一种电极极片及其锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术涉及电池技术领域，具体涉及一种电极极片及其锂离子电池。本实用新型专利技术提供的电极极片，包括：集流体和含碳导电涂层，所述含碳导电涂层远离所述集流体的表面包括至少一个第一区面和至少一个第二区面，所述第一区面和第二区面交替设置，所述第一区面上排布若干炭黑颗粒单元和若干石墨烯颗粒单元，所述炭黑颗粒单元与石墨烯颗粒单元平行设置；活性材料层，设置于所述含碳导电涂层远离所述集流体的表面上，并覆盖所述第一区面及其上的炭黑颗粒单元和石墨烯颗粒单元与第二区面。通过上述设置可有效增大含碳导电涂层和活性材料层的接触面积，进而提高集流体和活性材料的结合力，提升电池性能。

A kind of electrode and its lithium ion battery

【技术实现步骤摘要】
一种电极极片及其锂离子电池
本技术涉及电池
，具体涉及一种电极极片及其锂离子电池。
技术介绍
随着电子和能源技术的不断发展，人们对CO2及汽车尾气排放的关注不断加大，电动汽车成为未来的发展趋势。作为电动汽车的核心部件之一，锂离子电池的研究和应用备受人们关注。现有的锂离子电池的电极极片由金属集流体和涂敷在集流体表面的电极活性材料构成。然而金属集流体和电极活性材料的结合力往往不高，为了提高金属集流体和电极活性材料的结合力，常规的做法是加入比例较高的粘结剂，然而上述方法得到的电极极片，在应用于电动汽车的电池时易造成电池内阻过大，快速充放电时电池的极化作用过强的问题，进而影响电池性能。为了解决上述问题，现有技术主要通过以下方式进行改进：(1)改性正负极活性材料；(2)改善导电剂；(3)改善电解液和隔膜；(4)改进电池制作工艺；(5)对集流体进行改进。其中以对集流体进行改进最快捷，同时效果显著，在这其中以导电涂层集流体应用最为广泛。然而仅仅在金属集流体表面涂覆导电涂层对提升金属集流体和电极活性材料结合力的效果不佳，且对降低电池的内阻以及快速充放电时的极化作用效果不明显。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中仅仅在金属集流体表面涂覆导电涂层对提升金属集流体和电极活性材料的结合力，降低电池的内阻以及极化作用效果不佳的问题，进而提供一种电极极片及其锂离子电池。为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种电极极片，包括：集流体，具有相对设置的第一表面和第二表面；含碳导电涂层，设置于所述集流体的第一表面上，沿所述电极极片的宽度方向上，所述含碳导电涂层远离所述集流体的表面包括至少一个第一区面和至少一个第二区面，所述第一区面和第二区面交替设置，所述第一区面上排布若干炭黑颗粒单元和若干石墨烯颗粒单元，所述炭黑颗粒单元与石墨烯颗粒单元平行设置；活性材料层，设置于所述含碳导电涂层远离所述集流体的表面上，并覆盖所述第一区面及其上的炭黑颗粒单元和石墨烯颗粒单元与第二区面。可选的，沿所述电极的长度方向上，所述炭黑颗粒单元和石墨烯颗粒单元均具有扁平状结构，所述扁平状结构平行于所述集流体设置于所述含碳导电涂层上。可选的，所述炭黑颗粒单元和石墨烯颗粒单元沿所述电极的长度方向上的横截面形状为圆形、椭圆形、长方形中的至少一种。可选的，所述炭黑颗粒单元和石墨烯颗粒单元沿所述电极极片长度方向上的长度为0.3-1.5μm，垂直于所述电极极片的厚度为0.1-1μm。可选的，沿所述电极极片宽度方向上，所述含碳导电涂层远离所述集流体的表面的中间位置为所述第一区面，所述第一区面的两侧均分布有所述第二区面。可选的，沿所述电极极片宽度方向上，所述第一区面的宽度之和为所述第二区面宽度之和的30-40％。可选的，所述第一区面的厚度为2-5μm，所述第二区面的厚度为2-5μm。可选的，所述含碳导电涂层的材料为石墨烯。可选的，所述集流体的材料为铜箔或铝箔。本技术还提供一种锂离子电池，包括上述所述的电极极片。本技术的有益效果：本技术提供的电极极片，在集流体的第一表面上设置含碳导电涂层，沿所述电极极片的宽度方向上，所述含碳导电涂层远离所述集流体的表面包括至少一个第一区面和至少一个第二区面，所述第一区面和第二区面交替设置，所述第一区面上排布若干炭黑颗粒单元和若干石墨烯颗粒单元，所述炭黑颗粒单元与石墨烯颗粒单元平行设置；然后在所述含碳导电涂层上设置活性材料层，并覆盖所述第一区面及其上的炭黑颗粒单元和石墨烯颗粒单元与第二区面。通过上述设置，位于第一区面表面的炭黑颗粒单元和石墨烯颗粒单元可有效增大含碳导电涂层和活性材料层的接触面积，进而提高集流体和活性材料的结合力，同时，平行设置的炭黑颗粒单元和石墨烯颗粒单元还可有效降低电池内阻，大大提升了电池性能。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术电极极片的侧视图；图2为本技术含碳导电涂层的俯视图。1、集流体；2、含碳导电涂层；3、活性材料层；4、第一表面；5、第二表面；6、第一区面；7、第二区面；8、炭黑颗粒单元；9、石墨烯颗粒单元。具体实施方式下面将对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。本技术提供一种电极极片，如图1和图2所示，其中，X箭头所示方向为电极极片宽度方向，Y箭头所示方向为电极极片的长度方向，所述电极极片包括：集流体1，具有相对设置的第一表面4和第二表面5；含碳导电涂层2，设置于所述集流体1的第一表面4上，沿所述电极极片的宽度方向上，所述含碳导电涂层2远离所述集流体1的表面包括至少一个第一区面6和至少一个第二区面7，所述第一区面6和第二区面7交替设置，所述第一区面6上排布若干炭黑颗粒单元8和若干石墨烯颗粒单元9，所述炭黑颗粒单元8与石墨烯颗粒单元9平行设置；活性材料层3，设置于所述含碳导电涂层2远离所述集流体1的表面上，并覆盖所述第一区面6及其上的炭黑颗粒单元8和石墨烯颗粒单元9与第二区面7。本技术提供的电极极片，在集流体1的第一表面4上设置含碳导电涂层2，沿所述电极极片的宽度方向上，所述含碳导电涂层2远离所述集流体1的表面包括至少一个第一区面6和至少一个第二区面7，所述第一区面6和第二区面7交替设置，所述第一区面6上排布若干炭黑颗粒单元8和若干石墨烯颗粒单元9，所述炭黑颗粒单元8与石本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极极片，其特征在于，包括：/n集流体，具有相对设置的第一表面和第二表面；/n含碳导电涂层，设置于所述集流体的第一表面上，沿所述电极极片的宽度方向上，所述含碳导电涂层远离所述集流体的表面包括至少一个第一区面和至少一个第二区面，所述第一区面和第二区面交替设置，所述第一区面上排布若干炭黑颗粒单元和若干石墨烯颗粒单元，所述炭黑颗粒单元与石墨烯颗粒单元平行设置；/n活性材料层，设置于所述含碳导电涂层远离所述集流体的表面上，并覆盖所述第一区面及其上的炭黑颗粒单元和石墨烯颗粒单元与第二区面。/n

【技术特征摘要】
1.一种电极极片，其特征在于，包括：
集流体，具有相对设置的第一表面和第二表面；
含碳导电涂层，设置于所述集流体的第一表面上，沿所述电极极片的宽度方向上，所述含碳导电涂层远离所述集流体的表面包括至少一个第一区面和至少一个第二区面，所述第一区面和第二区面交替设置，所述第一区面上排布若干炭黑颗粒单元和若干石墨烯颗粒单元，所述炭黑颗粒单元与石墨烯颗粒单元平行设置；
活性材料层，设置于所述含碳导电涂层远离所述集流体的表面上，并覆盖所述第一区面及其上的炭黑颗粒单元和石墨烯颗粒单元与第二区面。


2.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，沿所述电极的长度方向上，所述炭黑颗粒单元和石墨烯颗粒单元均具有扁平状结构，所述扁平状结构平行于所述集流体设置于所述含碳导电涂层上。


3.根据权利要求1或2所述的电极极片，其特征在于，所述炭黑颗粒单元和石墨烯颗粒单元沿所述电极的长度方向上的横截面形状为圆形、椭圆形、长方形中的至少一种。


4.根据权利要求3所述的电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪小知，王雪巍，宋安宁，
申请(专利权)人：苏州微木智能系统有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32