CN218632099U - 极片及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种极片及电池，其中，极片包括涂料区、空箔区、第一减薄区和第二减薄区，空箔区位于涂料区内，空箔区用于与电池的极耳连接，空箔区的厚度为H1，涂料区的厚度为H2，H1＜H2，第一减薄区位于空箔区和涂料区之间，第一减薄区的厚度由空箔区朝向涂料区逐渐增大，第二减薄区位于第一减薄区和涂料区之间，第一减薄区厚度为H3，H1＜H3＜H2。通过在空箔区和涂料区之间设置第一减薄区，且第一减薄区的厚度从空箔区到涂料区的逐渐增大，以使该第一减薄区可以成为空箔区和涂料区两者之间过渡区，减少在空箔区周部的应力集中，避免极片在冷压时出现打皱的情况，进而减低了在卷绕过程中出现电池极片断裂风险，提高了极片的加工效率。

Description

极片及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种极片及电池。

背景技术

目前，商用锂离子电池为提升充电速度，通常会采用在极片中间清洗或预留出极耳槽位，该槽位为空箔区，然后进过冷压后，在空箔区接极耳，卷绕形成中置结构电池，以达成提升电池的充电速度的目的。现有技术存在以下缺陷，在冷压工序中，由于极片涂料区与空箔区具有一定的厚度差，在空箔区和涂料区连接位置厚度会发生突变，导致两者交接的区域出现打皱，从而导致冷压和卷绕过程中极容易出现电池极片断裂，不利于加工，从而影响电池的生产效率。

实用新型内容

本实用新型实施例的一个目的在于：提供一种极片，其结构简单，不易断裂。

本实用新型实施例的另一个目的在于：提供一种电池，其结构简单，制造成本低。

为达此目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

第一方面，提供一种极片，包括涂料区、空箔区和第一减薄区，所述空箔区位于所述涂料区内，所述空箔区用于与电池的极耳连接，所述空箔区的厚度为H1，所述涂料区的厚度为H2，H1＜H2，所述第一减薄区位于所述空箔区和所述涂料区之间，所述第一减薄区的厚度由所述空箔区向所述涂料区逐渐增大。

作为一种极片的优选方案，所述极片还包括第二减薄区，所述第二减薄区位于所述第一减薄区和所述涂料区之间，所述第一减薄区厚度为H3，H1＜H3＜H2。

作为一种极片的优选方案，所述极片位于所述第二减薄区的位置为平面结构，所述第二减薄区用于安装胶纸，所述胶纸的宽度小于所述第二减薄区的宽度。

作为一种极片的优选方案，所述第一减薄区的一端与所述空箔区连接，另一端与所述第二减薄区连接，所述第一减薄区为弧形面或斜面。

作为一种极片的优选方案，所述第一减薄区的面积为S1，所述空箔区的面积为S3，1/10S3＜S1＜1/3S3。

作为一种极片的优选方案，所述空箔区与所述极片的一侧面连通，所述第一减薄区设置在所述空箔区的周部。

作为一种极片的优选方案，所述空箔区与所述极片的一侧面连通，所述空箔区呈矩形；

所述空箔区的一侧设置有第一减薄区；或，

所述空箔区的相邻两侧设置有第一减薄区；或，

所述空箔区的相对两侧设置有第一减薄区。

作为一种极片的优选方案，所述极片包括集流体和设置在所述集流体上的物料层，所述集流体上具有未设置所述物料层的区域为所述空箔区。

作为一种极片的优选方案，所述集流体在所述空箔区的位置设置有连接槽，所述极耳设置在所述连接槽内。

第二方面，提供一种电池，其包括上述的极片。

本实用新型实施例的有益效果为：通过在空箔区和涂料区之间设置第一减薄区，且第一减薄区的厚度从空箔区到涂料区逐渐增大，以使该第一减薄区可以成为空箔区和涂料区两者之间过渡区，减少在空箔区周部的应力集中。极片在冷压时，冷压辊会对整块极片进行按压，在冷压辊挤压空箔区前会先挤压第一减薄区，由于第一减薄区具有一定的斜度，在挤压时第一减薄区的延展性可进行线性变化，在冷压辊进入空箔区时由于第一减薄区的过渡作用，极片在此处的延展不会发生突变，从而降低了极片发生打皱的情况，进而减低了在卷绕过程中出现电池极片断裂风险，提高了极片的加工效率。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的极片的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的极片的剖视图。

图3为本实用新型一实施例的负极片的剖视图。

图4为本实用新型另一实施例的正极片的剖视图。

图中：

100、极耳；200、胶纸；

1、涂料区；2、空箔区；21、连接槽；3、第一减薄区；4、第二减薄区；5、集流体；6、物料层；61、电极层；62、钛酸锂层；63、导电层；64、粘结层；65、涂碳层；66、水性聚氨酯粘接层；67、活性层。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

目前，在冷压工序中，由于极片涂料区与空箔区延伸不一样，导致两者交接的区域出现打皱，导致冷压和卷绕过程中极容易出现电池极片断裂，不利于加工。为解决上述技术问题，本实用新型公开一种易于加工的极片。

如图1至图2所示，本实用新型公开的极片包括涂料区1、空箔区2和第一减薄区3，空箔区2位于涂料区1内，空箔区2用于与电池的极耳100连接，空箔区2的厚度为H1，涂料区1的厚度为H2，H1＜H2，第一减薄区3位于空箔区2和涂料区1之间，第一减薄区3的厚度由空箔区2向涂料区1逐渐增大。通过在空箔区2和涂料区1之间设置第一减薄区3，且第一减薄区3的厚度从空箔区2到涂料区1逐渐增大，以使该第一减薄区3可以成为空箔区2和涂料区1两者之间过渡区，减少在空箔区2周部的应力集中。极片在冷压时，冷压辊会对整块极片进行按压，在冷压辊挤压空箔区2前会先挤压第一减薄区3，由于第一减薄区3具有一定的斜度，在挤压时第一减薄区3的延展性可进行线性变化，在冷压辊进入空箔区2时由于第一减薄区3的过渡作用，极片在此处的延展不会发生突变，从而降低了极片发生打皱的情况，进而减低了在卷绕过程中出现电池极片断裂风险，提高了极片的加工效率。可以理解的是，空箔区2由于涂料区1沿厚度方向设置凹槽形成，且该凹槽的槽底为极片的集流体5，以使极耳100可以焊接在集流体5上。

优选地，空箔区2位于极片的非端部位置，将极耳100焊接在该位置，能提高使用该极片的电池的充电速度。

具体地，极片还包括第二减薄区4，第二减薄区4位于第一减薄区3和涂料区1之间，第一减薄区3厚度为H3，H1＜H3＜H2。通过在第一减薄区3和涂料区1之间设置第二减薄区4，且该第二减薄区4内的厚度位于两者之间，以使第二减薄区4可作为过渡区，减少应力集中，防止极片发生断裂，有利于该极片在冷压工序加工。

进一步地，第二减薄区4为平面结构，第二减薄区4用于安装胶纸200，胶纸200的宽度小于第二减薄区4的宽度。涂料区1围设在第二减薄区4的周部以形成安装槽，且安装槽的槽底为平面，该设计有利于胶纸200在安装槽内的安装。该设计中，无需将胶纸200直接设置在涂料区1，也就是直接将胶纸200设置在极片的物料层6上，避免了胶纸200与极片的厚度堆叠而导致整体厚度增厚，从而增加使用该极片的电池的厚度。

需要说明的是，空箔区2通过激光在涂料区1清洗而产生，因此空箔区2的周部会产生毛刺，且极耳100的焊接面也会产生毛刺，所以在极耳100焊接后，需要在在极耳100上贴胶纸200，这样可以避免毛刺刺穿隔膜，防止短路。

可选地，第一减薄区3的面积为S1,第二减薄区4的面积为S2，1/4S1≤S2≤1/2S1。第二减薄区4的面积在该范围内能让胶纸200的面积不会过大，否则会影响极片的能量密度，而第二减薄区4的面积也不能过小，因为加工精度无法做到。

具体地，第一减薄区3的一端与空箔区2连接，另一端与第二减薄区4连接，第一减薄区3为斜面，斜面的各个位置的厚度变化比较均匀，以使该第一减薄区3的延展变化更小，进一步降低极片在冷压时被压断的风险。在其他实施例中，第一减薄区3可以为弧形面。

可选地，第一减薄区3的面积为S1，空箔区2的面积为S3，1/10S2＜S1＜1/3S2。在该范围内，既降低了电池容量损失，又起到缓解了延展的作用。需要说明的是，第一减薄区3通过清洗涂料区1的厚度而形成，因此在清洗过程中会减少极片的物料，从而降低电池的容量，如果该第一减薄区3的面积过大，则不能保证电池的容纳。

本实施例中，5μm≤H2-H1≤20μm，在该范围内，第二减薄区4从第一减薄区3的厚度到靠近涂料区1的厚度相当，以使胶纸200在第二减薄区4内的贴纸的平整度较高。

本实施例中，空箔区2与极片的一侧面连通，该设计便于极耳100在空箔区2上的焊接，避免焊接时激光破坏涂料区1。第一减薄区3设置在空箔区2的周部，以使空箔区2的边缘均设置有第一减薄区3进行过渡。

一实施例中，空箔区2与极片的一侧面连通，空箔区2呈矩形，在实际生产时，可根据冷压辊的走向设置第一减薄区3的位置，在空箔区2的其中一侧面设置第一减薄区3，或，在空箔区2的相邻两侧设置第一减薄区3，又或者在空箔区2的相对两侧设置第一减薄区3，该设计能降低加工成本，减少所需清洗物料层6的面积。在其他实施例中，空箔区2的形状还可以是圆形或其它多边形结构，不以本实施例为限。

本实施例中，如图2所示，极片包括集流体5和设置在集流体5上的物料层6，集流体5上具有未设置物料层6的区域为空箔区2。在实际生产中，通过在某一位置将物料层6进行清洗，以使在该位置的物料去除掉，从而集流体5裸露出来的区域为空箔区2，极耳100在空箔区2内可与集流体5焊接。然后在物料层6清洗物料，以得到厚度不一样的第一减薄区3和第二减薄区4。本实施例中，仅在集流体5的一侧设置物料层6，因此，空箔区2的厚度H1为集流体5的厚度，涂料区1的厚度为集流体5与物料层6之和的厚度。

本实施例中，如图3所示，极片为负极片，物料层6包括依次层叠设置的电极层61、钛酸锂层62、导电层63和粘结层64，电极层61与集流体5连接，钛酸锂和导电剂相互配合，具有协同作用，导电剂连接钛酸锂颗粒，形成电阻网络，让钛酸锂能够完成电化学反应，可以使得钛酸锂作为活性物质使用，提供容量，提升负极极片的能量密度，还能改善负极极片的功率，同时，钛酸锂作为陶瓷材料，热稳定性好，同时还提升了材料的安全性能，即如果不加入导电剂，则不能实现钛酸锂作为电化学活性材料发出出容量的作用。

优选地，水性聚氨酯粘结层64为静电纺丝结构层。

另一实施例中，如图4所示，极片为正极片，物料层6包括依次叠层设置的涂碳层65、水性聚氨酯粘接层66以及活性层67。集流体5上添加一层涂碳层65可以增强正极极片内的电荷传递，提升电性，再通过在涂碳层65与活性层67之间添加一层水性聚氨酯作为粘接层，使得活性层67与涂碳层65之间的粘接性增加，有效提高正极极片的剥离力，还能避免因活性层在充放电过程中的膨胀和剥离而导致的循环性能下降的问题，从而有效提高安全性能，同时，正极极片的活性层67中不含有粘结剂，因而可以使制造活性层67的工艺得到简化，同时有利于提高活性层67的电性，最终使得正极极片整体性能得到提升。

优选地，如图2所示，集流体5在空箔区2的位置设置有连接槽21，极耳100设置在连接槽21内，以增加极耳100与集流体5的接触面积，提高极耳100与集流体5的焊接稳定性。

本实施例中，连接槽21凹设在集流体5上。另一实施例中，集流体5凸出设置在限位凸起，限位凸起呈半环状，限位凸起限定出用于安装极耳100的连接槽21。

另一实施例中，集流体5的相对两侧面均设置有物料层6。

本实用新型还公开一种电池，包括上述任一实施例的极片。该极片在加工过程中不易发生断裂，因此该极片的加工效率较快，以使应用该极片的电池具有较高的生产效率，从而降低电池的制造成本。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种极片，其特征在于，包括涂料区、空箔区和第一减薄区，所述空箔区位于所述涂料区内，所述空箔区用于与电池的极耳连接，所述空箔区的厚度为H1，所述涂料区的厚度为H2，H1＜H2，所述第一减薄区位于所述空箔区和所述涂料区之间，所述第一减薄区的厚度由所述空箔区向所述涂料区逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述极片还包括第二减薄区，所述第二减薄区位于所述第一减薄区和所述涂料区之间，所述第一减薄区厚度为H3，H1＜H3＜H2。

3.根据权利要求2所述的极片，其特征在于，所述极片位于所述第二减薄区的位置为平面结构，所述第二减薄区用于安装胶纸，所述胶纸的宽度小于所述第二减薄区的宽度。

4.根据权利要求2所述的极片，其特征在于，所述第一减薄区的一端与所述空箔区连接，另一端与所述第二减薄区连接，所述第一减薄区为弧形面或斜面。

5.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述第一减薄区的面积为S1，所述空箔区的面积为S3，1/10S3＜S1＜1/3S3。

6.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述空箔区与所述极片的一侧面连通，所述第一减薄区设置在所述空箔区的周部。

7.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述空箔区与所述极片的一侧面连通，所述空箔区呈矩形；

所述空箔区的一侧设置有第一减薄区；或，

所述空箔区的相邻两侧设置有第一减薄区；或，

所述空箔区的相对两侧设置有第一减薄区。

8.根据权利要求1-7任一项所述的极片，其特征在于，所述极片包括集流体和设置在所述集流体上的物料层，所述集流体上具有未设置所述物料层的区域为所述空箔区。

9.根据权利要求8项所述的极片，其特征在于，所述集流体在所述空箔区的位置设置有连接槽，所述极耳设置在所述连接槽内。

10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的极片。

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