极片及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种极片及其制造方法，包括集流体层和浆料层，所述浆料层涂覆于所述集流体层，所述集流体层上分布贯穿的小孔，其特征在于，所述小孔设置成平行于集流体层的边的列和垂直于集流体层的边的行，所述分布在三个相邻的不同行且三个相邻的不同列的四个小孔中心相连形成等边四边形；使用本发明专利技术提供的技术方案之后，增加了集流体层上浆料的均匀度，活性材料也可以通过小孔自动均衡，提高一致性，避免局部过度充放电，从而提高了安全性能；同时增加了电池的倍率性能、循环寿命和能量转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种锂离子电池用的。
技术介绍
锂离子电池是一种能量密度大，平均输出电压高，输出功率大，自放电小，无记忆效应，工作温度范围宽(为-20°C?60°C )，循环性能优越，可快速充放电，充放电效率高，使用寿命长，对环境无污染的绿色电池。它是依靠锂离子在正、负极之间的往返嵌入、脱嵌完成电池充电和放电工作的。为了进一步提高锂离子电池的能量密度，通过在保证强度的前提下采用更薄的集流体和隔膜、增大涂覆层厚度、提高活性物质在极片中的含量、提高极片压实密度、采用更有效的添加剂来提高活性物质的有效利用率。但是，由于目前对电池性能提出的更高要求，仍然需要进一步提高二次锂离子电池的容量和/或倍率放电性能，且从生产工艺上讲，想要保持极片的两面活性物涂层制作一致性较难，通常在极片诸多部位存在两面活性物涂层厚薄不均的现象，使得正负极片的局部存在相对比能量不一致，其结果是局部相对极片充放电循环性出现差异，电池深度循环造成极片局部首先“坍塌”，进而整个电池相继损毁。因此，改善极片的性能尤其重要。申请号为CN201080027918.5的名为具有贯通孔的铝箔的专利，它由Fe:5 — 80重量ppm, S1:5一100重量ppm, Cu: 10一100重量ppm以及余量:A1及不可避免的杂质形成，(1)箔厚度为501 m以下；(2)具有多个从箔表面到背面的贯通孔；(3)该具有贯通孔的铝箔的垂直贯通孔占有率c(%)与上述箔厚度t(ym)的比率「c/t]为1.4以上。该专利技术方便了锂离子移动，一定程度上缓解了极片一致性的问题，但是并不能完全解决此难题。【
技术实现思路
】本专利技术的目的之一是提供一种极片，包括集流体层和浆料层，所述浆料层涂覆于所述集流体层，所述集流体层上分布贯穿的小孔，其特征在于，所述小孔设置成平行于集流体层的边的列和垂直于集流体层的边的行，所述分布在三个相邻的不同行和三个相邻的不同列的四个小孔中心相连形成等边四边形，所述小孔使得直径选自0.05_至0.3_的浆料颗粒通过。小孔使得直径选自0.05mm至0.3mm的衆料颗粒通过,保证衆料层中的活性物质能够通过穿透小孔，有利于浆料在集流体层上的均匀分布，弥补由于工艺造成的缺陷，小孔最大使得直径选自0.3mm的浆料颗粒通过，避免过大的孔径降低集流体层的强度，分布在三个相邻的不同行且三个相邻的不同列的四个小孔中心相连形成等边四边形出于浆料分布和受力的考量，使得集流体层不会由于小孔的存在而过多降低强度。作为优选，所述集流体层上的所有小孔大小一致。集流体层上的所有小孔大小一致，有利于电极浆料的渗透和均匀分布；使得集流体层在受到拉扯时，分散拉伸力，提高集流体层的强度，尤其是所能承受的最大拉伸应力；便于加工和组装。作为优选，所述小孔使得直径为0.1mm的浆料颗粒通过。锂离子电极衆料粘度普遍分布在1000?7000mPa *s之间，该类型衆料在集流体上不会通过小孔渗透到集流体另一面，并且能够能够保证浆料在集流体单面均匀分布，不影响第二面的涂布；同时，集流体上分布得直径为0.1mm的浆料颗粒通过的小孔，几乎不会影响集流体的强度。这样就做到了在保证集流体强度的情况下，有利于锂离子自由通行，降低直流内阻，提高电池性能。作为优选，所述分布在三个相邻的不同行且三个相邻的不同列的四个小孔中心相连形成等边四边形的边长选自0.3mm至1mm。将分布在三个相邻的不同行且三个相邻的不同列的四个小孔中心相连形成等边四边形的边长选自0.3_至1_，该特征限定了集流体层在单位面积内设置的小孔的数量，最大限度提高集流体层的强度，避免其在组装和使用过程中发生破裂，从而影响整个电池组的使用性能。作为优选，所述分布在三个相邻的不同行且三个相邻的不同列的四个小孔中心相连形成等边四边形的边长选自0.5mm至0.6mm。将分布在三个相邻的不同行且三个相邻的不同列的四个小孔中心相连形成等边四边形的边长选自0.5mm至0.6mm,对集流体层强度的影响可以忽略不计，远远满足涂布时需要的集流体层的强度。在集流体层上分布此密度的小孔，仍然能够保证涂布时对集流体层抗拉强度的要求，并且能够增强浆料的附着力强，同时，有利于浆料在集流体层上能够均匀分布，保证涂层均匀。作为优选，所述第η列的小孔数量比第η+1列的小孔数量多一个，第η+1列的小孔数量比第η+2列的小孔数量少一个，所述第m行的小孔数量比第m+1行的小孔数量多一个，第m+1行的小孔数量比第m+2行的小孔数量少一个，η兰1，m兰1。极片上第η列的小孔数量比第η+1列的小孔数量多一个，第η+1列的小孔数量比第η+2列的小孔数量少一个，形成一列与另一列交叉排列的情形;第m行的小孔数量比第m+1行的小孔数量多一个，第m+1行的小孔数量比第m+2行的小孔数量少一个，形成一行与另一行交叉排列的情形，有利于保持单位面积内小孔的数量和极片的强度。本专利技术还公开了一种制造上述极片的方法:步骤一、使用带尖锐突起的加压辊将集流体层单面穿刺；步骤二、将集流体层翻面后使用带尖锐突起的加压辊错位第二次穿刺，避免对已经形成的小孔重复穿刺；步骤三、通过平滑的加压辊将集流层体两面滚压，压平刺穿小孔形成的毛刺；步骤四、在集流体层的两面分别均匀地涂覆上电极浆料。将集流体层双面穿刺可以保证产生的毛刺在两面均分分布，不会像单面穿刺那样，只有一面产生毛刺，在对穿孔之后的集流体层进行压平之后，穿刺产生的毛刺压折在集流体层上，避免毛刺戳穿隔膜，也能保证集流体层的厚度均匀，集流体层经过上述工艺后也不存在正反面的问题，降低组装的难度。本专利技术还公开了一种锂离子电池，其使用了本专利技术如上所述的极片。使用本专利技术提供的技术方案之后，有利于锂离子穿梭，降低直流内阻；浆料在集流体层附着力增强，浆料还可以通过小孔渗透，增加了集流体层上浆料的均匀度，活性材料也可以通过小孔自动均衡，提高一致性，避免局部过度充放电，从而提高了安全性能；同时小孔中也能保存一定量的浆料，使得集流体层上单位面积的活性物质更多，增加了电池的能量密度；经过加工之后的集流体层外表面凹凸不平，增加了活性材料的粘结能力，使得电池单元的内阻下降，增加循环寿命和能量转换效率。【附图说明】图1是本专利技术公开的一种实施方式的集流体层的结构示意图；图2是本专利技术公开的另一种实施方式的集流体层的结构示意图；图3是本专利技术公开的另一种实施方式的集流体层的结构示意图；图4是本专利技术公开的另一种实施方式的集流体层的结构示意图。实施方式实施例1如图1所示，本实施例提供一种极片，包括集流体层和浆料层，浆料层涂覆于所述集流体层，集流体层上分布贯穿的小孔，小孔设置成平行于集流体层的边的列和垂直于集流体层的边的行，分布在三个相邻的不同行且三个相邻的不同列的四个小孔中心相连形成等边四边形，小孔能够使得直径为0.1mm的浆料颗粒通过，分布在三个相邻的不同行且三个相邻的不同列的四个小孔中心相连形成等边四边形的边长为0.5_，分布在两个相邻的不同行的四个相邻的不同小孔的中心相连组成的四边形为宽大于长的长方形，而且每列的小孔数量相同，每行的小孔数量也相同。实施例2如图1所示，本实施例提供一种极片，包括集流体层和浆料层，浆料层涂覆于所述集流体层，集流体层上分布贯穿的小孔，小孔设置成平行于集流体层的边的列和垂直于集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极片，包括集流体层和浆料层，所述浆料层涂覆于所述集流体层，所述集流体层上分布贯穿的小孔，其特征在于，所述小孔设置成平行于集流体层的边的列和垂直于集流体层的边的行，所述分布在三个相邻的不同行且三个相邻的不同列的四个小孔中心相连形成等边四边形，所述小孔使得直径选自0.05mm至0.3mm的浆料颗粒通过。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓国友，
申请(专利权)人：微宏动力系统湖州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33