一种二次电池极片，其制备方法，及卷绕式电芯技术

本申请涉及一种二次电池极片，包括集流体、活性物质层和多个极耳，多个极耳沿集流体的宽度方向从集流体突出，集流体包括双面涂覆区、第一单面涂覆区和第二单面涂覆区，第一单面涂覆区和第二单面涂覆区位于集流体相对的两个表面上，且第一单面涂覆区和第二单面涂覆区均与双面涂覆区邻接，在保证群裕度不变的前提条件下，可节省电池内部空间提升容量；在保证设计容量不变的前提条件下，可以降低群裕度。活性物质层设置于双面涂覆区的相对的两个表面，以及第一单面涂覆区和第二单面涂覆区，多个极耳仅位于双面涂覆区，解决了极片卷绕时第一单面涂覆区和第二单面涂覆区的极耳翻折严重的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种二次电池极片，其制备方法，及卷绕式电芯
本申请涉及二次电池
，具体讲，涉及一种二次电池极片，其制备方法，及使用该极片的卷绕式电芯。背景枝术众所周知，锂离子电池在动力汽车领域有着广阔的应用前景，三元材料(Vs.LFP和LMO等)也因其具有较高的能量密度而备受青睐。但是，随着消费群体对新能源汽车更高更优的追求，目前普通能量密度的电芯已经不能满足市场需求，需要开发具有更高能量密度和更长续航里程的锂离子电芯。传统的方法是从材料体系出发，如：发展高镍正极材料、硅负极材料、采用包覆的方法、研发高压密等等。但是，这些方法开发周期较长，短期内不能输出可靠稳定的数据与方案。所以，基于客户需求和时间的局限性及化学体系、机械、制造等方面的平衡，通过改进极片涂布方式，可以在容量不变的前提下降低群裕度，或者在群裕度不变的条件下节省电池内部空间，进一步提高容量和能量密度，推动高能量密度电芯的应用和电动汽车的发展。鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
本申请的首要专利技术目的在于提出一种二次电池极片。本申请的第二专利技术目的在于提出该二次电池极片的制备方法。本申请的第三专利技术目的在于提出使用该二次电池极片的卷绕式电芯。为了完成本申请的目的，采用的技术方案为：本申请涉及一种二次电池极片，包括集流体、活性物质层和多个极耳，多个所述极耳沿所述集流体的宽度方向从所述集流体突出；所述集流体包括双面涂覆区、第一单面涂覆区和第二单面涂覆区，所述第一单面涂覆区和所述第二单面涂覆区位于所述集流体相对的两个表面上，且所述第一单面涂覆区和所述第二单面涂覆区均与所述双面涂覆区邻接，所述活性物质层设置于所述双面涂覆区的相对的两个表面，以及所述第一单面涂覆区和所述第二单面涂覆区，多个所述极耳仅位于所述双面涂覆区。优选地，沿所述集流体的长度方向，在所述集流体的至少一端设有空箔区。优选地，沿所述集流体的宽度方向，在所述第一单面涂覆区和所述第二单面涂覆区设有多个延伸部。优选地，多个所述延伸部的高度为0.5～1mm。本申请还涉及一种二次电池极片的制备方法，至少包括以下步骤：(1)在集流体的一面上间歇涂布含有活性物质的浆料，并将沿所述集流体的宽度方向上的至少一侧作为用于加工极耳的预留区；活性物质涂覆区的起点分别为a1～n，终点分别为b1～n，涂覆区之间的距离为N1～n，n≥1且n为整数；(2)在所述集流体的另一面上间歇涂布含有活性物质的浆料，活性物质涂覆区的起点为c1～n，终点分别为d1～n；沿所述集流体的长度方向，在用于形成一个二次电池极片的长度范围内，an与dn之间的距离为L1并形成第一单面涂覆区，cn与bn之间的距离为L2并形成第二单面涂覆区；L1、L2均小于an与bn之间的距离且均小于Nn，bn和dn之间的距离为L3并形成双面涂覆区；所述第一单面涂覆区和所述第二单面涂覆区分别位于所述双面涂覆区的两侧；(3)在用于加工极耳的预留区内进行多极耳加工，并切除所述第一单面涂覆区和所述第二单面涂覆区的极耳；(4)沿集流体宽度方向上，在间歇涂布形成的空箔区进行切割，形成二次电池极片。优选地，在切除所述第一单面涂覆区和所述第二单面涂覆区的极耳之前，从所述第一单面涂覆区和所述第二单面涂覆区极耳的根部位置起始设定切割轨迹，然后沿所述切割轨迹切除所述第一单面涂覆区和所述第二单面涂覆区的极耳。优选地，所述切割轨迹的高度为0.5～1mm。本申请还涉及一种卷绕式电芯，所述卷绕式电芯为由隔膜、第一极片和第二极片卷绕而成的扁平状电芯，所述第一极片和/或第二极片为前述的二次电池极片。优选地，所述二次电池极片以所述第一单面涂覆区为起卷位置进行卷绕，卷绕结束时以所述第二单面涂覆区收尾；在所述扁平状电芯的厚度方向上，所述第二单面涂覆区的末端与所述第二单面涂覆区的起始端重合。优选地，所述卷绕式电芯用于动力汽车电池。本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：本申请提供了一种二次电池极片，其包括互相不重叠的第一单面涂覆区和第二单面涂覆区。在保证群裕度不变的前提条件下，可节省电池内部空间，通过在节省的空间增加裸电芯的层数，可以提升容量。在保证设计容量不变的前提条件下，可以降低裸电芯的厚度，从而降低群裕度。同时仅在双面涂覆区设置极耳，解决了极片卷绕时第一单面涂覆区和第二单面涂覆区的极耳翻折严重的问题。本申请还提供了该二次电池极片的制备方法，其通过对集流体的两个表面分别进行间歇涂布实现，故称之为双间歇涂布。该方法可以提高涂布的效率。本申请还提供了使用所述二次电池极片的电芯，该电芯适用于大功率的动力汽车电池。在优选的方案中，该电芯以第一单面涂覆区和第二单面涂覆区起卷和收尾，且未涂布区节省的空间可以降低群裕度或者增加极片层数以增加容量。当选用电芯壳体材质为铝壳时，有利于在穿钉测试中避免爆炸起火，提高电芯整体的安全性。附图说明图1为本申请的二次电池极片剖面的结构示意图；图2为本申请的集流体在加工前的结构示意图；图3为本申请的集流体涂覆过程示意图；图4为本申请的二次电池极片极耳切割后的示意图；图5为本申请的卷绕式电芯的示意图；图6为图5的A-A线剖视图；图7为图6虚线框内部分的放大图。其中：1-极片；10-集流体；101-A面；1011-第一单面涂覆区；102-B面；1021-第二单面涂覆区；1031-双面涂覆区；1041-第二单面涂覆区的起始端；103-空箔区；104-预留区；11-活性物质层；12-极耳；121-延伸部；2-电芯；21-铜箔；211-负极极耳；22-铝箔；23-隔膜；24-负极活性物质层；25-正极活性物质层。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。本申请涉及一种二次电池极片1，如图1和图3所示，包括集流体10、活性物质层11和多个极耳12，多个极耳12沿集流体10的宽度方向从集流体10突出。该二次电池极片1的剖面图如图1所示，集流体10包括双面涂覆区1031、第一单面涂覆区1011和第二单面涂覆区1021。其中，第一单面涂覆区1011和第二单面涂覆区1021位于集流体10相对的两个表面上，且第一单面涂覆区1011和第二单面涂覆区1021均与双面涂覆区1031邻接。可以将集流体10相对的两个表面定义为A面101和B面102，第一单面涂覆区1011位于A面101，第二单面涂覆区1021位于B面102。此时第一单面涂覆区1011和第二单面涂覆区1021分别位于双面涂覆区1031的两侧，第一单面涂覆区1011和第二单面涂覆区1021相互错开无重叠，因此将这种涂布方式称为双错位间歇涂布。这种涂布方式能够在群裕度不变的条件下可节省电池内部空间，利用节省的空间增加裸电芯的层数，以此提升容量；或者在电池设计容量不变的前提下，降低裸电芯的厚度，降低整个电芯的群裕度。活性物质层11设置于双面涂覆区1031的相对的两个表面，以及第一单面涂覆区1011和第二单面涂覆区1021。将该极片1与隔膜和其它极片叠加后，在卷绕成电芯的过程中，如果在第一单面涂覆区1011和第二单面涂覆区1021设有极耳12，由于在第一单面涂覆区1011和第二单面涂覆区1021仅有一面涂布活性物质层11，集流体10两面的重量分布不均匀，极耳12容易朝向未涂布活性物质层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池极片，包括集流体、活性物质层和多个极耳，多个所述极耳沿所述集流体的宽度方向从所述集流体突出，其特征在于，所述集流体包括双面涂覆区、第一单面涂覆区和第二单面涂覆区，所述第一单面涂覆区和所述第二单面涂覆区位于所述集流体相对的两个表面上，且所述第一单面涂覆区和所述第二单面涂覆区均与所述双面涂覆区邻接，所述活性物质层设置于所述双面涂覆区的相对的两个表面，以及所述第一单面涂覆区和所述第二单面涂覆区，多个所述极耳仅位于所述双面涂覆区。

【技术特征摘要】
1.一种二次电池极片，包括集流体、活性物质层和多个极耳，多个所述极耳沿所述集流体的宽度方向从所述集流体突出，其特征在于，所述集流体包括双面涂覆区、第一单面涂覆区和第二单面涂覆区，所述第一单面涂覆区和所述第二单面涂覆区位于所述集流体相对的两个表面上，且所述第一单面涂覆区和所述第二单面涂覆区均与所述双面涂覆区邻接，所述活性物质层设置于所述双面涂覆区的相对的两个表面，以及所述第一单面涂覆区和所述第二单面涂覆区，多个所述极耳仅位于所述双面涂覆区。2.根据权利要求1所述的二次电池极片，其特征在于，沿所述集流体的长度方向，在所述集流体的至少一端设有空箔区。3.根据权利要求1所述的二次电池极片，其特征在于，沿所述集流体的宽度方向，在所述第一单面涂覆区和所述第二单面涂覆区设有多个延伸部。4.根据权利要求3所述的二次电池极片，其特征在于，多个所述延伸部的高度为0.5～1mm。5.一种二次电池极片的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：(1)在集流体的一面上间歇涂布含有活性物质的浆料，并将沿所述集流体的宽度方向上的至少一侧作为用于加工极耳的预留区；活性物质涂覆区的起点分别为a1～n，终点分别为b1～n，涂覆区之间的距离为N1～n，n≥1且n为整数；(2)在所述集流体的另一面上间歇涂布含有活性物质的浆料，活性物质涂覆区的起点为c1～n，终点分别为d1～n；沿所述集流体的长度方向，在用于形成一个二次电池极片的长度范围内，an与dn之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李英，迟庆魁，朱凌波，姜玲燕，黄晓杰，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35