一种电极片、一种电极片制备方法、一种涂布装置与流程

本申请涉及电池制备，具体涉及一种电极片制备方法、一种电极片、一种涂布装置。

背景技术：

1、湿法电极的制备过程通常为，先将导电材料、活性物质、粘结剂等与溶剂混合形成液态的电极材料，然后将电极材料涂布在集流体上，而后进行烘烤，将溶剂挥发掉，形成干燥的导电涂层。然，溶剂的挥发会导致导电涂层具有孔隙，会影响导电材料与活性物质之间的电传导，增加导电涂层在厚度方向上的电阻阻抗，导致导电涂层的厚度受限、垂直导电性能受限，也限制所组成的电池的能量密度。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请致力于提供一种电极片，以解决现有技术中电极片上导电涂层受孔隙影响厚度受限、垂直导电性有待提高的问题。

2、本申请一方面提供了一种电极片，包括:

3、集流体；

4、导电涂层，设置有至少一层，包括涂布在集流体上不同区域的电极材料和导电剂，以形成分布在所述电极材料中的多个导电剂区块，且任意相邻两层涂层中的所述导电剂区块在所述导电涂层的厚度方向上具有相接点，以导通各层的所述导电剂区块。

5、在一种可能的实施方式中，所述导电剂区块呈条状而形成导电剂条；多个所述导电剂区块沿所述集流体的长度和/或宽度方向排列。

6、在一种可能的实施方式中，在厚度方向上所述导电涂层具有至少两层，任意相邻两层中的所述导电剂区块对应设置而形成多组导电对应区，且同一组中的各所述导电剂区块在厚度方向上的投影至少局部重叠。

7、在一种可能的实施方式中，所述导电剂区块包括导电剂，所述导电剂包括电子导电剂，或，所述导电剂包括电子导电剂和离子导电剂；其中，

8、所述电子导电剂包括碳纳米管、石墨烯、导电炭黑中的一种或任意组合，所述离子导电剂包括氧化物导电剂、硫化物导电剂、氯化物导电剂以及聚合物导电剂中的一种或任意组合。

9、在一种可能的实施方式中，在宽度方向上，所述集流体包括用于设置所述导电涂层的导电区域和位于所述导电区域两侧的极耳留置区，所述极耳留置区包括极耳区和非极耳区，

10、所述非极耳区的至少部分区域上涂覆有与所述导电涂层相接的绝缘材料，且沿逐渐远离所述导电区域的方向，所述绝缘材料的厚度逐渐降低。

11、本申请另一方面还提供了一种电极片制备方法，能够用于制备如上任一项所述的电极片，制备方法包括以下步骤：

12、在集流体上涂布电极材料和导电剂而形成至少一层的导电涂层，且使同一层所述导电涂层中所述导电剂和所述电极材料分布在所述集流体的不同区域，以形成多个分布在所述导电涂层中的导电剂区块。

13、在一种可能的实施方式中，涂布操作包括以下步骤：

14、沿所述集流体的长度方向涂布，且按沿所述集流体宽度方向交替设置的所述电极材料的涂布区域和所述导电剂的涂布区域，同时将所述电极材料和所述导电剂涂布到集流体上。

15、在一种可能的实施方式中，涂布操作包括以下步骤：

16、在所述集流体的长度方向上，分段涂布所述电极材料和所述导电剂，每相邻两段所述电极材料之间沿所述集流体宽度方向涂布一条所述导电剂。

17、在一种可能的实施方式中，还包括以下步骤：

18、在所述集流体宽度方向上，设置用于涂布所述导电涂层的导电区和位于所述导电区两侧的极耳留置区，将所述极耳留置区分为极耳区和非极耳区；

19、在所述非极耳区涂布绝缘材料，并使所述绝缘材料与所述导电涂层相接，且沿逐渐远离所述导电涂层的方向，逐渐降低所涂布的所述绝缘材料的厚度。

20、在一种可能的实施方式中，涂布操作包括以下步骤：

21、沿所述集流体的长度方向涂布，且按所述集流体宽度方向上交替设置的所述电极材料的涂布区域和所述导电剂的涂布区域，以及所述极耳留置区，同时将所述电极材料、所述导电剂和所述绝缘材料涂布到集流体上。

22、本申请还提供了一种涂布装置，适用于如上所述的电极片制备方法，包括涂布模头和进料系统，所述涂布模头上设置有多组相互隔离的料腔组，每个所述料腔组包括至少一个料腔，每个所述料腔均开设有进料口和喷嘴，所述进料系统包括与所述料腔组一对一设置的进料泵和进料管道。

23、在一种可能的实施方式中，所述涂布模头包括相扣合设置并围合成所述料腔的上模头和下模头；所述上模头和所述下模头二者之一上开设所述进料口，另一者上设置有与所述进料口的下孔口相对的存料槽。

24、根据本申请提供的电极片，其导电剂和电极材料占用集流体的不同区域，使得导电涂层中夹着多个导电剂区块，也可以说导电剂区块夹杂在电极材料中并分布在集流体的不同区域。且导电剂区块在厚度方向上可与电极材料或者说导电涂层的厚度一致，设有多层导电涂层时，各层的导电剂区域能够相接而整体导通。如此，相当于在导电涂层中设置多条专用的高效导电通路，各个导电剂区块可以有效地为电极材料导电，可以有效地提高导电涂层在厚度方向上的垂直导电率，提高电极片的导电性能，也使得导电涂层的厚度可以增加，如能够达到毫米级别，从而有效提高整个电极片的导电性能和所组成电池的能量密度，提高电池的储电放电性能。

技术特征：

1.一种电极片，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述导电剂区块呈条状而形成导电剂条；多个所述导电剂区块沿所述集流体的长度和/或宽度方向排列。

3.如权利要求1所述的电极片，其特征在于，在厚度方向上所述导电涂层具有至少两层，任意相邻两层中的所述导电剂区块对应设置而形成多组导电对应区，且同一组中的各所述导电剂区块在厚度方向上的投影至少局部重叠。

4.如权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述导电剂区块包括导电剂，所述导电剂包括电子导电剂，或，所述导电剂包括电子导电剂和离子导电剂；其中，

5.如权利要求1所述的电极片，其特征在于，在宽度方向上，所述集流体包括用于设置所述导电涂层的导电区域和位于所述导电区域两侧的极耳留置区，所述极耳留置区包括极耳区和非极耳区，

6.一种电极片制备方法，其特征在于，能够用于制备权利要求1-5任一项所述的电极片，制备方法包括以下步骤:

7.如权利要求6所述的电极片制备方法，其特征在于，涂布操作包括以下步骤：

8.如权利要求6或7所述的电极片制备方法，其特征在于，涂布操作包括以下步骤：

9.如权利要求6所述的电极片制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：

10.如权利要求9所述的电极片制备方法，其特征在于，涂布操作包括以下步骤：

11.一种涂布装置，其特征在于，能够用于制备权利要求1-5任一项所述的电极片，包括涂布模头和进料系统，所述涂布模头上设置有多组相互隔离的料腔组，每个所述料腔组包括至少一个料腔，每个所述料腔均开设有进料口和喷嘴，所述进料系统包括与所述料腔组一对一设置的进料泵和进料管道。

12.如权利要求11所述的涂布装置，其特征在于，所述涂布模头包括上模头和下模头，所述上模头和所述下模头二者之一上开设所述进料口，另一者上设置有与所述进料口的出料口相对的存料槽。

技术总结
本申请涉及电池制备技术领域，提供了一种电极片、一种电极片制备方法、一种涂布装置。电极片包括:集流体；导电涂层，设有至少一层，包括涂布在集流体上不同区域的电极材料和导电剂，以形成分布在电极材料中多个导电剂区块，且任意相邻两层涂层中的导电剂区块在导电涂层的厚度方向上具有相接点，以导通各层的导电剂区块。该电极片上相当于在导电涂层中设置了多条专用的高效导电通路，各导电剂区块有效地为电极材料导电，有效地提高了导电涂层在厚度方向上的垂直导电率，提高电极片的导电性能，也使得导电涂层的厚度可以增加，如能够达到毫米级别，有效提高整个电极片的导电性能和所组成电池的能量密度，提高电池的储电放电性能。

技术研发人员：任国锋,杨曾增,李栋
受保护的技术使用者：三一技术装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15