一种极片及锂离子电池制造技术

为克服现有技术中电池极片中间区域电解液消耗造成的锂电池容量衰减及短路的问题，本发明专利技术提供了一种极片，包括集流体和活性材料层，所述集流体为条形片状结构，所述活性材料层包括第二区域涂层和两个第一区域涂层，两个所述第一区域涂层分别设置在所述第二区域涂层的宽度方向的两侧，所述第二区域涂层的压实密度小于所述第一区域涂层的压实密度。本发明专利技术提供的极片通过调整极片宽度方向的结构，将正极片和负极片宽度方向设置成两个相连的涂层，降低第二区域涂层的面密度的情况下，孔隙率增大，有利于储存电解液，避免电池出现析锂、短路等问题，提高锂离子电池的循环性能和使用安全性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种极片及锂离子电池


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种极片及锂离子电池。

技术介绍

[0002]随着新能源技术的发展，锂离子电池以其能量密度高、循环寿命长、环保等优点，在电动汽车领域、储能领域等得到了大量的应用。然而现有极片结构采用均匀涂布，极片各处面密度基本相同，极片宽度中间位置为电解液最难回流区域，造成此区域电解液消耗速度大于补充，循环中后期时，此区域电解液消耗完，充电时锂离子无法顺利从正极嵌入负极石墨层，导致锂离子在负极石墨层沉积出现析锂，造成电池容量快速跳水或锂枝晶刺穿隔离膜导致正负极短路引发热失控，影响电池寿命和使用安全。
[0003]中国技术专利申请公开说明书申请号“202122183340.0”名称为“电芯锂离子电池及其负极片”公开了一种锂离子电池，包含一种正极极片结构，其在涂布头部和尾部对正极进行削薄，负极涂料不削薄，正极削薄区域与正极负极敷料正常区域相对，能够避免正极削薄区域贴胶纸，有利于发挥正极削薄区域的容量，提高电池的能量密度。
[0004]这种极片结构电池长期循环会存在极片中间析锂，造成容量衰减或内部短路等安全隐患，正极片中的锂离子嵌入和脱出对极片厚度影响不大,电池充电时锂离子从正极嵌入负极石墨层导致石墨层膨胀，石墨层膨胀会把极片中的电解液挤出到壳体中，电池放电时锂离子从石墨层嵌入正极，石墨层收缩，电解液从壳体回流至极片中，极片宽度中间区域为立体几何中电解液最难回流区域，这种极片结构在电池的循环寿命前期，因电池内部电解液多，电解液能够快速回流至极片宽度中间区域，此时极片浸润良好，不会出现析锂等异常，随着电池继续循环，电池内部电解液持续消耗，此时的电解液量较少不能有效回流至极片宽度中间区域，导致极片中间区域电解液消耗完，锂离子无法顺利嵌入负极而在表面析出产生金属锂，造成容量衰减及短路等问题，影响锂离子电池的循环性能和安全性能。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中电池极片中间区域电解液消耗造成的锂电池容量衰减及短路的问题，提供一种正负极片及锂离子电池。
[0006]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0007]本专利技术提供一种极片，包括集流体和活性材料层，所述集流体为条形片状结构，所述活性材料层设置于所述集流体的表面，所述活性材料层包括第二区域涂层和两个第一区域涂层，所述第二区域涂层位于所述集流体的中间区域且沿所述集流体的长度方向延伸，两个所述第一区域涂层分别设置在所述第二区域涂层的宽度方向的两侧，所述第二区域涂层的压实密度小于所述第一区域涂层的压实密度。
[0008]可选的，两个所述第一区域涂层以所述第二区域涂层在宽度方向上的中轴线为对称轴对称设置。
[0009]可选的，所述第二区域涂层的宽度与单个所述第一区域涂层的宽度的比值范围为
5％～40％。
[0010]可选的，所述极片为正极片，所述集流体为正极集流体，所述活性材料层为正极活性材料层，所述第二区域涂层为正极第二区域涂层，所述第一区域涂层为正极第一区域涂层，所述正极片满足以下条件：
[0011]10mg/cm2≤E1≤40mg/cm2；80％E1≤F1≤E1；
[0012]其中，E1为所述正极第一区域涂层的面密度，单位为mg/cm2；
[0013]其中，F1为所述正极第二区域涂层的面密度，单位为mg/cm2。
[0014]可选的，所述正极片满足以下条件：
[0015]80％≤E2≤98.5％，80％≤F2≤98.5％；
[0016]其中，E2为所述正极第一区域涂层的质量分数；
[0017]其中，F2为所述正极第二区域涂层的质量分数。
[0018]可选的，所述极片为负极片，所述集流体为负极集流体，所述活性材料层为负极活性材料层，所述第二区域涂层为负极第二区域涂层，所述第一区域涂层为负极第一区域涂层。
[0019]可选的，所述负极活性材料层还包括分散剂，所述分散剂为羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂中的一种或多种。
[0020]一方面，本专利技术提供了一种锂离子电池，包括正极片、负极片和隔膜，所述正极片、所述隔膜和所述负极片依次叠层卷绕，所述正极片选自权利要求4～5任意一项所述的极片，所述负极片选自权利要求6～7任意一项所述的极片。
[0021]可选的，所述负极第二区域涂层在所述正极片上的投影位于所述正极第二区域涂层内部。
[0022]可选的，所述锂离子电池满足以下条件：
[0023]0.8≤G2≤G1≤1.2；
[0024]其中，G1为所述负极第一区域涂层与所述正极第一区域涂层的NP比；
[0025]其中，G2为所述负极第二区域涂层与所述正极第二区域涂层的NP比。
[0026]本专利技术提供的正负极片通过调整所述正负极片宽度方向的结构，将正极片和负极片宽度方向设置成两个相连的涂层，所述两个涂层辊压厚度相同且与所述正极片和负极片宽度方向的对称轴重叠，在降低正负极片宽度中间位置涂层的面密度的情况下，孔隙率增大，有利于储存电解液，避免电池出现析锂、短路等问题，提高锂离子电池的循环性能和使用安全性。
附图说明
[0027]图1是本专利技术提供的极片结构示意图；
[0028]图2是本专利技术提供的正极片结构示意图；
[0029]图3是本专利技术提供的负极片结构示意图；
[0030]图4是本专利技术提供的正负极片各区域涂层包覆结构示意图。
[0031]说明书附图中的附图标记如下：
[0032]1、集流体；1a、正极集流体；1b、负极集流体；2、活性材料层；2a、正极活性材料层；2b、负极活性材料层；21、第一区域涂层；22、第二区域涂层；21a、正极第一区域涂层；22a、正
极第二区域涂层；21b、负极第一区域涂层；22b、负极第二区域涂层。
具体实施方式
[0033]为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0034]在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0035]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0036]参照图1
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4，本专利技术提供了一种极片，包括集流体1和活性材料层2，所述集流体1为条形片状结构，所述活性材料层2设置于所述集流体1的表面，所述活性材料层2包括第二区域涂层22和两个第一区域涂层21，所述第二区域涂层22位于所述集流体1的中间区域且沿所述集流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极片，其特征在于，包括集流体和活性材料层，所述集流体为条形片状结构，所述活性材料层设置于所述集流体的表面，所述活性材料层包括第二区域涂层和两个第一区域涂层，所述第二区域涂层位于所述集流体的中间区域且沿所述集流体的长度方向延伸，两个所述第一区域涂层分别设置在所述第二区域涂层的宽度方向的两侧，所述第二区域涂层的压实密度小于所述第一区域涂层的压实密度。2.根据权利要求1所述的一种极片，其特征在于，两个所述第一区域涂层以所述第二区域涂层在宽度方向上的中轴线为对称轴对称设置。3.根据权利要求1所述的一种极片，其特征在于，所述第二区域涂层的宽度与单个所述第一区域涂层的宽度的比值范围为5％～40％。4.根据权利要求1所述的一种极片，其特征在于，所述极片为正极片，所述集流体为正极集流体，所述活性材料层为正极活性材料层，所述第二区域涂层为正极第二区域涂层，所述第一区域涂层为正极第一区域涂层，所述正极片满足以下条件：10mg/cm2≤E1≤40mg/cm2；80％E1≤F1≤E1；其中，E1为所述正极第一区域涂层的面密度，单位为mg/cm2；其中，F1为所述正极第二区域涂层的面密度，单位为mg/cm2。5.根据权利要求4所述的一种极片，其特征在于，所述正极片满足...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，高克锋，张家林，
申请(专利权)人：深圳市和煦新阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：