一种极片及其制备方法和锂离子电池技术

本发明专利技术提供一种极片及其制备方法和锂离子电池。所述极片包括集流体、电极膜层和防塌边层，所述电极膜层位于集流体上，所述防塌边层位于集流体上和/或电极膜层上。所述制备方法包括：在集流体上涂覆电极膜层，进行防塌边层制备，得到所述极片。本发明专利技术提供的极片中，防塌边层可以有效对集流体边缘起到支撑作用，减少由于极片边缘塌边造成的极耳模切异常以及卷绕过程中极耳翻折问题。

【技术实现步骤摘要】
一种极片及其制备方法和锂离子电池
本专利技术属于电池
，涉及一种极片及其制备方法和锂离子电池。
技术介绍
随着电动汽车的不断普及以及电动汽车对续航里程需求的不断提升，锂离子动力电池的能量密度越做越高。为了追求更高的能量密度，锂离子电池的集流体也做得越来越薄。集流体越薄，也就相应的越软，这样会带来生产过程中的难度，例如在涂覆过程中，膜片边缘未涂覆的空箔区就会存在下塌问题，并且未涂覆的空箔区越大，下塌也就越严重。对于要采用极耳成型工艺生产的电芯来说，空箔区下塌不但影响生产，还好造成成型的极耳在卷绕或者叠片过程中被折叠到阴阳极极片中，引发内短路风险。CN100357057A公开了改善锂离子方形电池负极耳焊接强度的方法，该方案中，锂离子方形电池的电池盖上固定有分别与电池极组的正极片和负极片相连的正极柱和负极柱，负极柱长度为10～16mm，采用超声焊方法将正极耳焊接在电池盖板上(即正极)，利用电阻焊将负极耳焊接在负极柱上，先焊接正极耳，再焊接负极耳。采用先焊接正极耳再焊接负极耳的焊接顺序，消除了超声焊法焊接正极耳的震动对负极耳焊接强度的影响，由于加长了负极柱，使负极耳的焊接位置得以保证。CN205159413U公开了一种高强度锂电池极耳，包括锂电池本体和极耳，所述电池本体的内部上侧设有内电极，所述内电极与极耳连接，所述极耳包括连接柱，所述连接柱与锂电池本体的上部贯穿，所述连接柱的上部固定连接有导电弹簧，所述导电弹簧的上部与连接金属片固定连接。CN208580803U公开了一种铅酸蓄电池用高强度极板，包括极板本体和极耳，极板本体包括板栅和涂覆于板栅表面的活性物质层，所述板栅包括板栅边框、设置在板栅边框上边框的极耳和固定在板栅边框内的板栅条，所述极耳底部与上框筋连接处两侧设有加强筋，加强筋延极耳向上框筋两侧递减高度形成斜面呈三角形结构，所述板栅边框为圆角矩形结构，其对应的四个圆角内分别设置有加强筋条，加强筋条包括与圆角构成扇形结构的L型筋条和与L型筋条端点处连接的斜向筋条。虽然上述方法采用种种方法以提高极片强度，但是都无法有效解决使用薄基材时由于极片边缘下塌而造成的极耳模切不良率高以及卷绕时极耳翻折的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种极片及其制备方法和锂离子电池。本专利技术提供的极片解决了由于极片边缘下塌而造成的极耳模切不良率高以及卷绕时极耳翻折问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种极片，所述极片包括集流体、电极膜层和防塌边层，所述电极膜层位于集流体上，所述防塌边层位于集流体上和/或电极膜层上。本专利技术中，通过设置防塌边层，可以起到支撑极片边缘空箔区(即用于制备极耳的区域，该区域不含任何涂层)的作用，进而解决由于极片边缘下塌而造成的极耳模切不良率高以及卷绕时极耳翻折问题。本专利技术中，防塌边层可以位于集流体上，也可以位于电极膜层上，还可以既位于集流体上，防塌边层的边缘还延伸到电极膜层上。本专利技术中，防塌边涂层可以为涂层，其颜色不限，如可以为黑色、灰色、白色、黄色、绿色等，也可以是无色透明的。以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为对本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。作为本专利技术优选的技术方案，所述电极膜层和防塌边层均位于集流体上，所述电极膜层的一边与防塌边层的一边相接。即，电极膜层和防塌边层紧挨着。优选地，所述防塌边层位于电极膜层上，所述防塌边层的一边与电极膜层的一边对齐。即，防塌边层位于电极膜层的一个边上。优选地，所述防塌边层一部分位于集流体上，其余部分位于电极膜层上。即，一个防塌边层位于集流体和电极膜层的交界处，且一部分位于于集流体上，其余部分位于电极膜层上。优选地，所述集流体的至少一边为空箔区，所述空箔区上不设有防塌边层和电极膜层。本专利技术中，所述空箔区上没有任何附加的材料层，空箔区的用途是用来制备极耳。因此，防塌边层应该是靠近或紧邻空箔区的。优选地，所述空箔区与防塌边层的距离不大于所述空箔区与电极膜层的距离。即空箔区更靠近防塌边层，或者至少空箔区距离防塌边层的距离与距离电极膜层的距离相同。所述距离，是指空箔区边缘的不同位置与防塌边层或电极膜层的距离中数值最小的那个距离值。优选地，所述电极膜层和防塌边层均位于集流体的一面或所述电极膜层和防塌边层均位于集流体的两面。优选地，所述防塌边层为连续的或间断的。即，防塌边层可以连续涂覆在极片边缘，也可以间歇涂覆在极片边缘。作为本专利技术优选的技术方案，所述集流体包括铜箔和/或铝箔。本专利技术中，集流体可以为打孔的集流体，也可以为未打孔的集流体。优选地，所述集流体的厚度为2μm-20μm，例如2μm、4μm、6μm、8μm、10μm、12μm、14μm、16μm、18μm或20μm等。在该厚度范围内，集流体可以更加轻薄，而这也可以更加凸显本专利技术采用的添加防塌边层的重大意义，因为轻薄的集流体更容易出现由于极片边缘下塌而造成的极耳模切不良率高以及卷绕时极耳翻折的问题。优选地，所述电极膜层包括电极活性物质。所述电极膜层还可以包括导电剂和/或粘结剂。优选地，所述极片为正极片或负极片。即，13.防塌边涂层可以涂覆/在正极极片，也可以涂覆/在负极极片，也可以同时涂覆/在正极和负极极片上。作为本专利技术优选的技术方案，所述防塌边层的厚度为1-300μm，例如1μm、5μm、10μm、50μm、100μm、150μm、200μm、250μm或300μm等，优选为30-150μm。本专利技术中，如果防塌边涂层的厚度过厚，会导致防塌边涂层的厚度远超过膜片厚度，从而造成涂布鼓边；如果防塌边涂层的厚度过薄，会导致无法起到防塌边的效果或者效果不明显。优选地，所述防塌边层的宽度为1mm-20mm，例如1mm、2mm、3mm、5mm、10mm、12mm、15mm、20mm、等。本专利技术中，所述宽度主要是针对规则多边形的，所述宽度是指涂布时的TD方向，涂布走带方向是MD方向，垂直于MD的方向就是TD方向。优选地，所述防塌边层为无孔层或多孔层。优选地，所述防塌边层为多孔层，所述孔为圆形、椭圆、方形、三角形、多边形或不规则形状中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述防塌边层为多孔层，所述孔为通孔和/或半通孔。作为本专利技术优选的技术方案，所述防塌边层中包括导体、半导体、绝缘体或正温度系数材料中任意一种或至少两种的组合。优选地，所述防塌边层中包括聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸钠、丁苯橡胶、聚醚酰亚胺、羧甲基纤维素、丙烯酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚丙烯、聚乙烯、二氧化硅、碳化硅、钛酸钡、氧化钛或氧化钒中的任意一种或至少两种的组合。上述材料是防塌边层的基体材料，可以是熔融后的材料，也可以是微小的颗粒，例如上述偏聚氟乙烯即可是熔融后的，主要起本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极片，其特征在于，所述极片包括集流体、电极膜层和防塌边层，所述电极膜层位于集流体上，所述防塌边层位于集流体上和/或电极膜层上。/n

【技术特征摘要】
1.一种极片，其特征在于，所述极片包括集流体、电极膜层和防塌边层，所述电极膜层位于集流体上，所述防塌边层位于集流体上和/或电极膜层上。


2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述电极膜层和防塌边层均位于集流体上，所述电极膜层的一边与防塌边层的一边相接；
优选地，所述防塌边层位于电极膜层上，所述防塌边层的一边与电极膜层的一边对齐；
优选地，所述防塌边层一部分位于集流体上，其余部分位于电极膜层上；
优选地，所述集流体的至少一边为空箔区，所述空箔区上不设有防塌边层和电极膜层；
优选地，所述电极膜层和防塌边层均位于集流体的一面或所述电极膜层和防塌边层均位于集流体的两面；
优选地，所述防塌边层为连续的或间断的。


3.根据权利要求1或2所述的极片，其特征在于，所述集流体包括铜箔和/或铝箔；
优选地，所述集流体的厚度为2μm-20μm；
优选地，所述电极膜层包括电极活性物质；
优选地，所述极片为正极片或负极片。


4.根据权利要求1-3任一项所述的极片，其特征在于，所述防塌边层的厚度为1-300μm，优选为10-100μm；
优选地，所述防塌边层的宽度为1mm-20mm，优选为3mm-12mm；
优选地，所述防塌边层为无孔层或多孔层；
优选地，所述防塌边层为多孔层，所述孔为圆形、椭圆、方形、三角形、多边形或不规则形状中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述防塌边层为多孔层，所述孔为通孔和/或半通孔。


5.根据权利要求1-4任一项所述的极片，其特征在于，所述防塌边层中包括导体、半导体、绝缘体或正温度系数材料中任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述防塌边层中包括聚偏氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：王汭，於洪将，邹武元，姜斌，
申请(专利权)人：江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司，东莞塔菲尔新能源科技有限公司，江苏塔菲尔动力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32