一种阳极极片及其制备方法、锂离子电池技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种阳极极片，包括集流体，至少一面设置有膜片涂层；极耳，与所述集流体电连接，所述极耳的至少一面设置有与所述膜片涂层相连接的支撑层。另外，本发明专利技术还涉及一种阳极极片的制备方法及锂离子电池。相比于现有技术，本发明专利技术增强极耳的整体支撑强度，改善极耳下塌、破损、翻折等问题，提高电池的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种阳极极片及其制备方法、锂离子电池
本专利技术属于
，尤其涉及一种阳极极片及其制备方法、锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池因具有高电压、高能量密度、高循环寿命、低自放电率、重量轻和无记忆效应等优点，在各领域实现了广泛的应用。随着用电设备对锂离子电池容量要求的不断提高，人们对锂离子电池能量密度提升的期望越来越高。目前，为了电芯内部结构的需要，有的极片其极耳相对较长，极耳重心就会远离极片膜区较多，从而引起极耳头部下塌。不仅如此，为了满足用电设备对电池容量的要求，通常采用较薄的阳极箔材来提高电池能量密度，在阳极箔材较薄的情况下，其模切得到的极耳也会薄，从而支撑作用较弱，更容易出现极耳下塌。除此之外，较长或较薄的极耳，在后续的分条、卷绕等工序中，容易出现褶皱、翻折或破损等问题，极大地影响了自动化生产的效率和优率。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种阳极极片，增强极耳的支撑强度，改善极耳下塌、破损、翻折等问题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种阳极极片，其特征在于，包括：集流体，至少一面设置有膜片涂层；极耳，与所述集流体电连接，所述极耳的至少一面设置有与所述膜片涂层相连接的支撑层。作为本专利技术所述的阳极极片的一种改进，所述支撑层的宽度为所述极耳长度的5～80％，所述支撑层的厚度为所述膜片涂层的厚度的3～100％。通过调整支撑层的宽度和厚度来改变极耳重心，以达到更好的增强强度作用。支撑层的宽度或厚度过小，对极耳强度的增强效果较差。在支撑层的厚度一定时，支撑层宽度越大，极耳的重心就越往极耳的头部移，从而起到更好的支撑作用。同理，在支撑层的宽度一定时，支撑层厚度越大，极耳的重心就越往极耳的头部移，从而起到更好的支撑作用。当然，支撑层的宽度和厚度也不必过大，以免浪费材料且影响极耳性能。作为本专利技术所述的阳极极片的一种改进，所述支撑层由含有粘接剂的支撑浆料经过涂覆干燥形成。作为本专利技术所述的阳极极片的一种改进，所述粘接剂为与所述膜片涂层互不相溶的水性粘接剂或水性粘接剂的水溶液。由于用于形成膜片涂层的阳极浆料中一般是水性的，因此，支撑层采用含有水性粘结剂的支撑浆料，能避免两者互溶，影响支撑层的支撑强度和阳极极片的性能。作为本专利技术所述的阳极极片的一种改进，所述水性粘接剂包括羧甲基纤维素钠、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮和丙烯酸树脂中的至少一种。水性粘接剂包括但不限于以上列举的物质，只要其满足不与阳极浆料互溶的条件即可。作为本专利技术所述的阳极极片的一种改进，所述支撑浆料还包括碳粉、金属氧化物和导电碳中的至少一种。支撑层还添加有以上物质中的至少一种，能提高固含量，使后续较易烘干；还能进一步增加支撑层的强度；也能改变支撑层的颜色，使支撑层与膜片涂层较易区分。作为本专利技术所述的阳极极片的一种改进，所述支撑层远离所述膜片涂层的一端设置为直线状、锯齿状或波浪状。作为本专利技术所述的阳极极片的一种改进，还包括加强压痕，所述加强压痕设置于所述极耳的空白区，或者所述加强压痕设置于所述极耳的空白区和所述支撑层所在区域。加强压痕能进一步增强极耳强度，使得在电池生产过程中，极耳不会因为受到碰撞而发生卷曲、翻折和撕裂等。作为本专利技术所述的阳极极片的一种改进，所述极耳设置有N个，N≥2，N个所述极耳位于所述集流体的同侧或两侧。本专利技术的目的之二在于：提供一种阳极极片的制备方法，包括以下步骤：取一集流体，所述集流体电连接有极耳，在所述集流体的至少一表面涂覆阳极浆料，在极耳的至少一表面涂覆支撑浆料，所述阳极浆料和所述支撑浆料互不相溶；烘干所述阳极浆料和所述支撑浆料，形成相连接的膜片涂层和支撑层，得到阳极极片。作为本专利技术所述的阳极极片的制备方法的一种改进，还包括以下步骤：辊压所述阳极极片，在所述极耳的空白区表面形成加强压痕，或者在所述极耳的空白区表面和所述支撑层的表面形成加强压痕。本专利技术的目的之三在于：提供一种锂离子电池，包括阳极极片、阴极极片、间隔于所述阳极极片和所述阴极极片之间的隔膜，以及电解液，所述阳极极片为说明书前文任一段所述的阳极极片。相比于现有技术，本专利技术至少具有以下有益效果：1)本专利技术提供一种阳极极片，在极耳表面设置支撑层，增强极耳的支撑强度，合理调整极耳重心位置，可以改善极耳下榻的问题，极大地减少了后续生产工序中出现的极耳破损、翻折等问题。2)本专利技术提供一种阳极极片的制备方法，采用的是先涂覆再辊压的工艺顺序，即在对阳极极片进行辊压时，极耳区是设置有支撑层，如此操作能优化传统阳极极片辊压过程中出现的空箔区打皱现象，也可以改善极耳下塌，极大地减少后续生产工序中出现的极耳破损，翻折等问题。3)本专利技术提供一种锂离子电池，其采用本专利技术的阳极极片，可以将集流体的厚度设置得较薄以提高锂离子电池的能量密度，且不会影响极片的生产效率和产品优率。附图说明图1是实施例1的结构示意图之一。图2是实施例1的结构示意图之二。图3是实施例1的结构示意图之三。图4是实施例2的结构示意图之一。图5是实施例2的结构示意图之二。图6是实施例2的结构示意图之三。图7是实施例3的结构示意图之一。图8是实施例3的结构示意图之二。图9是实施例3的结构示意图之三。其中：1-集流体，2-极耳，3-膜片涂层，4-支撑层，5-加强压痕。具体实施方式下面结合具体实施方式和说明书附图，对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式并不限于此。参考图1～3，本实施例提供一种阳极极片，包括：集流体1，至少一面设置有膜片涂层3；极耳2，与集流体1电连接，极耳2的至少一面设置有与膜片涂层3相连接的支撑层4。具体的，集流体1为金属箔，优选为厚度小于或等于6μm的铜箔。在本实施例中，支撑层4的宽度为极耳2长度的40％。在本实施例中，支撑层4的厚度为膜片涂层3的厚度的50％。在本实施例中，支撑层4由含有粘接剂的支撑浆料涂覆烘干而得，粘接剂为与膜片涂层互不相溶的水性粘接剂或水性粘接剂的水溶液。具体的，水性粘接剂或水性粘接剂的水溶液的粘度为800～4000mPa·s，固含量为1～40％。水性粘接剂与水的质量比为(70～100):(0～30)。具体的，水性粘接剂包括羧甲基纤维素钠、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮和丙烯酸树脂中的至少一种。在本实施例中，支撑浆料还包括碳粉、金属氧化物和导电碳中的至少一种。在本实施例中，支撑层4远离膜片涂层3的一端设置为直线状、锯齿状或波浪状。在本实施例中，膜片涂层3由阳极浆料涂覆烘干而得，阳极浆料包括96份阳极活性物质、1.5份阳极导电剂、1.5份阳极粘接剂和1份分散剂，阳极活性物质为人造石墨、天然石墨、硅碳复合材料或钛酸锂，阳极导电剂为导电炭黑、碳纳米管或石墨烯，阳极粘接剂为丁苯橡胶，分散剂为羧甲基纤维素。在本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阳极极片，其特征在于，包括：/n集流体，至少一面设置有膜片涂层，/n极耳，与所述集流体电连接，所述极耳的至少一面设置有与所述膜片涂层相连接的支撑层。/n

【技术特征摘要】
1.一种阳极极片，其特征在于，包括：
集流体，至少一面设置有膜片涂层，
极耳，与所述集流体电连接，所述极耳的至少一面设置有与所述膜片涂层相连接的支撑层。


2.根据权利要求1所述的阳极极片，其特征在于，所述支撑层的宽度为所述极耳长度的5～80％，所述支撑层的厚度为所述膜片涂层的厚度的3～100％。


3.根据权利要求1所述的阳极极片，其特征在于：所述支撑层由含有粘接剂的支撑浆料经过涂覆干燥形成。


4.根据权利要求3所述的阳极极片，其特征在于：所述粘接剂为与所述膜片涂层互不相溶的水性粘接剂或水性粘接剂的水溶液。


5.根据权利要求4所述的阳极极片，其特征在于：所述水性粘接剂包括羧甲基纤维素钠、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮和丙烯酸树脂中的至少一种。


6.根据权利要求3所述的阳极极片，其特征在于：所述支撑浆料还包括碳粉、金属氧化物和导电碳中的至少一种。


7.根据权利要求1所述的阳极极片，其特征在于：所述支撑层远离所述膜片涂层的一端设置为直线状、锯齿状或波浪状。

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建平，魏建良，韦凯，卢军太，叶茂鹏，
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