正极片的制备方法、正极片和具有其的电池与流程

1.本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及一种正极片的制备方法、正极片和具有其的电池。


背景技术：

2.正极片通常是在集流体上涂覆正极活性涂料而形成，正极活性涂料的状态在液态和固态之间可切换，正极活性涂料处于液态时涂覆于集流体上，液态的正极活性涂料的边缘会发生流平现象，因此，正极活性涂料从液态固化为固态后，正极活性涂料的边缘的厚度始终小于正极活性涂料的其余部位的厚度。
3.正极片与负极片通过卷绕或者叠片的方式形成电池的电芯时，由于正极片的边缘的厚度较薄，因此会导致在正极片的其余部位与负极片贴合时，正极片的边缘与负极片之间间隙仍然较大，在电池充放电过程中，正极片的边缘与负极片之间的离子运动路径大于正极片的其余部位与负极片之间的离子运动路径，由此，正极片的边缘与负极片之间的阻抗较大，离子难以嵌入负极，在电池进行多次循环后，正极活性涂料中导电离子的容易结晶而析出。
4.另外，由于正极片的边缘与负极片之间间隙较大，因此需要在正极片的边缘和负极片之间添加更多的电解液才能使正极片的边缘正常脱嵌离子，但是在电池多次循环后，电解液会不断被消耗，电解液在正极片的边缘处容易出现游离，而导致正极片的边缘和负极片之间缺少电解液，这样正极片的边缘的离子无法迁移到负极片而发生结晶析出的情况。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种正极片的制备方法，该制备方法制备的正极片具有厚度均匀、不易析锂且使用寿命长等优点。
6.本发明还提出一种正极片。
7.本发明还提出一种具有上述正极片的电池。
8.为了实现上述目的，根据本发明的第一方面实施例提出一种正极片的制备方法，包括：提供集流体，所述集流体具有涂料区和空箔区；在所述集流体的涂料区涂覆正极活性涂料；沿所述空箔区的长度方向间隔切割所述空箔区以在相邻两次切割位置之间形成极耳，每次切割时将所述正极活性涂料的与该切割位置对应处的边缘切掉；在所述正极活性涂料位于相邻两次切割位置之间的边缘涂覆绝缘胶。
9.根据本发明实施例的制备方法制备的正极片具有厚度均匀、不易析锂且使用寿命长等优点。
10.根据本发明的一些实施例，所述绝缘胶延展涂覆至所在极耳以覆盖所在极耳的一部分。
11.根据本发明的第二方面实施例提出一种正极片，包括：集流体，所述集流体具有涂料区和空箔区，所述空箔区构造至少一个极耳，所述涂料区沿其长度方向位于所述极耳两侧的部分构造有切割凹陷；正极活性涂料，所述正极活性涂料涂覆于所述涂料区，所述正极活性涂料的位于相邻所述切割凹陷之间的部分的厚度小于所述正极活性涂料的其余部分的厚度；绝缘胶，所述绝缘胶涂覆于所述正极活性涂料的位于相邻所述切割凹陷之间的部分。
12.根据本发明实施例的正极片具有厚度均匀、不易析锂且使用寿命长等优点。
13.根据本发明的一些实施例，所述绝缘胶延展涂覆至所在极耳以覆盖所在极耳的一部分。
14.根据本发明的一些实施例，所述绝缘胶在所述极耳上的延展长度不大于2mm。
15.根据本发明的一些实施例，所述极耳为多个，多个所述极耳沿所述集流体的长度方向间隔排布于所述集流体的宽度方向上的至少一侧。
16.根据本发明的一些实施例，所述绝缘胶为聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯和聚丙烯酸酯中的至少一种。
17.根据本发明的第三方面实施例提出一种电池，包括：根据本发明的第二方面实施例所述的正极片；负极片；隔膜，所述隔膜位于所述负极片和所述正极片之间。
18.根据本发明的第三方面实施例的电池，通过利用根据本发明的第二方面实施例所述的正极片，具有不易析锂和使用寿命长等优点。
19.根据本发明的一些实施例，所述负极片具有负极活性涂料，所述负极活性涂料的宽度大于所述正极活性涂料的宽度，所述负极活性涂料的边缘贴合于所述绝缘胶层。
20.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
21.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
22.图1是根据本发明的正极活性涂料涂覆于集流体后的示意图。
23.图2是根据本发明的正极活性涂料涂覆于集流体后的另一视角的示意图。
24.图3是根据本发明的正极片未涂覆绝缘胶的结构示意图。
25.图4是根据本发明的正极片的结构示意图。
26.图5是根据本发明的正极片的另一视角的结构示意图。
27.图6是根据本发明的电池的结构示意图。
28.附图标记：
29.正极片1、负极片2、电池3、
30.集流体100、涂料区110、连接段111、空箔区120、极耳130、切割凹陷140、
31.正极活性涂料200、绝缘胶300、负极活性涂料400。
具体实施方式
32.下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描
述本发明的实施例。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
34.在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
35.下面参考附图描述根据本发明实施例的正极片1的制备方法。
36.如图1-图5所示，正极片1的制备方法包括：
37.提供集流体100，集流体100具有涂料区110和空箔区120；
38.在集流体100的涂料区110涂覆正极活性涂料200，如图1和图2所示；
39.沿空箔区120的长度方向间隔切割空箔区120以在相邻两次切割位置之间形成极耳130，每次切割时将正极活性涂料200的与该切割位置对应处的边缘切掉，如图3所示；
40.在正极活性涂料200位于相邻两次切割位置之间的边缘涂覆绝缘胶300，如图4和图5所示。
41.根据本发明实施例的正极片1的制备方法，通过沿空箔区120的长度方向间隔切割空箔区120以在相邻两次切割位置之间形成极耳130，且每次切割时将正极活性涂料200的与该切割位置对应处的边缘切掉。
42.需要说明的是，正极活性涂料200的与该切割位置对应处是指，在正极活性涂料200的宽度方向的一侧与空箔区120相连的区域，其中，涂料区110的与极耳130连接的部位为连接段111，即除涂敷于连接段111的正极活性涂料200未被切掉外，正极活性涂料200的边缘完全被切掉。并且，正极活性涂料200的边缘是指，正极活性涂料200的厚度较薄的区域。
43.由此可知，正极活性涂料200的与该切割位置对应处的边缘切掉后，除涂敷于连接段111的正极活性涂料200外，正极活性涂料200的剩余部分的厚度相同。这样包括正极片1的电池3的平整度更好，电池3在进行多次循环后，不易出现离子结晶而析出的现象，延长了正极片1和电池3的使用寿命。
44.为了便于描述，本技术下面均以正极活性涂料200含有的离子为锂离子举例描述，当然可以理解的是，正极活性涂料200也可以为含有其他适于制成正极片1的离子的涂料。
45.另外，在正极活性涂料200位于相邻两次切割位置之间的边缘涂覆绝缘胶300，正极活性涂料200的与该切割位置对应处的边缘切掉后，涂敷于连接段111处的正极活性涂料200仍存在较高的析锂几率，因此，在涂覆于连接段111的正极活性涂料200的表面再涂覆绝缘胶300，绝缘胶300可以阻隔涂敷于连接段111的正极活性涂料200和负极片2之间形成导电回路，因此，涂敷于连接段111的正极活性涂料200处不会脱出锂离子，进一步地避免了析锂现象的出现，从而可以进一步地延长正极1和电池3的使用寿命。
46.此外，由于绝缘胶300仅需要涂覆于连接段11的正极活性涂料200，即绝缘胶300无需涂敷于正极活性涂料200的整个边缘，因此绝缘胶300的使用量更少，可以降低成本。
47.如此，根据本发明实施例的正极片1的制备方法制备的正极片1具有厚度均匀、不易析锂且使用寿命长等优点。
48.根据本发明的一些具体实施例，如图4和图5所示，绝缘胶300延展涂覆至所在极耳130以覆盖所在极耳130的一部分。这样绝缘胶300能够将涂覆于连接段111的正极活性涂料200的朝向极耳130的一侧也完全覆盖，涂覆于连接段111的正极活性涂料200更不易出现析锂现象，正极片1和电池3的使用寿命更长。
49.下面参考附图描述根据本发明实施例的正极片1，如图4和图5所示，正极片1包括集流体100、正极活性涂料200和绝缘胶300。
50.集流体100具有涂料区110和空箔区120，空箔区120构造至少一个极耳130，涂料区110沿其长度方向位于极耳130两侧的部分构造有切割凹陷140，正极活性涂料200涂覆于涂料区110，正极活性涂料200的位于相邻切割凹陷140之间的部分的厚度小于正极活性涂料200的其余部分的厚度，绝缘胶300涂覆于正极活性涂料200的位于相邻切割凹陷140之间的部分。
51.如此，除了位于相邻切割凹陷140之间的部分，根据本发明实施例的正极片1的其余部分的正极活性涂料200的厚度均匀，具有不易析锂且使用寿命长等优点。
52.根据本发明的一些具体实施例，如图4和图5所示，绝缘胶300延展涂覆至所在极耳130以覆盖所在极耳130的一部分。这样绝缘胶300能够将位于相邻切割凹陷140之间的部分的正极活性涂料200的朝向极耳130的一侧也完全覆盖，位于相邻切割凹陷140之间的部分的正极活性涂料200更不易出现析锂现象，正极片1和电池3的使用寿命更长。
53.具体地，绝缘胶300在极耳130上的延展长度不大于2mm，其中，极耳130的长度大于2mm。这样既能够保证绝缘胶300完全覆盖位于相邻切割凹陷140之间的部分的正极活性涂料200，又能够避免绝缘胶300在极耳130上覆盖面积过大而影响极耳130与外界物体的电导通，从而保证正极片1能够正常使用。
54.根据本发明的一些具体实施例，如图4所示，极耳130为多个，多个极耳130沿集流体100的长度方向间隔排布于集流体100的宽度方向上的至少一侧。这样正极片1的长度可以设置的更长，以提高包括正极片1的电池3的能量密度，且减少电池3的内阻，以延长电池3的使用寿命。
55.根据本发明的一些具体实施例，绝缘胶300为聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯和聚丙烯酸酯中的至少一种。这样绝缘胶300为耐电解液高分子聚合物制成，有利于实现位于相邻切割凹陷140之间的部分正极活性涂料200的绝缘，以有效地避免包括正极片1的电池3出现析锂现象。
56.根据本发明的一些具体实施例，正极活性涂料200包括锂元素，此时包括正极片1的电池3为锂电池。这样正极片1便于保存、移动，且有利于保护环境。
57.下面参考附图描述根据本发明实施例的电池3。
58.如图4所示，电池3包括负极片2、隔膜(图中未示意)和根据本发明上述实施例的正极片1。隔膜位于负极片2和正极片1之间，该隔膜可以允许离子通过而阻止电子通过，以避免负极片2和正极片1之间发生自然发电，从而提高电池3的可靠性。
59.根据本发明实施例的电池3，通过利用根据本发明上述实施例的正极片1，具有不易析锂和使用寿命长等优点。
60.根据本发明的一些具体实施例，如图4所示，负极片2具有负极活性涂料400，负极活性涂料400的宽度大于正极活性涂料200的宽度，负极活性涂料400的边缘延伸至绝缘胶
300。这样可以提升电池3的能量密度，其中，负极活性涂料400的边缘可以位于绝缘胶300的两端之间。
61.由于仅在相邻切割凹陷140之间的部分的正极活性涂料200涂覆了绝缘胶300，即正极片300的正极活性涂料200的其余部分未涂覆绝缘胶300，因此正极片300的正极活性涂料200的其余部分均可以与负极片2发生电导通，从而电池3的能量密度更高。
62.根据本发明实施例的正极片1的制备方法、正极片1和具有其的电池的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
63.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
64.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。