技术领域本发明涉及锂离子电池领域，具体讲，涉及一种锂离子电池极片及其制备方法。
背景技术：
当前，锂离子电池的极片涂布之前，需要在集流体上预留出极耳的位置，保证极耳的焊接位置为集流体的未涂覆活性物质层的空箔区。在现有技术中，涂布前在极耳预留位置增加常规结构胶纸，其粘贴面对应为空箔区，涂布操作完成后再除去胶纸即可为极耳预留出位置。在涂布工序中，活性物质层覆盖在空箔区及胶纸上，之后在烘干工序中在烘道中设定两个温区，其中前一个温区为活性物质层干燥温区，后一个温区为胶纸受热剥离温区，通过活性物质层干燥、胶纸受热卷曲剥离，达成在活性物质层预留出空箔区的目的。然而，使用常规结构胶纸存在以下问题：如图1～3所示，由于活性物质层3的涂布属于定量涂布，结构胶纸2会占据了部分活性物质层3的空间，导致在结构胶纸2边缘处的活性物质层3形成了一个凸起，具有一定高度差。当结构胶纸2受热卷曲剥离后，剥离边缘处的凸起无法消除，在后续辊压工序时，凸起处的集流体1会受到过高的剪切力导致箔材变脆，甚至会出现断裂，导致工序无法正常进行。此外，常规结构胶纸2剥离的边缘处的活性物质层3的厚度比正常区域的活性物质层3的厚度大，导致后续辊压工序时更容易出现断带。针对该缺陷，特提出本申请。
技术实现要素：
本发明的首要发明目的在于提出一种电池极片。本发明的第二发明目的在于提出一种使用本申请的极片制备得到的锂离子电池。本发明的第三发明目的在于提出该极片的制备方法。为了完成本发明的目的，采用的技术方案为：一种锂离子电池极片，所述极片包括集流体和附着在集流体表面的活性物质层，所述活性物质层上设置有用于镶嵌极耳的凹槽，所述凹槽的侧壁为所述活性物质层的断面，所述活性物质层在至少一个所述侧壁的断面处的厚度逐渐变小。优选的，所述凹槽的侧壁为斜面或弧面。本发明还涉及一种锂离子电池，包括正极极片、负极极片、间隔于所述正极极片和负极极片之间的隔膜，以及电解液，所述正极极片上焊接有正极极耳，所述负极极片上焊接有负极极耳，所述正极极片为本发明的电池极片，所述负极极片为本发明的电池极片。本发明还涉及该锂离子电池极片的制备方法，包括以下步骤：在所述集流体的极耳预留位置粘贴热缩胶，然后在集流体及热缩胶的表面涂覆活性材料，加热后除去热缩胶及其上涂覆的活性物质；所述热缩胶包括基材和发泡粘结层，所述基材的单向热缩率为60～80％。优选的，所述基材的热缩温度比发泡粘结层的发泡温度低10～35℃。优选的，所述基材的热缩温度为80～100℃，所述发泡粘结层的发泡温度为110～125℃。本发明还涉及该锂离子电池极片的又一制备方法，包括以下步骤：在所述集流体的极耳预留位置粘贴发泡胶，然后在集流体及发泡胶的表面涂覆活性材料，加热后去除发泡胶及其上涂覆的活性物质；所述发泡胶的至少一个侧面与所述集流体的表面形成大于0°且小于90°的夹角，优选所述发泡胶沿所述集流体长度方向上的两个侧面分别与所述集流体的表面形成大于0°且小于90°的夹角；所述夹角优选45～75°。优选的，所述发泡胶包括基材和发泡粘结层；所述发泡粘结层的至少一个侧面与所述集流体的表面形成大于0°且小于90°的夹角；优选所述发泡粘结层沿着所述集流体长度方向上的两个侧面分别与所述集流体的表面形成大于0°且小于90°的夹角，所述夹角优选45～75°。优选的，加热去除发泡胶或热缩胶及其上涂覆的活性物质时的温度为110～125℃。优选的，发泡胶或热缩胶的厚度为30～120μm。本发明还涉及一种在上述制备过程中使用的发泡胶或热缩胶。本发明提供的技术方案可以达到以下有益效果：本发明的极片在活性物质层上设置有用于镶嵌极耳的凹槽，活性物质层在凹槽断面处的厚度逐渐变小。本发明的极片通过先在极耳安装的预留位置粘贴胶纸，然后涂覆活性材料层，通过胶纸的剥离使涂覆于胶纸表面的活性物质剥离。避免了发泡胶剥离后边缘增厚的缺点，本发明巧妙的通过热缩胶的先热缩、后发泡的特性，使活性材料层向热缩区域流动，形成向集流体表面倾斜的削薄边，从而可避免在后续辊压工序时出现断带。在对活性材料进行烘干的过程中，完成上述过程，形成极耳安装的预留位置。在本发明的另一技术方案中，本发明巧妙的通过发泡胶形状的设计使活性物质可以在发泡胶与集流体之间形成的楔形空间流动，形成向集流体表面倾斜的削薄边，从而避免了在后续辊压工序时出现断带。并且，由于基材的面积大，通过其卷翘剥落，将于发泡胶表面形成的活性物质增厚层完全脱离。在对活性材料进行烘干的过程中，完成上述过程，从而形成极耳的安装预留位置。本发明上述制备方法简单，不需要对设备进行改造，适合大范围推广应用，可大大提高了生产效率，节约制备的步骤，降低生产成本。附图说明图1为传统方法制备极耳预留凹槽的示意图；图2为本发明制备得到的极耳预留凹槽的示意图；图3为集流体的俯视图；图4为本发明第一实施方式制备极耳预留凹槽的示意图；图5为本发明第二实施方式制备极耳预留凹槽的示意图；其中：1-集流体；2-结构胶纸；3-活性材料；4-极耳预留位置。5-热缩胶；51-基材；52-粘结发泡层；6-发泡胶：61-基材；62-粘结发泡层。具体实施方式下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的膜片的放置状态为参照。在极片上制备极耳预留位置时，如果仅采用发泡胶加普通基材进行粘贴，在涂覆活性材料后，胶纸处的涂层厚度高于正常膜片的厚度。当将极片放入烘箱进行干燥后，胶纸发泡后剥离，剥离边缘的涂层厚度大于正常膜片的厚度，如图1所示。过辊时，剥离边缘受到更大的压力导致活性材料层断裂，工艺无法进行，并且产生大量不合格产品。本发明中的极耳预留位置用于极耳的焊接，其面积略大于极耳与集流体进行焊接的面积，极耳预留位置为设置于膜片上的凹槽，凹槽的开口方向与极耳的伸出方向相同。即极耳预留区由左右两个侧边、顶边和集流体的边缘形成用于极耳的焊接的区域。其俯视图如图3所示。本发明涉及锂离子电池极片，包括集流体和附着在集流体表面的活性物质层，活性物质层上设置有用于镶嵌极耳的凹槽，凹槽的侧壁为活性物质层的断面，活性物质层在至少一个侧壁的断面处的厚度逐渐变小，其示意图如图2所示。优选的，在沿集流体长度方向上的两个侧壁(即极耳预留区的左右两个侧边)的厚度逐渐变小，更优选的，在沿集流体长度方向上的两个侧壁(即极耳预留区的左右两个侧边)、以及沿集流体宽度方向上的侧壁(极耳预留区的顶边)的厚度都逐渐变小。所形成的凹槽的侧壁可为各种形状如阶梯状、波浪状、倾斜的斜面、具有一定弧度的弧面等等。并优选为斜面或弧面，其中斜面或弧面与集流体形成的角度优选为30～75度。本发明的电池极片可由以下两种方法制备而成：第一实施方式为：在所述集流体的极耳预留位置粘贴热缩胶，然后在集流体及热缩胶的表面涂覆活性材料，经加热后除去热缩胶及其上涂覆的活性物质。热缩胶5由基材51和发泡粘结层52两层复合而成，其中基材具有热缩性。涂覆活性材料后，将极片放入烘箱进行干燥的过程中，当烘箱温度达到热缩胶热缩温度时，热缩胶产生热缩。发泡粘结层(丙烯酸酯类物质)属于有机弹性体，具有一定的伸展以及压缩特性，由于热缩膜与发泡粘结层紧密贴合，当热缩膜收缩时，对发泡粘结层产生挤压力使发泡粘结层也会随之发生收缩，从而在热缩胶边缘形成空白箔区。热缩胶热缩后发泡，由于在热缩温度下活性材料涂层未完全干燥，仍具有一定流动性，活性材料边缘涂层向空白箔区流动，形成削薄区。经发泡剥离，除去热缩胶及其上涂覆的活性物质，从而裸露出集流体表面，形成极耳预留位置用于极耳的焊接。其制备过程示意图如图4所示：图(I)中，在集流体的极耳预留位置粘贴热缩胶；图(II)中，在集流体及热缩胶的表面涂覆活性材料；图(III)中，热缩胶产生热缩，活性材料具有流动性，向热缩胶形成的空隙流动，从而形成如图(IV)所示的活性物质削薄区。其中，热缩胶的基材为单向热缩胶或双向热缩胶，优选基材的单向热缩率为60～80％，并优选65～75％，热缩率太小，边缘凸起流动不明显，无法消除凸起问题，热缩率过大会导致凸起的活性材料过多的流到预留的极耳空白区，凹槽边缘不齐，极耳空白区域的面积不易控制。基材的热缩温度比发泡粘结层的发泡温度低10～35℃，并优选15～30℃；从而可实现热缩胶先热缩后发泡。基材的热缩温度为80～100℃；发泡粘结层的发泡温度110～125℃，优选115～125℃。本发明方法中所用的热缩胶可以为单向热缩胶，热缩胶的热缩方向为沿集流体的长度方向，从而将极耳预留区沿集流体长度方向上的两个边经热缩处理成为具有向集流体表面倾斜的削薄边。本发明方法中所用的热缩胶可以为双面热缩胶，热缩胶在双方向均可发生热缩，从而将极耳预留区的三个边均处理成向集流体表面倾斜的削薄边。为了避免凹槽沿着集流体的开口方向的边缘上由于热缩产生活性物质残留，优选热缩胶在粘贴时，露出集流体边缘一定长度，从而避免上述情况发生。在上述制备方法中，加热去除热缩胶及其上涂覆的活性物质时的温度为110～125℃；在该温度范围内，热缩胶则发生先热缩后发泡的过程。加热后，去除热缩胶及其上涂覆的活性物质的方法为：机械毛刷清扫、热气流吹扫、强力胶粘贴去除。第二实施方式为：在集流体的极耳预留位置粘贴发泡胶，然后在集流体及发泡胶的表面涂覆活性材料，经加热后去除发泡胶及其上涂覆的活性物质；发泡胶的至少一个侧面与集流体的表面形成大于0°且小于90°的夹角，优选发泡胶沿集流体长度方向上的两个侧面分别与集流体的表面形成大于0°且小于90°的夹角；夹角优选45～75°。优选的，发泡胶6包括基材61和发泡粘结层62，发泡粘结层的至少一个侧面与集流体的表面形成大于0°且小于90°的夹角；优选发泡粘结层沿集流体长度方向上的两个侧面分别与集流体的表面形成大于0°且小于90°的夹角，夹角优选45～75°。本发明采用的发泡胶的截面呈梯形；使活性材料可以在发泡胶与集流体之间形成的楔形空间流动，形成向集流体表面倾斜的削薄边。涂覆活性材料后，将极片放入烘箱进行干燥的过程中，当烘箱温度达到发泡胶发泡温度时，发泡胶开始发泡。并且，由于基材的面积更大，通过其卷翘剥落，将于发泡胶表面形成的增厚层完全脱离。经发泡剥离，除去发泡胶及其上涂覆的活性物质，从而裸露出集流体表面，在位置进行极耳的焊接。其制备过程示意图如图5所示：图(I)中，在集流体的极耳预留位置粘贴发泡胶；图(II)中，在集流体及发泡胶的表面涂覆活性材料；图(III)中，活性材料具有流动性，向发泡胶与集流体之间形成的楔形空间流动，从而形成如图(IV)所示的活性物质削薄区。本发明的发泡胶6由基材61和发泡粘结层62组成，由于基材厚度较小，本发明将发泡粘结层的截面设计为梯形。发泡粘结层两表面分别与基材和集流体相粘接，其与集流体粘接的一面的面积小于与基材粘接的一面的面积。发泡胶的至少一个侧面与集流体的表面形成大于0°且小于90°的夹角，优选发泡胶沿集流体长度方向上的两个侧面分别与集流体的表面形成大于0°且小于90°的夹角。这是由于发泡粘结层的厚度较大，直接将发泡粘结层的截面制备成梯形就可以达到本发明的设计要求。并且，该夹角优选为45～75°，如果该夹角太小，发泡粘结剂与集流体接触面积太小，粘结性差；如果该夹角太大，发泡剂剥离后边缘增厚问题无法得到很好的解决。在上述制备方法中，加热去除发泡胶及其上涂覆的活性物质时的温度为110～125℃；在该温度范围内，发泡胶发生适当的发泡，使基材发生卷曲进而剥离；加热后，去除发泡胶及其上涂覆的活性物质的方法为：机械毛刷清扫、热气流吹扫、强力胶粘贴去除。优选的，加热去除发泡胶或热缩胶及其上涂覆的活性物质时的温度为110～125℃。优选的，发泡胶或热缩胶的厚度为30～120μm。本发明中采用了具有一定厚度的发泡胶或热缩胶，保证基材的硬度和发泡粘结层的粘结力和发泡力，基材的厚度可为10μm～50μm，优选10～30μm；发泡粘结层的厚度为20μm～60μm，优选30μm～50μm。如果基材厚度太小，则基材过于柔软，无法将其表面的活性材料剥离。如果发泡粘结层的厚度过小，胶纸的粘性不够，粘贴不牢固，并且胶纸中发泡剂的含量低，其发泡能力小，其卷曲剥离能力较差，也无法将其表面的活性材料剥离。本发明还涉及一种在上述制备方法中使用的热缩胶5，热缩胶5由基材51和发泡粘结层52两层复合而成。基材为热收缩膜，热收缩膜优选PE热收缩膜、POF热收缩膜。发泡粘结层包括胶水、发泡剂和固化剂；其中，胶水优选丙烯酸酯类胶水，有机硅胶水成本是丙烯酸酯类胶水的4～5倍，橡胶胶水不耐高温，高温下软化容易产生残胶，污染铝箔。发泡剂可选自物理发泡剂或化学发泡剂，物理发泡剂选自烷烃类长链系列发泡剂，如异戊烷发泡剂、异丁烷发泡剂；化学发泡剂选自AC(偶氮二甲酰胺)、AIBN(偶氮二异丁氰)、DPT(二亚硝基五亚甲基四胺)、OBSH(4，4’-氧代双苯磺酰肼)、TSH(对甲苯磺酰肼)。发泡剂的选择需满足发泡温度要高于基材的热缩温度。固化剂选自脂肪族多胺、脂环族多胺、低分子聚酰胺或改性芳胺中的至少一种。该热缩胶的制备方法为：(1)配制发泡粘结剂：将胶水、发泡剂和固化剂按比例配合并进行搅拌；(2)发泡粘结剂涂布于热缩基材上，可选用刮刀涂布，涂布后烘干；烘干时间为1～3min，烘箱温度＜85℃；(3)熟化(固化剂进行交联)；温度为40～50℃，时间>48h；温度过高会影响发泡剂性能，温度过低固化不完全；固化时间太短固化不完全；(4)分切出货。本发明还涉及该热缩胶在制备锂离子电池极片中的应用，电池极片包括正极极片和负极极片。本申请还涉及一种在上述制备过程中使用的发泡胶6，由基材61和发泡粘结层62组成。基材选自可选自金属、塑料、纸基材。其中金属可选自铜铝、铝箔；塑料可选自聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、常规PET；纸基材可选自腊光纸。发泡粘结层包括胶水、发泡剂和固化剂；其中，胶水选自丙烯酸酯类胶水；发泡剂可选自物理发泡剂或化学发泡剂，物理发泡剂选自烷烃类长链系列发泡剂，如异戊烷发泡剂、异丁烷发泡剂；化学发泡剂选自AC(偶氮二甲酰胺)、AIBN(偶氮二异丁氰)、DPT(二亚硝基五亚甲基四胺)、OBSH(4，4’-氧代双苯磺酰肼)、TSH(对甲苯磺酰肼)。发泡剂的选择需满足发泡温度要高于基材的热缩温度。固化剂可选自脂肪族多胺、脂环族多胺、低分子聚酰胺或改性芳胺中的至少一种。该发泡胶的制备方法为：(1)配制发泡粘结剂：将丙烯酸酯、发泡剂和固化剂按比例配合并进行搅拌；(2)发泡粘结涂布于发泡基材上，并采用梯形刮刀涂布，烘干时间为1～3min，烘箱温度＜85℃；梯形刮刀预设为本发明对发泡粘结层所要求的角度；(3)熟化(固化剂进行交联)；温度为40～50℃，时间>48h；温度过高会影响发泡剂性能，温度过低固化不完全；固化时间太短固化不完全；(4)分切出货。本发明还涉及该发泡胶在制备锂离子电池极片中的应用，电池极片包括正极极片和负极极片。实施例1热缩胶的制备1、配制发泡粘结剂：将丙烯酸酯、发泡剂和固化剂按比例配合并进行搅拌；2、发泡粘结剂涂布于热缩基材上，可选用刮刀涂布，涂布后烘干；烘干时间为1～3min，烘箱温度＜85℃；3、熟化(固化剂进行交联)：温度为40～50℃，时间>48h；4、分切出货。制备得到的热缩胶的参数如表1所示。表1：实施例2电池极片的制备1、设计极耳预留位置；2、在集流体的极耳预留位置粘贴单向热缩胶，热缩胶的热缩方向为沿集流体的长度方向；3、在集流体表面涂覆活性材料，加热至110～125℃，升温速度>10℃/s；热缩胶发生热缩和卷曲进而与集流体剥离，活性材料层也逐渐干燥；4、机械毛刷清扫去除热缩胶及其上涂覆的活性物质；5、形成极耳预留位置，用于极耳的焊接。将制备得到的电池极片按照常规方法制备锂离子电池。实施例3电池极片的制备1、设计极耳预留位置；2、在集流体的极耳预留位置粘贴双向热缩胶，热缩胶在粘贴时，露出集流体边缘一定长度；3、在集流体表面涂覆活性材料，加热至110～125℃，升温速度>10℃/s；热缩胶发生热缩和卷曲进而与集流体剥离，活性材料层也逐渐干燥；4、机械毛刷清扫去除热缩胶及其上涂覆的活性物质；5、形成极耳预留位置，用于极耳的焊接。将制备得到的电池极片按照常规方法制备锂离子电池。实施例4发泡胶的制备1、配制发泡粘结剂：将丙烯酸酯、发泡剂和固化剂按比例配合并进行搅拌；2、发泡粘结剂涂布于发泡基材上，并采用梯形刮刀涂布，烘干时间为1～3min，烘箱温度＜85℃；梯形刮刀预设为60°；3、熟化(固化剂进行交联)：温度为40～50℃，时间>48h；4、分切出货。制备得到的发泡胶的参数如表2所示。表2：实施例5电池极片的制备1、设计极耳预留位置；在集流体的极耳预留位置粘贴发泡胶，发泡胶由基材和发泡粘结层组成，发泡粘结层的上下表面分别与基材和集流体相粘接，发泡胶沿着集流体长度方向上的两个侧面分别与集流体的表面形成60゜的夹角；基材的厚度为15μm；发泡粘结层的厚度为60μm；2、在集流体表面涂覆活性材料，加热至110～125℃，升温速度>10℃/s；发泡胶发泡和卷曲进而与集流体剥离，活性材料层也逐渐干燥；3、机械毛刷清扫去除发泡胶及其上涂覆的活性物质；4、形成极耳预留位置，用于极耳的焊接。将制备得到的电池极片按照常规方法制备锂离子电池。实施例6电池极片的制备1、设计极耳预留位置；在集流体的极耳预留位置粘贴发泡胶，发泡胶由基材和发泡粘结层组成，发泡粘结层的上下表面分别与基材和集流体相粘接，发泡粘结层沿着集流体长度方向上的两个侧面分别与集流体的表面形成60°的夹角；发泡粘结层沿着集流体宽度方向且与集流体边缘相对的一侧面也与集流体的表面形成60°的夹角，基材的厚度为10μm；发泡粘结层的厚度为50μm；2、在集流体表面涂覆活性材料，加热至110～125℃，升温速度>10℃/s；发泡胶发泡和卷曲进而与集流体剥离，活性材料层也逐渐干燥；3、机械毛刷清扫去除发泡胶及其上涂覆的活性物质；4、形成极耳预留位置，用于极耳的焊接。将制备得到的电池极片按照常规方法制备锂离子电池。本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。