一种集流体、正极片、极芯及电池制造技术

为了克服现有电池长循环后电芯锅盖变形，循环容量保持率下降的技术问题，本申请提供一种集流体、正极片、极芯及电池。集流体包括中间区域和设置在中间区域两侧的边缘区域，边缘区域的厚度大于中间区域的厚度，边缘区域包括第一边缘区域和第二边缘区域，第一边缘区域和第二边缘区域分别位于中间区域两端，第一边缘区域在水平方向上的投影长度为L1，第二边缘区域在水平方向上的投影长度为L2，其中L1、L2满足关系式L

【技术实现步骤摘要】
一种集流体、正极片、极芯及电池


[0001]本技术涉及电池
，尤其涉及一种集流体、正极片、极芯及电池。

技术介绍

[0002]随着锂离子电池技术的不断发展，锂离子电池在日常生活中使用率越来越高，人们对于电池能量密度和充电速度的需求也在不断提高，电池尤其是对于便携式电源来说更是朝着体积小型化、轻型化的方向转变。对于体积能量密度要求高的电子设备领域，比如电子产品设备，集流体呈现不断变薄的趋势，集流体变薄对提升电芯能量密度有明显作用，但是较薄的集流体制备得到的极片存在削薄区。现有锂离子电池，对于卷绕型电芯而言，电芯底部、头部的负极片存在削薄区，削薄区的正极片、负极片的N/P小，正极片削薄区锂离子浓度高，造成负极片削薄区析锂，随着电池充放电次数的增加，电芯头部、底部析锂严重，出现电芯底部和/或头部起翘现象，长循环更为严重，循环之后的电芯呈现锅盖变形、电芯厚度超标、循环容量保持率下降。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题：现有电池长循环后电芯锅盖变形，循环容量保持率下降的技术问题，本申请提供一种集流体、正极片、极芯及电池。
[0004]本申请提供了一种集流体，所述集流体包括中间区域和设置在中间区域两侧的边缘区域，所述边缘区域的厚度大于所述中间区域的厚度，所述边缘区域包括第一边缘区域和第二边缘区域，所述第一边缘区域和所述第二边缘区域分别位于所述中间区域两端，所述第一边缘区域在水平方向上的投影长度为L1，所述第二边缘区域在水平方向上的投影长度为L2，L
22
‑
L
12
‑
6L1≥0。
[0005]优选的，所述中间区域的厚度为D1，所述第一边缘区域的厚度为D2，所述第二边缘区域的厚度为D3，D1、D2、D3满足关系式0.3≤(D2
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D1)≤3，0.3≤(D3
‑
D1)≤3，其中D1、D2、D3的单位均为μm。
[0006]优选的，D1、D2、D3满足关系式0.3≤(D2
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D1)≤2，0.3≤(D3
‑
D1)≤2。
[0007]优选的，中间区域的厚度D1为3
‑
12μm。
[0008]优选的，L1的范围为2～10mm，L2的范围为L2≤10L1。
[0009]优选的，L1的范围为2～8mm。
[0010]第二方面，本申请提供一种正极片，包括上述所述的集流体和正极活性物质层，所述第二边缘区域包括第一区域和第二区域，所述第一区域设置在所述中间区域和所述第二区域之间，所述第一边缘区域、所述第一区域和所述中间区域上分别涂覆所述正极活性物质层。
[0011]优选的，所述第一区域在水平方向上的投影长度为L3，L1＝L3。
[0012]第三方面，本申请提供一种极芯，包括正极耳和上述所述的正极片，所述正极耳焊接在所述第二区域。
[0013]第四方面，本申请提供一种电池，包括上述所述的极芯。
[0014]有益效果：
[0015]与现有技术相比，本申请提供的集流体，边缘区域的厚度大于中间区域的厚度，且第一边缘区域在水平方向上的投影长度小于第二边缘区域在水平方向上的投影长度，集流体表面进行正极浆料涂覆时，能够减少正极涂层的厚度，提高电芯边缘区域的N/P值，降低电芯边缘区域正极的锂离子浓度，减少或避免对应的负极片边缘区域析锂，解决电池长循环后电芯锅盖变形的问题，提高电池能量密度和循环容量保持率；同时在第二边缘区域焊接极耳，有利于提高集流体的极耳焊接优率，提高生产效率和生成成本。
附图说明
[0016]图1是是本技术一实施例提供的集流体结构示意图；
[0017]图2是本技术一实施例提供的正极片结构示意图。
[0018]是本技术一实施例提供的极芯
‑
导流层涂覆于正极片表面的俯视图；
[0019]其中，1、集流体；11、中间区域；12、第一边缘区域；13、第二边缘区域；131、第一区域；132、第二区域；2、正极片。
具体实施方式
[0020]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本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技术，并不用于限定本技术。
[0021]为了说明本技术的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0022]如图1
‑
图2所示，本技术提供一种集流体1，所述集流体1包括中间区域11和设置在中间区域11两侧的边缘区域，所述边缘区域的厚度大于所述中间区域11的厚度，所述边缘区域包括第一边缘区域12和第二边缘区域13，所述第一边缘区域12和所述第二边缘区13域分别位于所述中间区域11两端，所述第一边缘区域12在水平方向上的投影长度为L1，所述第二边缘区域13在水平方向上的投影长度为L2，其中L1、L2满足关系式L
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L
12
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6L1≥0。
[0023]具体的，边缘区域的厚度大于中间区域11的厚度，即为第一边缘区域12的厚度大于中间区域11的厚度，且第二边缘区域13的厚度大于中间区域11的厚度；本申请的集流体1制备极片时，如正极浆料涂覆在集流体1表面时，中间区域11的集流体1表面的浆料涂覆厚度就低于边缘区域的集流体1表面的浆料涂覆厚度，得到的正极片2边缘区域的面密度低于中间区域11的面密度，具有减少或避免电池负极片边缘析锂的风险。第一边缘区域12在水平方向上的投影长度L1，第二边缘区域13在水平方向上的投影长度L2，且L1、L2满足关系式L
22
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L
12
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6L1≥0，满足上述关系式的L1、L2，不仅能够保证负极片的削薄区对应的第一边缘区域12、第二边缘区域13有足够的正极活性材料，保证电池具有较高的能量密度，且能够在第二边缘区具有极耳焊接的区域，有效防止焊接极耳时出现集流体1焊穿等异常现象。
[0024]本申请提供的集流体1，边缘区域的厚度大于中间区域11的厚度，且第一边缘区域12在水平方向上的投影长度L1，第二边缘区域13在水平方向上的投影长度L2，且L1、L2满足关系式L
22
‑
L
12
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6L1≥0，集流体1表面进行正极浆料涂覆时，能够减少正极涂层的厚度，提高电芯边缘区域的N/P值，降低电芯边缘区域正极的锂离子浓度，减少或避免对应的负极片边
缘区域析锂，解决电池长循环后电芯锅盖变形的问题，提高电池能量密度和循环容量保持率；同时在第二边缘区域13焊接极耳，有利于提高集流体1的极耳焊接优率，提高生产效率和生成成本。
[0025]在一些实施例中，所述中间区域11的厚度为D1，所述第一边缘区域12的厚度为D2，所述第二边缘区域13的厚度为D3，D1、D2、D3满足关系式0.3≤(D2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集流体，其特征在于，所述集流体包括中间区域和设置在中间区域两侧的边缘区域，所述边缘区域的厚度大于所述中间区域的厚度，所述边缘区域包括第一边缘区域和第二边缘区域，所述第一边缘区域和所述第二边缘区域分别位于所述中间区域两端，所述第一边缘区域在水平方向上的投影长度为L1，所述第二边缘区域在水平方向上的投影长度为L2，其中L1、L2满足关系式L
22
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L
12
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6L1≥0。2.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述中间区域的厚度为D1，所述第一边缘区域的厚度为D2，所述第二边缘区域的厚度为D3，D1、D2、D3满足关系式0.3≤(D2
‑
D1)≤3，0.3≤(D3
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D1)≤3，其中D1、D2、D3的单位均为μm。3.根据权利要求2所述的集流体，其特征在于，D1、D2、D3满足关系式0.3≤(D2
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【专利技术属性】
技术研发人员：丁意军，胡大林，李辉，黄圣华，彭昌志，侯林玲，
申请(专利权)人：惠州市豪鹏科技有限公司，
类型：新型
国别省市：