极片及其加工方法、电芯结构、电池技术

本公开涉及锂电池技术领域，具体提供了一种极片及其加工方法、电芯结构、电池。其中，极片包括集流体，所述集流体在第一方向上的一端设有极耳，所述方法包括：在所述集流体上涂布电极活性物质，且在所述第一方向上，由靠近所述极耳的一端至远离所述极耳的一端，所述活性物质的涂布重量逐渐减小。通过设置梯度的活性物质涂布，使得极耳远端电流较小的位置活性物质少，而极耳近端电流较大的位置活性物质更多，避免了近端充满而远端欠充的问题，大大提高电池的充电速度。

Electrode piece and its processing method, cell structure and battery

【技术实现步骤摘要】
极片及其加工方法、电芯结构、电池
本公开涉及锂电池
，具体涉及一种极片及其加工方法、电芯结构、电池。
技术介绍
锂离子电池作为可循环充放电的储能器件，目前被广泛应用于电子产品、新能源汽车等领域，锂离子电池的快速充电技术一直是各大厂商的重点研究方向。以智能手机、手表等电子设备为例，快充技术已经成为电子设备最重要的卖点之一。因此，如何提高锂离子电池的充电速度成为亟待解决的问题。
技术实现思路
为提高锂离子电池的充电速度技术问题，本公开实施方式提供了一种极片加工方法、极片、电芯结构及电池。第一方面，本公开实施方式提供了一种极片加工方法，所述极片包括集流体，所述集流体在第一方向上的一端设有极耳，所述方法包括：在所述集流体上涂布电极活性物质，且在所述第一方向上，由靠近所述极耳的一端至远离所述极耳的一端，所述活性物质的涂布重量逐渐减小。在一些实施方式中，所述的方法，还包括：对涂布后的所述活性物质进行烘干固化；对烘干固化后的所述活性物质进行辊压，使得不同区域的所述活性物质在厚度方向上厚度相同。在一些实施方式中，在所述第一方向上，第一区域的所述活性物质的涂布重量为第一重量，不同于第一区域的第二区域的所述活性物质的涂布重量为第二重量；所述第一重量与所述第二重量的比值，等于所述第一区域和所述第二区域处的电阻值的反比。第二方面，本公开实施方式提供了一种极片，包括：集流体，在第一方向上的一端设有极耳；和电极活性物质，涂布在所述集流体至少一侧，且在所述第一方向上，由靠近所述极耳的一端至远离所述极耳的一端，所述活性物质的涂布重量逐渐减小。在一些实施方式中，不同区域的所述活性物质在厚度方向上厚度相同。在一些实施方式中，在所述第一方向上，第一区域的所述活性物质的涂布重量为第一重量，不同于第一区域的第二区域的所述活性物质的涂布重量为第二重量；所述第一重量与所述第二重量的比值，等于所述第一区域和所述第二区域处的电阻值的反比。第三方面，本公开实施方式提供了一种电芯结构，包括：正极片和负极片，由第一方面任一实施方式中所述的方法制成；其中，在所述第一方向上不同区域处，所述正极片的活性物质的涂布重量与所述负极片的活性物质的涂布重量的比值相同。在一些实施方式中，所述正极片与负极片之间设置有隔膜。在一些实施方式中，所述电芯结构为叠片式结构或卷绕式结构。第四方面，本公开实施方式提供了一种电池，包括第三方面任一实施方式所述的电芯结构。本公开实施方式提供的极片加工方法，极片包括集流体，集流体在第一方向上的一端设有极耳，加工方法包括在集流体上涂布电极活性物质，且在第一方向上，由靠近极耳的一端至远离极耳的一端，活性物质的涂布重量逐渐减小。通过设置梯度的活性物质涂布，使得极耳远端电流较小的位置活性物质少，而极耳近端电流较大的位置活性物质更多，避免了近端充满而远端欠充的问题，大大提高电池的充电速度。本公开实施方式提供的极片加工方法，还包括对烘干固化后的活性物质进行辊压，使得不同区域的活性物质在厚度方向上厚度相同。通过辊压，使不同位置的活性物质的压实密度不同，从而实现活性物质处处厚度相同但是涂布重量呈梯度分布，保证极片的平整，不影响极片的电性能。本公开实施方式提供的极片加工方法，在第一方向上，第一区域的活性物质涂布重量与第二区域的活性物质涂布重量的比值，等于第一区域和第二区域处的电阻值的反比，根据电流调整涂布重量，使得第一区域和第二区域在充电时可以同时充满，最大程度保证充电速度的提升。本公开实施方式提供的极片、电芯结构和电池，其极片采用上述的加工方法制成，因此具有上述所有有益效果。附图说明为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施方式，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1a至1b是电芯充电原理图。图2是根据本公开一些实施方式中极片和电芯结构的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本公开一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，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方式，都属于本公开保护的范围。此外，下面所描述的本公开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。本公开实施方式提供的极片及其加工方法，适用于锂离子电池电极片。锂离子电池应用广泛，例如最常见的智能手机、手表、平板电脑等电子设备。随着移动设备能够实现的功能越来越多，人们对移动设备的依赖程度也越来越高，移动设备的快速充电的能力也成为了一个至关重要的性能指标。相关技术中，为了满足锂离子电池的快速充电的需求，通常会选用可支持大倍率充电的石墨等负极材料，通过提高电池的动力学来提升充电速度。也有通过优化充电方法，例如不同恒流充电之间增加恒压充电等来提升充电速度。而在本公开中，提供一种完全区别于上述相关技术专利技术构思的技术方案，旨在解决相关技术中由于极片结构导致的充电时间被延长的缺陷，从而在相同的工况下，有效减少电池的充电时间，下面进行详细说明。本案专利技术人通过研究发现，锂离子电池一般由正负极片组成，正负极片之间通过隔膜隔开，正负极活性物质均匀涂布在极片上，极片一端设置有极耳，从而连接外部电源。如图1a所示，当电池进行充电时，电流由外部电路流入正极极耳，经过正极片、电解液和负极片后，由负极极耳流出，可以看到，电流分布在整个正负极集流体上。如图1b所示，电池在进行充电时，整个电池电路可以等效为多个小电池单元的串并联结构，电池单元由正负极、隔膜组成，因此具有一定的内阻。随着离极耳的距离越远，电流回路中串联的内阻越多，因而电流越小。参见图1b可知，越远离左侧极耳的支路内阻值越大，从而电流就越小；而越靠近左侧极耳的支路内阻值越小，从而电流就越大，这样就造成充电电流密度分布不均匀。而电池容量（mah）等于充电电流与充电时间的乘积，电流密度分布不均匀，就会导致相同时间内距离极耳越远的一端充入的容量越少。相关技术中，极片的活性物质为均匀涂布，这就导致当距离极耳较近的位置电量充满时，远端位置处于欠充状态，一直需要等到远端充满之后，电池才达到充满状态，导致整个充电时间被拉长。正是基于相关技术中存在的此缺陷，本公开实施方式提供了一种极片及其加工方法，使得极耳近端和远端的位置可以同步充电，解决远端位置的欠充问题，进而提高电池的充电速度。第一方面中，本公开提供了一种极片加工方法，适用于锂离子电池的极片加工。极片包括集流体，集流体在第一方向上的一端设有极耳。在一些实施方式中，本公开的极片加工方法包括：在集流体上涂布电极活性物质，且在第一方向上，由靠近极耳的一端至远离极耳的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极片加工方法，其特征在于，所述极片包括集流体，所述集流体在第一方向上的一端设有极耳，所述第一方向垂直于所述极片的厚度方向，所述方法包括：/n在所述集流体上涂布电极活性物质，且在所述第一方向上，由靠近所述极耳的一端至远离所述极耳的一端，所述活性物质的涂布重量逐渐减小。/n

【技术特征摘要】
1.一种极片加工方法，其特征在于，所述极片包括集流体，所述集流体在第一方向上的一端设有极耳，所述第一方向垂直于所述极片的厚度方向，所述方法包括：
在所述集流体上涂布电极活性物质，且在所述第一方向上，由靠近所述极耳的一端至远离所述极耳的一端，所述活性物质的涂布重量逐渐减小。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
对涂布后的所述活性物质进行烘干固化；
对烘干固化后的所述活性物质进行辊压，使得不同区域的所述活性物质在厚度方向上厚度相同。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在所述第一方向上，第一区域的所述活性物质的涂布重量为第一重量，不同于第一区域的第二区域的所述活性物质的涂布重量为第二重量；
所述第一重量与所述第二重量的比值，等于所述第一区域和所述第二区域处的电阻值的反比。


4.一种极片，其特征在于，包括：
集流体，在第一方向上的一端设有极耳，所述第一方向垂直于所述极片的厚度方向；和
电极活性物质，涂布在所述集流体至少一侧，且在所述第一方向上，由靠近所述极耳的一端至远离所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云龙，张锐，杜思红，
申请(专利权)人：北京小米移动软件有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11