一种电极片及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种电极片及其应用。本发明专利技术在第一极耳区域设置贯穿至第二极耳区域的通孔，利用X型极耳穿过通孔，并将X型极耳的第一段和第二段与第一极耳区域连接，将X型极耳的第三段和第四段与和第二段分别与第二极耳区域连接，可以导通集流体的两面，可以提高锂离子电池的质量能量密度；同时，本发明专利技术的集流体包括质量较轻的绝缘层，所以可以进一步提高锂离子电池的质量能量密度；而且当电池升温至一定温度时，绝缘层会发生变形，切断电池的内部电流，提高锂离子电池的安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种电极片及其应用
本专利技术涉及电池
，特别涉及一种电极片及其应用。
技术介绍
自1991年索尼公司发布第一款商用的锂离子电池以来，锂离子电池已广泛应用于消费电子、电动汽车以及储能等领域。现有的锂离子电池通常采用铝箔作为正极集流体，铜箔作为负极集流体。为了提升锂离子电池的质量能量密度，可以将铝箔或铜箔与更轻质的聚合物材料组合形成新型集流体，如铝-聚合物-铝集流体，铜-聚合物-铜集流体。这种三明治结构的新型集流体不仅面密度更小，可以降低锂离子电池的质量，提升质量能量密度，而且这种结构的集流体在电池发生短路时，电池升温至一定温度聚合物材料会变形，从而切断电流回路，具有比常规铜箔、铝箔更好的安全性。然而，由于这种结构的集流体中的聚合物材料不导电，将极耳焊接在集流体的一面时，无法导通集流体的另一面，所以需要开发新的焊接方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种电极片，该电极片可以导通集流体的两面，可以提高锂离子电池的质量能量密度和安全性能。本专利技术提供一种电化学装置，该锂离子电池具有高的质量能量密度和安全性能。本专利技术提供一种电极片，其中，所述电极片包括集流体、活性层和X型极耳，所述集流体的第一功能表面包括第一活性层区域和第一极耳区域，所述集流体的第二功能表面包括与所述第一活性层区域相对的第二活性层区域和与所述第一极耳区域相对的第二极耳区域，所述活性层设置在所述第一活性层区域和/或所述第二活性层区域中；所述X型极耳包括第一段、第二段、第三段和第四段；>所述第一极耳区域设置有贯穿至所述第二极耳区域的N个通孔，所述第三段和所述第四段通过所述通孔，且所述第一段与所述第一极耳区域连接形成第一连接区，所述第二段与所述第一极耳区域连接形成第二连接区，所述第三段与所述第二极耳区域连接形成第三连接区，所述第四段与所述第一极耳区域连接形成第四连接区，N≥1；所述集流体包括层叠设置的第一导电层、绝缘层和第二导电层；所述第一功能表面为所述第一导电层远离所述绝缘层的表面，所述第二功能表面为所述第二导电层远离所述绝缘层的表面。如上所述的电极片，其中，在所述集流体的第一方向上，M个所述通孔的边缘与所述集流体的边缘的最小距离为W1，W1≥1mm；和/或，在所述集流体的第二方向上，M个所述通孔的边缘与所述第一活性层区域和/或所述第二活性层区域的边缘的最小距离为L1，L1≥2mm，M≤N。如上所述的电极片，其中，在所述集流体的第一方向上，M个所述通孔的边缘与所述集流体的边缘的最小距离W1与所述第一极耳区域和/或所述第二极耳区域的尺寸W0之比为(0.2-0.8)：1。如上所述的电极片，其中，所述通孔的面积S0，所述第三段的横截面积与所述第四段的横截面积之和S1满足，S0：S1＝(1.2-50)：1。如上所述的电极片，其中，在所述集流体的第一方向上，连接区的边缘与M个所述通孔的边缘的最小距离≥1mm；其中，所述连接区包括所述第一连接区、所述第二连接区和所述第三连接区中的至少一个；和/或，在所述集流体的第一方向上，连接区的边缘与所述集流体的边缘的最小距离≥1mm；其中，所述连接区包括所述第一连接区、所述第二连接区和所述第三连接区中的至少一个。如上所述的电极片，其中，所述第一功能表面和/或所述第二功能表面设置有保护层，所述保护层分别覆盖W个所述通孔，所述保护层在W个所述通孔的对应位置处具有开孔，W≤N。如上所述的电极片，其中，所述保护层的厚度为0.5-50μm。如上所述的电极片，其中，所述保护层的面积为所述W个通孔的面积的1.2-5倍。本专利技术还提供一种电化学装置，其中，包含上述的电极片。本专利技术在第一极耳区域设置贯穿至第二极耳区域的通孔，利用X型极耳穿过通孔，并将X型极耳的第一段和第二段与第一极耳区域连接，将X型极耳的第三段和第四段与和第二段分别与第二极耳区域连接，可以导通集流体的两面，可以提高锂离子电池的质量能量密度，并且，X型极耳能够更好的平衡通孔四周的应力，有效防止通孔开裂，提高焊接良率且能够延长电极片的使用寿命，进而延长锂离子电池的使用寿命；X型极耳与第一极耳区域和第二极耳区域可以形成更多的焊接点，还有利于降低极耳的焊接电阻，提高锂离子电池的倍率充放电性能。同时，本专利技术的集流体包括质量较轻的绝缘层，所以可以进一步提高锂离子电池的质量能量密度；而且当电池升温至一定温度时，绝缘层会发生变形，切断电池的内部电流，提高锂离子电池的安全性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或相关技术中的技术方案，下面对本专利技术实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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它的附图。图1为本专利技术中集流体的俯视图；图2为本专利技术中X型极耳的结构示意图；图3为本专利技术第一种实施方式中电极片的俯视图；图4为本专利技术图3中X-X沿线位置的第一种剖视图；图5为本专利技术图3中X-X沿线位置的第二种剖视图；图6为本专利技术中第二种实施方式中电极片的俯视图；图7为本专利技术中第三种实施方式中电极片的俯视图；图8为本专利技术图6或图7中X-X沿线位置的剖视图；图9为本专利技术中第四种实施方式中电极片的俯视图；图10为本专利技术图9中X-X沿线位置的剖视图；图11为本专利技术实施例1的卷芯的结构示意图；图12为本专利技术实施例2的卷芯的结构示意图；图13为本专利技术实施例3的卷芯的结构示意图。附图标记说明：1：X型极耳；2：第一活性层区域；3：第一极耳区域；4：通孔；5：第一连接区：6：第二极耳区域：7：第二连接区；8：第三连接区；9：第四连接区；10：保护层；11：第二活性层区域；1a：第一段；1a’：第二段；1b：第三段；1b’：第四段。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为专利技术中集流体的俯视图。如图1所示，以下，所有的关于“长度”和“宽度”的定义，均是以集流体的“长度L方向”和“宽度W方向”为参照。以集流体的第一功能表面和/或第二功能表面(第一功能表面和第二功能表面是指集流体两个最大的且相对的表面)为长方形为例，则集流体的长度L方向是指集流体功能表面最大边长所在的方向，集流体的宽度W方向是指集流体功能表面最小边长所在的方向。例如，本专利技术定义第一极耳区域和/或第二极耳区域的宽度为W0，则是指在集流体宽度方向上，第一极耳区域和/或第二极耳区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极片，其特征在于，所述电极片包括集流体、活性层和X型极耳，所述集流体的第一功能表面包括第一活性层区域和第一极耳区域，所述集流体的第二功能表面包括与所述第一活性层区域相对的第二活性层区域和与所述第一极耳区域相对的第二极耳区域，所述活性层设置在所述第一活性层区域和/或所述第二活性层区域中；/n所述X型极耳包括第一段、第二段、第三段和第四段；/n所述第一极耳区域设置有贯穿至所述第二极耳区域的N个通孔，所述第三段和所述第四段通过所述通孔，且所述第一段与所述第一极耳区域连接形成第一连接区，所述第二段与所述第一极耳区域连接形成第二连接区，所述第三段与所述第二极耳区域连接形成第三连接区，所述第四段与所述第一极耳区域连接形成第四连接区，N≥1；/n所述集流体包括层叠设置的第一导电层、绝缘层和第二导电层；/n所述第一功能表面为所述第一导电层远离所述绝缘层的表面，所述第二功能表面为所述第二导电层远离所述绝缘层的表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种电极片，其特征在于，所述电极片包括集流体、活性层和X型极耳，所述集流体的第一功能表面包括第一活性层区域和第一极耳区域，所述集流体的第二功能表面包括与所述第一活性层区域相对的第二活性层区域和与所述第一极耳区域相对的第二极耳区域，所述活性层设置在所述第一活性层区域和/或所述第二活性层区域中；
所述X型极耳包括第一段、第二段、第三段和第四段；
所述第一极耳区域设置有贯穿至所述第二极耳区域的N个通孔，所述第三段和所述第四段通过所述通孔，且所述第一段与所述第一极耳区域连接形成第一连接区，所述第二段与所述第一极耳区域连接形成第二连接区，所述第三段与所述第二极耳区域连接形成第三连接区，所述第四段与所述第一极耳区域连接形成第四连接区，N≥1；
所述集流体包括层叠设置的第一导电层、绝缘层和第二导电层；
所述第一功能表面为所述第一导电层远离所述绝缘层的表面，所述第二功能表面为所述第二导电层远离所述绝缘层的表面。


2.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述第一段、所述第二段、所述第三段和所述第四段中的一段延伸出所述集流体。


3.根据权利要求1或2所述的电极片，其特征在于，在所述集流体的第一方向上，M个所述通孔的边缘与所述集流体的边缘的最小距离为W1，W1≥1mm；和/或，
在所述集流体的第二方向上，M个所述通孔的边缘与所述第一活性层区域和/或所述第二活性层区域的边缘的最小距离为L1，L1≥2mm，M≤N。


4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟艳云，张健，彭冲，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44