂以及羧甲基纤维素钠作为增稠剂,按照96.9:1.5:1.3:13的质量比加入到搅拌罐中,加入去离子水溶剂,按照现有技术的配料工艺进行充分搅拌,通过150目的筛网进行过滤,制备得到负极涂层浆料,负极浆料固含量为40%~45%进一步,负极涂布与制片步骤如下:
利用涂布机将上述负极浆料涂覆铜箔集流体,在100℃温度下烘干,制备得到初始负极极片;按照实际需求对上述初始极片进行裁切,制备得到负极片。
实施例1,在本实施例中,注意需要清洗极耳卡槽位,正极片单面涂膏厚度30μm;负极片单面涂膏厚度45μm;八字极耳的厚度探出端(不焊接在极片上的一端),极耳厚80μm,分叉端,即八字端,极片焊接端位的极耳厚度为80μm,单侧厚度40μ;极耳宽度8mm;胶纸厚度12μm。
其中,正极片制备步骤如下:
①使用10μm的胶纸在正极片的头部3mm处粘贴,覆盖正极涂膏,防止锂离子脱出(正反两面均粘贴),起到负极覆盖正极防止头部边缘析锂。
②正极片极耳焊接位置进行激光清洗,清洗的区域称其正极耳槽;槽的大小可以根据实际需要而定,本实施例所清洗的范围为16mm*35mm大小的长方形;斜坡的坡度角在35°
③负极耳对应的正极片位置进行激光清洗;清洗的区域称为负极卡槽,清洗的厚度H=40+12*2-45=19μm;清洗的宽度为负极槽宽度每边加2mm;既所清洗的范围为20mm*37mm大小的长方形斜坡的坡度角在15°,随后在该区域贴20mm*37mm大小,厚度为12μm的胶纸;
④正极极耳焊接,将八字极耳的焊接段焊接在正极片正极耳槽的位置,分叉端,即八字端,夹住铝箔集流体;是正极片两侧均有极耳;随后在焊接极耳的部位粘贴胶纸胶纸的宽长厚分别为18mm*37mm*12μm。
⑤最后一步在正极片的极耳槽位置和负极耳卡槽位置清洗出薄清洗区域,清洗的大小为25mm*39mm*15μm。
其中,负极片制备步骤如下:
①负极片极耳焊接位置进行激光清洗,清洗的区域称其负极耳槽;槽的大小可以根据实际需要而定,本实施例所清洗的范围为16mm*35mm大小的长方形;斜坡的坡度角在35°
②正极耳对应的负极片位置进行激光清洗;清洗的区域称为正极卡槽,清洗的厚度H=40+12*2-30=34μm;清洗的宽度为正极槽宽度每边减2mm;既所清洗的范围为12mm*31mm大小的长方形斜坡的坡度角在15°,随后在该区域贴12mm*31mm大小,厚度为12μm的胶纸;
③负极极耳焊接,将八字极耳的焊接段焊接在负极片负极耳槽的位置,分叉端,即八字端,夹住铜箔集流体;使得负极片两侧均有极耳;随后在焊接极耳的部位粘贴胶纸胶纸的宽长厚分别为18mm*37mm*12μm,制备得到负极片。
锂离子电池的制备步骤如下:
将本实施例的正极片,负极片,中间夹隔膜进行卷绕制备得到本实施例的锂离子电池卷心,随后封装,注入电解液,进行化成,制备得到本实施例的锂离子电池。
实施例2,该实施例中,不需要清洗负极耳卡槽位,正极片单面涂膏厚度45μm;负极片单面涂膏厚度65μm;八字极耳的厚度探出端(不焊接在极片上的一端),极耳厚80μm,分叉端,即八字端,极片焊接端位的极耳厚度为80μm,单侧厚度40μm;极耳宽度8mm;胶纸厚度12μm。
其中,正极片制备步骤如下:
①使用10μm的胶纸在正极片的头部3mm处粘贴,覆盖正极涂膏,防止锂离子脱出(正反两面均粘贴),起到负极覆盖正极防止头部边缘析锂。
②正极片极耳焊接位置进行激光清洗,清洗的区域称其正极耳槽;槽的大小可以根据实际需要而定,本实施例所清洗的范围为16mm*35mm大小的长方形;斜坡的坡度角在35°。
③负极耳对应的正极片位置进行激光清洗;清洗的区域称为负极卡槽,清洗的厚度H=40+12*2-65=-1μm;固不需要用清洗极耳卡槽位;随后在该区域贴20mm*37mm大小,厚度为12μm的胶纸;
④正极极耳焊接,将八字极耳的焊接段焊接在正极片正极耳槽的位置,分叉端,即八字端,夹住铝箔集流体;是正极片两侧均有极耳;随后在焊接极耳的部位粘贴胶纸胶纸的宽长厚分别为18mm*37mm*12μm。⑤最后一步在正极片的极耳槽位置和负极耳卡槽位置清洗出薄清洗区域,清洗的大小为25mm*39mm*15μm。
制备得到正极片;
其中,本实施例负极片制备步骤如下:
①负极片极耳焊接位置进行激光清洗,清洗的区域称其负极耳槽;槽的大小可以根据实际需要而定,本实施例所清洗的范围为16mm*35mm大小的长方形;斜坡的坡度角在35°
②正极耳对应的负极片位置进行激光清洗;清洗的区域称为正极卡槽,清洗的厚度H=40+12*2-45=19μm;清洗的宽度为正极槽宽度每边减2mm;既所清洗的范围为12mm*31mm大小的长方形斜坡的坡度角在15°,随后在该区域贴12mm*31mm大小,厚度为12μm的胶纸;
③负极极耳焊接,将八字极耳的焊接段焊接在负极片负极耳槽的位置,分叉端,即八字端,夹住铜箔集流体;使得负极片两侧均有极耳;随后在焊接极耳的部位粘贴胶纸胶纸的宽长厚分别为18mm*37mm*12μm,制备得到负极片;
本实施例锂离子电池的制备步骤如下:
将本实施例的正极片,负极片,中间夹隔膜进行卷绕制备得到本实施例的锂离子电池卷心,随后封装,注入电解液,进行化成,制备得到本实施例发明的锂离子电池。
实施例3,不需要清洗耳卡槽位,正极片单面涂膏厚度65μm;负极片单面涂膏厚度75μm;八字极耳的厚度探出端(不焊接在极片上的一端),极耳厚80μm,分叉端,即八字端,极片焊接端位的极耳厚度为80μm,单侧厚度40μm;极耳宽度8mm;胶纸厚度12μm。
本实施例正极片制备步骤如下:
①使用10μm的胶纸在正极片的头部3mm处粘贴,覆盖正极涂膏,防止锂离子脱出(正反两面均粘贴),起到负极覆盖正极防止头部边缘析锂。
②正极片极耳焊接位置进行激光清洗,清洗的区域称其正极耳槽;槽的大小可以根据实际需要而定,本实施例所清洗的范围为16mm*35mm大小的长方形;斜坡的坡度角在35°
③负极耳对应的正极片位置进行激光清洗;清洗的区域称为负极卡槽,清洗的厚度H=40+12*2-75=-11μm;固不需要用清洗极耳卡槽位;随后在该区域贴20mm*37mm大小,厚度为12μm的胶纸;
④正极极耳焊接,将八字极耳的焊接段焊接在正极片正极耳槽的位置,分叉端,即八字端,夹住铝箔集流体;是正极片两侧均有极耳;随后在焊接极耳的部位粘贴胶纸胶纸的宽长厚分别为18mm*37mm*12μm。
⑤最后一步在正极片的极耳槽位置和负极耳卡槽位置清洗出薄清洗区域,清洗的大小为25mm*39mm*15μm。
制备得到正极片;
本实施例负极片制备步骤如下:
①负极片极耳焊接位置进行激光清洗,清洗的区域称其负极耳槽;槽的大小可以根据实际需要而定,本实施例所清洗的范围为16mm*35mm大小的长方形;斜坡的坡度角在35°。
②正极耳对应的负极片位置进行激光清洗;清洗的区域称为正极卡槽,清洗的厚度H=40+12*2-65=-1μm;固不需要用清洗极耳卡槽位;随后在该区域贴12mm*31mm大小,厚度为12μm的胶纸;
③负极极耳焊接,将八字极耳的焊接段焊接在负极片负极耳槽的位置,分叉端,即八字端,夹住铜箔集流体;使得负极片两侧均有极耳;随后在焊接极耳的部位粘贴胶纸胶纸的宽长厚分别为18mm*37mm*12μm,制备得到负极片。
本实施例锂离子电池的制备步骤如下:
将本实施例的正极片,负极片,中间夹隔膜进行卷绕制备得到本实施例的锂离子电池卷心,随后封装,注入电解液,进行化成,制备得到本实施例发明的锂离子电池
对比例1:该对比例中,不清洗薄清洗区域,正极片单面涂膏厚度30μm;负极片单面涂膏厚度45μm;八字极耳的厚度探出端(不焊接在极片上的一端),极耳厚80μm,分叉端,即八字端,极片焊接端位的极耳厚度为80μm,单侧厚度40μm;极耳宽度8mm;胶纸厚度12μm。
本对比例正极片制备步骤如下:
①使用10μm的胶纸在正极片的头部3mm处粘贴,覆盖正极涂膏,防止锂离子脱出(正反两面均粘贴),起到负极覆盖正极防止头部边缘析锂。
②正极片极耳焊接位置进行激光清洗,清洗的区域称其正极耳槽;槽的大小可以根据实际需要而定,本实施例所清洗的范围为16mm*35mm大小的长方形;斜坡的坡度角在35°
③负极耳对应的正极片位置进行激光清洗;清洗的区域称为负极卡槽,清洗的厚度H=40+12*2-45=19μm;清洗的宽度为负极槽宽度每边加2mm;既所清洗的范围为20mm*37mm大小的长方形斜坡的坡度角在15°,随后在该区域贴20mm*37mm大小,厚度为12μm的胶纸;
④正极极耳焊接,将八字极耳的焊接段焊接在正极片正极耳槽的位置,分叉端,即八字端,夹住铝箔集流体;是正极片两侧均有极耳;随后在焊接极耳的部位粘贴胶纸胶纸的宽长厚分别为18mm*37mm*12μm。
本对比例负极片制备步骤如下:
①负极片极耳焊接位置进行激光清洗,清洗的区域称其负极耳槽;槽的大小可以根据实际需要而定,本实施例所清洗的范围为16mm*35mm大小的长方形;斜坡的坡度角在35°
②正极耳对应的负极片位置进行激光清洗;清洗的区域称为正极卡槽,清洗的厚度H=40+12*2-30=34μm;清洗的宽度为正极槽宽度每边减2mm;既所清洗的范围为12mm*31mm大小的长方形斜坡的坡度角在15°,随后在该区域贴12mm*31mm大小,厚度为12μm的胶纸;
③负极极耳焊接,将八字极耳的焊接段焊接在负极片负极耳槽的位置,分叉端,即八字端,夹住铜箔集流体;使得负极片两侧均有极耳;随后在焊接极耳的部位粘贴胶纸胶纸的宽长厚分别为18mm*37mm*12μm,制备得到负极片。
本对比例锂离子电池的制备步骤如下:
将正极片,负极片,中间夹隔膜进行卷绕制备得到锂离子电池卷心,随后封装,注入电解液,进行化成,制备得到锂离子电池
对比例2:该对比例为常规电池,正极片单面涂膏厚度30μm;负极片单面涂膏厚度45μm;极耳厚80μm(焊接段与非焊接段均为80μm),极耳宽度8mm;胶纸厚度12μm。
本对比例正极片制备步骤如下:
①正极片的头部裁切3mm,让卷心卷绕头部起到负极覆盖正极防止头部边缘析锂。
②正极片极耳焊接位置进行激光清洗,清洗的区域称其正极耳槽;槽的大小可以根据实际需要而定,本对比例所清洗的范围为16mm*35mm大小的长方形;
③负极耳对应的正极片位置区域贴20mm*37mm大小,厚度为12μm的胶纸;
④正极极耳焊接,将极耳的焊接段焊接在正极片正极耳槽的位置,随后在焊接极耳的部位粘贴胶纸胶纸的宽长厚分别为18mm*37mm*12μm。
本对比例负极片制备步骤如下:
①负极片极耳焊接位置进行激光清洗,清洗的区域称其负极耳槽;槽的大小可以根据实际需要而定,本对比例所清洗的范围为16mm*35mm大小的长方形;
②正极耳对应的负极片位置贴12mm*31mm大小,厚度为12μm的胶纸;
③负极极耳焊接,将极耳的焊接段焊接在负极片负极耳槽的位置;随后在焊接极耳的部位粘贴胶纸胶纸的宽长厚分别为18mm*37mm*12μm,制备得到负极片。
本对比例锂离子电池的制备步骤如下:
将本实施例的正极片,负极片,中间夹隔膜进行卷绕制备得到本实施例的锂离子电池卷心,随后封装,注入电解液,进行化成,制备得到本实施例发明的锂离子电池。
其中,实施例1-3以及对比例1-2提供的锂离子电池的测试结果如表1所示。
表1实施例1-3以及对比例1-2提供的锂离子电池的测试结果
需要说明的是,容量保持率的测试方法包括:将锂离子电池在25℃条件下进行3.0充电/0.7放电循环并测试锂离子电池的初始容量Q1,并按3.0C/0.7C循环700T后测试锂离子电池的容量即为Q2,容量保持率(%)=Q2/Q1*100%;膨胀率的测试方法包括:将锂离子电池在25℃下进行3.0充电/0.7放电,测试锂离子电池厚度P1,循环700T后测试锂离子电池的厚度P2,循环膨胀率(%)=(P2-P1)/P1*100%。此处仅做示例,不做限定。
其中,表1中,电芯的平整度以电芯自身的最厚点-最薄点的差值若在0~10μm表示1;若在11~30μm表示2;若在31~70μm表示3;若在71~120μm表示4;若在121~200μm表示5;若在>201μm表示6;数值越大电芯的平整度越差;正极耳对应的负极位置析锂情况、负极极耳附近析锂程度用0、1、2、3、4、5来表示,0代表不析锂,5代表严重析锂,1、2、3、4、5代表不同的析锂程度,数字越大代表析锂程度越严重。
根据表1可知,本申请实施例提供的实施例制备的正负极片及其锂离子电池可以有效解决因正极片头部退膏,极耳中置结构导致电芯内部产生厚度差,导致电芯表面出现表面不平,凹陷及波浪变形等问题,同时因为极片之间存在厚度差导致正负极片之间产生缝隙,最终导致该部位析锂影响锂离子循环寿命的问题,同时还可以有效解决因为极耳区域的电流密度较大,锂离子脱出和嵌入速度较快容易在对应的负极区域引起锂离子快速聚集,引发析锂的问题,有效改善锂离子电池循环寿命。
以上,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,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种极片,其特征在于,包括:集流体、极耳以及涂膏层,所述集流体包括背对的第一侧和第二侧,所述第一侧和所述第二侧上均设有所述涂膏层,所述第一侧的涂膏层的第一位置设有第一卡槽,所述第二侧的涂膏层设有第二卡槽,且所述第二卡槽的位置与所述第一位置基于所述集流体对称分布,所述极耳的一端形成有第一部分和第二部分,所述第一部分位于所述第一卡槽中,所述第二部分位于所述第二卡槽中,所述第一位置为所述极片上除两端位置以外的其余位置;
还包括位于极耳周边的薄清洗区,所述薄清洗区围绕所述卡槽设置;
第一卡槽和第二卡槽均包括槽口和侧壁,所述侧壁与所述集流体之间的夹角的范围为125°~165°。
2.根据权利要求1所述的极片,其特征在于,还包括胶纸,所述极耳的第一部分和第二部分均贴覆有所述胶纸。
3.根据权利要求1所述的极片,其特征在于,所述薄清洗区的清洗厚度为1~20μm,所述薄清洗区的宽度范围为15~25mm,所述薄清洗区的长度范围为30~45mm。
4.根据权利要求1所述的极片,其特征在于,所述极片为正极片和/或负极片。
5.一种电池,其特征在于,所述电池包括如权利要求1-4中任一项所述的极片。
6.根据权利要求5所述的电池,其特征在于,包括正极片、隔膜和负极片,所述正极片设于所述隔膜的一侧,所述负极片设于所述隔膜的另一侧,所述正极片的第一端贴覆预设长度的胶纸,所述正极片的有效长度与所述预设长度之和小于或者等于所述负极片的有效长度,所述有效长度为涂膏长度。
7.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,在所述正极片上设置有所述第一卡槽和所述第二卡槽时,所述负极片上设置有目标清洗区域,所述目标清洗区域与所述第一卡槽或者所述第二卡槽的位置相对;在所述负极片上设置有所述第一卡槽和所述第二卡槽时,所述正极片上设置有目标清洗区域,所述目标清洗区域与所述第一卡槽或者所述第二卡槽的位置相对。
8.根据权利要求7所述的电池,其特征在于,所述目标清洗区域的厚度满足如下关系:
目标清洗区域的厚度大于或者等于所述极耳的厚度与所述胶纸的厚度之和与极片的涂膏厚度的差值。
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