花纹电极片及用于制造花纹电极片的冷压辊的制作方法

本实用新型涉及到电极片的技术领域，特别是涉及到花纹电极片及用于制造花纹电极片的冷压辊。

背景技术：

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表，作为广泛应用于多个领域的产品，提高其利用效率是本领域一直致力研究的方向。

针对高功率锂离子电池的研发，传统设计仍依靠于正负极主材、化学体系等；但正负极主材优化的空间较有限，通常的方式是通过提高主材的比表面积，例如现有开发的小粒度正负极主材；然而，小粒度主材会导致电芯整体能量密度降低；另外，主材粒度降低导致其加工成本增加，导致整体电芯成本增加，难以满足日益增长的实际需求。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的为提供一种成本相对更低、提升电芯功率密度的花纹电极片及用于制造花纹电极片的冷压辊，旨在解决现有的电极片使得电芯整体能量密度相对较低的技术问题。

本实用新型提出一种花纹电极片，包括本体，所述本体为片状，且所述本体表面为凹凸不平的图案层；所述图案层包括多个周期性排列的凹凸块。

进一步地，所述图案层由所述本体表面向外凸起的多个第一突起而形成，或者所述图案层由所述本体的表面向内凹陷的多个第一凹槽而形成。

进一步地，所述第一突起或第一凹槽呈菱形。

进一步地，所述第一突起的高度范围为12-15um，所述第一凹槽的深度范围为12-15um。

进一步地，所述冷压辊的外表面设有凹凸不平的加工层，所述冷压辊的加工层适配所述花纹电极片的图案层。

进一步地，所述加工层由所述冷压辊表面向外凸起的多个第二突起而形成，或者所述加工层由所述冷压辊的表面向内凹陷的多个第二凹槽而形成。

进一步地，所述第二突起的高度范围为12-15um，或所述第二凹槽的深度范围为12-15um。

进一步地，所述加工层由铁铬合金制成。

本实用新型提供的花纹电极片，通过在电极片表面设置凸凹不平的的花纹来提高电极片的表面积与浸润性，进而提高电池内电化学反应活性面积，降低电芯DCR、提升的电芯功率密度，整体上加工的工序没有明显变化，容易实现，成本相对更低。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中花纹电极片的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例中冷压辊的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1-2，本实用提供的花纹电极片，包括电极片的本体1，该电极片可以为正极片或负极片，本体1为薄片状，本体1的表面为凹凸不平的图案层，该图案层包括多个周期性排列的凹凸块2，例如多个呈四方阵列形排布的凹凸块2，这些凹凸块2使得本体1呈凹凸不平的片状。

通过在电极片表面设置凸凹不平的的图案层来提高电极片的表面积与浸润性，进而提高电池内电化学反应活性面积，降低电芯DCR、提升的电芯功率密度，使得制作高功率电芯的成本相对更低。

例如，采用本实用新型提供的花纹电极片的电池，无论是充电或放电，容量保持率都100％，而采用未经处理的电极片的电芯，放电时的容量保持率为92.2％，放电时的容量保持率为96.5％，上述容量保持率可以表示电池的电量利用程度。

可见，采用了本实用新型提供的花纹电极片的电芯整体功率性能都有所提升。

另一方面，随着电池多次充放电的循环利用，容量保持率会逐步递减，但是采用了上述花纹电极片的电池会比采用未处理电极片的电池的递减速度要小，也即采用了本实用新型提供的花纹电极片提升了高倍率循环下电芯寿命。

本实施例中，凹凸块2为薄片状本体1的表面向外凸起的第一突起或向内凹陷的第一凹槽，多个第一突起或多个第一凹槽呈多个周期性排列存形成上述图案层，不但结构简单加工方便，且能提高电极片的表面积。

优选地，为了使得电极片的表面积更提高，第一突起或者第一凹槽呈菱形。

进一步地，第一突起的高度范围为12-15um，其中最佳为13um；第一凹槽的深度范围为12-15um，其中最佳为13um。

对应的，本实用新型还提供了一种用于制造上述花纹电极片的冷压辊3，该冷压辊3外表面设有凹凸不平的加工层4。具体地，所述冷压辊3包括上辊和下辊，上辊和下辊的外表面分别设有一层加工层4，加工层4呈凹凸不平状，且该凹凸不平状的加工层4适配上述花纹电极片上的图案层，具体地，加工层4由上辊或下辊的表面向外凸起的多个第二突起而形成，或者加工层4由上辊或下辊的表面向内凹陷的多个第二凹槽而形成。

进一步地，第二突起的高度范围为12-15um，其中最佳为13um；第二凹槽的深度范围为12-15um，其中最佳为13um。

本实施例中，上述加工层4由铁铬合金制成，生产容易成本低且加工电极片方便。

上述花纹电极片可以由上述冷压辊3直接加工而得，具体可以步骤为：

冷压时，将涂膜后的电极片置于上辊以及下辊之间，控制上辊和下辊对电极片进行冷压，通过上辊以及下辊的凹凸不平的加工层4，使其形成具有一定压实密度且具有凹凸不平图案层的电极片。

这样整体上加工的工序没有明显变化，但是能制作成降低电芯DCR、提升的电芯功率密度的花纹电极片，简单快捷容易实现。

在另一实施例中，上述花纹电极片可以由以下方式制作：在冷压辊3和电极片中间，插入长度1.5m、宽0.5m、厚5mm的铜板；铜板其中一端面为压花面，该压花面有多个菱形的突起或凹槽。冷压过程中，将电极片置于两个铜板的压花面之间，控制上下辊间距冷压使其达到电极片设计的压实密度，这时通过铜板的压花面可以在电极片表面制作出凹凸不平的图案纹路。

综上所述，本实用新型提供的的花纹电极片，通过在电极片表面设置凸凹不平的的图案层来提高电极片的表面积与浸润性，进而提高电池内电化学反应活性面积，降低电芯DCR、提升的电芯功率密度，增长电芯使用寿命，另外还提供了一种用于制造上述花纹电极片的冷压辊3，整体上加工的工序没有明显变化，容易实现，使得制作高功率电芯的成本相对更低。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。