CN202434637U - 一种锂电池正极片及含有该正极片的锂电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锂电池正极片及含有该正极片的锂电池，正极片包括表面涂覆正极浆料的铝箔，铝箔为刻蚀铝箔，刻蚀铝箔上具有用于与正极极耳相对接的极耳对接部和与所述极耳对接部对应分布的对应部，极耳对接部和对应部在刻蚀铝箔上呈上下分布或左右分布，在刻蚀铝箔上还具有从所述铝箔的极耳对接部位置处呈散射状向外散发、并向所述铝箔上的对应部位置处汇集的多个通过等离子法加工得到的刻蚀线，刻蚀铝箔上的各条刻蚀线均不相交，刻蚀铝箔上的极耳对接部位置处和对应部位置处的刻蚀线密度大于刻蚀铝箔上其他位置处的刻蚀线密度。铝箔上加工刻蚀线，有效提高了铝箔的沾附力，避免活性物质的脱落。
Description
技术领域
本实用新型属于动力电池技术领域，具体涉及一种锂电池正极片，同时本实用新型还涉及一种含有上述正极片的锂电池。
背景技术
磷酸铁锂电池是近几年发展起来的一种新型储能电池，并以其循环寿命长、安全性能好、价格低廉及其对环境无污染等优点而受到人们的青睐。目前磷酸铁锂正极所用的集流体铝箔多为双面光压延铝箔，铝箔表面光滑，对某些平均粒度小、比表面积大的活性材料，如磷酸铁锂，附着力较差，这样活性物质容易从基体铝箔表面脱落或电池内阻增加，从而造成电池微短路并对电池的安全性能埋下隐患。
在申请公布号为CN102088071A的中国实用新型专利申请的公开文本的说明书中公开了一种锂离子电池正极极片及其生产方法，这种极片包括铝箔，铝箔为腐蚀箔，在腐蚀箔的两面均布地涂覆有正极浆料，然后烘烤、碾压，完成极片的生产制备，所述的腐蚀箔是对光箔进行洗涤、去除油污，再用酸腐蚀，然后再清洗、烘干，使光箔的表面形成很多小孔，增加了铝箔的表面积。这种腐蚀箔表面的粗糙度高，提高了腐蚀箔的沾附力，可以从一定程度上避免活性材料的脱落，但是其改善幅度有限，仍然存在较大面积的脱落。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种锂电池正极片，以解决现有技术中的组成正极片的铝箔附着力不好的技术问题；同时，本实用新型还提供一种含有上述正极片的锂电池。
为实现上述目的，本实用新型所提供的锂电池正极片采用如下技术方案：一种锂电池正极片，包括表面涂覆正极浆料的铝箔，所述的铝箔为刻蚀铝箔，刻蚀铝箔上具有用于与正极极耳相对接的极耳对接部和与所述极耳对接部对应分布的对应部，所述的极耳对接部和对应部在刻蚀铝箔上呈上下分布或左右分布，在刻蚀铝箔上还具有从所述铝箔的极耳对接部位置处呈散射状向外散发、并向所述铝箔上的对应部位置处汇集的多个通过等离子法加工得到的刻蚀线，刻蚀铝箔上的各条刻蚀线均不相交，刻蚀铝箔上的极耳对接部位置处和对应部位置处的刻蚀线密度大于刻蚀铝箔上其他位置处的刻蚀线密度。
所述的刻蚀铝箔上的极耳对接部和对应部相对于刻蚀铝箔的竖直中心轴线左右对称，且极耳对接部和对应部位于刻蚀铝箔的上部，所述的各条刻蚀线均呈向刻蚀铝箔下端突出的抛物线结构，所述的抛物线结构的刻蚀线的底端曲率由中部向上、下两端方向逐渐变小。
所述的刻蚀铝箔上的极耳对接部和对应部相对于刻蚀铝箔的横向中心轴线上下对称，将极耳对接部所在的一端定义为上部，所述的刻蚀线包括位于刻蚀铝箔中部的竖直刻蚀线和呈左右对称分布的位于竖直刻蚀线左右两侧的圆弧刻蚀线，圆弧刻蚀线呈外凸形状。
所述的刻蚀铝箔上的刻蚀线间距为0.1～10mm，刻蚀深度为0.2～2μm。
所述的刻蚀铝箔厚度为25～35μm，其面密度为60～100g/cm2。
本实用新型所提供的锂电池采用如下技术方案：一种含有锂电池正极片的锂电池，包括正极片，该正极片包括表面涂覆正极浆料的铝箔，所述的铝箔为刻蚀铝箔，刻蚀铝箔上具有用于与正极极耳相对接的极耳对接部和与所述极耳对接部对应分布的对应部，所述的极耳对接部和对应部在刻蚀铝箔上呈上下分布或左右分布，在刻蚀铝箔上还具有从所述铝箔的极耳对接部位置处呈散射状向外散发、并向所述铝箔上的对应部位置处汇集的多个通过等离子法得到的刻蚀线，刻蚀铝箔上的各条刻蚀线均不相交，刻蚀铝箔上的极耳对接部位置处和对应部位置处的刻蚀线密度大于刻蚀铝箔上其他位置处的刻蚀线密度。
所述的刻蚀铝箔上的极耳对接部和对应部相对于刻蚀铝箔的竖直中心轴线左右对称，且极耳对接部和对应部位于刻蚀铝箔的上部，所述的各条刻蚀线均呈向刻蚀铝箔下端突出的抛物线结构，所述的抛物线结构的刻蚀线的底端曲率由中部向上、下两端方向逐渐变小。
所述的刻蚀铝箔上的极耳对接部和对应部相对于刻蚀铝箔的横向中心轴线上下对称，将极耳对接部所在的一端定义为上部，所述的刻蚀线包括位于刻蚀铝箔中部的竖直刻蚀线和呈左右对称分布的位于竖直刻蚀线左右两侧的圆弧刻蚀线，圆弧刻蚀线呈外凸形状。
本实用新型的有益效果是：本实用新型所提供的锂电池正极片中的铝箔为带有刻蚀线的刻蚀铝箔，刻蚀铝箔上的刻蚀线从刻蚀铝箔上的极耳对接部位置处呈散射状向外散发、并向铝箔上的对应部位置处汇集，各个刻蚀线均不相交，且刻蚀铝箔上的极耳对接部位置处和对应部位置处的刻蚀线密度最大，这种铝箔上加工有刻蚀线，可以有效的提高铝箔的沾附力，避免活性物质的脱落，同时提高正极浆料中的活性物质与铝箔的接触面积。同时，本实用新型所提供的刻蚀铝箔上的刻蚀线密度在铝箔的极耳对接部位置处及对应部位置处最大，这种结构正好与锂电池的正、负极极耳处的电流密度最大的情况相对应，可以使得正、负极极耳处的电流得到比较均匀的分配，有效的降低锂电池极片的热量分配不均匀的问题。
本实用新型所提供的锂电池的正极片采用具有刻蚀线的刻蚀铝箔，这种刻蚀铝箔可以使得锂电池在电流密度大的正、负极极耳处快速均匀的分配电流，并且在刻蚀铝箔上设置多条刻蚀线，增加了锂电池中的活性物质和铝箔的接触面积，从而降低了电池内阻，降低电池所产生的热量。而电池内阻降低、散热性提高，又进一步的对电池的倍率、一致性起 到积极作用。
附图说明
图1是本实用新型所提供的正极片所用铝箔的一种刻蚀结构示意图；
图2是本实用新型所提供的正极片所用铝箔的另一种刻蚀结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所提供的正极片的一种实施例，该实施例中的正极片包括表面涂覆有正极浆料的铝箔，铝箔为刻蚀铝箔4，刻蚀铝箔的厚度为25～35μm，其面密度为60～100g/cm2，刻蚀铝箔4上具有用于与正极极耳30相对接的极耳对接部1，在刻蚀铝箔4上还具有与所述极耳对接部1对应分布的对应部2，在图1所示的实施例中，极耳对接部和对应部在刻蚀铝箔上呈左右分布，在刻蚀铝箔4上具有从所述铝箔的极耳对接部位置处呈散射状向外散发、并向所述铝箔上的对应部位置处汇集的多个通过等离子法得到的刻蚀线3，刻蚀铝箔上的刻蚀线间距为0.1～10mm，刻蚀深度为0.2～2μm，刻蚀铝箔上的各刻蚀线均不相交，刻蚀铝箔上的极耳对接部位置处和对应部位置处的刻蚀线密度大于刻蚀铝箔上其他位置处的刻蚀线密度。
优选的，如图1中所示，刻蚀铝箔上的极耳对接部和对应部相对于刻蚀铝箔的竖直中心轴线左右对称，且极耳对接部和对应部均位于刻蚀铝箔的上部，所述的各条刻蚀线均呈向刻蚀铝箔下端突出的抛物线结构，所述的抛物线结构的刻蚀线的底端曲率由中部向上、下两端方向逐渐变小。
如图2所示，本实用新型所提供的正极片的另一种实施例，该实施例中的正极片的刻蚀铝箔与实施例1中的刻蚀铝箔的不同之处主要在于：刻蚀铝箔上的极耳对接部11和对应部12在刻蚀铝箔上呈上下分布，将极耳对接部所在的一端定义为上部，刻蚀铝箔上的刻蚀线13从铝箔的上部位置处散发、并向下部位置处汇集。
优选的，如图2中所示，刻蚀铝箔上的极耳对接部和对应部相对于刻蚀铝箔的横向中心轴线上下对称，刻蚀线包括位于刻蚀铝箔中部的竖直刻蚀线和呈左右对称分布的位于竖直刻蚀线左右两侧的圆弧刻蚀线，圆弧刻蚀线呈外凸形状。
本实用新型还提供使用上述的2个实施例中所公开的正极片的两种锂电池，所述的锂电池的结构与现有的锂电池的结构基本相同，在此不再赘述，而锂电池中的正极片结构则与上述的两个实施例中正极片的结构一致。
针对于上述2个实施例中的正极片的制备方法有如下的四个实施例做以具体的说明，其中，实施例1-3对应于图1，实施例4对应于图2：
实施例1：
选取厚度为30μm，面密度为80g/cm2的铝箔，之后对其进行清洗、去除油污，再采用等离子法在铝箔表面上刻蚀出刻蚀深度为1μm，刻蚀曲线间距为1mm的刻蚀线3，铝箔上具有用于与正极极耳30相对接的极耳对接部1，在铝箔上还具有与所述的极耳对接部对应布置的对应部2，铝箔上的刻蚀线从所述铝箔的极耳对接部位置处呈散射状向外散发、并向所述铝箔上的对应部位置处汇集，各刻蚀线均不相交，刻蚀铝箔上的极耳对接部位置处和对应部位置处的刻蚀线密度大于刻蚀铝箔上其他位置处的刻蚀线密度，然后对铝箔进行清洗，烘干得到含有许多刻蚀线的刻蚀铝箔4；之后在上述刻蚀铝箔表面涂覆正极浆料，干燥后得到如图1所示结构的正极片。
现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔的粘附力为0.01KN/M，而实施例1中的加工有刻蚀线的刻蚀铝箔的粘附力为0.05KN/M，比现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔的粘附力药大的多。
现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的膜电阻为27.3mΩ，而实施例1中的加工有刻蚀线的刻蚀铝箔所制备的极片的膜电阻15.1mΩ，比现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的膜电阻要小的多。
采用现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的40AH电池的直流内阻为2.4mΩ，而采用实施例1中的加工有刻蚀线的刻蚀铝箔所制备的极片的40AH电池的直流电阻为1.5mΩ，比采用现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的电池的直流电阻要小的多。
采用现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的电池倍率性能为2.0C/0.3C为98.2%，而采用实施例1中的加工有刻蚀线的刻蚀铝箔所制备的极片的电池倍率性能为2.0C/0.3C为99.1%。
实施例2：
该实施例与实施例的不同之处主要在于：选取的铝箔厚度为25μm，面密度为60g/cm2，铝箔上的刻蚀线3的刻蚀深度为0.2μm，刻蚀曲线间距为0.1mm，其他的步骤均与实施例1中的步骤相同，在此不再赘述。
现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔的粘附力为0.01KN/M，而实施例2中的加工有刻蚀线的刻蚀铝箔的粘附力为0.04KN/M，比现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔的粘附力药大的多。
现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的膜电阻为27.3mΩ，而实施例2中的加工有刻蚀线的刻蚀铝箔所制备的极片的膜电阻16.5mΩ，比现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的膜电阻要小的多。
采用现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的40AH电池的直流内阻为2.4m Ω，而采用实施例2中的加工有刻蚀线的刻蚀铝箔所制备的极片的40AH电池的直流电阻为1.7mΩ，比采用现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的电池的直流电阻要小的多。
采用现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的电池倍率性能为2.0C/0.3C为98.2%，而采用实施例2中的加工有刻蚀线的刻蚀铝箔所制备的极片的电池倍率性能为2.0C/0.3C为98.7%。
实施例3：
其与实施例1及实施例2的不同之处主要在于：所选取的铝箔厚度为35μm，面密度为100g/cm2的铝箔，铝箔上的刻蚀线3的刻蚀深度为2μm，刻蚀曲线间距为10mm的刻蚀铝箔，其他的步骤均与实施例1中的步骤相同，在此不再赘述。
现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔的粘附力为0.01KN/M，而实施例3中的加工有刻蚀线的刻蚀铝箔的粘附力为0.03KN/M，比现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔的粘附力药大的多。
现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的膜电阻为27.3mΩ，而实施例3中的加工有刻蚀线的刻蚀铝箔所制备的极片的膜电阻19.4mΩ，比现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的膜电阻要小的多。
采用现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的40AH电池的直流内阻为2.4mΩ，而采用实施例3中的加工有刻蚀线的刻蚀铝箔所制备的极片的40AH电池的直流电阻为1.9mΩ，比采用现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的电池的直流电阻要小的多。
采用现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的电池倍率性能为2.0C/0.3C为98.2%，而采用实施例3中的加工有刻蚀线的刻蚀铝箔所制备的极片的电池倍率性能为2.0C/0.3C为98.8%。
实施例4：
其与上述三个实施例的不同之处主要在于：本实施例中的铝箔上的极耳对接部11和对应部12相对于铝箔的横向中心对称轴对称布置，从图上来看，铝箔的上部对应于极耳对接部，铝箔的下部对应于对应部，铝箔上的刻蚀线13在上部聚集处呈散热状向下发散、并向铝箔的下部聚集。
本实施例中所选取的铝箔的厚度及面密度与实施例1中的铝箔的厚度一致，铝箔上的 刻蚀线的可是厚度及刻蚀曲线间距均与实施例1中的刻蚀线的对应尺寸相一致。
现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔的粘附力为0.01KN/M，而实施例4中的加工有刻蚀线的刻蚀铝箔的粘附力为0.03KN/M，比现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔的粘附力药大的多。
现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的膜电阻为27.3mΩ，而实施例4中的加工有刻蚀线的刻蚀铝箔所制备的极片的膜电阻20.1mΩ，比现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的膜电阻要小的多。
采用现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的40AH电池的直流内阻为2.4mΩ，而采用实施例4中的加工有刻蚀线的刻蚀铝箔所制备的极片的40AH电池的直流电阻为2.0mΩ，比采用现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的电池的直流电阻要小的多。
采用现有的未加工有刻蚀线的正常铝箔所制备的极片的电池倍率性能为2.0C/0.3C为98.2%，而采用实施例4中的加工有刻蚀线的刻蚀铝箔所制备的极片的电池倍率性能为2.0C/0.3C为98.7%。
Claims (8)
1.一种锂电池正极片，包括表面涂覆正极浆料的铝箔，其特征在于：所述的铝箔为刻蚀铝箔，刻蚀铝箔上具有用于与正极极耳相对接的极耳对接部和与所述极耳对接部对应分布的对应部，所述的极耳对接部和对应部在刻蚀铝箔上呈上下分布或左右分布，在刻蚀铝箔上还具有从所述铝箔的极耳对接部位置处呈散射状向外散发、并向所述铝箔上的对应部位置处汇集的多个通过等离子法加工得到的刻蚀线，刻蚀铝箔上的各条刻蚀线均不相交，刻蚀铝箔上的极耳对接部位置处和对应部位置处的刻蚀线密度大于刻蚀铝箔上其他位置处的刻蚀线密度。
2.根据权利要求1所述的锂电池正极片，其特征在于：所述的刻蚀铝箔上的极耳对接部和对应部相对于刻蚀铝箔的竖直中心轴线左右对称，且极耳对接部和对应部位于刻蚀铝箔的上部，所述的各条刻蚀线均呈向刻蚀铝箔下端突出的抛物线结构，所述的抛物线结构的刻蚀线的底端曲率由中部向上、下两端方向逐渐变小。
3.根据权利要求1所述的锂电池正极片，其特征在于：所述的刻蚀铝箔上的极耳对接部和对应部相对于刻蚀铝箔的横向中心轴线上下对称，将极耳对接部所在的一端定义为上部，所述的刻蚀线包括位于刻蚀铝箔中部的竖直刻蚀线和呈左右对称分布的位于竖直刻蚀线左右两侧的圆弧刻蚀线，圆弧刻蚀线呈外凸形状。
4.根据权利要求1或2或3所述的锂电池正极片，其特征在于：所述的刻蚀铝箔上的刻蚀线间距为0.1～10mm，刻蚀深度为0.2～2μm。
5.根据权利要求1或2或3所述的锂电池正极片，其特征在于：所述的刻蚀铝箔厚度为25～35μm，其面密度为60～100g/cm2。
6.一种含有如权利要求1所述的锂电池正极片的锂电池，包括正极片，该正极片包括表面涂覆正极浆料的铝箔，其特征在于：所述的铝箔为刻蚀铝箔，刻蚀铝箔上具有用于与正极极耳相对接的极耳对接部和与所述极耳对接部对应分布的对应部，所述的极耳对接部和对应部在刻蚀铝箔上呈上下分布或左右分布，在刻蚀铝箔上还具有从所述铝箔的极耳对接部位置处呈散射状向外散发、并向所述铝箔上的对应部位置处汇集的多个通过等离子法得到的刻蚀线，刻蚀铝箔上的各条刻蚀线均不相交，刻蚀铝箔上的极耳对接部位置处和对应部位置处的刻蚀线密度大于刻蚀铝箔上其他位置处的刻蚀线密度。
7.根据权利要求6所述的锂电池，其特征在于：所述的刻蚀铝箔上的极耳对接部和对应部相对于刻蚀铝箔的竖直中心轴线左右对称，且极耳对接部和对应部位于刻蚀铝箔 的上部，所述的各条刻蚀线均呈向刻蚀铝箔下端突出的抛物线结构，所述的抛物线结构的刻蚀线的底端曲率由中部向上、下两端方向逐渐变小。
8.根据权利要求6所述的锂电池，其特征在于：所述的刻蚀铝箔上的极耳对接部和对应部相对于刻蚀铝箔的横向中心轴线上下对称，将极耳对接部所在的一端定义为上部，所述的刻蚀线包括位于刻蚀铝箔中部的竖直刻蚀线和呈左右对称分布的位于竖直刻蚀线左右两侧的圆弧刻蚀线，圆弧刻蚀线呈外凸形状。
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