一种电极极片,电极极片制造方法及电化学装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电极极片、电极极片制造方法及电化学装置,其中，电极极片包括集流体，还包括分别对称设于所述集流体上、下表面上的活性物质层；分别设于所述第一活性物质层上的第二活性物质层；所述第二活性物质层边缘处的集流体形成极耳。本发明专利技术通过改变传统涂覆方式，将两种不同性能的材料分层涂覆在集流体上，使其表层具有较快脱嵌锂离子能力，降低极片表面析锂风险，提高了电池安全性能，延长了电池使用寿命，而且还提高了电池的功率性能。

The invention relates to an electrode sheet, a manufacturing method of the electrode sheet and an electrochemical device

The invention discloses an electrode plate, a manufacturing method of the electrode plate and an electrochemical device, wherein the electrode plate includes a collecting fluid, an active substance layer symmetrically arranged on the upper and lower surfaces of the collecting fluid, a second active substance layer symmetrically arranged on the first active substance layer, and a collecting fluid at the edge of the second active substance layer to form a polar ear. By changing the traditional coating method, two materials with different properties are layered on the collecting fluid, so that the surface layer has the ability to quickly deinter lithium ions, reduce the risk of lithium evolution on the surface of the electrode, improve the safety performance of the battery, extend the service life of the battery, and improve the power performance of the battery.

【技术实现步骤摘要】
一种电极极片,电极极片制造方法及电化学装置
本专利技术涉及电池
，具体涉及一种电极极片,电极极片制造方法及电化学装置。
技术介绍
随着新能源汽车的发展，锂离子电池由于其高能量密度，无记忆性能，环境友好等优异性能，在储能、便携式电子产品、电动汽车等产品上受到广泛的应用。但是随着锂离子电池的大面积推广，也暴露出越来越多的问题，比如现在备受关注的负极析锂问题，这不仅会导致电池能量的损失，降低使用寿命，甚者，锂枝晶的生长还有可能刺穿隔膜，导致电池短路，引发危险。因此解决电池析锂问题已经成为迫在眉睫的问题。目前解决电池析锂问题一般是从电池设计出发，调节电池N/P，或者控制电池充放电深度等方面考虑，这些方法虽然从一定程度降低了电池析锂风险，但是效果并不理想。有鉴于此，亟需提供一种降低电极极片表面的析锂风险，提高了电池的安全性，延长电池使用寿命。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是提供了一种电极极片,包括集流体，包括分别对称设于所述集流体上、下表面上的活性物质层；分别设于所述第一活性物质层上的第二活性物质层；所述第二活性物质层边缘处的集流体形成极耳。在上述方案中，所述第二活性物质层厚度小于所述第一活性物质层厚度。在上述方案中，所述第一活性物质层包括人造石墨，天然石墨，MCMB、Si或C中的一种或多种材料；和/或所述第二活性物质层包括活性炭、软碳、硬碳、天然石墨、改性石墨中的一种或多种材料。本专利技术还提供了一种上述电极极片的制造方法，包括以下步骤：A1、制备材料A与材料B；A2、通过涂布机将预先设定尺寸的材料A对称、间隔地涂覆在集流体上、下表面上，形成用于储存锂离子的活性物质层A；A3、通过涂布机将材料B涂覆在所述活性物质层A上，材料B完全包覆于活性物质层A形成活性物质层B。在上述方法中，所述步骤A2包括步骤：A21：根据需求设定涂布机参数，涂布机按设定尺寸同时将材料A对称、间隔地涂覆在集流体上、下表面上；A22：将所述涂覆材料A的集流体通过烘干箱进行烘干，形成具有活性物质层A的极片A。在上述方法中，所述材料A包括人造石墨，天然石墨，MCMB或Si/C中的一种材料或多种材料的混合物；和/或材料B包括但不限于活性炭、软碳、硬碳、天然石墨、改性石墨中的一种材料或多种材料的混合物。在上述方法中，步骤A3包括步骤：A31：根据需求设定涂布机参数，涂布机将材料B涂覆在所述活性物质层A上；A32：将步骤S31涂覆材料B的极片通过烘干箱进行烘干，形成具有活性物质层B的极片B；还包括步骤：将极片B通过辊压机进行辊压，辊压后对空白区进行裁片，形成电极极片。在上述方法中，所述材料B的涂覆厚度为2.5μm-5μm。在上述方法中，所述三阶温度烘干箱包括预热段、第一加热段和第二加热段。本专利技术还提供了一种电化学装置，包括由正极极片和负极极片及设于所述正、负极极片间的隔膜形成的电极组件，所述电极组件放置于设有电解液的电池壳，所述电池壳封装制成锂离子电池，所述负极极片为上述的电极极片。本专利技术通过改变传统涂覆方式，将两种不同性能的材料分层涂覆在集流体上，使其表层具有较快脱嵌锂离子能力，降低极片表面析锂风险，提高了电池安全性能，延长了电池使用寿命，而且还提高了电池的功率性能。附图说明图1为本专利技术中提供的电极极片分层涂布示意图；图2为本专利技术中提供的电极极片截面示意图；图3为本专利技术中提供的电极极片制作方法流程图；图4为本专利技术中提供的辊压后未裁剪的极片条示意图。具体实施方式本专利技术通过改变传统涂覆方式，将两种不同性能的材料分层涂覆在集流体上，使其表层具有较快脱嵌锂离子能力，降低极片表面析锂风险，提高了电池安全性能，延长了电池使用寿命，而且还提高了电池的功率性能。下面结合具体实施方式和说明书附图对本专利技术做出详细的说明，但是申请文件中的实施例不应理解为对本申请文件的限制。如图1-2所示，本专利技术提供了一种电极极片，包括集流体，起到传递电子的作用；本实施例优选集流体可选导电性能优良的铜箔和锡箔；分别对称设于集流体上、下表面上的第一活性物质层1，第一活性物质层1面积大小与锂电池需求相关，用于储存锂离子；分别设于第一活性物质层1上的第二活性物质层2，具有快速的脱嵌锂离子性能，降低极片表面析锂风险，减小电池极化；第二活性物质层2边缘处的集流体形成极耳3，边缘处为表面未涂覆第一活性物质层1及第二活性物质层2的集流体区域；第一活性物质层1能够储存较多的锂离子，但是脱嵌锂离子较慢，第二活性物质层2储存锂离子的能力低，但是脱嵌锂离子速度快；第一活性物质层1包括人造石墨，天然石墨，MCMB等石墨化碳材料，或Si/C等材料中的一种材料或多种材料，具有很好的导电性能；第二活性物质层2可为活性炭、软碳、硬碳、天然石墨、改性石墨等纳米级碳材料中的一种材料或多种材料，这些材料具有快速的脱嵌锂离子性能，且料颗粒均匀，浸润性好，且保证第二活性物质层2能快速的锂离子脱嵌能力；第二活性物质层2与第一活性物质层1大小一致；第一活性物质层1的厚度大于第二活性物质层2的厚度；第二活性物质层2主要起辅助作用，因为电池析锂一般与极片表面材料脱嵌锂离子速度有关，所以第二活性物质层2只是涂覆在第一活性物质层1表面，降低极片表面析锂风险，减小电池极化，所以第二活性物质层2厚度的设计只需要保证能达到脱嵌锂离子的功能的同时厚度越小越好，因为电极极片的厚度直接影响锂电池的厚度，因此电极极片越薄才能使锂电池越薄，那么运用锂电池的产品的体积也将更小，例如，现在市场上的锂电池手机，所有厂商都在最求的是通过改变元件的大小，或保证锂电池续航时间的同时减小锂电池的厚度；本实施例中第二活性物质层2厚度为1.5μm-3μm，优选为2μm；本专利技术还提供一种制作上述实施例极片的方法，如图3所示，包括以下步骤：S1、根据需求进行混料，制备材料A与材料B；S2、通过涂布机预先设定尺寸将材料A对称、间隔地涂覆在集流体上、下表面上，形成活性物质层A，用于储存锂离子；S3、通过涂布机将材料B涂覆在所述活性物质层A上，材料B完全包覆于活性物质层A形成活性物质层B，具有快速的脱嵌锂离子性能，降低极片表面析锂风险，减小电池极化的功能。本实施例方法将两种不同性能的材料分层涂覆在集流体上，使其表层具有较快脱嵌锂离子能力，降低极片表面析锂风险，提高了电池安全性能，延长了电池使用寿命，而且还提高了电池的功率性能；但实际上由于电极制作过程中的匀浆、涂布、烘烤及辊压都存在较大的变量，因此各组分的混合状态差异很大，这种差异性会直接影响到电极的整体性能。上述步骤S2包括步骤：S21：根据需求设定涂布机参数，涂布机按设定尺寸同时将材料A对称、间隔地涂覆在集流体上、下表面上；本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极极片,包括集流体，其特征在于，包括分别对称设于所述集流体上、下表面上的活性物质层；/n分别设于所述第一活性物质层上的第二活性物质层；/n所述第二活性物质层边缘处的集流体形成极耳。/n

【技术特征摘要】
1.一种电极极片,包括集流体，其特征在于，包括分别对称设于所述集流体上、下表面上的活性物质层；
分别设于所述第一活性物质层上的第二活性物质层；
所述第二活性物质层边缘处的集流体形成极耳。


2.如权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述第二活性物质层厚度小于所述第一活性物质层厚度。


3.如权利要求1或2所述的电极极片，其特征在于，所述第一活性物质层包括人造石墨，天然石墨，MCMB、Si或C中的一种或多种材料；和/或
所述第二活性物质层包括活性炭、软碳、硬碳、天然石墨、改性石墨中的一种或多种材料。


4.一种权利要求1-3中任意一项电极极片的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
A1、制备材料A与材料B；
A2、通过涂布机将预先设定尺寸的材料A对称、间隔地涂覆在集流体上、下表面上，形成用于储存锂离子的活性物质层A；
A3、通过涂布机将材料B涂覆在所述活性物质层A上，材料B完全包覆于活性物质层A形成活性物质层B。


5.如权利要求1所述的电极极片制造方法，其特征在于，所述步骤A2包括步骤：
A21：根据需求设定涂布机参数，涂布机按设定尺寸同时将材料A对称、间隔地涂覆在集流体上、下表面上；
A22：将所述涂覆材料A的集流体...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宾，韩志松，孙小嫚，吴宁宁，
申请(专利权)人：荣盛盟固利新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11