电池极片以及防止电池极片卷曲的方法技术

本申请公开了电池极片以及防止电池极片卷曲的方法，其中电池极片包括金属集流体，金属集流体的一面设置有活性材料层，另一面设置有高分子材料层。本申请通过在金属集流体不需要设置活性材料层的一面设置高分子材料层，能够抵消或部分抵消在辊压后因活性材料延展引起的应力，从而能够解决极片单面涂布辊压后引起的极片打卷问题。

【技术实现步骤摘要】
电池极片以及防止电池极片卷曲的方法
本专利技术涉及电池领域，具体涉及电池极片以及防止电池极片卷曲的方法。
技术介绍
随着电子设备技术的日新月异，我们对电池的要求也越来越高。新一代的电池，将无可避免地向超薄化和柔性化发展，这在可穿戴设备和RFID产品中已经得到充分体现。超薄电池，顾名思义，厚度很薄的电池，现在能做到最薄的是铝塑软包装锂电池。目前的铝塑软包装锂电池具有能量密度高、更小型化、超薄化、轻量化、高安全性和低成本等多种明显优势。超薄电池最大的特点是整个电池的厚度小于0.5mm，犹如纸张一样薄，且循环寿命长，自耗电低。可根据客户的需要，设计制作不同的尺寸、各种形状的电池，广泛应用于智能卡、超薄信用卡、RFID电子标签、银行卡等超薄产品以及近来兴起的穿戴式电子产品领域。要将电池做得薄，很重要的一点，就是每个零件要做得薄。要做成超薄型的电池，正、负极只涂单面，在后续的辊压工序加工时，极片会出现打卷，影响电池的组装效率。针对上述极片打卷问题，现有的工艺的解决方式为：在极片的双面涂上相同配方，相同重量，相同厚度的材料，在辊压时，两边的延展的产生的应力相互抵消，不会发生打卷现象。但是这种方法带来缺点是浪费另一面的活性材料，增加成本。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提出了电池极片以及防止电池极片卷曲的方法。解决了正、负极极片单面涂布引起的极片打卷问题。本专利技术采取的技术方案如下：一种电池极片，包括金属集流体，金属集流体的一面设置有活性材料层，另一面设置有高分子材料层。通过在金属集流体不需要设置活性材料层的一面设置高分子材料层，能够抵消或部分抵消在辊压后因活性材料延展引起的应力，从而能够解决极片单面涂布辊压后引起的极片打卷问题。通过解决极片打卷问题，提高了后续电池装配的生产效率，且选用高分子材料层，节省了成本，便于实现自动化生产，同时，减少了极片掉料，增强极片的强度，防止极片的撕裂和破损。可选的，所述金属集流体为正极集流体或负极集流体，当金属集流体为正极集流体时，所述活性材料层为正极活性材料层，当金属集流体为负极集流体时，所述活性材料层为负极活性材料层。正极集流体可以采用铝箔等现有的正极集流体，正极活性材料层为现有的正极活性材料；负极集流体可以采用铜箔等现有的负极集流体，负极活性材料层为现有的负极活性材料。可选的，所述高分子材料层的厚度为20～100μm。通过多次试验发现，厚度小于20μm，起不了作用，极片还是会打卷，而如果厚度太大，则对于超薄的铝塑软包装锂电池没有意义。通过无数次试验，发现各类高分子材料厚度在20～100μm时能够较好的抵消或部分抵消在辊压后因活性材料延展引起的应力。可选的，所述高分子材料层的材料为聚烯烃、聚酯或聚酰亚胺的一种或多种组合，如PE、PP、PET和PI材料等。可选的，所述高分子材料层为高分子膜，高分子膜通过粘结剂粘贴在金属集流体上。高分子材料层为高分子膜，这样设置通过粘结剂能够快速方便的形成高分子材料层。可选的，所述高分子材料层通过将熔融状态的高分子涂布在金属集流体上得到。本申请还公开了一种防止电池极片卷曲的方法，在完成金属集流体一面的活性材料层的涂布后，再在金属集流体的另一面复合高分子材料层，所述高分子材料层用于抵消或部分抵消在辊压后因活性材料延展引起的应力。可选的，所述高分子材料层的厚度为20～100μm，所述高分子材料层在辊压前或辊压后复合在金属集流体上。可选的，所述高分子材料层通过将熔融状态的高分子涂布在金属集流体上得到。可选的，所述高分子材料层为高分子膜，高分子膜通过粘结剂粘贴在金属集流体上。本专利技术的有益效果是：通过在金属集流体不需要设置活性材料层的一面设置高分子材料层，能够抵消或部分抵消在辊压后因活性材料延展引起的应力，从而能够解决极片单面涂布辊压后引起的极片打卷问题。通过解决极片打卷问题，提高了后续电池装配的生产效率，且选用高分子材料层，节省了成本，便于实现自动化生产，同时，减少了极片掉料，增强极片的强度，防止极片的撕裂和破损。附图说明：图1是本申请电池极片的剖视图图2是实施例3正极极片的示意图；图3是实施例3负极极片的示意图；图4是实施例4负极极片的示意图；图5是实施例4正极极片的示意图。各附图标记为：1、金属集流体；2、活性材料层；3、高分子材料层；4、正极极片；5、负极极片；6、负极极片；7、正极极片。具体实施方式：下面结合各附图，对本专利技术做详细描述。实施例1如图1所示，一种电池极片，包括金属集流体1，金属集流体的一面设置有活性材料层2，另一面设置有高分子材料层3。通过在金属集流体不需要设置活性材料层的一面设置高分子材料层，能够抵消或部分抵消在辊压后因活性材料延展引起的应力，从而能够解决极片单面涂布辊压后引起的极片打卷问题。通过解决极片打卷问题，提高了后续电池装配的生产效率，且选用高分子材料层，节省了成本，便于实现自动化生产，同时，减少了极片掉料，增强极片的强度，防止极片的撕裂和破损。于本实施例中，金属集流体1为正极集流体或负极集流体，当金属集流体为正极集流体时，活性材料层为正极活性材料层，当金属集流体为负极集流体时，活性材料层为负极活性材料层。正极集流体可以采用铝箔等现有的正极集流体，正极活性材料层为现有的正极活性材料；负极集流体可以采用铜箔等现有的负极集流体，负极活性材料层为现有的负极活性材料。于本实施例中，高分子材料层的材料为聚烯烃、聚酯或聚酰亚胺的一种或多种组合，如PE、PP、PET和PI材料等。高分子材料层的厚度影响极片打卷的程度，如表1所示，为不同厚度PET制得正极极片后的打卷程度对比表，该表所对应的正极极片的金属集流体为12μm的铝箔，活性物质为58μm的正极活性物质(与实施例2中的正极活性物质相同)，本申请中，极片打卷的程度，由高到底分别为：高、中高、中、中低、低和不打卷。实际生产过程中，打卷程度小于等于中低程度就基本不影响生产。表1根据表1可知，高分子材料层为PET时，高分子材料层厚度为53μm是最优选的方案，在不打卷的同时能够最大程度的降低极片的厚度。申请人经过对PE、PP、PET和PI材料的无数次试验，发现各类高分子材料层在20～100μm时能够较好的抵消或部分抵消在辊压后因活性材料延展引起的应力。高分子材料层厚度小于20μm，起不了作用，极片还是会打卷且影响生产，而如果厚度太大，则对于超薄的铝塑软包装锂电池没有意义。于本实施例中，高分子材料层通过湿法或干法复合在金属集流体上，当采用干法复合时，高分子材料层为高分子膜，且高分子膜通过粘结剂粘贴在金属集流体上。当采用湿法复合时，高分子材料层通过将熔融状态的高分子涂布在金属集流体上得到。本实施例还公开了一种防止电池极片卷曲的方法，具体为：在完成金属集流体一面的活性材料层的涂布后，再在金属集流体的另一面复合高分子材料层，高分子材料层用于抵消或部分抵消在辊压后因活性材料延展引起的应力。本方法中，高分子材料层的厚度，材料类型，以及复合形式均与本实施例电池极片中的高分子材料层相同。实施例2本实施例公开了一种制造铝塑软包装锂电池的方法，具体包括以下步骤：步骤1)制得正极极片：将正极活性物质钴酸锂、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)以及导电剂导电炭黑按质量比(94～98):(1～3):(1～3)与溶剂N-甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池极片，包括金属集流体，其特征在于，金属集流体的一面设置有活性材料层，另一面设置有高分子材料层。

【技术特征摘要】
1.一种电池极片，包括金属集流体，其特征在于，金属集流体的一面设置有活性材料层，另一面设置有高分子材料层。2.如权利要求1所述的电池极片，其特征在于，所述金属集流体为正极集流体或负极集流体，当金属集流体为正极集流体时，所述活性材料层为正极活性材料层，当金属集流体为负极集流体时，所述活性材料层为负极活性材料层。3.如权利要求1所述的电池极片，其特征在于，所述高分子材料层的厚度为20～100μm。4.如权利要求1所述的电池极片，其特征在于，所述高分子材料层的材料为聚烯烃、聚酯或聚酰亚胺的一种或多种组合。5.如权利要求1所述的电池极片，其特征在于，所述高分子材料层为高分子膜，高分子膜通过粘结剂粘贴在金属集流体上。6.如权利要求1所述的电池极片，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭也平，张承平，郑长明，郑洪荣，浦坚，
申请(专利权)人：杭州金色能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33