第一电极片、裸电芯、电池以及电子设备的制作方法

本技术涉及电池，尤其涉及一种第一电极片、裸电芯、电池以及电子设备。

背景技术：

1、随着移动终端设备和电动汽车应用领域快速发展，锂离子电池对能量密度和安全性能的要求日趋提高。关键材料轻量化，开发轻量化替代的电池技术，是提升电池能量密度的重要路径。复合集流体，特别是使用表面导电的聚合物基复合膜，替代电池中传统的金属铜箔、铝箔作为阴、阳电极的集流体，具有轻量化和安全防护的显著意义。

2、请参阅图1a,图1a是传统的电极片9a的剖面示意图。电极片9a的复合集流体91a包括绝缘层911a、第一导电层912a以及第二导电层913a。绝缘层911a连接于第一导电层912a和第二导电层913a之间。复合集流体91a包括涂层区914a和空箔区915a。电极片9a的第一活性涂层92a层叠于涂层区914a的第一导电层9122a。电极片9a的第二活性涂层93a层叠于涂层区914a的第二导电层9132a。另外，电极片9a的极耳94a与空箔区915a的第一导电层9121a焊接。这样，虽然第一活性涂层92a可以经第一导电层912a与极耳94a电连接，但第二活性涂层93a却由于绝缘层911a阻隔而很难通过第二导电层913a与极耳94a电连接，导致第二活性涂层93a处于不工作状态。此外，即使第二活性涂层93a通过穿刺过孔等方式与第二导电层913a电连接，从而通过第二导电层913a与极耳94a电连接，但电池也会出现高阻态问题，影响电池的容量发挥和安全性能。

技术实现思路

1、本技术提供一种第一电极片、裸电芯、电池以及电子设备，可以使得双面活性涂层同时电连接于极耳。

2、第一方面，本技术实施例提供一种第一电极片。第一电极片包括集流体、第一活性涂层、第二活性涂层以及极耳。从第一方向看，集流体包括绝缘层、第一导电层以及第二导电层。绝缘层位于第一导电层和第二导电层之间。从第二方向看，集流体包括涂层部以及连接涂层部的非涂层部。第一活性涂层位于涂层部的第一导电层。第二活性涂层位于涂层部的第二导电层。第一方向和第二方向不同。

3、非涂层部包括弯折部分以及连接弯折部分的平坦部分。平坦部的第一端与涂层部连接。平坦部的第二端与弯折部分的第一端连接。弯折部分的第二端的第一导电层与平坦部分的第二导电层朝向同一侧。极耳电连接于弯折部分的第二端的第一导电层和平坦部分的第二导电层。

4、可以理解的是，本实施方式通过将集流体的非涂层部的部分设置成弯折部分，以使弯折部分的第二端的第一导电层与平坦部分的第二导电层朝向同一侧。另外，通过将极耳电连接于弯折部分的第二端的第一导电层和平坦部分的第二导电层，从而使得极耳可以同时电连接集流体的第一导电层与第二导电层。这样，当第一电极片应用于电池时，第一活性涂层和第二活性涂层均可以实现导通，从而避免第一活性涂层和第二活性涂层中的一个因不工作而导致电池的容量的损失。另外，相较于第二活性涂层通过穿刺过孔等方式与极耳电连接的方案，本技术的电池不容易出现高阻态问题，不会影响电池的容量发挥和安全性能。

5、在一种可能实现的方式中，弯折部分的第一导电层包括第一段以及第二段。弯折部分的第一导电层的第一段连接弯折部分的第一导电层的第二段与平坦部分的第二端的第一导电层之间。弯折部分的第一导电层的第二段与平坦部分的第一导电层相对设置。可以理解的是，弯折部分的第一导电层的结构较为简单，工艺更加容易实现。

6、在一种可能实现的方式中，弯折部分在基准面投影的面积小于平坦部分在基准面的投影的面积，基准面为涂层部所在平面。

7、在一种可能实现的方式中，在集流体的宽度方向上，弯折部分的尺寸小于平坦部分的尺寸。

8、在一种可能实现的方式中，极耳与弯折部分的第二端的第一导电层的连接位置为第一位置。极耳与平坦部分的第二导电层的连接位置为第二位置。第一位置与第二位置的排布方向平行于集流体的宽度方向。

9、可以理解的是，通过将第一位置与第二位置的排布方向平行于集流体的宽度方向设置时，非涂层部在集流体的长度方向上的尺寸可以不用提供较大的尺寸来与极耳固定，也即非涂层部在集流体的长度方向上的尺寸可以较大程度地减小。此时，涂层部在集流体的长度方向上的尺寸可以较大程度地提高，也即第一活性涂层和第二活性涂层在集流体的长度方向上的尺寸可以较大程度地提高。这样，当第一电极片应用于电池时，有利于提高的电池的容量。

10、在一种可能实现的方式中，在集流体的宽度方向上，弯折部分的尺寸等于平坦部分的尺寸。

11、可以理解的是，由于在集流体的宽度方向上，弯折部分的尺寸等于平坦部分的尺寸，本实施方式的非涂层部不用再通过额外的裁剪工艺来减小弯折部分在集流体的宽度方向上的尺寸。这样，本实施方式的第一电极片在工艺成本上可以减小投入。

12、在一种可能实现的方式中，弯折部分层叠于平坦部分。弯折部分的第二端的第二导电层与平坦部分的第二导电层接触。

13、在一种可能实现的方式中，非涂层部连接于涂层部的端部或者中部。

14、在一种可能实现的方式中，极耳的材质包括镍、铜、铝、铜镀镍、不锈钢、铝合金、铜铝复合带、涂有碳层的金属带中的一种或多种；或，集流体的第一导电层的材质包括铜、铝、钛、不锈钢、金属合金、碳、石墨中的一种或多种。

15、第二方面，本技术实施例提供一种第一电极片。第一电极片包括集流体、第一活性涂层、第二活性涂层以及极耳。从第一方向看，集流体包括绝缘层、第一导电层以及第二导电层。绝缘层位于第一导电层和第二导电层之间。从第二方向看，集流体包括涂层部以及连接涂层部的非涂层部。第一活性涂层位于涂层部的第一导电层。第二活性涂层位于涂层部的第二导电层。第一方向和第二方向不同。

16、非涂层部包括弯折部分以及连接弯折部分的平坦部分。平坦部的第一端与涂层部连接。平坦部的第二端与弯折部分的第一端连接。弯折部分的第二端的第一导电层与平坦部分的第二导电层相邻且相对设置。极耳电连接于弯折部分的第二端的第一导电层和平坦部分的第二导电层。

17、可以理解的是，本实施方式通过将集流体的非涂层部的部分设置成弯折部分，以使弯折部分的第二端的第一导电层与平坦部分的第二导电层相邻且相对设置。另外，通过将极耳电连接于弯折部分的第二端的第一导电层和平坦部分的第二导电层，从而使得极耳可以同时电连接集流体的第一导电层与第二导电层。这样，当第一电极片应用于电池时，第一活性涂层和第二活性涂层均可以实现导通，从而避免第一活性涂层和第二活性涂层中的一个因不工作而导致电池的容量的损失。另外，相较于第二活性涂层通过穿刺过孔等方式与极耳电连接的方案，本技术的电池不容易出现高阻态问题，不会影响电池的容量发挥和安全性能。

18、在一种可能实现的方式中，弯折部分的第一导电层包括依次连接的第一段、第二段、第三段以及第四段。弯折部分的绝缘层的第二段与平坦部分的绝缘层相对设置。弯折部分的第一导电层的第四段为弯折部分的第二端的第一导电层。

19、在一种可能实现的方式中，弯折部分在基准面投影的面积小于平坦部分在基准面的投影的面积，基准面为涂层部所在平面。

20、在一种可能实现的方式中，在集流体的宽度方向上，弯折部分的尺寸小于平坦部分的尺寸。

21、在一种可能实现的方式中，极耳与弯折部分的第二端的第一导电层的连接位置为第一位置。极耳与平坦部分的第二导电层的连接位置为第二位置。第一位置与第二位置的排布方向平行于集流体的宽度方向。

22、可以理解的是，通过将第一位置与第二位置的排布方向平行于集流体的宽度方向设置时，非涂层部在集流体的长度方向上的尺寸可以不用提供较大的尺寸来与极耳固定，也即非涂层部在集流体的长度方向上的尺寸可以较大程度地减小。此时，涂层部在集流体的长度方向上的尺寸可以较大程度地提高，也即第一活性涂层和第二活性涂层在集流体的长度方向上的尺寸可以较大程度地提高。这样，当第一电极片应用于电池时，有利于提高的电池的容量。

23、在一种可能实现的方式中，在集流体的宽度方向上，弯折部分的尺寸等于平坦部分的尺寸。

24、可以理解的是，由于在集流体的宽度方向上，弯折部分的尺寸等于平坦部分的尺寸，本实施方式的非涂层部不用再通过额外的裁剪工艺来减小弯折部分在集流体的宽度方向上的尺寸。这样，本实施方式的第一电极片在工艺成本上可以减小投入。

25、在一种可能实现的方式中，弯折部分层叠于平坦部分。弯折部分的第二端的第二导电层与平坦部分的第二导电层接触。

26、在一种可能实现的方式中，非涂层部连接于涂层部的端部或者中部。

27、在一种可能实现的方式中，极耳的材质包括镍、铜、铝、铜镀镍、不锈钢、铝合金、铜铝复合带、涂有碳层的金属带中的一种或多种；或，集流体的第一导电层的材质包括铜、铝、钛、不锈钢、金属合金、碳、石墨中的一种或多种。

28、第三方面，本技术实施例提供一种裸电芯。裸电芯包括第一隔离膜、第二隔离膜、第二电极片以及如上第一方面和第二方面所述的第一电极片。第一电极片、第一隔离膜、第二电极片与第二隔离膜依次设置。第一电极片、第一隔离膜、第二电极片与第二隔离膜呈卷曲状。

29、可以理解的是，裸电芯的第一电极片的极耳可以同时电连接集流体的第一导电层与第二导电层。这样，当裸电芯应用于电池时，第一活性涂层和第二活性涂层均可以实现导通，从而避免第一活性涂层和第二活性涂层中的一个因不工作而导致电池的容量的损失。另外，相较于第二活性涂层通过穿刺过孔等方式与极耳电连接的方案，本技术的电池不容易出现高阻态问题，不会影响电池的容量发挥和安全性能。

30、第四方面，本技术实施例提供一种裸电芯。裸电芯包括多个电池单元。每个电池单元均包括第一隔离膜、第二隔离膜、第二电极片以及如上第一方面和第二方面所述的第一电极片，第一电极片、第一隔离膜、第二电极片与第二隔离膜依次排布。

31、可以理解的是，裸电芯的第一电极片的极耳可以同时电连接集流体的第一导电层与第二导电层。这样，当裸电芯应用于电池时，第一活性涂层和第二活性涂层均可以实现导通，从而避免第一活性涂层和第二活性涂层中的一个因不工作而导致电池的容量的损失。另外，相较于第二活性涂层通过穿刺过孔等方式与极耳电连接的方案，本技术的电池不容易出现高阻态问题，不会影响电池的容量发挥和安全性能。

32、在一种可能实现的方式中，多个电池单元的第一电极片的极耳的端部为一体成型结构。

33、在本实施方式中，通过将多个电池单元的第一电极片的极耳的端部为一体成型结构形成一体结构，从而在裸电芯应用于电池结构时，多个电池单元的第一电极片的极耳的端部可以作为共同端直接自电池外壳的内腔，穿过电池外壳，并伸出至电池外壳的外部。这样，一方面电池外壳只需开设一个通孔，就可以使得多个电池单元的第一电极片的极耳的端部穿过电池外壳，电池外壳的结构强度较佳，另一方面，相较于多个电池单元的第一电极片的极耳的端部通过超声波焊接的方案，多个电池单元的第一电极片的极耳的端部之间是点连接。这样，多个电池单元的第一电极片的极耳的端部之间具有较大的缝隙，电池内部的电解液容易经该缝隙流出。而本实施方式的多个电池单元的第一电极片的极耳的端部形成一体结构，多个电池单元的第一电极片的极耳的端部之间是面连接，多个电池单元的第一电极片的极耳的端部之间无缝隙，电池内部的电解液不容易发生泄漏。再一方面，相较于多个电池单元的第一电极片的极耳的端部通过超声波焊接，并通过转接焊金属极耳的方案。这样，转接焊金属极耳不但会导致电芯结构复杂化，而且转接焊需要占用极片的空间，影响能量密度的方案。而本实施方式的多个电池单元的第一电极片的极耳的端部形成一体结构不会导致电芯结构复杂化，也不会占用电池的空间。

34、在一种可能实现的方式中，相邻两个电池单元的弯折部分的第一导电层的第二端相向设置。相邻两个电池单元的第一电极片的极耳为一体成型结构。这样，裸电池的极耳的结构较为简单。

35、第五方面，本技术实施例提供一种电池。电池包括电池外壳、电解液以及如上所述的裸电芯。电池外壳具有内腔。裸电芯的一部分设置于电池外壳的内腔。裸电芯的第一电极片的极耳自电池外壳的内腔伸出电池外壳的外部。电解液设置于电池外壳的内腔。裸电芯的一部分设置于电解液内。

36、可以理解的是，电池的第一活性涂层和第二活性涂层均可以实现导通，从而避免第一活性涂层和第二活性涂层中的一个因不工作而导致电池的容量的损失。另外，相较于第二活性涂层通过穿刺过孔等方式与极耳电连接的方案，本技术的电池不容易出现高阻态问题，不会影响电池的容量发挥和安全性能。

37、第六方面，本技术实施例提供一种电子设备。电子设备包括设备壳体以及如上所述的电池。电池设于设备壳体。

38、第七方面，本技术实施例提供一种第一电极片。第一电极片包括集流体、第一活性涂层、第二活性涂层、第三活性涂层、第四活性涂层以及极耳。从第一方向看，集流体包括绝缘层、第一导电层以及第二导电层。绝缘层连接于第一导电层和第二导电层之间。从第二方向看，集流体包括第一涂层部、第二涂层部和非涂层部。非涂层部连接于第一涂层部与第二涂层部之间。第一活性涂层位于第一涂层部的第一导电层。第二活性涂层位于第一涂层部的第二导电层。第三活性涂层位于第二涂层部的第一导电层。第四活性涂层位于第二涂层部的第二导电层。

39、极耳包括的第一固定部、第二固定部以及连接部。第一固定部的一端与第二固定部的一端共同连接于连接部的一端。第一固定部的另一端与第二固定部的另一端分开设置。极耳的第一固定部电连接于非涂层部的第一导电层。第二固定部电连接于非涂层部的第二导电层。

40、可以理解的是，本实施方式通过设置一种极耳结构，极耳的第一固定部的一端与第二固定部的一端共同连接于连接部的一端，极耳的第一固定部的另一端与第二固定部的另一端分开设置。再通过将极耳的第一固定部电连接于非涂层部的第一导电层，第二固定部电连接于非涂层部的第二导电层，从而使得极耳可以同时电连接集流体的第一导电层与第二导电层。这样，当第一电极片应用于电池时，第一活性涂层、第二活性涂层、第三活性涂层、第四活性涂层均可以实现导通，从而避免第一活性涂层、第二活性涂层、第三活性涂层、第四活性涂层中的一个因不工作而导致电池的容量的损失。另外，相较于第二活性涂层和第四活性涂层通过穿刺过孔等方式与极耳电连接的方案，本技术的电池不容易出现高阻态问题，不会影响电池的容量发挥和安全性能。

41、在一种可能实现的方式中，极耳的材质包括镍、铜、铝、铜镀镍、不锈钢、铝合金、铜铝复合带、涂有碳层的金属带中的一种或多种；或，集流体的第一导电层的材质包括铜、铝、钛、不锈钢、其他金属合金、碳、石墨中的一种或多种。

42、可以理解的是，本实现方式的第一电极片也可以应用于两种不同的裸电芯、电池以及电子设备。

43、第八方面，本技术实施例提供一种第一电极片。第一电极片包括集流体、第一活性涂层、第二活性涂层、第一极耳以及第二极耳。从第一方向看，集流体包括绝缘层、第一导电层以及第二导电层。绝缘层位于第一导电层和第二导电层之间。从第二方向看，集流体包括第一非涂层部、第二非涂层部以及涂层部。涂层部连接于第一非涂层部和第二非涂层部之间。第一活性涂层位于涂层部的第一导电层。第二活性涂层位于涂层部的第二导电层。第一方向和第二方向不同。

44、第一极耳电连接于第一非涂层部的第一导电层。第二极耳电连接于第二非涂层部的第二导电层。

45、可以理解的是，本实施方式通过设置两个极耳，也即第一极耳和第二极耳。其中，第一极耳可以电连接于第一非涂层部的第一导电层。第二极耳可以电连接于第二非涂层部的第二导电层。这样，当第一电极片应用于电池时，第一活性涂层可以通过第一极耳实现导通，第二活性涂层可以通过第二极耳实现导通，从而避免第一活性涂层和第二活性涂层中的一个因不工作而导致电池的容量的损失。另外，相较于第二活性涂层通过穿刺过孔等方式与极耳电连接的方案，本技术的电池不容易出现高阻态问题，不会影响电池的容量发挥和安全性能。

46、在一种可能实现的方式中，第一极耳伸出集流体的部分与第二极耳伸出集流体的部分位于集流体的同一侧，或者位于集流体的不同侧。

47、第九方面，本技术实施例提供一种电池。电池包括电池外壳、电解液以及裸电芯。电池外壳具有内腔。部分裸电芯设置于电池外壳的内腔。裸电芯包括第一隔离膜、第二隔离膜、第二电极片以及如第八方面所述的第一电极片。第一电极片、第一隔离膜、第二电极片与第二隔离膜依次设置。裸电芯的第一电极片的第一极耳和第二极耳分别自电池外壳的内腔伸出电池外壳的外部，并共同电连接于电池外壳外部的电极端。

48、电解液设置于电池外壳的内腔，裸电芯的一部分设置于电解液内。

49、第十方面，本技术实施例提供一种电子设备。电子设备包括设备壳体以及如上第九方面所述的电池。电池设于设备壳体。

50、第十一方面，本技术实施例提供一种裸电芯。裸电芯包括第一电极片、第一隔离膜、第二隔离膜以及第二电极片。第一电极片、第一隔离膜、第二电极片与第二隔离膜依次设置。第一电极片、第一隔离膜、第二电极片与第二隔离膜呈卷曲状。

51、第一电极片包括集流体、第一活性涂层以及第二活性涂层。从第二方向看，集流体包括涂层部以及多个非涂层部。多个非涂层部间隔地连接涂层部。涂层部包括背向设置的第一面和第二面。第一活性涂层位于第一面。第二活性涂层位于第二面。多个非涂层部的端部为一体成型结构。

52、在本实施方式中，通过将多个非涂层部的端部形成一体结构，从而在裸电芯应用于电池结构时，多个非涂层部的端部可以作为共同端直接自电池外壳的内腔，穿过电池外壳，并伸出至电池外壳的外部。这样，一方面电池外壳只需开设一个通孔，就可以使得多个非涂层部的端部穿过电池外壳，电池外壳的结构强度较佳，另一方面，相较于多个非涂层部的端部通过超声波焊接的方案，多个非涂层部的端部之间是点连接。这样，多个非涂层部的端部之间具有较大的缝隙，电池内部的电解液容易经该缝隙流出。而本实施方式的多个非涂层部的端部形成一体结构，多个非涂层部的端部之间是面连接，多个非涂层部的端部之间无缝隙，电池内部的电解液不容易发生泄漏。再一方面，相较于多个非涂层部的端部通过超声波焊接，并通过转接焊金属极耳的方案。这样，转接焊金属极耳不但会导致电芯结构复杂化，而且转接焊需要占用极片的空间，影响能量密度的方案。而本实施方式的多个非涂层部的端部形成一体结构不会导致电芯结构复杂化，也不会占用电池的空间。

53、第十二方面，本技术实施例提供一种裸电芯。裸电芯包括多个沿第二方向排布的电池单元。每个电池单元均包括沿第二方向排布的第一电极片、第一隔离膜、第二电极片、第二隔离膜。从第二方向看，集流体包括涂层部以及连接涂层部的非涂层部。涂层部包括背向设置的第一面和第二面。第一活性涂层位于涂第一面。第二活性涂层位于第二面。多个电池单元的非涂层部的端部为一体成型结构。

54、在本实施方式中，通过将多个电池单元的非涂层部的端部形成一体结构，从而在裸电芯应用于电池结构时，多个电池单元的非涂层部的端部可以作为共同端直接自电池外壳的内腔，穿过电池外壳，并伸出至电池外壳的外部。这样，一方面电池外壳只需开设一个通孔，就可以使得多个非涂层部的端部穿过电池外壳，电池外壳的结构强度较佳，另一方面，相较于多个电池单元的非涂层部的端部通过超声波焊接的方案，多个电池单元的非涂层部的端部之间是点连接。这样，多个电池单元的非涂层部的端部之间具有较大的缝隙，电池内部的电解液容易经该缝隙流出。而本实施方式的多个电池单元的非涂层部的端部形成一体结构，多个电池单元的非涂层部的端部之间是面连接，多个电池单元的非涂层部的端部之间无缝隙，电池内部的电解液不容易发生泄漏。再一方面，相较于多个电池单元的非涂层部的端部通过超声波焊接，并通过转接焊金属极耳的方案。这样，转接焊金属极耳不但会导致电芯结构复杂化，而且转接焊需要占用极片的空间，影响能量密度的方案。而本实施方式的多个电池单元的非涂层部的端部形成一体结构不会导致电芯结构复杂化，也不会占用电池的空间。

55、可以理解的是，第十一方面和第十二方面的裸电芯也可以应用于电池结构和电子设备结构中。