一种极片、电芯及电池制造技术

技术编号:44360974 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-25 09:42
本技术属于电池生产制造的技术领域,具体涉及一种极片,包括集流体和涂覆在所述集流体的活性材料层,所述活性材料层在其中部区域开设有极耳凹槽,所述极耳凹槽内有极耳胶,所述极耳胶的体积小于所述极耳凹槽的体积,所述极耳胶包括依次层叠的阻隔层和溶胀层,所述极耳位于所述溶胀层与所述极耳凹槽之间,所述溶胀层受热吸液膨胀率为110%‑180%。本技术中的溶胀层经过热压化成后,延展填满极耳凹槽进而能够降低极耳胶的厚度,能够减少由其组成的电芯对应位置处的厚度;同时,延展后的溶胀层能够渗透至活性材料层的边缘区,阻挡锂离子通道,进而改善析锂情况,提升安全性能。此外,本技术还公开了一种包含上述极片的电芯及电池。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电池生产制造的,具体涉及一种极片、电芯及电池


技术介绍

1、如今,随着现代社会的发展和人们环保意识的增强,越来越多的设备选择以锂离子电池作为电源,如手机、笔记本电脑、电动工具和电动汽车等,这为锂离子电池的应用与发展提供了广阔的空间。

2、目前,极耳中置为现有电芯中极耳安装的常用方法,而极耳中置结构经常会导致极片在极耳安装部分的厚度增加,影响能量密度,为解决上述问题,存在专利一种极耳中置结构(中国专利,申请号:202222435090.x),包括正极片或负极片长度方向上极耳的方型极耳槽位、集流体、电极活性物质涂层和保护胶带,其特征是:所述极耳槽位包括保护胶带凹槽和极耳焊接凹槽,所述极耳焊接凹槽两侧置有保护胶带凹槽构成横截面形状呈双侧对称的阶梯型极耳槽位。上述专利虽然能够改善极耳区域厚度,但其工艺步骤复杂,成本较高。为此,亟需提出一种新型的技术方案以解决上述问题。


技术实现思路

1、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,其通过设置在凹槽内设置极耳胶,防止极耳凹槽处析锂的同时不增加极片厚度。

2、为了实现上述目的,本技术采用如下技术方案:

3、一种极片,包括集流体和涂覆在所述集流体的活性材料层,所述活性材料层在其中部区域开设有极耳凹槽,所述极耳凹槽用于容置极耳,所述极耳凹槽内设置有极耳胶,所述极耳胶的体积小于所述极耳凹槽的体积,所述极耳胶包括依次层叠的阻隔层和溶胀层,所述极耳位于所述溶胀层与所述极耳凹槽之间,所述溶胀层的吸液膨胀率为110%-180%。

4、在本技术中,所述阻隔层的材料为聚甲基丙烯酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯,同时所述阻隔层的物理强度高,能够防止毛刺穿破的情况发生;所述溶胀层由α-烯烃聚合物、改性聚烯烃、苯乙烯嵌段共聚物和石油树脂组成,所述溶胀层经过热压化成后吸收电解液膨胀,能够填满所述极耳凹槽,进而不会增加本技术的极片组成的电芯的厚度,同时还能够防止所述极耳凹槽处发生析锂现象。

5、作为本技术所述的极片的一种改进,在95℃、标准大气压的环境下,所述溶胀层的熔融指数大于90g/10min。

6、作为本技术所述的极片的一种改进,所述极耳胶的体积占所述极耳凹槽体积的70%-85%。

7、作为本技术所述的极片的一种改进,所述极耳胶边缘与所述极耳凹槽边缘之间的距离为r,所述r设置为0.5mm-1mm。

8、作为本技术所述的极片的一种改进,所述溶胀层的软化点为50℃-95℃,所述阻隔层的熔点为130℃-185℃。

9、作为本技术所述的极片的一种改进,所述阻隔层的吸液液溶胀度小于5%,所述阻隔层的厚度设置为5μm-20μm。

10、作为本技术所述的极片的一种改进,所述极耳凹槽的宽度d为8mm-20mm,所述极耳凹槽的长度l为10mm-47mm。

11、作为本技术所述的极片的一种改进,所述活性材料层的厚度设置为50mm-100mm,所述溶胀层的厚度设置为20mm-50mm。所述极耳胶和所述极耳凹槽尺寸、距离参数和体积关系的设定,与所述溶胀层的特性共同作用,能够确保所述极耳胶经过热压化成后不凸出于所述极耳凹槽,进一步保障在实际应用中形成的电芯的厚度不增加,提高电芯的体积能量密度。

12、本技术的目的之二在于:提供一种电芯,包括如上所述的极片。

13、本技术的目的之二在于:提供一种电池,包括如上所述的电芯。

14、本技术的有益效果在于,本技术的极片包括集流体和涂覆在所述集流体的活性材料层,所述活性材料层在其中部区域开设有极耳凹槽,所述极耳凹槽用于容置极耳,所述极耳凹槽内设置有极耳胶,所述极耳胶的体积小于所述极耳凹槽的体积,所述极耳胶包括依次层叠的阻隔层和溶胀层,所述极耳位于所述溶胀层与所述极耳凹槽之间,所述溶胀层的吸液膨胀率为110%-180%。本技术中的极耳胶设置有溶胀层,溶胀层经过热压化成后,延展填满极耳凹槽进而能够降低极耳胶的厚度,能够减少由其组成的电芯对应位置处的厚度,进而能够提高电芯的体积能量密度;同时,活性材料层为多孔结构,由于活性材料层设置有极耳凹槽,导致活性材料层靠近极耳凹槽的边缘部容易出现析锂现象,而本技术延展后的溶胀层能够渗透至活性材料层的边缘区,首先能够防止掉粉,其次能够阻挡锂离子通道,进而改善析锂情况,提升安全性能。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种极片,包括集流体(1)和涂覆在所述集流体(1)的活性材料层(2),所述活性材料层(2)在其中部区域开设有极耳凹槽(21),所述极耳凹槽(21)用于容置极耳(3),其特征在于:

2.如权利要求1所述的极片,其特征在于,所述极耳胶(4)的体积占所述极耳凹槽(21)体积的70%-85%。

3.如权利要求1所述的极片,其特征在于,所述极耳胶(4)边缘与所述极耳凹槽(21)边缘之间的距离为R,所述R设置为0.5mm-1mm。

4.如权利要求1所述的极片,其特征在于,所述溶胀层(42)的软化点为50℃-95℃,所述阻隔层(41)的熔点为130℃-185℃。

5.如权利要求1所述的极片,其特征在于,在95℃、标准大气压的环境下,所述溶胀层(42)的熔融指数大于90g/10min。

6.如权利要求1所述的极片,其特征在于,所述阻隔层(41)的吸液溶胀度小于5%,所述阻隔层(41)的厚度设置为5μm-20μm。

7.如权利要求1所述的极片,其特征在于,所述极耳凹槽(21)的宽度D为8mm-20mm,所述极耳凹槽(21)的长度L为10mm-47mm。

8.如权利要求1所述的极片,其特征在于,所述活性材料层(2)的厚度设置为50mm-100mm,所述溶胀层(42)的厚度设置为20mm-50mm。

9.一种电芯,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述的极片。

10.一种电池,其特征在于,包括如权利要求9所述的电芯。

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【技术特征摘要】

1.一种极片,包括集流体(1)和涂覆在所述集流体(1)的活性材料层(2),所述活性材料层(2)在其中部区域开设有极耳凹槽(21),所述极耳凹槽(21)用于容置极耳(3),其特征在于:

2.如权利要求1所述的极片,其特征在于,所述极耳胶(4)的体积占所述极耳凹槽(21)体积的70%-85%。

3.如权利要求1所述的极片,其特征在于,所述极耳胶(4)边缘与所述极耳凹槽(21)边缘之间的距离为r,所述r设置为0.5mm-1mm。

4.如权利要求1所述的极片,其特征在于,所述溶胀层(42)的软化点为50℃-95℃,所述阻隔层(41)的熔点为130℃-185℃。

5.如权利要求1所述的极片,其特征在于,在95℃、标准大...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏勇俊
申请(专利权)人:东莞维科电池有限公司
类型:新型
国别省市:

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