一种极片结构及含有该极片结构的锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种极片结构及含有该极片结构的锂离子电池，包括集流体，设置有蚀刻面，所述蚀刻面具有若干个沟壑；交联层，嵌于若干个所述沟壑的表面；安全涂层，至少部分嵌于所述交联层的表面；活性物质层，涂覆设置在所述安全涂层的表面；其中，所述安全涂层和所述交联层融合在一起，以在涂覆所述安全涂层时，使所述安全涂层的一部分嵌入若干个所述沟壑。本实用新型专利技术能够改善安全底涂漏涂和及粘附性差的问题，有助于提高电池的质量。助于提高电池的质量。助于提高电池的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种极片结构及含有该极片结构的锂离子电池


[0001]本技术属于电池生产制造的
，具体涉及一种极片结构及含有该极片结构的锂离子电池。

技术介绍

[0002]如今，锂离子电池因为具有比能量高、续行能力强、循环寿命长、工作范围宽，充电时间短、可以大电流放电等优点，被广泛的应用于电动汽车等动力领域以及手机、手表、平板、笔记本等消费领域。
[0003]随着锂离子电池逐渐向快充、高能量密度等领域发展，电芯带来的安全问题逐渐成为大家关注的重点。锂离子电池安全性能是关注的一个方向。
[0004]锂离子电池在针刺、异物挤压等测试过程中会出现四种接触短路，“正极活性物质与负极活性物质”、“正极活性物质与负极集流体”、“正极集流体与负极活性物质”、“正极集流体与负极集流体”。为改善因为短路导致的热失控，目前最常用的方法是在正极集流体与正极活性物质中间涂覆一层安全涂层，及铝箔处涂覆陶瓷层，用以降低短路风险。
[0005]安全涂层在使用过程中还存在一些制程问题，导致无法达成设计的要求，如：1、由于安全涂层浆料中粘结剂的含量较高，浆料与铝箔之间的浸润性较差，导致在涂覆过程中出现漏涂的现象；这种现象在涂覆厚度越薄的情况下越明显，安全性能将受到影响，同时为避免漏涂过多过大，涂覆厚度将增大，导致电芯能量密度损失过大。2、铝箔处的陶瓷层与铝箔的粘接性不足，制样过程中对贴敷在陶瓷层上的胶纸进行返工时、挤压触碰时，出现陶瓷层掉落的现象，增大制程难度。同时热熔胶与铝塑膜的粘接性大于陶瓷层与铝箔之间的粘接力，导致热熔胶能撕扯掉陶瓷层，跌落测试中热熔胶的效果将大大折扣，存在安全隐患。

技术实现思路

[0006]本技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种极片结构，能够改善安全底涂漏涂和及粘附性差的问题，有助于提高电池的质量。
[0007]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0008]一种极片结构，包括集流体，设置有蚀刻面，所述蚀刻面具有若干个沟壑；交联层，嵌于若干个所述沟壑的表面；安全涂层，至少部分嵌于所述交联层的表面；活性物质层，涂覆设置在所述安全涂层的表面；其中，所述安全涂层和所述交联层融合在一起，以在涂覆所述安全涂层时，使所述安全涂层的一部分嵌入若干个所述沟壑。
[0009]优选的，至少一部分的所述安全涂层填充所述沟壑，另一部分所述安全涂层平铺在所述蚀刻面上。
[0010]优选的，所述沟壑为类树根状结构，相邻两个所述沟壑的截面形状不相同。
[0011]优选的，还包括陶瓷层，所述陶瓷层至少部分嵌于所述交联层的表面。
[0012]优选的，所述安全涂层和所述陶瓷层分别沿长度方向布设在所述集流体的两端，所述陶瓷层的上表面裸露在外。
[0013]优选的，所述陶瓷层设置于所述集流体两端的至少一端。
[0014]优选的，所述安全涂层具有沿长度方向设置的涂布间隙区域，所述陶瓷层涂覆在所述涂布间隙区域。
[0015]优选的，所述活性物质层覆盖在所述安全涂层的正上方，所述活性物质层的面积等于所述安全涂层的面积。
[0016]优选的，所述集流体为金属箔，所述集流体通过酸性蚀刻剂或碱性蚀刻剂形成蚀刻面，所述酸性蚀刻剂为草酸、硫酸或氢氟酸，所述碱性蚀刻剂为氢氧化钠、钼酸铵或硫脲。
[0017]优选的，所述交联层为二甲基乙酰胺、卤代烃、芳烃有机物、杂环类有机物、醇类有机物。
[0018]优选的，所述活性物质层为阴极活性物质浆料，所述阴极活性物质浆料为钴酸锂、聚偏氟乙烯、导电炭、碳纳米管及N
‑
甲基吡咯烷酮。
[0019]本技术的目的之二在于提供一种锂离子电池，包括上述的极片结构。
[0020]本技术的有益效果在于，本技术包括集流体，设置有蚀刻面，所述蚀刻面具有若干个沟壑；交联层，嵌于若干个所述沟壑的表面；安全涂层，至少部分嵌于所述交联层的表面；活性物质层，涂覆设置在所述安全涂层的表面；其中，所述安全涂层和所述交联层融合在一起，以在涂覆所述安全涂层时，使所述安全涂层的一部分嵌入若干个所述沟壑。由于安全涂层浆料中粘结剂的含量较高，浆料与铝箔之间的浸润性较差，导致在涂覆过程中出现漏涂的现象；这种现象在涂覆厚度越薄的情况下越明显，这样安全性能将受到影响，同时为避免漏涂过多过大，涂覆厚度将增大，导致电芯能量密度损失过大；铝箔处的陶瓷层与铝箔的粘接性不足，制样过程中对贴敷在陶瓷层上的胶纸进行返工时、挤压触碰时出现陶瓷层掉落的现象，增大制程难度；同时热熔胶与铝塑膜的粘接性大于陶瓷层与铝箔之间的粘接力，导致热熔胶能撕扯掉陶瓷层，跌落测试中热熔胶的效果将大打折扣，存在安全隐患，因此，对集流体的表面进行处理，即对集流体进行蚀刻，形成蚀刻面，蚀刻面有深浅不一的沟壑，有助于增加集流体的表面积，从而提高浸润性，同时，集流体表面的沟壑能够紧固涂层的浆料，避免浆料流平时带动浸润性差的地方浆料的脱离，避免漏涂现象，在浸润性得到改善情况下，可以降低后续安全涂层的厚度，有助于减少电芯的能量密度损失，此外，在集流体的表面蚀刻后，将集流体浸泡入交联剂中，沟壑中形成交联层，即通过将部分交联层留在蚀刻的深层间隙中，能够在注入安全涂层的浆料时，安全涂层的浆料与交联层发生反应，浆料渗入深层空隙中的小间隙形成锚栓效应，而且，在烘烤时，安全涂层在不断的深入沟壑的同时也在固化，当涂层烘干时，安全涂层已与集流体固粘接在一起，其中，通过浆料和交联层产生相互作用，达到浆料深入沟壑的作用，成型后浆料和集流体起到锚栓效应，达到更强的粘接效果。本技术能够改善安全底涂漏涂和及粘附性差的问题，有助于提高电池的质量。
附图说明
[0021]下面将参考附图来描述本技术示例性实施方式的特征、优点和技术效果。
[0022]图1为本技术中实施方式一的结构示意图。
[0023]图2为本技术中实施方式一在蚀刻后的剖面示意图。
[0024]图3为本技术中实施方式一在形成交联层的剖面示意图。
[0025]图4为本技术中实施方式一在形成安全涂层的剖面示意图。
[0026]图5为本技术中实施方式四在展开后的示意图。
[0027]图6为本技术中实施方式五在展开后的示意图。
[0028]图7为本技术中实施方式六在展开后的示意图。
[0029]图8为本技术中实施方式七在展开后的示意图。
[0030]其中，附图标记说明如下：
[0031]1‑
集流体；11
‑
蚀刻面；111
‑
沟壑；
[0032]2‑
交联层；
[0033]3‑
安全涂层；
[0034]4‑
陶瓷层；
[0035]5‑
活性物质层；
[0036]X
‑
长度方向。
具体实施方式
[0037]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。本领域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极片结构，其特征在于，包括：集流体(1)，设置有蚀刻面(11)，所述蚀刻面(11)具有若干个沟壑(111)；交联层(2)，嵌于若干个所述沟壑(111)的表面；安全涂层(3)，至少部分嵌于所述交联层(2)的表面；活性物质层(5)，涂覆设置在所述安全涂层(3)的表面；其中，所述安全涂层(3)和所述交联层(2)融合在一起，以在涂覆所述安全涂层(3)时，使所述安全涂层(3)的一部分嵌入若干个所述沟壑(111)。2.如权利要求1所述的一种极片结构，其特征在于：至少一部分的所述安全涂层(3)填充所述沟壑(111)，另一部分的所述安全涂层(3)平铺在所述蚀刻面(11)上。3.如权利要求2所述的一种极片结构，其特征在于：相邻两个所述沟壑(111)的截面形状不相同。4.如权利要求1所述的一种极片结构，其特征在于：还包括陶瓷层(4)，所述陶...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑炎坤，李富海，鄢翔，于子龙，陈杰，
申请(专利权)人：惠州锂威新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：