CN217485482U - 一种正极集流体、正极片以及二次电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种正极集流体、极片以及二次电池，所述正极集流体包括设置于中间的中部以及设置于中部两侧边的边部，所述正极集流体的中部的厚度比边部的厚度厚。本实用新型的一种正极集流体，中间厚两边薄，可以降低极片中间位置活性物质含量，电池充电时极片中间位置锂离子嵌入数量减少，反弹降低，应力低于边缘位置，从而降低极片中间位置析锂风险。

Description

一种正极集流体、正极片以及二次电池

技术领域

本实用新型属于二次电池技术领域，尤其涉及一种正极集流体、正极片以及二次电池。

背景技术

动力电池近几年在国家政策和市场需求的双重刺激下，得到了迅速发展，对比铅酸等电池，动力电池具有能量密度高，电压平台稳定，使用寿命长的优点，受到广大消费者的青睐。随着市场的进一步扩大，动力电池生产商之间的竞争愈加激烈，对电池产品的性能要求也越来越高，以在激烈的市场竞争中争得一席之地。

目前动力电池正极集流体一般包括正极片和负极片，其中正极片在充放电循环后容易出现析锂，影响电芯的循环寿命和安全性能。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种正极集流体，中间厚两边薄，中间位置活性物质小，嵌锂程度小，充放电时中间释放热量少，极片反弹少，析锂减少。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种正极集流体，所述正极集流体包括设置于中间的中部以及设置于中部两侧边的边部，所述正极集流体的中部的厚度比边部的厚度厚。

传统的正极集流体均为一层或多层平面结构复合而成，经过多次充放电循环后，容易出现析锂，本实用新型人发现析锂的位置多数出现在正极集流体的中间位置，经过研究发现，这是由于正极嵌锂后极片反弹，且电芯充放电会产生热量，极片中间位置温度最高，极化最小，嵌锂程度最高，极片反弹会造成极片间电解液难以浸润，进而出现析锂，对电芯的循环寿命和安全均会产生影响。因此，本实用新型的一种正极集流体，设置为中间厚两边薄的结构，可以降低极片中间位置活性物质含量，电池充电时极片中间位置锂离子嵌入数量减少，嵌锂程度小，充放电时中间释放热量少，极片反弹少，析锂减少。

优选地，所述正极集流体为导电层，所述导电层的中部的厚度比边部的厚度厚。正极集流体为单层结构时，正极集流体为导电层，且导电层的中间的厚度比两侧边的边部的厚度厚，应用于正极片及电池时，可以降低极片中间位置的活性物质含量，电池充电时极片中间位置离子嵌入极片数量减少，嵌锂程度小，充放电时中间释放热量少，极片反弹少，析锂减少。具体地，导电层的材质包括但不限于铝、镍、铁等。

优选地，所述正极集流体包括层叠设置的基材层和导电层，所述导电层设置于所述基材层的至少一侧面，所述导电层的中部的厚度比边部的厚度厚。正极集流体由两层或两层以上的结构复合而成时，正极集流体包括基材层和设置于基材层至少一侧面的导电层。基材层用于承接导电层，且基材层可以减少导电层的厚度。导电层的中间位置的厚度比两侧边的厚度厚。

优选地，所述正极集流体的厚度方向的两侧表面具有向外凸的凸弧面，所述凸弧面位于所述中部。当弧面的宽度小于正极集流体的宽度时，正极集流体的厚度方向的两侧表面具有凸起部，所述弧面位于所述中部，中部两侧边的边部为水平的平面。当弧面的宽度小于正极集流体的宽度时，正极集流体的厚度方向的两侧表面为凸弧面，所述凸弧面占据整个侧表面，弧面两侧边的边部为水平的直线段，即正极集流体的两侧边线。所述弧面的截面切线为连续光滑且向外凸面的曲线，所述曲线形成的弧为劣弧。

优选地，所述正极集流体还包括非金属导电涂层，所述非金属导电涂层设置于导电层远离基材层的一侧。非金属导电涂层能够提高基材层的导电性能。非金属导电涂层能够提高基材层的导电性能。非金属导电涂层包括但不限于碳、石墨烯等。

优选地，所述非金属导电涂层的厚度为0.1～3μm。非金属导电涂层的厚度为0.1μm、0.5μm、0.8μm、1μm、1.2μm、1.8μm、2μm、2.2μm、3μm。

优选地，所述基材层的厚度为0.1～5μm，所述基材层为有机高分子层，具体地基材层包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、芳纶、聚四氟乙烯中的一种或几种。基材层的厚度为0.1μm、0.5μm、0.8μm、0.9μm、1.2μm、1.5μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm。

优选地，所述正极集流体的厚度方向的至少一侧表面具有向外凸的凸起部，所述凸起部位于中部，所述正极集流体的宽度为30～1500mm，凸起部的宽度为25～1500mm。当正极集流体为单层导电层时，导电层的两侧面为曲面，中间具有向外凸的凸起部。当正极集流体为基材层与导电层复合形成的复合结构时，基材层为平面层结构，导电层与基材层接触的一面为平面，另一面具有向外凸的凸起部，所述凸起部位于中部。凸起部的宽度小于或等于正极集流体的宽度，当凸起部的宽度小于正极集流体的宽度时，凸起部两侧边的边部为平面，当凸起部的宽度等于正极集流体的宽度时，所在侧边整个为向外凸的凸起部。具体地，凸起部可以为向外凸的凸弧面、向外凸的凸块面或向外凸的凸脊面，凸弧面为光滑且连接的弧面，弧面的截面切线为一段劣弧。凸块面的截面切线为矩形凸块，凸块的侧面与所在平面垂直。凸脊面由多段平面或曲面连接形成，形成中间向上凸起的脊部。优选地，所述凸起部为向外凸的凸弧面，使集流体结构稳定性更好，能够承受更大的强度，结构稳定，强度高，易加工。正极集流体的中部设置有凸起部，使凸起部处的活性物质含量减少，电池充电时极片中间位置锂离子嵌入数量减少，嵌锂程度小，充放电时中间释放热量少，极片反弹少，析锂减少。正极集流体的宽度根据使用情况可以设置为30～1500mm，优选地，正极集流体的宽度为30mm、50mm、80mm、100mm、130mm、150mm、160mm、180mm、230mm、330mm、430mm、530mm、630mm、700mm、800mm、900mm、1000mm、1100mm、1200mm、1300mm。凸起部的宽度根据使用情况可以设置为25～1500mm。优选地，凸起部的宽度为25mm、50mm、60mm、80mm、100mm、120mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1000mm、1100mm、1200mm。当凸起部的宽度与正极集流体的宽度相同时，正极集流体的边部为两侧的侧边线。

优选地，所述正极集流体的厚度的最大值为2～20μm，正极集流体的厚度的最小值为1～15μm。正极集流体的中间的厚度较厚，两侧边的厚度较薄，从而形成一个凸弧面、凸块面或凸脊面。凸起部的厚度较厚，具有厚度最大值，厚度最大值为2～20μm，优选地，正极集流体的厚度的最大值为2μm、4μm、6μm、8μm、10μm、12μm、14μm、16μm、18μm、20μm。正极集流体的边部较薄，具有厚度最小值，优选地，正极集流体的厚度的最小值为2μm、4μm、6μm、8μm、10μm、12μm、14μm、16μm、18μm、20μm。

本实用新型的目的之二在于：针对现有技术的不足，而提供一种极片，具有中间厚两边薄的正极集流体，使中间位置片的活性物质含量减少，减少嵌锂程度，充放电时中间释放热量少，极片反弹少，析锂减少，改善电池长期循环性能。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种正极片，包括正极集流体以及涂覆于正极集流体至少一表面的正极活性物质层，所述正极集流体为上述的正极集流体。正极集流体具有中间厚两端薄的结构，使中间位置的活性物质含量减少，减少嵌锂程度，充放电时中间释放热量少，极片反弹少，析锂减少，改善电池长期循环性能。活性物质涂层能够提供移动离子的嵌入和脱嵌，提高离子导电率。活性物质涂层中的主材包括但不限于钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、钛酸锂或其混合材料等。

本实用新型的目的之三在于：针对现有技术的不足，而提供一种二次电池，具有良好的循环性能，不易析锂，电化学性能好。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种二次电池，包括上述的正极片。具体地，一种二次电池，可以为锂离子电池、镁离子电池、钙离子电池、氢燃料电池等，优选地，一种二次电池为锂离子电池。锂离子电池包括负极片、隔离膜、电解液、壳体以及上述的正极片，所述隔离膜将正极片和负极片分隔，所述壳体用于装设所述正极片、负极片、隔离膜和电解液。所述正极片包括正极集流体以及设置在正极集流体表面的正极活性物质层，正极活性物质层中包括正极活性物质，正极活性物质可以是包括但不限于化学式如Li_aNi_xCo_yM_zO_2-bN_b(其中0.95≤a≤1.2，x>0，y≥0，z≥0，且x+y+z＝1,0≤b≤1，M选自Mn、Al中的一种或多种的组合，N选自F、P、S中的一种或多种的组合)所示的化合物中的一种或多种的组合，所述正极活性物质还可以是包括但不限于LiCoO₂、LiNiO₂、LiVO₂、LiCrO₂、LiMn₂O₄、LiCoMnO₄、Li₂NiMn₃O₈、LiNi_0.5Mn_1.5O₄、LiCoPO₄、LiMnPO₄、LiFePO₄、LiNiPO₄、LiCoFSO₄、CuS₂、FeS₂、MoS₂、NiS、TiS₂等中的一种或多种的组合。所述正极活性物质还可以经过改性处理，对正极活性物质进行改性处理的方法对于本领域技术人员来说应该是己知的，例如，可以采用包覆、掺杂等方法对正极活性物质进行改性，改性处理所使用的材料可以是包括但不限于Al、B、P、Zr、Si、Ti、Ge、Sn、Mg、Ce、W等中的一种或多种的组合。而所述正极集流体通常是汇集电流的结构或零件，所述正极集流体可以是本领域各种适用于作为锂离子电池正极集流体的材料，例如，所述正极集流体可以是包括但不限于金属箔等，更具体可以是包括但不限于铝箔等。

所述负极片包括负极集流体以及设置在负极集流体表面的负极活性物质层，负极活性物质层含有负极活性物质，负极活性物质可以是包括但不限于石墨、软碳、硬碳、碳纤维、中间相碳微球、硅基材料、锡基材料、钛酸锂或其他能与锂形成合金的金属等中的一种或几种。其中，所述石墨可选自人造石墨、天然石墨以及改性石墨中的一种或几种；所述硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅合金中的一种或几种；所述锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物、锡合金中的一种或几种。所述负极集流体通常是汇集电流的结构或零件，所述负极集流体可以是本领域各种适用于作为锂离子电池负极集流体的材料，例如，所述负极集流体可以是包括但不限于金属箔等，更具体可以是包括但不限于铜箔等。

该锂离子电池还包括电解液，电解液包括有机溶剂、电解质锂盐和添加剂。其中，电解质锂盐可以是高温性电解液中采用的LiPF₆和/或LiBOB；也可以是低温型电解液中采用的LiBF₄、LiBOB、LiPF₆中的至少一种；还可以是防过充型电解液中采用的LiBF₄、LiBOB、LiPF₆、LiTFSI中的至少一种；亦可以是LiClO₄、LiAsF₆、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO₂)₂中的至少一种。而有机溶剂可以是环状碳酸酯，包括PC、EC；也可以是链状碳酸酯，包括DFC、DMC、或EMC；还可以是羧酸酯类，包括MF、MA、EA、MP等。而添加剂包括但不限于成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、防过充添加剂、控制电解液中H₂O和HF含量的添加剂、改善低温性能的添加剂、多功能添加剂中的至少一种。

优选地，所述壳体的材质为不锈钢、铝塑膜中的一种。更优选地，壳体为铝塑膜。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的一种正极集流体，中间厚两边薄，中间位置活性物质小，嵌锂程度小，充放电时中间释放热量少，极片反弹少，析锂减少。

附图说明

图1是本实用新型的正极集流体的结构示意图之一。

图2是本实用新型的正极集流体的结构示意图之二。

图3是本实用新型的正极集流体的结构示意图之三。

图4是本实用新型的正极集流体的结构示意图之四。

图5是本实用新型的正极集流体的结构示意图之五。

图6是本实用新型的正极集流体的结构示意图之六。

图7是本实用新型的正极集流体的结构示意图之七。

图8是本实用新型的极片的结构示意图之一。

图9是本实用新型的极片的结构示意图之二。

图10是本实用新型的极片的结构示意图之三。

图11是本实用新型的极片的结构示意图之四。

图12是本实用新型的极片的结构示意图之五。

图13是本实用新型的极片的结构示意图之六。

图14是本实用新型的极片的结构示意图之七。

其中：1、正极集流体；11、基材层；12、导电层；13、非金属导电涂层；2、极片、21、正极活性物质层；22、极耳。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

1、一种正极集流体1，所述正极集流体1包括设置于中间的中部以及设置于中部两侧边的边部，所述正极集流体1的中部的厚度比边部的厚度厚。本实用新型的一种正极集流体1，中间厚两边薄，中间位置活性物质小，嵌锂程度小，充放电时中间释放热量少，极片2反弹少，析锂减少。

传统的正极集流体1均为一层或多层平面结构复合而成，经过多次充放电循环后，容易出现析锂，本实用新型人发现析锂的位置多数出现在正极集流体1的中间位置，经过研究发现，这是由于正极嵌锂后极片2反弹，且电芯充放电会产生热量，极片2中间位置温度最高，极化最小，嵌锂程度最高，极片2反弹会造成极片2间电解液难以浸润，进而出现析锂，对电芯的循环寿命和安全均会产生影响。因此，本实用新型的一种正极集流体1，设置为中间厚两边薄的结构，可以降低极片2中间位置活性物质含量，电池充电时极片2中间位置锂离子嵌入数量减少，嵌锂程度小，充放电时中间释放热量少，极片2反弹少，析锂减少。

优选地，所述正极集流体1为导电层12，所述导电层12的中部的厚度比边部的厚度厚。正极集流体1为单层结构时，正极集流体1为导电层12，且导电层12的中间的厚度比两侧边的边部的厚度厚，应用于正极片2及电池时，可以降低极片2中间位置的活性物质含量，电池充电时极片2中间位置离子嵌入极片2数量减少，嵌锂程度小，充放电时中间释放热量少，极片2反弹少，析锂减少。具体地，导电层12的材质包括但不限于铝、镍、铁等。

优选地，所述正极集流体1包括层叠设置的基材层11和导电层12，所述导电层12设置于所述基材层11的至少一侧面，所述导电层12的中部的厚度比边部的厚度厚。正极集流体1由两层或两层以上的结构复合而成时，正极集流体1包括基材层11和设置于基材层11至少一侧面的导电层12。基材层11用于承接导电层12，且基材层11可以减少导电层12的厚度。导电层12的中间位置的厚度比两侧边的厚度厚。

优选地，所述正极集流体1的厚度方向的两侧表面具有向外凸的凸弧面，所述凸弧面位于所述中部。当弧面的宽度小于正极集流体1的宽度时，正极集流体1的厚度方向的两侧表面具有凸起部，所述弧面位于所述中部，中部两侧边的边部为水平的平面。当弧面的宽度小于正极集流体1的宽度时，正极集流体1的厚度方向的两侧表面为凸弧面，所述凸弧面占据整个侧表面，弧面两侧边的边部为水平的直线段，即正极集流体1的两侧边线。所述弧面的截面切线为连续光滑且向外凸面的曲线，所述曲线形成的弧为劣弧。

优选地，所述正极集流体1还包括非金属导电涂层13，所述非金属导电涂层13设置于导电层12远离基材层11的一侧。非金属导电涂层13能够提高基材层11的导电性能。非金属导电涂层13能够提高基材层11的导电性能。非金属导电涂层13包括但不限于碳、石墨烯等。

优选地，所述非金属导电涂层13的厚度为0.1～3μm。非金属导电涂层13的厚度为0.1μm、0.5μm、0.8μm、1μm、1.2μm、1.8μm、2μm、2.2μm、3μm。

优选地，所述基材层11的厚度为0.1～5μm，所述基材层11为有机高分子层，具体地，基材层包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、芳纶、聚四氟乙烯中的一种或几种。基材层11的厚度为0.1μm、0.5μm、0.8μm、0.9μm、1.2μm、1.5μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm。

优选地，所述正极集流体1的厚度方向的至少一侧表面具有向外凸的凸起部，所述凸起部位于中部，所述正极集流体1的宽度为30～1500mm，凸起部的宽度为25～1500mm。当正极集流体1为单层导电层12时，导电层12的两侧面为曲面，中间具有向外凸的凸起部。当正极集流体1为基材层11与导电层12复合形成的复合结构时，基材层11为平面层结构，导电层12与基材层11接触的一面为平面，另一面具有向外凸的凸起部，所述凸起部位于中部。凸起部的宽度小于或等于正极集流体1的宽度，当凸起部的宽度小于正极集流体1的宽度时，凸起部两侧边的边部为平面，当凸起部的宽度等于正极集流体1的宽度时，所在侧边整个为向外凸的凸起部。具体地，凸起部可以为向外凸的凸弧面、向外凸的凸块面或向外凸的凸脊面，凸弧面为光滑且连接的弧面，弧面的截面切线为一段劣弧。凸块面的截面切线为矩形凸块，凸块的侧面与所在平面垂直。凸脊面由多段平面或曲面连接形成，形成中间向上凸起的脊部。优选地，所述凸起部为向外凸的凸弧面，使集流体结构稳定性更好，能够承受更大的强度，结构稳定，强度高，易加工。正极集流体1的中部设置有凸起部，使凸起部处的活性物质含量减少，电池充电时极片2中间位置锂离子嵌入数量减少，嵌锂程度小，充放电时中间释放热量少，极片2反弹少，析锂减少。优选地，正极集流体1的宽度根据使用情况可以设置为30～1500mm，优选地，正极集流体1的宽度为30mm、50mm、80mm、100mm、130mm、150mm、160mm、180mm、230mm、330mm、430mm、530mm、630mm、700mm、800mm、900mm、1000mm、1100mm、1200mm、1300mm。凸起部的宽度根据使用情况可以设置为25～1500mm。优选地，凸起部的宽度为25mm、50mm、60mm、80mm、100mm、120mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1000mm、1100mm、1200mm。当凸起部的宽度与正极集流体1的宽度相同时，正极集流体1的边部为两侧的侧边线。

优选地，所述正极集流体1的厚度的最大值为2～20μm，正极集流体1的厚度的最小值为1～15μm。正极集流体1的中间的厚度较厚，两侧边的厚度较薄，从而形成一个凸弧面、凸块面或凸脊面。凸起部的厚度较厚，具有厚度最大值，厚度最大值为2～20μm，优选地，正极集流体1的厚度的最大值为2μm、4μm、6μm、8μm、10μm、12μm、14μm、16μm、18μm、20μm。正极集流体1的边部较薄，具有厚度最小值，优选地，正极集流体1的厚度的最小值为2μm、4μm、6μm、8μm、10μm、12μm、14μm、16μm、18μm、20μm。

2、一种极片2，具有中间厚两边薄的正极集流体1，使中间位置片的活性物质含量减少，减少嵌锂程度，充放电时中间释放热量少，极片2反弹少，析锂减少，改善电池长期循环性能。

一种正极片2，包括正极集流体1以及涂覆于正极集流体1至少一表面的正极活性物质层21，所述正极集流体1为上述的正极集流体1。正极集流体1具有中间厚两端薄的结构，使中间位置的活性物质含量减少，减少嵌锂程度，充放电时中间释放热量少，极片2反弹少，析锂减少，改善电池长期循环性能。活性物质层21能够提供移动离子的嵌入和脱嵌，提高离子导电率。正极活性物质层21中的主材包括但不限于钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、钛酸锂或其混合材料等。

3、一种二次电池，包括上述的正极片2。本实用新型的一种二次电池，具有良好的循环性能，不易析锂，电化学性能好。

具体地，一种二次电池，可以为锂离子电池、镁离子电池、钙离子电池、氢燃料电池等，优选地，一种二次电池为锂离子电池。锂离子电池包括负极片2、隔离膜、电解液、壳体以及上述的正极片2，所述隔离膜将正极片2和负极片2分隔，所述壳体用于装设所述正极片2、负极片2、隔离膜和电解液。所述正极片2包括正极集流体1以及设置在正极集流体1表面的正极活性物质层21，正极活性物质层21中包括正极活性物质，正极活性物质可以是包括但不限于化学式如Li_aNi_xCo_yM_zO_2-bN_b(其中0.95≤a≤1.2，x>0，y≥0，z≥0，且x+y+z＝1,0≤b≤1，M选自Mn、Al中的一种或多种的组合，N选自F、P、S中的一种或多种的组合)所示的化合物中的一种或多种的组合，所述正极活性物质还可以是包括但不限于LiCoO₂、LiNiO₂、LiVO₂、LiCrO₂、LiMn₂O₄、LiCoMnO₄、Li₂NiMn₃O₈、LiNi_0.5Mn_1.5O₄、LiCoPO₄、LiMnPO₄、LiFePO₄、LiNiPO₄、LiCoFSO₄、CuS₂、FeS₂、MoS₂、NiS、TiS₂等中的一种或多种的组合。所述正极活性物质还可以经过改性处理，对正极活性物质进行改性处理的方法对于本领域技术人员来说应该是己知的，例如，可以采用包覆、掺杂等方法对正极活性物质进行改性，改性处理所使用的材料可以是包括但不限于Al、B、P、Zr、Si、Ti、Ge、Sn、Mg、Ce、W等中的一种或多种的组合。而所述正极集流体1通常是汇集电流的结构或零件，所述正极集流体1可以是本领域各种适用于作为锂离子电池正极集流体1的材料，例如，所述正极集流体1可以是包括但不限于金属箔等，更具体可以是包括但不限于铝箔等。

所述负极片2包括负极集流体以及设置在负极集流体表面的负极活性物质层，负极活性物质层含有负极活性物质，负极活性物质可以是包括但不限于石墨、软碳、硬碳、碳纤维、中间相碳微球、硅基材料、锡基材料、钛酸锂或其他能与锂形成合金的金属等中的一种或几种。其中，所述石墨可选自人造石墨、天然石墨以及改性石墨中的一种或几种；所述硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅合金中的一种或几种；所述锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物、锡合金中的一种或几种。所述负极集流体通常是汇集电流的结构或零件，所述负极集流体可以是本领域各种适用于作为锂离子电池负极集流体的材料，例如，所述负极集流体可以是包括但不限于金属箔等，更具体可以是包括但不限于铜箔等。

该锂离子电池还包括电解液，电解液包括有机溶剂、电解质锂盐和添加剂。其中，电解质锂盐可以是高温性电解液中采用的LiPF₆和/或LiBOB；也可以是低温型电解液中采用的LiBF₄、LiBOB、LiPF₆中的至少一种；还可以是防过充型电解液中采用的LiBF₄、LiBOB、LiPF₆、LiTFSI中的至少一种；亦可以是LiClO₄、LiAsF₆、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO₂)₂中的至少一种。而有机溶剂可以是环状碳酸酯，包括PC、EC；也可以是链状碳酸酯，包括DFC、DMC、或EMC；还可以是羧酸酯类，包括MF、MA、EA、MP等。而添加剂包括但不限于成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、防过充添加剂、控制电解液中H₂O和HF含量的添加剂、改善低温性能的添加剂、多功能添加剂中的至少一种。

优选地，所述壳体的材质为不锈钢、铝塑膜中的一种。更优选地，壳体为铝塑膜。

实施例1

一种正极集流体1，包括基材层11以及设置于基材层11一侧表面的导电层12，所述基材层11为具有两侧平面的平面层，导电层12一侧表面为平面，另一表面为凸弧面，导电层12的平面与基材层11的平面相互牢固接触。其中，基材层11的厚度为3μm，正极集流体1的厚度最大值为15μm，正极集流体1的厚度的最小值为8μm，所述正极集流体1的宽度为1000mm，所述正极集流体1的中部的宽度为1000mm，即正极集流体1呈凸面结构。如图1所示。

实施例2

与实施例1的区别在于：正极集流体1包括基材层11以及设置于基材层11两侧表面的导电层12，两侧表面的导电层12关于基材层11对称设置。如图2所示。

其余与实施例1的相同，这里不再赘述。

实施例3

与实施例1的区别在于：导电层12一表面平面，另一表面为凸弧面，所述正极集流体1的宽度为1000mm，所述正极集流体1的中部的宽度为800mm，即凸弧面的宽度为800mm，凸弧面两侧边的水平面的宽度分别为100mm。如图3所示。

其余与实施例1的相同，这里不再赘述。

实施例4

与实施例3的区别在于：正极集流体1包括基材层11以及设置于基材层11两侧表面的导电层12，两侧表面的导电层12关于基材层11对称设置。如图4所示。

其余与实施例1的相同，这里不再赘述。

实施例5

与实施例2的区别在于：正极集流体1包括基材层11、导电层12以及非金属导电涂层13，导电层12设置于基材层11的两侧表面，非金属导电涂层13设置于导电层12远离基材层11的一侧。如图5所示。

其余与实施例2相同，这里不再赘述。

实施例6

与实施例4的区别在于：正极集流体1包括基材层11、导电层12和非金属导电涂层13，导电层12设置于基材层11的两侧表面，非金属导电涂层13设置于导电层12远离基材层11的一侧。如图6所示。

其余与实施例2相同，这里不再赘述。

实施例7

正极集流体1为单层的导电层12，所述导电层12的中间的厚度比边部的厚度薄，正极集流体1的厚度的最大值为20μm，正极集流体1的厚度的最小值为9μm。所述正极集流体1的宽度为1000mm，所述正极集流体1的中部的宽度为1000mm，即正极集流体1呈双面呈凸弧面结构。如图7所示。

实施例8

一种正极片，包括正极集流体1以及设置于正极集流体1中导电层12表面的正极活性物质层21，在正极集流体1中引出极耳22，所述正极集流体1为实施例1所述的正极集流体1，所述导电层12设置有极耳22。如图8所示。

实施例9

与实施例8的区别在于：所述正极集流体1为实施例2的正极集流体1。如图9所示。

其余与实施例8相同，这里不再赘述。

实施例10

与实施例8的区别在于：所述正极集流体1为实施例3的正极集流体。如图10所示。

其余与实施例8相同，这里不再赘述。

实施例11

与实施例8的区别在于：所述正极集流体1为实施例4的正极集流体。如图11所示。

其余与实施例8相同，这里不再赘述。

实施例12

与实施例8的区别在于：所述正极集流体1为实施例5的正极集流体。如图12所示。

其余与实施例8相同，这里不再赘述。

实施例13

与实施例8的区别在于：所述正极集流体1为实施例6的正极集流体。如图13所示。

其余与实施例8相同，这里不再赘述。

实施例14

与实施例8的区别在于：所述正极集流体1为实施例7的正极集流体。如图14所示。

其余与实施例8相同，这里不再赘述。

将实施例8-14的正极片2用于制备二次电池，得到实施例15-35的二次电池，二次电池的正负极片使用情况如下表1，对比例1的正极片和负极片使用常规的正极集流体1，基材层11和/或导电层12为整体两面平整。实施例15-21的二次电池的正极片分别采用实施例8-14的极片。

表1

二次电池	正极	负极	二次电池	正极	负极
						实施例15	实施例8	常规极片	实施例16	实施例9	常规极片
实施例17	实施例10	常规极片	实施例18	实施例11	常规极片
						实施例19	实施例12	常规极片	实施例20	实施例13	常规极片
实施例21	实施例14	常规极片	对比例1	常规极片	常规极片

将上述实施例15-21的二次电池以及对比例1的二次电池进行析锂和容量保持率测试，测试结果记录表2。

析锂测试：将二次电池以1C恒流充电至4.45V，然后恒压充电至电流为0.05C，再以1C恒流放电至3.0V，此为首次循环。按照上述条件对锂离子电池进行300次循环，通过以下方法获得负极合剂层的析锂面积：拿到满充电池，拆解后获得负极极片2，金黄色为正常区域，黑色为析锂区域，利用高倍(20倍以上)显微镜拍照后，对不同区域进行分析，把黑色区域抽象为圆形，利用灰度差对析锂区域进行统计，获得析锂面积。

容量保持率测试：在25℃下，将锂离子二次电池以1C恒流充电至4.25V，之后以4.25V恒压充电至电流为0.05C，静置5min，然后以1C恒流放电至2.8V，此为一个充放电循环过程，此次的放电容量为首次循环的放电容量。将锂离子二次电池按照上述方法进行400次循环充放电测试，记录每一次循环的放电容量。循环容量保持率(％)＝第400次循环的放电容量/首次循环的放电容量×100％。

表2

由上述表2可以得出，使用本实用新型的正极片制备出的二次电池经过400次充放电循环后不会出现析锂情况，这是由于本实用新型的级片结构的中间位置为凸部设置，两侧边部下沉设置，这样设置使极片2的两侧边部位置涂覆的活性物质量较多，中间位置活性物质较少，嵌锂程度对比边缘位置减弱，极片2厚度膨胀相对较小，应力相对边缘位置有所降低，改善析锂现象。

由实施例15-21对比得出，本实用新型的正极集流体1制备出的正极片均无出现析锂情况，而且容量保持率较高，高达86％。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种正极集流体，其特征在于，所述正极集流体包括设置于中间的中部以及设置于中部两侧边的边部，所述正极集流体的中部的厚度比边部的厚度厚。

2.根据权利要求1所述的正极集流体，其特征在于，所述正极集流体为导电层，所述导电层的中部的厚度比边部的厚度厚。

3.根据权利要求1所述的正极集流体，其特征在于，所述正极集流体包括层叠设置的基材层和导电层，所述导电层设置于所述基材层的至少一侧面，所述导电层的中部的厚度比边部的厚度厚。

4.根据权利要求2或3所述的正极集流体，其特征在于，所述导电层厚度最小值为0.5～9μm，导电层厚度最大值为0.5～13μm。

5.根据权利要求4所述的正极集流体，其特征在于，所述正极集流体还包括非金属导电涂层，所述非金属导电涂层设置于导电层远离基材层的一侧。

6.根据权利要求5所述的正极集流体，其特征在于，所述非金属导电涂层的厚度为0.1～3μm。

7.根据权利要求3所述的正极集流体，其特征在于，所述基材层的厚度为0.1～5μm，所述基材层为高分子层。

8.根据权利要求1所述的正极集流体，其特征在于，所述正极集流体的厚度方向的至少一侧表面具有向外凸的凸起部，所述凸起部位于中部，所述凸起部的宽度小于或等于正极集流体的宽度。

9.根据权利要求8所述的正极集流体，其特征在于，所述正极集流体的宽度为30～1500mm，凸起部的宽度为25～1500mm。

10.根据权利要求9所述的正极集流体，其特征在于，所述正极集流体的厚度的最大值为2～20μm，正极集流体的厚度的最小值为1～15μm。

11.一种正极片，其特征在于，包括正极集流体以及涂覆于正极集流体至少一表面的正极活性物质层，所述正极集流体为权利要求1-10中任一项所述的正极集流体。

12.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求11所述的正极片。

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