一种电池极片及采用该电池极片的二次电池的制作方法

文档序号:9812849阅读:395来源:国知局
一种电池极片及采用该电池极片的二次电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请设及储能元件领域,具体讲,设及一种电池极片及采用该电池极片的二次 电池。
【背景技术】
[0002] 裡离子电池因能量密度高、平均开路电压高和循环寿命长等优点已广泛应用于移 动、便携式电器中。商品化的裡离子电池的极片包含集流体、极耳和活性物质层,其中活性 物质层为连续均匀的涂层。阴极极片、阳极极片与隔离膜一起组成电忍,电忍的厚度由阴极 极片和阳极极片的厚度、隔离膜的厚度、极耳的厚度共同累加组成。在电忍的不同部位,厚 度并不相同,其中在焊接极耳处的厚度最大。商品化的裡离子电池一般均W电池的最大厚 度定义该型号电池的厚度。
[0003] 随着电子产品向小型化、多功能化发展,其对裡离子电池的能量密度要求也越来 越高,运就要求电池在同样的空间内要贡献出更多的容量。而传统的裡离子电池的厚度由 于极耳厚度的累加,使得焊接极耳区域的厚度为电池的最大厚度,而未焊接极耳的区域厚 度则相对较小,运部分空间不能被充分利用,导致在一定型号尺寸内,电池的容量难W进一 步提高。极耳的厚度对电池厚度的累加已经成为制约传统裡离子电池能量密度进一步提升 的瓶颈之一。
[0004] 常规裡离子电池电忍存在极耳W及绝缘胶对电忍厚度的叠加问题,使得极耳区成 为电池的最大厚度区,极耳区W外的电忍尺寸空间白白浪费,导致能量密度损失;虽然有采 用设计极耳容纳槽位区的方式来改善极耳厚度叠加带来的能力密度损失问题,但极耳容纳 槽位区并无能量发挥,且极片上粘贴的绝缘胶带来的厚度叠加问题并未解决,影响能量密 度的充分提升。
[0005] 现有技术主要是通过在极片上开设凹槽,将极耳焊接在凹槽内,从而达到提升能 量密度的目的。专利文献CN203733894U公开了一种裡离子电池,其中阴极膜片上设置有第 一凹槽,阳极膜片上设置有第二凹槽,阴极极耳焊接于第一凹槽内,阳极极耳焊接于第二凹 槽内,阴极极耳的上下两个表面上覆盖有第一绝缘胶层,第二凹槽对应的阴极膜片的表面 贴有第二绝缘胶层。由于第一凹槽和第二凹槽挖除了活性物质层,此区域并无能量发挥,绝 缘胶层也占据了电池内部分空间,影响了能量密度的充分提升。
[0006] 针对现有技术的缺陷,特提出本申请。

【发明内容】

[0007] 本申请提供一种电池极片,能够提高电池的容量密度。
[000引本申请还提供一种采用本申请的电池极片制备的二次电池。
[0009] 本申请还提供该电池极片的制备方法。
[0010] 为了完成本申请的目的,采用的技术方案为:一种电池极片,包括极耳、集流体和 附着在集流体至少一个表面的膜片,所述膜片上设置有凹槽,所述极耳镶嵌于所述凹槽内 并与所述集流体电连接,所述极耳包括镶嵌于所述凹槽内的内嵌部和外露于所述凹槽的外 露部,所述内嵌部的上表面覆盖有活性物质覆盖层。
[0011] 优选的,所述内嵌部的厚度与所述活性物质覆盖层的厚度之和不大于所述膜片的 厚度。
[0012] 优选的,所述内嵌部的厚度与所述活性物质覆盖层的厚度之和等于所述膜片的厚 度。
[0013] 优选的,所述凹槽的深度等于膜片的厚度。
[0014] 优选的,所述膜片和所述活性物质覆盖层为相同材质或不同材质。
[0015] 优选的,所述电池极片为阴极极片3,包括阴极极耳4、阴极集流体31和附着在阴极 集流体至少一个表面的阴极膜片32,所述阴极膜片32上设置有第一凹槽G31,所述阴极极耳 4镶嵌于所述第一凹槽G31并与所述阴极集流体电31连接,所述阴极极耳4包括镶嵌于所述 第一凹槽G31内的第一内嵌部和外露于所述第一凹槽G31的第一外露部,所述第一内嵌部的 上表面覆盖有阴极活性物质覆盖层33。
[0016] 优选的,所述电池极片为阳极极片1,包括阳极极耳2、阳极集流体11和附着在阳极 集流体至少一个表面的阳极膜片12,所述阳极膜片12上设置有第二凹槽Gll,所述阳极极耳 2镶嵌于所述第二凹槽Gll内并与所述阳极集流体11电连接,所述阳极极耳2包括镶嵌于所 述第二凹槽Gll内的第二内嵌部和外露于所述第二凹槽Gll的第二外露部,所述第二内嵌部 的上表面覆盖有阳极活性物质覆盖层13。
[0017] 本申请还设及一种二次电池,包括阴极极片3和阳极极片1,所述阴极极片3为本申 请的电池极片和/或所述阳极极片1为本申请的电池极片。
[0018] 本申请还设及该电池极片的制备方法,包括W下步骤:将所述内嵌部焊接在所述 集流体上,然后在所述集流体的表面涂覆活性物质,所述活性物质附着于所述集流体与所 述内嵌部的上表面分别形成所述膜片和所述活性物质覆盖层。
[0019] 本申请还设及该电池极片的另一制备方法,包括W下步骤:在所述集流体上涂覆 活性物质形成所述膜片,在所述膜片上设置凹槽,将所述内嵌部焊接于所述凹槽内,然后将 活性物质填充于所述凹槽并覆盖所述内嵌部上表面W形成所述活性物质覆盖层。
[0020] 本申请提供的技术方案可W达到W下有益效果:
[0021] 首先,本申请采用嵌入式极耳,并将极耳内嵌部的表面再覆盖一层活性物质覆盖 层,不需要使用绝缘胶纸,不仅可减少极耳的厚度对电忍厚度的叠加;还可进一步减少绝缘 胶对极耳厚度的叠加,提升容量密度。
[0022] 其次,本申请最大限度的利用了电池内部的空间,提高了活性物质的涂覆量,进一 步提升了容量密度。
[0023] 针对阴极极片,现有技术在阴极极片上设置凹槽,此区域并无能量发挥,同时绝缘 胶层也占据了电池内部分空间,影响了能量密度的充分提升,本申请中是在阴极极耳上表 面补上阴极活性物质,例如钻酸裡等,从而提高阴极极片的能量密度。
[0024] 针对阳极极片,现有技术在阳极极片上设置凹槽造成阳极活性物质减少,使阳极 片的凹槽处不能接受来自对应阴极的裡离子,不仅影响了能量密度的充分提升,同时还会 造成电池产生析裡从而给电池带来安全隐患。本申请中在阳极极耳上表面补上阳极活性物 质,阳极活性物质可W为石墨,不仅提高了能量密度,还可W解决析裡的问题。
【附图说明】
[0025] 图1为本申请实施例所提供的电池电忍截面示意图;
[0026] 图2为本申请实施例的阴极极片横截面示意图;
[0027] 图3为图2中极耳区局部A放大视图;
[0028] 图4为本申请实施例的阳极极片横截面示意图,
[0029] 图5为图4中极耳区局部B放大视图;
[0030] 图6为对比例1的电池电忍截面示意图;
[0031 ]图7为对比例1的阴极极片横截面示意图;
[0032] 图8为对比例1的阳极极片横截面示意图;
[0033] 图9为对比例2的电池电忍截面示图;
[0034] 图10为对比例2的阴极极片横截面示意图;
[0035] 图11为图10中区域C的极耳区局部放大视图;
[0036] 图12为对比例2的阳极极片横截面示意图;
[0037] 图13为图12中区域D的极耳区局部放大视图。
[003引 其中;
[0039] 1-阳极极片;
[0040] 11-阳极集流体;
[0041] 12-阳极膜片;
[0042] 13-阳极活性物质覆盖层;
[0043] Gll-第二凹槽;
[0044] Rll-第二凹槽配对凹部;
[0045] 2-阳极极耳;
[0046] 3-阴极极片;
[0047] 31-阴极集流体;
[004引32-阴极膜片;
[0049] 33-阴极活性物质覆盖层;G31-第一凹槽;
[(K)加]R31-第一凹槽配对凹部;
[0051] G32-阴极极片对位凹槽;
[0052] R32-阴极极片对位凹部;
[0053] 4-阴极极耳;
[0化4] 5-隔离膜;
[0055] TO-对比例1中阳极极耳绝缘胶带;
[0056] T1/T2-对比例1中阴极极耳绝缘胶带;
[0057] T27T3'-对比例2中G31和R31绝缘胶带;
[0化引 T17T4'-对比例2中G32和R32绝缘胶带。
[00
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