一种集流体、极片以及二次电池制造技术

本发明专利技术属于二次电池技术领域，尤其涉及一种集流体、极片以及二次电池，所述集流体包括设置于中间的中部以及位于中部两侧边的边部，所述集流体的中部的厚度比边部的厚度薄。本发明专利技术的一种集流体，中间薄两边厚，中间位置的活性物质含量较多，嵌锂程度相对边部位置减弱，极片厚度膨胀相对较少，受到应力相对边部位置有所降低，改善析锂，提高电池容量保持率以及循环性能。循环性能。循环性能。

【技术实现步骤摘要】
一种集流体、极片以及二次电池


[0001]本专利技术属于二次电池
，尤其涉及一种集流体、极片以及二次电池。

技术介绍

[0002]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。随着电芯的倍率性能越高，极片越容易出现析锂，而且析锂位置集中在极片中间位置，从而影响电池循环性能以及容量保持率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种集流体，中间薄两边厚，中间位置的活性物质含量较多，嵌锂程度相对边部位置减弱，极片厚度膨胀相对较少，受到应力相对边部位置有所降低，改善析锂。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种集流体，所述集流体包括设置于中间的中部以及位于中部两侧边的边部，所述集流体的中部的厚度比边部的厚度薄。
[0006]传统的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，本专利技术人发现析锂的位置多数出现在集流体的中间位置，经过研究专利技术，这是由于极片中间位置的应力较大，导致循环充放电时析锂严重，因此，本专利技术的一种集流体，设置为中间薄两边厚的结构，中间位置的活性物质含量较多，嵌锂程度相对边部位置减弱，极片厚度膨胀相对较少，受到应力相对边部位置有所降低，降低析锂几率，从而改善电池循环性能和容量保持率。
[0007]优选地，所述集流体包括导电层，所述导电层的中部的厚度比边部的厚度薄。当集流体为单层结构，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薄，应用于极片及电池时，使集流体中间部分的应力由于两侧边的支撑而减少作用力，从而改善了析锂情况，提高电池循环性能。导电层的材质包括但不限于铝、镍、铁等。
[0008]优选地，所述集流体包括层叠设置的基材层与导电层，所述导电层设置于所述基材层的至少一侧面。集流体可以由两层或两层以上的结构复合而成。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。导电层可选择地设置为一个表面为平面另一个表面为具有向内凹的凹坑部或者两个表面具有向内凹的凹坑部。当导电层一个表面为平面另一个表面具有向内凹的凹坑部时，导电层平面一侧与基材层接触，基材层为两侧表面为平面。
[0009]优选地，所述导电层的中间的厚度比边部的厚度薄，导电层厚度最小值为0.5～9μm，导电层厚度最大值为0.5～13μm。导电层厚度最小值为0.5μm、1μm、1.5μm、2.5μm、3μm、4μ
m、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm，导电层厚度最大值为0.5μm、2μm、4μm、6μm、8μm、10μm、11μm、12μm、13μm。
[0010]优选地，所述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。非金属导电涂层包括但不限于碳、石墨烯等。
[0011]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。
[0012]优选地，所述基材层的厚度为0.1～5μm。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。所述基材层为有机高分子层，具体地，基材层中包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、芳纶、聚四氟乙烯或其混合材料等。
[0013]优选地，所述集流体的厚度方向的至少一侧表面具有向内凹的凹坑部，所述凹坑部位于中部，所述凹坑部的宽度小于或等于集流体的宽度。集流体设置有凹坑部，使集流体中部的厚度减少，从而使集流体中间位置的装设的活性物质量较多，充放电循环时，集流体中间位置的活性物质嵌锂程度相对减弱，极片厚度膨胀较少，受到应力相对边部有所降低，改善析锂，提高电池容量保持率以及循环性能。当凹坑部的宽度小于或等于集流体的宽度时，凹坑部两侧边的边部为水平的平面，当凹坑面的宽度等于集流体的宽度进，凹坑部两侧边的边部为水平的直线段，即集流体的两侧边线。所述凹弧面的截面切线为连续光滑且向内凹面的曲线，所述曲线形成的弧为劣弧。所述集流体的厚度方向的两侧表面也可以为向内凹的凹弧面或凹槽面，凹弧面的截面切线为光滑且连接的弧线，凹槽面的截面切线可以为多段直线线段组成、可以为多段直线或曲线线段组成，如槽面的载面切线为V型、凹型。更优选地，集流体的厚度方向的两侧表面为向内凹的弧面，所述弧面位于所述中部，所述弧面的截面切线为连续光滑且向内凹面的曲线，这样设置使集流体具有良好的结构稳定性以及结构强度，活性物质涂覆于集流体表面后形成极片时，具有较好的结构稳定性，能够承受更大的强度，结构稳定，强度高，易加工。
[0014]优选地，所述集流体的宽度为30～1500mm，凹坑部的宽度为25～1500mm。集流体的宽度为30mm、50mm、80mm、100mm、130mm、150mm、160mm、180mm、230mm、330mm、530mm、630mm、700mm、800mm、900mm、1000mm、1100mm、1200mm、1300mm。集流体的中部的宽度为25mm、50mm、60mm、80mm、100mm、120mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1000mm、1100mm、1200mm。
[0015]优选地，所述集流体的厚度的最大值为2～20μm，集流体的厚度的最小值为1～15μm。集流体的整体为平面结构，中间的厚度较薄，两侧边的厚度较厚，从而形成一个凹弧面或凹槽面。凹弧面为连续平滑的曲面，凹槽面由多段平面或曲面连接拼接成面。
[0016]当导电层两个表面具有向内凹的弧面时，基材层呈弯曲状且与导电层具有向内凹的弧面贴合，基材层设置于导电层的一侧表面，基材层的另一侧表面可选择地设置有另一导电层，这一侧导电层与另一侧导电层形状不同，从而使整体集流体的中间部位薄，两侧边的端部厚，从而使中间处的应力减弱，从而避免中间位置析锂。更优选地，集流体的厚度方向的两侧表面为向内凹的弧面，所述弧面位于所述中部，所述弧面的截面切线为连续光滑且向内凹面的曲线，这样设置使集流体具有良好的结构稳定性以及结构强度，活性物质涂
覆于集流体表面后形成极片时，具有较好的结构稳定性，能够承受更大的强度，结构稳定，强度高，易加工。
[0017]本专利技术的目的之二在于：针对现有技术的不足，而提供一种极片，具有中间薄两边厚的特点，降低了循环充放电时极片间中间位置的应力，降低析锂，改善电池长期循环性能。
[0018]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0019]一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集流体，其特征在于，所述集流体包括设置于中间的中部以及位于中部两侧边的边部，所述集流体的中部的厚度比边部的厚度薄。2.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述集流体为导电层，所述导电层的中部的厚度比边部的厚度薄。3.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述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表面，所述导电层的中部的厚度比边部的厚度薄。4.根据权利要求2或3所述的集流体，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所述的集流体，其特征在于，所述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....

【专利技术属性】
技术研发人员：於洪将，陈继程，徐周，王汭，兰辉荣，潘正武，
申请(专利权)人：江苏正力新能电池技术有限公司，
类型：发明
国别省市：