一种负极极片及锂离子电池制造技术

一种负极极片，包括集流体和分布在所述集流体上的活性物质层。所述集流体呈矩形且包括两个相背的涂覆面，所述集流体包括两个平行相对的宽边及连接两个宽边的两个长边。所述活性物质层开设有与所述宽边平行排列的多个缺口，多个缺口将所述活性物质层分隔成多个活性物质层单体。所述活性物质层自所述集流体的一个宽边涂覆至另一个宽边，且两个宽边的边缘留有空白。一种锂离子电池，包括所述负极极片。本发明专利技术提供的负极极片及锂离子电池，在负极极片嵌锂离子过程中，能大大减短锂离子的迁移路程，提高倍率充放电性能；同时，能降低负极极片的体积膨胀。

A negative electrode and lithium ion battery

A negative polar plate consisting of a fluid gathering and an active material layer distributed on the collected fluid. The collector is a rectangle and includes two phase back coating, the collector comprises two parallel broadside and connecting two long side two broad. The active material layer is provided with a plurality of notches arranged parallel to the wide side edges, and a plurality of gaps divide the active material layer into multiple active material layer monomers. The active material layer is coated from one wide edge of the collection fluid to another wide edge, and the edges of the two broad edges are left blank. A lithium ion battery, including the anode electrode. The present invention provides a negative electrode and lithium ion battery, cathode pole piece of lithium ions in the process, can greatly shorten the migration of lithium ions, improve the rate charge and discharge performance; at the same time, can reduce the negative plate volume expansion.

【技术实现步骤摘要】
一种负极极片及锂离子电池
本专利技术涉及动力电池
，尤其涉及一种负极极片及锂离子电池。
技术介绍
随着新能源的快速发展和人们对清洁高效可再生资源的需求，世界各国政府都将新能源产业列为重点鼓励扶持对象，新能源汽车在近两年更是进入高速发展期，以电能代替燃油驱动必将为社会可持续发展和人类生态环境带来福利。动力电池在实际应用中显示出重要的作用，锂离子动力电池具有能量密度高、快速充放电、循环寿命长、安全性能好、对环境友好等优点已在新能源汽车领域有着广泛的应用。其中，锂离子动力电池的倍率充放电和循环性能一直是衡量电池优劣的重要标准。作为负极材料的石墨为片状结构，经配料、涂布后，片层基本与箔材平行，尤其是在极片对辊后，这种趋势更加明显，而锂离子不能直接穿过石墨片层，锂离子电池的迁移路径会大大增加，影响锂离子动力电池倍率充放电性能。鉴于此，实有必要提供一种新的负极极片及锂离子电池以克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种负极极片及锂离子电池，在负极极片嵌锂离子过程中，能大大减短锂离子的迁移路程，提高倍率充放电性能；同时，能降低负极极片的体积膨胀，保持极片的湿润，有利于长循环性能。为了实现上述目的，本专利技术提供一种负极极片，包括集流体和分布在所述集流体上的活性物质层；所述集流体呈矩形且包括两个相背的涂覆面；所述集流体包括两个平行相对的宽边及连接两个宽边的两个长边；所述活性物质层开设有与所述宽边平行排列的多个缺口；所述活性物质层开设有与所述宽边平行排列的多个缺口，多个缺口将所述活性物质层分隔成多个活性物质层单体；所述活性物质层自所述集流体的一个宽边涂覆至另一个宽边，且两个宽边的边缘留有空白。在一个优选实施方式中，多个缺口均匀设置于所述集流体的两个涂覆面上；每个缺口的形状相同且相邻两个缺口的间距相同，每个活性物质层单体的形状相同且相邻两个活性物质层单体的间距相同。在一个优选实施方式中，所述缺口的长度与所述活性物质层的长度相一致；所述缺口的宽度为0.1～5mm；所述活性物质层单体的宽度为1～10mm。在一个优选实施方式中，所述活性物质层涂覆在所述集流体的两个涂覆面上；所述活性物质层在所述集流体的一个涂覆面上的厚度为0.05～0.15mm；所述缺口的深度与所述活性物质层的厚度相一致。在一个优选实施方式中，所述活性物质层包括活性物质、分散剂、导电剂及粘接剂。在一个优选实施方式中，所述活性物质为人造石墨、天然石墨、硅合金及锡合金中的至少一种。在一个优选实施方式中，所述分散剂为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸、聚偏氟乙烯、偏氟乙烯－六氟丙烯聚合物、聚丙烯腈及聚磷酸钠中的至少一种。在一个优选实施方式中，所述导电剂纳米碳黑颗粒、纳米碳管及纳米碳短棒中的至少一种。在一个优选实施方式中，所述粘接剂为丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、偏氟乙烯－六氟丙烯聚合物、聚丙烯腈、羧甲基纤维素钠、丁二烯－丙烯腈聚合物、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯及聚丙烯酸乙酯中的至少一种。本专利技术还提供一种锂离子电池，包括负极极片；所述负极极片为前任一所述的负极极片。本专利技术提供的一种负极极片及锂离子电池，在负极极片嵌锂离子过程中，能大大减短锂离子的迁移路程，提高倍率充放电性能；同时，能降低负极极片的体积膨胀，保持极片的湿润，有利于长循环性能。【附图说明】图1为本专利技术提供的负极极片的俯视图。图2为图1所示的负极极片的侧视图。图3为制作图1所示的负极极片的涂布辊的截面图。图4为锂离子在现有的负极极片内的迁移路径。图5为锂离子在图1所示的负极极片内的迁移路径。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并不是为了限定本专利技术。请参阅图1及图2，本专利技术提供一种负极极片100，包括集流体10及分布在所述集流体10上的活性物质层20。所述集流体10呈矩形薄片状且包括两个相背的涂覆面11。在本实施方式中，所述集流体10为铜箔。所述集流体10包括两个平行相对的宽边12及连接两个宽边12的两个长边13。所述活性物质层20涂覆在所述集流体10的两个涂覆面上11。所述活性物质层20开设有与所述宽边12平行排列的多个缺口21。多个缺口21将所述活性物质层20分隔成多个活性物质层单体22。所述活性物质层20自所述集流体10的一个宽边12涂覆至另一个宽边12，且两个宽边12的边缘留有空白14。所述缺口21的长度与所述活性物质层20的长度相一致。所述缺口21的宽度为0.1～5mm。所述活性物质层单体22的宽度为1～10mm。本实施方式中，多个缺口21均匀设置于所述集流体10的两个涂覆面11上，每个缺口21的形状相同且相邻两个缺口21的间距相同，每个活性物质层单体22的形状相同且相邻两个活性物质层单体22的间距相同。所述缺口21的深度与所述活性物质层20的厚度相一致。具体地，所述活性物质层20在所述集流体10的一个涂覆面11上的厚度为0.05～0.15mm。所述活性物质层20包括活性物质、分散剂、导电剂及粘接剂。所述活性物质为人造石墨、天然石墨、硅合金及锡合金中的至少一种。所述分散剂为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸、聚偏氟乙烯、偏氟乙烯－六氟丙烯聚合物、聚丙烯腈及聚磷酸钠中的至少一种。所述导电剂为纳米碳黑颗粒、纳米碳管及纳米碳短棒中的至少一种。所述粘接剂为丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、偏氟乙烯－六氟丙烯聚合物、聚丙烯腈、羧甲基纤维素钠、丁二烯－丙烯腈聚合物、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯及聚丙烯酸乙酯中的至少一种。本专利技术还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括所述负极极片100，所述负极极片100包括集流体10及涂覆在所述集流体10的两个涂覆面11上的活性物质层20。所述活性物质层20开设有多个平行排列的缺口21。将所述负极极片100、正极极片以及隔膜绕卷制成电芯，所述电芯再进行装配、烘烤、注液及封口制成的锂离子电池。具体实施例一：首先，将羧甲基纤维素钠粉末溶于水中形成羧甲基纤维素钠溶液。往所述羧甲基纤维素钠溶液中加入纳米碳黑颗粒搅拌均匀，然后，加入石墨搅拌均匀。最后，加入丁苯橡胶搅拌均匀形成浆料。所述浆料进行抽真空消泡并过筛处理，倒入转移式涂布机的浆料槽内，在铜箔上进行双面转移式涂布。请参阅图3，在本实施方式中，所述转移式涂布机包括涂布辊200及背辊。所述涂布辊200呈圆柱状且所述涂布辊200的表面向远离所述涂布辊200截面的中心方向凸起形成多个凸块201，多个凸块201围绕所述涂布辊200的圆周均匀间隔排列。每个凸块201呈长条状且平行于所述涂布辊200的中心轴方向。所述凸块201的厚度与所述缺口21的深度相一致，所述凸块201的宽度与所述缺口21的宽度相一致。所述背辊呈圆柱状且与所述涂布辊200配合使用。涂布好的铜箔经对辊、制片、绕卷、装配、烘烤、注液及封口制成的锂离子电池，倍率性能佳，循环性能好。具体实施例二：首先，将羧甲基纤维素钠粉末溶于水中形成羧甲基纤维素钠溶液。往所述羧甲基纤维素钠溶液中加入纳米碳黑颗粒搅拌均匀，然后，加入石墨搅拌均匀。最后，加入丁苯橡胶搅拌均匀形成浆料。所述浆料进行抽真空消泡并过筛处理，倒入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负极极片，包括集流体和分布在所述集流体上的活性物质层；所述集流体呈矩形且包括两个相背的涂覆面；所述集流体包括两个平行相对的宽边及连接两个宽边的两个长边；所述活性物质层开设有与所述宽边平行排列的多个缺口；所述活性物质层开设有与所述宽边平行排列的多个缺口，多个缺口将所述活性物质层分隔成多个活性物质层单体；所述活性物质层自所述集流体的一个宽边涂覆至另一个宽边，且两个宽边的边缘留有空白。

【技术特征摘要】
1.一种负极极片，包括集流体和分布在所述集流体上的活性物质层；所述集流体呈矩形且包括两个相背的涂覆面；所述集流体包括两个平行相对的宽边及连接两个宽边的两个长边；所述活性物质层开设有与所述宽边平行排列的多个缺口；所述活性物质层开设有与所述宽边平行排列的多个缺口，多个缺口将所述活性物质层分隔成多个活性物质层单体；所述活性物质层自所述集流体的一个宽边涂覆至另一个宽边，且两个宽边的边缘留有空白。2.如权利要求1所述的负极极片，其特征在于：多个缺口均匀设置于所述集流体的两个涂覆面上；每个缺口的形状相同且相邻两个缺口的间距相同，每个活性物质层单体的形状相同且相邻两个活性物质层单体的间距相同。3.如权利要求2所述的负极极片，其特征在于：所述缺口的长度与所述活性物质层的长度相一致；所述缺口的宽度为0.1～5mm；所述活性物质层单体的宽度为1～10mm。4.如权利要求1所述的负极极片，其特征在于：所述活性物质层涂覆在所述集流体的两个涂覆面上；所述活性物质层在所述集流体的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎明旭，许辉，焦奇方，
申请(专利权)人：深圳市沃特玛电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44