CN115881975A - 正极集流体及其加工方法、正极片和锂电池 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种正极集流体及其加工方法、正极片和锂电池,正极集流体包括集流导电层和补锂层,集流导电层的厚度两侧的至少一侧形成有凹槽,集流导电层的未形成凹槽的部分的厚度为d,集流导电层的形成凹槽的部分的厚度为h,相邻两个凹槽之间的最小间距为x,凹槽在第一方向上的宽度为y,则1≤(d‑h)/2*y/(x+y)≤4,第一方向与第二方向垂直,补锂层填充于凹槽。根据本申请的正极集流体,可以实现良好的补锂效果,同时可以改善靠近电极内侧的锂离子扩散特征,有效提升电池的动力学特性。
Description
技术领域
本申请涉及电池补锂技术领域,尤其是涉及一种正极集流体及其加工方法、正极片和锂电池。
背景技术
磷酸铁锂电池以其成本低、安全性能好、环境友好等优势在动力电池领域受到消费者和市场的广泛关注,但是相比于三元电池,磷酸铁锂电池最大的劣势就是能量密度低、功率特性差。为了进一步提升磷酸铁锂电池的能量密度,研发了补锂技术,磷酸铁锂电池通过补锂技术不仅可以增加电池能量密度,同时可以提升电池循环和存储性能。
目前,可以实现的补锂技术包括正极补锂、负极补锂、电解液补锂、隔膜补锂、集流体补锂以及电化学补锂,其中,集流体补锂通常先将补锂剂分散到集流体铜箔表面,然后再涂布负极浆料,制成负极片后组装成电池,再经过化成分容就可以实现补锂。
相关技术中,集流体补锂存在以下问题:当进行补锂时,金属锂会嵌入活性材料中,导致补锂层消失,使得集流体铜箔和活性材料层之间缺乏有效的粘结,在电池反复充放电循环后,负极活性材料层容易从集流体铜箔表面脱落而导致电接触失效,使得电池阻抗急剧上升、电池容量明显下降,电池的可靠性欠佳。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请提出一种正极集流体,所述正极集流体可以实现良好的补锂效果,利于增强电池的可靠性,同时可以改善靠近电极内侧的锂离子扩散特征,有效提升电池的动力学特性。
本申请还提出一种具有上述正极集流体的正极片。
本申请还提出一种具有上述正极片的锂电池。
本申请还提出一种正极集流体的加工方法。
根据本申请第一方面实施例的正极集流体,包括:集流导电层,所述集流导电层的厚度两侧中的至少一侧形成有凹槽,所述凹槽沿第二方向延伸,所述集流导电层的未形成所述凹槽的部分的厚度为d,所述集流导电层的形成所述凹槽的部分的厚度为h,相邻两个所述凹槽之间的最小间距为x,所述凹槽在第一方向上的宽度为y,则1≤(d-h)/2*y/(x+y)≤4,所述第一方向与所述第二方向垂直;补锂层,所述补锂层填充于所述凹槽。
根据本申请实施例的正极集流体,通过将补锂层设于集流导电层的凹槽,可以充分利用凹槽的空间,而且在补锂电池预理化后,补锂层中的锂离子逐渐嵌入补锂电池的活性材料层中,此时补锂层占据的凹槽的空间会腾出来,补锂电池的电解液可以流入凹槽内;由于集流导电层的凹槽连通至电极内侧,从而可以极大改善靠近电极内侧的锂离子扩散特性,有效提升补锂电池的动力学特性,进而改善电池快充、倍率性能以及低温性能,保证电池的可靠性。
在一些实施例中,8μm≤d≤14μm,2μm≤h≤4μm,4μm≤x≤8μm,4μm≤y≤8μm。
在一些实施例中,位于所述集流导电层同侧的所述凹槽为多个且沿所述第一方向间隔设置,每个所述凹槽沿第二方向延伸,所述第二方向与所述第一方向垂直。
在一些实施例中,所述补锂层的长度、宽度分别与所述凹槽的长度、宽度对应相等,所述补锂层填充至与所述集流导电层的对应厚度一侧的表面齐平。
在一些实施例中,所述凹槽在所述第二方向上的两端分别贯穿所述集流导电层的对应外表面。
在一些实施例中,所述集流导电层的厚度两侧分别形成有所述凹槽。
在一些实施例中,所述正极集流体还包括:活性材料层,所述活性材料层设于所述集流导电层的厚度两侧表面,且与所述补锂层接触。
在一些实施例中,所述正极集流体还包括:导电碳层,所述导电碳层覆盖所述集流导电层和所述补锂层的表面,且位于所述补锂层和所述活性材料层之间。
根据本申请第二方面实施例的正极片,包括根据本申请上述第一方面实施例的正极集流体。
根据本申请实施例的正极片,通过采用上述的正极集流体,便于改善靠近电极内侧的锂离子扩散特征,有效提升电池的动力学特性,同时有利于增强电池的可靠性。
根据本申请第三方面实施例的锂电池,包括根据本申请上述第一方面实施例的正极集流体或根据本申请上述第二方面实施例的正极片。
根据本申请实施例的锂电池,通过采用上述的正极集流体或正极片,可以改善靠近电极内侧的锂离子扩散特征,有效提升电池的动力学特性,同时有利于增强电池的可靠性。
根据本申请第四方面实施例的正极集流体的加工方法,所述正极集流体为根据本申请上述第一方面实施例的正极集流体,所述加工方法包括以下步骤:在所述集流导电层的厚度两侧的至少一侧加工所述凹槽,并制备补锂剂浆料;将所述补锂剂浆料填充于所述凹槽,以形成所述补锂层。
根据本申请实施例的正极集流体的加工方法,避免了电极活性材料与集流体导电层失去电接触的问题,可以大规模实现可控的预锂化过程,同时可以根据需要设定准确补锂量,避免补锂量波动,保证补锂效果。此外,还改善了电极内侧锂离子的扩散特性,提升了电池快充、倍率性能以及低温性能。
本申请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,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本申请一个实施例的正极集流体的集流导电层的示意图;
图2是根据本申请另一个实施例的正极集流体的集流导电层的示意图;
图3是根据本申请再一个实施例的正极集流体的集流导电层的示意图;
图4是根据本申请又一个实施例的正极集流体的集流导电层的示意图;
图5是根据本申请一个实施例的正极集流体的加工过程示意图;
图6是根据本申请一个实施例的正极集流体的加工流程示意框图。
附图标记:
正极集流体100、
集流导电层1、厚度中心面1a、凹槽10、
补锂层2、活性材料层3、导电碳层4。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
下面,参考附图,描述根据本申请实施例的正极集流体100。
如图1-图5所示,正极集流体100包括集流导电层1和补锂层2,集流导电层1的厚度两侧中的至少一侧形成有凹槽10,则集流导电层1的厚度两侧中的其中一侧形成有凹槽10、或者、集流导电层1的厚度两侧分别形成有凹槽10,补锂层2填充于凹槽10,从而可以充分利用凹槽10的空间设置补锂层2,以实现集流体补锂。
当正极集流体100应用于补锂电池例如锂电池中时,在补锂电池预理化后,补锂层2中的锂离子逐渐嵌入补锂电池的负极活性材料层中,此时补锂层2占据的凹槽10的空间会腾出来,补锂电池的电解液可以流入凹槽10内;由于集流导电层1的凹槽10连通至电极内侧,从而可以极大改善靠近电极内侧的锂离子扩散特性,有效提升补锂电池的动力学特性,进而改善电池快充、倍率性能以及低温性能。同时,在补锂层2消失后,集流体导电层1表面与活性材料层3表面没有完全脱离,活性材料层3仍有一部分与集流导电层1粘结,有利于降低阻抗,保证电池的可靠性。
相对于一些技术中,集流导电层上未设置凹槽,直接将补锂剂涂覆于集流导电层厚度两侧的表面,使得补锂层设于集流导电层厚度两侧的表面上,本申请中补锂层2的设置方式加强了集流导电层1和活性材料层3之间的粘结作用,从而加强了正极集流体100与正极活性材料层3之间的粘结作用,即使在电池反复充放电循环过程中经过膨胀和收缩,正极活性材料层3也不易自正极集流体100表面脱落,从而缓解电池阻抗上升,提升电池容量的稳定性,以便于保证电池使用可靠,延长电池的使用寿命。
此外,相对于一些技术中,在活性材料层上设置凹槽,并将补锂层设于活性材料层的凹槽中,本申请中的补锂层2的设置具有以下优势:1、电池具有更高的容量,在活性材料层表面设置凹槽有两种设置方式,第一种是涂布活性材料后烘烤完,并用压辊直接压制,会使得活性材料层的凹槽部分和凹槽周边部分的压实情况存在较大差异,不利于电池性能的发挥,第二种是激光雕刻类出凹槽,将烘烤完的正极片表面雕刻出凹槽的形态,这会导致活性材料层的损失,不利于电池的性能发挥;而当补锂层2位于集流导电层1的凹槽10中时,并不额外占据空间,又可以起到补锂效果,便于充分发挥电池性能;2、电池具有更高的能量密度;3、位于集流导电层1的凹槽10中的补锂层2消失后,电池的电解液可以流入凹槽10内,有利于提高电池内侧材料的扩散性能。
如图1和图2所示,凹槽10沿第二方向延伸,以便于每个凹槽10分别连通至相应电极内侧,以保证靠近电极内侧锂离子扩散特性的有效改善;集流导电层1的未形成凹槽10的部分的厚度为d,即集流导电层1的整体厚度为d,集流导电层1的形成凹槽10的部分的厚度为h,则h等于集流导电层1的整体厚度减去凹槽10的深度,相邻两个凹槽10之间的最小间距为x,则相邻两个凹槽10的彼此相对的侧壁之间的最小间距为x,凹槽10在第一方向上的宽度为y,则1≤(d-h)/2*y/(x+y)≤4。其中,第一方向与第二方向垂直。
由此,可以避免凹槽10对集流导电层1造成过度的削弱,在保证集流导电层1自身结构强度的前提下,使得补锂层2的平均面密度保持在1~4之间,以更好地满足补锂需求。
例如,在图1的示例中,集流导电层1的厚度两侧中的其中一侧形成有凹槽10,此时h为d减去凹槽10的深度,即h=d-L1;在图2的示例中,集流导电层1的厚度两侧分别形成有凹槽10,且集流导电层1厚度两侧的凹槽10相对设置,此时h为d减去集流导电层1厚度两侧的凹槽10深度之和,即h=d-L1-L2。
根据本申请实施例的正极集流体100,通过将补锂层2设于集流导电层1的凹槽10,可以充分利用凹槽10的空间,而且在补锂电池预理化后,补锂层2中的锂离子逐渐嵌入补锂电池的负极活性材料层中,此时补锂层2占据的凹槽10的空间会腾出来,补锂电池的电解液可以流入凹槽10内;由于集流导电层1的凹槽10连通至电极内侧,从而可以极大改善靠近电极内侧的锂离子扩散特性,有效提升补锂电池的动力学特性,进而改善电池快充、倍率性能以及低温性能。
可选地,当凹槽10在第一方向上的宽度沿第二方向发生变化时,则y为凹槽10在第一方向上的最大宽度。
在一些实施例中,补锂层2包括金属锂、Li2MnO3、Li5Fe5O8、Li5FeO4、Li6CoO4、Li1+xNi0.5Mn1.5O4、Li2NiO2、Li2C2O2、LiF和Li3N中的至少一种,则补锂层2可以为金属锂、Li2MnO3、Li5Fe5O8、Li5FeO4、Li6CoO4、Li 1+xNi0.5Mn1.5O4、Li2NiO2、Li2C2O2、LiF或Li3N,当然补锂层2还可以为金属锂、Li2MnO3、Li5Fe5O8、Li5FeO4、Li6CoO4、Li 1+xNi0.5Mn1.5O4、Li2NiO2、Li2C2O2、LiF和Li3N中的至少两种的混合物。其中,金属锂可以加工成锂带结构,但不限于此。
在一些实施例中,集流导电层1为金属件,例如集流导电层1为铝件或镀铝件等,当然集流导电层1还可以为其他金属件,例如不锈钢箔。
可选地,凹槽10的横截面形状可以为方形、弓形、燕尾形、U形、或V形,当然,凹槽10的横截面形状不限于此,只需保证凹槽10由集流导电层1的厚度侧表面的一部分朝向集流导电层1的厚度中心面1a凹入即可。
在一些实施例中,如图1-图4所示,位于集流导电层1同侧的凹槽10为多个,每个凹槽10内分别填充有补锂层2,从而可以为补锂层2的设置提供足够的空间。其中,位于集流导电层1同侧的多个凹槽10沿第一方向间隔设置,以在保证补锂量的前提下,保证集流导电层1的结构强度。
例如,当集流导电层1的厚度两侧中的其中一侧形成有凹槽10时,凹槽10为多个;当集流导电层1的厚度两侧分别形成有凹槽10时,位于集流导电层1厚度一侧的凹槽10为多个,位于集流导电层1厚度另一侧的凹槽10为一个或多个。
当然,本申请不限于此;例如,当集流导电层1的厚度两侧中的其中一侧形成有凹槽10时,凹槽10为一个;当集流导电层1的厚度两侧分别形成有凹槽10时,位于集流导电层1厚度同侧的凹槽10为一个。
在一些实施例中,如图1和图2所示,8μm≤d≤14μm,2μm≤h≤4μm,4μm≤x≤8μm,4μm≤y≤8μm,从而更容易满足实际需求,保证补锂效果,不易发生析锂。例如,集流导电层1的整体厚度d为13μm,h为3μm,x为4μm,y为6μm。
在一些实施例中,如图5所示,补锂层2的长度与所述凹槽10的长度相等,补锂层2的宽度与凹槽10的宽度相等,且补锂层2填充至与集流导电层1的对应厚度一侧的表面齐平,则补锂层2的厚度与凹槽10的深度相等,使得补锂层2恰恰填充满凹槽10,以便于保证补锂层2与集流导电层1更加可靠地接触,使得电极活性材料层3不会从正极集流体100表面脱落,保证电池容量稳定。
可选地,在补锂层2填充至凹槽10中后,可以经过烘干、辊压,以使得补锂层2的对应于凹槽10敞开侧的一侧表面与集流导电层1的对应后侧一侧的表面齐平,便于保证补锂层2和集流导电层1辊压成一个整体,两者接触可靠。
在一些实施例中,如图1-图5所示,凹槽10在第二方向上的两端分别贯穿集流导电层1的对应外表面,进一步方便了凹槽10连通至相应电极内侧,同时便于电解液在补锂层2消失后更易流至凹槽10内,利于提升电池动力学性能。
在一些实施例中,如图1-图4所示,在凹槽10的长度方向(即第二方向)上,凹槽10沿直线延伸,则凹槽10结构简单、便于加工。当然,在凹槽10的长度方向上,凹槽10还可以沿曲线延伸,使得凹槽10形成为波浪形、或锯齿形、或迂回曲折形等,丰富了凹槽10的结构设计,有利于更好地满足实际差异化需求。
在一些实施例中,如图2-图4所示,集流导电层1的厚度两侧分别形成有凹槽10,以便于为补锂层2的设置提供足够的空间,保证补锂量,同时正极集流体100在使用时,会在集流导电层1的厚度两侧分别设置活性材料层3,使得两侧的活性材料层3分别与对应补锂层2接触。
可以理解的是,当集流导电层1的厚度两侧分别形成有凹槽10时,集流导电层1厚度两侧的凹槽10的设置位置、设置数量、长度、宽度等分别对应相同,使得集流导电层1厚度两侧的凹槽10可以关于集流导电层1的厚度中心面1a对称设置(如图2所示),以提升加工便利性。当然,集流导电层1厚度两侧的凹槽10的设置位置、设置数量、长度、宽度等中的至少一个不同,使得集流导电层1厚度两侧的凹槽关于集流导电层1的厚度中心面1a非对称设置;例如,在图3的示例中,集流导电层1厚度两侧的凹槽10的数量不同,在图4的示例中,集流导电层1厚度两侧的凹槽10的数量相同,而对应凹槽10的设置位置不同,即在第一方向上位于集流导电层1厚度两侧的凹槽10错位设置。
在一些实施例中,如图5所示,正极集流体100还包括活性材料层3,活性材料层3设于集流导电层1的厚度两侧表面,且活性材料层3与补锂层2接触,使得集流导电层1厚度两侧的活性材料层3分别与对应补锂层2接触,有利于提升补锂均匀性,相对于设于集流导电层1厚度两侧的活性材料层3中的其中一个与补锂层2接触、另一个未与补锂层2接触而言,本申请的上述设置有效提升了补锂均匀性。
可选地,活性材料层3可以由涂覆于集流导电层1和补锂层2表面的正极浆料形成。其中,正极浆料的溶剂体系为NMP(N-甲基吡咯烷酮)、DMC(碳酸二甲酯)、DEC(碳酸二乙酯)或EMC(碳酸甲基乙基酯)等对磷酸铁锂等正极活性材料稳定的有机体系。
在一些实施例中,如图5所示,正极集流体100还包括导电碳层4,导电碳层4覆盖集流导电层1和补锂层2的表面,且导电碳层4位于补锂层2和活性材料层3之间,以增加导电性,使得活性材料层3与补锂层2更好地接触,减小阻抗。
可选地,导电碳层4的厚度为1μm左右,以保证导电效果;但不限于此。
可选地,导电碳层4可以通过喷涂方式覆盖集流导电层1和补锂层2的表面。
当然,补锂层2和活性材料层3之间还可以不设置导电碳层4。
根据本申请第二方面实施例的正极片,包括根据本申请上述第一方面实施例的正极集流体100。
根据本申请实施例的正极片,通过采用上述的正极集流体100,便于改善靠近电极内侧的锂离子扩散特征,有效提升电池的动力学特性。
根据本申请第三方面实施例的锂电池,包括根据本申请上述第一方面实施例的正极集流体100或根据本申请上述第二方面实施例的正极片。
可以理解的是,当锂电池包括正极集流体100时,正极集流体100可以为锂电池正极集流体。
根据本申请实施例的锂电池,通过采用上述的正极集流体100或正极片,可以改善靠近电极内侧的锂离子扩散特征,有效提升电池的动力学特性,增强电池的可靠性。
可选地,锂电池为磷酸铁锂和石墨体系电池等。
根据本申请实施例的锂电池的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
根据本申请第四方面实施例的正极集流体100的加工方法,正极集流体100为根据本申请上述第一方面实施例的正极集流体100,加工方法包括以下步骤:在集流导电层1的厚度两侧的至少一侧加工凹槽10,并制备补锂剂浆料;将补锂剂浆料填充于凹槽10,以形成补锂层2。
其中,“在集流导电层1上加工凹槽”和“制备补锂剂浆料”的先后顺序可以灵活设置;例如,先在集流导电层1上加工凹槽、再制备补锂剂浆料,或者先制备补锂剂浆料、再在集流导电层1上加工凹槽,或者上述两个工艺过程同时进行。
根据本申请实施例的正极集流体100的加工方法,通过将补锂剂浆料填充于集流导电层1的凹槽10中,以形成补锂层2,避免了电极活性材料与集流体导电层1失去电接触的问题,可以大规模实现可控的预锂化过程,同时可以根据需要设定准确补锂量,避免补锂量波动,保证补锂效果。此外,还改善了电极内侧锂离子的扩散特性,提升了电池快充、倍率性能以及低温性能。
在一些实施例中,将补锂剂浆料填充于凹槽10后,经过烘干、辊压,以形成补锂层2,并使得补锂层2与集流导电层1接触可靠、更好地形成为一个整体。
在一些实施例中,正极集流体100还包括活性材料层3、导电碳层4,在补锂层2完成设置后,在集流导电层1和补锂层2的表面设置导电碳层4,再于导电碳层4的背向集流导电层1的一侧表面涂设活性材料层3,以完成补锂正极的电极制备。
例如,如图2和图5所示,集流导电层1厚度两侧的凹槽10关于厚度中心面1a对称布置,d=13μm,h=3μm,x=4μm,y=6μm;将草酸锂、碳管以5:1加入NMP中混合制备补锂剂浆料,然后将补锂剂浆料填充至的凹槽10中,烘干并辊压使补锂层2表面和集流导电层1表面平齐成为一个整体,而后在集流导电层1和补锂层2的表面喷涂1微米厚的导电碳层4,在导电碳层4上涂布磷酸铁锂正极浆料以形成活性材料层3,烘干辊压形成正极集流体100;正极集流体100面密度为400g/m2。采用石墨为负极(190g/m2),与隔膜、正极集流体100按顺序叠放,组成叠片电池,随后注入电解液,并将电池封装,得到全电池(以下称“实施例一”)。
在实施例二中,与实施例的区别在于:正极集流体100采用13微米厚的常规铝箔(光箔)作为集流体导电层1,在集流体导电层1厚度两侧上覆盖等效厚度为3微米的补锂层,烘干辊压。
可选地,在集流导电层1上加工出凹槽10的方式可以为辊压方式,压辊表面设有凸条,凸条挤压集流导电层1以形成凹槽10,加工效果好、加工效率高;例如当集流导电层1的厚度两侧分别设有凹槽10时,可以设置两个相对的压辊一次辊压成型,以同时形成多个凹槽10;但不限于此。
此外,发明人对于本申请中的锂电池做了电化学性能测试:(1)激活补锂剂:电池经过化成、老化后以0.05C恒流充电至4.8V,随后以0.2C放电至2V,充放电之间搁置10min;(2)容量测试:电池以1/3C恒流恒压充电至3.8V,以0.05C截止,以1/3C恒流放电至2V,重复3次,以第三次放电容量作为电池的分容容量;(3)BOL阻抗测试:分容后,调节电池的SOC状态为50%,以恒压模式分别测试常温25℃与低温-10℃下的EIS,频率范围为5000~0.01Hz。振幅为5mV;(4)循环测试:以0.5C恒流充放电,上下限电压分别为3.8V与2.0V,当容量保持率下降至80%时,停止测试,记录此时电池的循环圈数;(5)EOL阻抗测试:循环结束后,调节电池的SOC状态为50%,以恒压模式分别测试常温25℃与低温-10℃下的EIS,频率范围为5000~0.01Hz。振幅为5mV。可得如下结果:
可见,实施例一的电池在不同温度的阻抗及循环圈数均明显优于实施例二的电池。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述,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申请的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“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,或一体地连接;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,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (11)
1.一种正极集流体,其特征在于,包括:
集流导电层,所述集流导电层的厚度两侧中的至少一侧形成有凹槽,所述凹槽沿第二方向延伸,所述集流导电层的未形成所述凹槽的部分的厚度为d,所述集流导电层的形成所述凹槽的部分的厚度为h,相邻两个所述凹槽之间的最小间距为x,所述凹槽在第一方向上的宽度为y,则1≤(d-h)/2*y/(x+y)≤4,所述第一方向与所述第二方向垂直;
补锂层,所述补锂层填充于所述凹槽。
2.根据权利要求1所述的正极集流体,其特征在于,8μm≤d≤14μm,2μm≤h≤4μm,4μm≤x≤8μm,4μm≤y≤8μm。
3.根据权利要求1所述的正极集流体,其特征在于,位于所述集流导电层同侧的所述凹槽为多个且沿所述第一方向间隔设置。
4.根据权利要求1所述的正极集流体,其特征在于,所述补锂层的长度、宽度分别与所述凹槽的长度、宽度对应相等,且所述补锂层填充至与所述集流导电层的对应厚度一侧的表面齐平。
5.根据权利要求1所述的正极集流体,其特征在于,所述凹槽在所述第二方向上的两端分别贯穿所述集流导电层的对应外表面。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的正极集流体,其特征在于,所述集流导电层的厚度两侧分别形成有所述凹槽。
7.根据权利要求6所述的正极集流体,其特征在于,还包括:
活性材料层,所述活性材料层设于所述集流导电层的厚度两侧表面,且与所述补锂层接触。
8.根据权利要求7所述的正极集流体,其特征在于,还包括:
导电碳层,所述导电碳层覆盖所述集流导电层和所述补锂层的表面,且位于所述补锂层和所述活性材料层之间。
9.一种正极片,其特征在于,包括根据权利要求1-8中任一项所述的正极集流体。
10.一种锂电池,其特征在于,包括根据权利要求1-8中任一项所述的正极集流体或根据权利要求9所述的正极片。
11.一种正极集流体的加工方法,其特征在于,所述正极集流体为根据权利要求1-8中任一项所述的正极集流体,所述加工方法包括以下步骤:
在所述集流导电层的厚度两侧的至少一侧加工所述凹槽,并制备补锂剂浆料;
将所述补锂剂浆料填充于所述凹槽,以形成所述补锂层。
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