一种电池极片及超薄软包装电池的制作方法

本发明涉及一种电池极片及采用该电池极片的超薄软包装电池。

背景技术：

现代社会信息发达，各种信息卡如磁卡、智能卡(IC卡)、身份识别卡(ID卡)、银行卡、射频卡(电子标签、RFID)、电子纸等应运而生，以往的卡片不带电源，信息量小、保密性差，正在发展带电源的卡片，提高信息量和保密性，对超薄型电池提出需求。

受应用领域的要求，卡片类电子产品的锂电池厚度通常很薄。而现有的聚合物软包装锂离子二次电池最小厚度都在2mm以上，难以满足卡片类电子产品的使用需求。

例如，现有技术中，常规的超薄软包装电池内，电极极片的集流体结构如图1所示。集流体10表面划分为用于焊接极耳20的空白区120和用于涂覆电极材料的敷料区110。沿极片卷绕的方向上(如图1中从左至右的方向上)，空白区120位于集流体10的一端，敷料区110从空白区120沿极片卷绕方向延伸。在上述集流体10基础上制备得到的电池极片结构如图2所示。极耳20焊接于集流体10的空白区120内，并从空白区120沿与极片卷绕方向相垂直的方向延伸至集流体10外。敷料区110内涂覆有电极材料30。

但是，上述结构的软包装电池厚度仍较厚。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中软包装电池厚度大的问题，提供一种电池极片。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种电池极片，包括集流体、电极材料层和极耳；所述集流体表面具有空白区和敷料区；所述空白区位于所述集流体表面的边缘，并且所述空白区和敷料区均沿极片卷绕方向延伸；所述电极材料层附着于所述敷料区内；所述 极耳焊接于所述空白区，并沿与所述极片卷绕方向相垂直的方向延伸至集流体外。

进一步的，所述集流体厚度为2.0-20.0μm。

进一步的，所述空白区的宽度为1.0-10.0mm。

进一步的，所述电极材料层的厚度为0.02--0.20mm。

进一步的，所述集流体为铜箔或铝箔。

进一步的，所述空白区内粘贴有保护膜，所述保护膜至少覆盖所述极耳与集流体的焊接点。

同时，本发明还提供了一种超薄软包装电池，包括封装膜和封装于所述封装膜内的电芯；所述电芯包括依次层叠的正极极片、隔膜、负极极片；所述正极极片和/或负极极片为上述结构的电池极片。

进一步的，所述负极极片包括沿所述极片卷绕方向翻折形成的相互层叠的两个负极子极片；所述两个负极子极片的宽度与所述电芯宽度相同；所述隔膜和正极极片位于所述两个负极子极片之间。

进一步的，所述正极极片的正极极耳与负极极片的负极极耳同向设置。

进一步的，所述正极极片和/或负极极片的集流体的空白区内粘贴有保护膜，所述保护膜覆盖所述正极极耳和/或负极极耳与集流体的焊接点，并且，所述保护膜的长度与所述电芯的宽度相同。

进一步的，所述超薄软包装电池的厚度为0.3-1.0mm。

本发明的发明人发现，如图1和图2所示的现有的电极极片在卷绕或翻折叠片过程中，焊接于空白区的极耳位于集流体敷料区的电极材料上，导致极耳所在局部厚度过大，从而导致电池厚度过大。本发明中，集流体上的空白区沿极片的卷绕方向设置，当制备电芯时，由于敷料区内粘附有电极材料，在正极极片和负极极片紧密压合的状态下，空白区之间仍具有空隙。焊接于空白区的极耳位于该空隙内，不会导致局部厚度过高，利于降低电芯厚度。在此基础上制备得到的超薄软包装电池的厚度更薄。

附图说明

图1是现有技术中的电极集流体的结构示意图；

图2是现有技术中的电极极片的结构示意图；

图3是本发明优选实施方式提供的负极极片贴保护膜前的结构示意图；

图4是本发明优选实施方式提供的负极极片的结构示意图；

图5是本发明优选实施方式提供的负极极片叠片状态的结构示意图；

图6是本发明优选实施方式提供的正极极片的结构示意图；

图7是本发明优选实施方式提供的电芯的结构示意图；

图8是本发明优选实施方式提供的超薄软包装电池的正面结构示意图；

图9是本发明优选实施方式提供的超薄软包装电池的侧视图；

图10是图9中A处局部放大图。

说明书附图中的附图标记如下：

121、负极空白区；

21、负极极耳；22、正极极耳；

31、负极材料层；32、正极材料层；

41、负极保护膜；42、正极保护膜；

5、封装膜。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、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，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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发明中的具体含义。

本发明提供的电池极片包括集流体、电极材料层和极耳；所述集流体表面具有空白区和敷料区；所述空白区位于所述集流体表面的边缘，并且所述空白 区和敷料区均沿极片卷绕方向延伸；所述电极材料层附着于所述敷料区内；所述极耳焊接于所述空白区，并沿与所述极片卷绕方向相垂直的方向延伸至集流体外。

通常，电池极片包括集流体，集流体上附着有电极材料层。同时，集流体与极耳焊接。如现有的，本发明提供的电池极片也包括集流体、电极材料层和极耳。

对于上述集流体，其材质可以为本领域所常用的，例如，根据具体使用需要，可采用铜箔或铝箔。集流体的厚度可在较大范围内变动，对于超薄软包装电池而言，集流体的厚度优选为2-20μm。

本发明中，所述集流体表面具有空白区和敷料区；所述空白区位于所述集流体表面的边缘。

通常，在采用电池极片制作电芯过程中，需要对极片进行卷绕或翻折叠片。可以理解的，本发明中所描述的极片卷绕方向并非限定通过卷绕制备电芯，而仅仅描述后续制作电芯过程中，可能卷绕或翻折极片时的方向。在超薄软包装电池领域，上述的极片卷绕方向可大致理解为裁片前，集流体的长度方向。

根据本发明，所述空白区和敷料区均沿极片卷绕方向延伸。即，空白区和敷料区相互邻接并平行的沿极片卷绕方向延伸。

本发明中设置的上述空白区用于提供空间供极耳焊接，使电池极片的厚度薄。本发明中，优选情况下，所述空白区的宽度为1.0-10.0mm。可以理解的，上述空白区的宽度方向应理解为与空白区延伸方向相垂直的方向。

根据本发明，极耳焊接于上述空白区内，并且极耳沿与所述极片卷绕方向相垂直的方向延伸至集流体外。此时，在后续卷绕后叠片过程中，极耳仍位于集流体外部。上述极耳材质、结构及焊接方法均为现有的，本发明中没有特殊限制，在此不再赘述。

如现有的，本发明中，集流体表面的敷料区用于附着电极材料层。

本发明提供的电池极片中，对于电极材料没有特殊限制，可采用本领域常规的电极材料，例如，当负极极片采用本发明提供的电池极片结构时，上述电极材料即为常规的负极材料；当正极极片采用本发明提供的电池极片结构时，上述电极材料即为常规的正极材料。

为保证电池极片的厚度较小，同时兼顾容量，本发明中，优选情况下，所述电极材料层的厚度为0.02-0.20mm。

在超薄软包装电池中，集流体厚度非常薄，为避免在加工过程中集流体便于发生破损，本发明中，优选情况下，在所述集流体的空白区内粘贴有保护膜，所述保护膜至少覆盖所述极耳与集流体的焊接点。

更优选情况下，上述保护膜的长度与所需制备得到的电芯的宽度相同。

本发明提供的上述结构的电池极片对具体的电极没有限制，超薄软包装电池中的负极极片或正极极片可各自单独或同时采用上述结构。更优选情况下，负极极片和正极极片同时采用上述结构。

同时，本发明还提供了一种超薄软包装电池，包括封装膜和封装于所述封装膜内的电芯；所述电芯包括依次层叠的负极极片、隔膜、正极极片；所述负极极片和/或正极极片为上述结构的电池极片。

对于上述电芯，可按照常规的方法制备得到。本发明中，优选情况下，所述负极极片包括沿所述极片卷绕方向翻折形成的相互层叠的两个负极子极片；所述两个负极子极片的宽度与所述电芯宽度相同；所述隔膜和正极极片位于所述两个负极子极片之间。

同时，上述电芯中，所述负极极片的负极极耳与正极极片的正极极耳同向设置。

如前所述，所述负极极片和/或正极极片的集流体的空白区内粘贴有保护膜，所述保护膜覆盖所述负极极耳和/或正极极耳与集流体的焊接点，并且，所述保护膜的长度与所述电芯的宽度相同。

根据本发明，在上述电池极片基础上制备得到的超薄软包装电池的厚度非常包，可达到0.3-1.0mm。同时，上述超薄软包装电池的容量高。

图3至图10示出了本发明优选实施方式提供的电池极片、以该电池极片为基础制备得到的电芯以及超薄软包装电池的结构。

具体的，图3-图5示出了负极极片的具体结构。该负极极片包括负极集流体。负极集流体为长方体状。负极集流体的长度方向即为负极极片的翻折方向(卷绕方向)。负极集流体的长度为所需制备得到的电芯宽度的两倍。

负极集流体表面从上至下划分为相互邻接的负极空白区121和负极敷料区。负极空白区121和负极敷料区均从负极集流体的左端延伸至右端。

负极敷料区内附着有负极材料层31。

负极空白区121内焊接有一个负极极耳21。负极极耳21的下端部焊接于负极空白区121内，并且负极极耳21沿上下方向设置。

同时，负极空白区121内还贴附有条状的负极保护膜41。负极保护膜41从负极空白区121的最左端向右延伸至负极空白区121的中部，其长度为负极集流体的一半。并且，负极保护膜41覆盖负极极耳21与负极空白区121的焊接处。

具体参见图5，该负极极片沿左右方向翻折后，形成两个大小相同的负极子极片。两个负极子极片相互连接为一体。

图6示出了正极极片的具体结构。该正极极片的具体结构与负极极片基本相同，区别在于正极集流体的宽度小于负极集流体宽度，正极集流体宽度与电芯宽度相同。

正极敷料区内附着有正极材料层32。正极极耳22沿上下方向设置，并且正极极耳22的下端焊接于正极空白区内。正极空白区内粘贴有正极保护膜42。正极保护膜42覆盖整个正极空白区。

图7示出了以上述负极极片和正极极片为基础制备得到的电芯。具体的，如前所述，负极极片形成两个负极子极片。上述正极极片和隔膜设置于相互叠置的两个负极子极片之间。负极极耳21和正极极耳22同向设置，并且分别位于电芯的宽度方向上的两端。

图8-图10为通过上述电芯制备得到的超薄软包装电池。具体的，上述电芯被封装于封装膜5内，负极极耳21和正极极耳22露出于封装膜5外。具体参见图9和图10，可见，该超薄软包装电池整体厚度均匀，并且非常薄。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。