CN207637898U - 一种锂电池极片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种锂电池极片，包括基材和分别形成于基材两侧面上的两个活性材料层，基材上形成有多个第一通孔，各第一通孔均贯通基材的两个所述侧面。本实用新型提供的锂电池极片，由于第一通孔的存在，基材两侧的活性材料可以向第一通孔中填充以及向对侧渗透，从而极片两面活性材料层可以厚薄互补，使极片两个面部合而为一个整体，有效地提高极片一致性，保证极片整体可参与电池深度循环，克服了极片两个面部独立循环弊病，有效地改善极片两面活性材料层厚薄不均及由极片厚薄不均导致的电量比能量不一致的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂电池极片。
背景技术
锂离子电池极片的制作是整个电池制造技术的核心和关键。目前的状况是：在整个极片制作过程中，无论是从设备还是从工艺控制均无法保证整个极片的一致性，特别是极片的两面活性材料层制作一致性，极片诸多部位存在两面活性材料层厚薄不均的现象，致使正负极极片的局部存在相对比能量不一致的情况，其结果是局部相对极片充放电循环出现差异，电池深度循环造成极片局部首先“坍塌”，进而整个电池相继损毁。
实用新型内容
本实用新型实施例涉及一种锂电池极片，至少可解决现有技术的部分缺陷。
本实用新型实施例涉及一种锂电池极片，包括基材和分别形成于所述基材两侧面上的两个活性材料层，所述基材上形成有多个第一通孔，各所述第一通孔均贯通所述基材的两个所述侧面。
作为实施例之一，各所述第一通孔沿所述基材长度方向呈多排布置，各第一通孔排相互平行；每相邻两排所述第一通孔排中，其中一所述第一通孔排的各所述第一通孔与另一所述第一通孔排的各所述第一通孔沿所述基材宽度方向交叉错位布置。
作为实施例之一，所述基材的孔隙率为10％～17％。
作为实施例之一，各所述第一通孔的孔径为0.1～0.35mm。
作为实施例之一，所述基材与每侧的所述活性材料层之间还设有一层石墨烯层，两所述石墨烯层上均形成有多个第二通孔，每一所述石墨烯层上的所述第二通孔与所述第一通孔的数量相同且一一正对导通。
作为实施例之一，所述第二通孔的孔径不小于所述第一通孔的孔径。
作为实施例之一，所述石墨烯层的厚度为1～18μm。
作为实施例之一，所述活性材料层的厚度为50～100μm。
作为实施例之一，所述基材为铜箔，所述铜箔的厚度为6～12μm。
作为实施例之一，所述基材为铝箔，所述铝箔的厚度为10～20μm。
本实用新型实施例至少具有如下有益效果：
本实用新型提供的锂电池极片，由于第一通孔的存在，基材两侧的活性材料可以向第一通孔中填充以及向对侧渗透，从而极片两面活性材料层可以厚薄互补，使极片两个面部合而为一个整体，有效地提高极片一致性，保证极片整体可参与电池深度循环，克服了极片两个面部独立循环弊病，有效地改善极片两面活性材料层厚薄不均及由极片厚薄不均导致的电量比能量不一致的问题；另外，基于上述基材穿孔的结构，可减轻极片的重量、减小极片内阻，提高极片延展率及抗拉强度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。
图1为本实用新型实施例提供的基材穿孔结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的锂电池极片(不含石墨烯层)的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的锂电池极片(含石墨烯层)的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-图3，本实用新型实施例提供一种锂电池极片，包括基材1和分别形成于所述基材1两侧面上的两个活性材料层2，所述基材1上形成有多个第一通孔11，各所述第一通孔11均贯通所述基材1的两个所述侧面。其中，上述各第一通孔11优选为是通过激光加工的方式在基材1上形成的，激光加工具有加工效率高、成型效果好、对基材1的影响小等优点。上述的活性材料层2则一般是活性物质、导电剂与粘接剂的混合物质。
本实施例提供的锂电池极片，由于上述第一通孔11的存在，基材1两侧的活性材料可以向第一通孔11中填充以及向对侧渗透，从而极片两面活性材料层2可以厚薄互补，使极片两个面部合而为一个整体，有效地提高极片一致性，保证极片整体可参与电池深度循环，克服了极片两个面部独立循环弊病，有效地改善极片两面活性材料层2厚薄不均及由极片厚薄不均导致的电量比能量不一致的问题；另外，基于上述基材1穿孔的结构，可减轻极片的重量、减小极片内阻，提高极片延展率及抗拉强度。
作为优选，如图1，各所述第一通孔11沿所述基材1长度方向呈多排布置，各第一通孔排相互平行；每相邻两排所述第一通孔排中，其中一所述第一通孔排的各所述第一通孔11与另一所述第一通孔排的各所述第一通孔11沿所述基材1宽度方向交叉错位布置。相邻两排第一通孔排中，以其中一第一通孔排的各第一通孔11均为A通孔，另一第一通孔排的各第一通孔11均为B通孔，则沿基材1宽度方向，每相邻两个A通孔之间有一个B通孔，每相邻两个B通孔之间有一个A通孔。采用上述第一通孔11交叉错位布置的结构，可以进一步提高基材1两面活性材料层2的厚薄均匀性。进一步优选地，在基材1上，中部的第一通孔11密度小于其两边部附近的第一通孔11的密度，基材1边部的活性材料层2可以更多地被填充在对应的第一通孔11中，从而改善极片在涂布过程中出现的厚边现象，提高极片的两面活性材料层2厚薄均匀性。
基于上述的基材1穿孔结构，所述基材1的孔隙率以控制在10％～17％范围内为宜，在保证基材1和极片结构强度的同时，可以获得所需的极片一致性的效果。各第一通孔11的孔径优选为控制在0.1～0.35mm，在保证基材1强度的同时，可以获得上述的有益效果。
作为优选的实施例，如图3，所述基材1与每侧的所述活性材料层2之间还设有一层石墨烯层3，两所述石墨烯层3上均形成有多个第二通孔31，每一所述石墨烯层3上的所述第二通孔31与所述第一通孔11的数量相同且一一正对导通。上述的石墨烯层3优选为是涂覆于基材1的对应面部上的，通过在基材1的两面分别设置石墨烯层3，由于石墨烯具有较好的导电性和导热性能，因此，可提高电极极片的导电性和散热功能。而由于在石墨烯层3上对应开设第二通孔31，因而能够保证两侧的活性材料层2之间的厚薄互补性能，使极片两个面部合而为一个整体，有效地提高极片一致性。
上述设置有石墨烯层3的极片的制备过程大致是：先在基材1的两面分别涂覆石墨烯层3，对石墨烯层3干燥处理后，通过激光在两石墨烯层3以及基材1上形成对应的通孔，再分别在两石墨烯层3上涂覆活性材料层2，对活性材料层2干燥处理后，进行辊压处理以及后续的极片切割，得到所需的锂电池极片。
进一步优选地，如图3，所述第二通孔31的孔径不小于所述第一通孔11的孔径，以保证两侧的活性材料层2之间的相对流通性。较佳的方案是，第二通孔31的孔径大于第一通孔11的孔径，从而构成一阶梯孔结构，一方面是可以增大对活性材料的可收容体积，另一方面，基材1、石墨烯层3和活性材料层2之间可以相互接触连接，从而提高极片的各层间连接结构强度，即提高极片的整体结构强度。基于这种结构，可以先对基材1激光穿孔后，再涂覆石墨烯层3，对石墨烯层3干燥处理后，通过激光在两石墨烯层3上形成对应的第二通孔31，需控制该次激光的焦距，尽量避免在基材1上二次穿孔。
上述石墨烯层3的厚度控制在1～18μm范围内为佳。上述活性材料层2的厚度控制在50～100μm为佳。
优选地，本实施例提供的极片可以为正极片也可以为负极片，对应地，所述基材1为铝箔或铜箔，为铝箔时，其厚度优选为控制在10～20μm范围内，为铜箔时，其厚度优选为控制在6～12μm范围内。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种锂电池极片，包括基材和分别形成于所述基材两侧面上的两个活性材料层，其特征在于：所述基材上形成有多个第一通孔，各所述第一通孔均贯通所述基材的两个所述侧面。
2.如权利要求1所述的锂电池极片，其特征在于：各所述第一通孔沿所述基材长度方向呈多排布置，各第一通孔排相互平行；每相邻两排所述第一通孔排中，其中一所述第一通孔排的各所述第一通孔与另一所述第一通孔排的各所述第一通孔沿所述基材宽度方向交叉错位布置。
3.如权利要求1所述的锂电池极片，其特征在于：所述基材的孔隙率为10％～17％。
4.如权利要求1或3所述的锂电池极片，其特征在于：各所述第一通孔的孔径为0.1～0.35mm。
5.如权利要求1所述的锂电池极片，其特征在于：所述基材与每侧的所述活性材料层之间还设有一层石墨烯层，两所述石墨烯层上均形成有多个第二通孔，每一所述石墨烯层上的所述第二通孔与所述第一通孔的数量相同且一一正对导通。
6.如权利要求5所述的锂电池极片，其特征在于：所述第二通孔的孔径不小于所述第一通孔的孔径。
7.如权利要求5所述的锂电池极片，其特征在于：所述石墨烯层的厚度为1～18μm。
8.如权利要求1所述的锂电池极片，其特征在于：所述活性材料层的厚度为50～100μm。
9.如权利要求1所述的锂电池极片，其特征在于：所述基材为铜箔，所述铜箔的厚度为6～12μm。
10.如权利要求1所述的锂电池极片，其特征在于：所述基材为铝箔，所述铝箔的厚度为10～20μm。
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|---|---|---|---|---|
| WO2023133847A1 (zh) * | 2022-01-14 | 2023-07-20 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 极片、电极组件、电池单体、电池及用电设备 |
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