一种正极集流体、正极片以及二次电池制造技术

技术编号:35027555 阅读:19 留言:0更新日期:2022-09-24 23:00
本实用新型专利技术涉及一种正极集流体、极片以及二次电池,所述正极集流体包括设置于中间的中部以及设置于中部两侧边的边部,所述正极集流体的中部的厚度比边部的厚度厚。本实用新型专利技术的一种正极集流体,中间厚两边薄,可以降低极片中间位置活性物质含量,电池充电时极片中间位置锂离子嵌入数量减少,反弹降低,应力低于边缘位置,从而降低极片中间位置析锂风险。从而降低极片中间位置析锂风险。从而降低极片中间位置析锂风险。

【技术实现步骤摘要】
一种正极集流体、正极片以及二次电池


[0001]本技术属于二次电池
,尤其涉及一种正极集流体、正极片以及二次电池。

技术介绍

[0002]动力电池近几年在国家政策和市场需求的双重刺激下,得到了迅速发展,对比铅酸等电池,动力电池具有能量密度高,电压平台稳定,使用寿命长的优点,受到广大消费者的青睐。随着市场的进一步扩大,动力电池生产商之间的竞争愈加激烈,对电池产品的性能要求也越来越高,以在激烈的市场竞争中争得一席之地。
[0003]目前动力电池正极集流体一般包括正极片和负极片,其中正极片在充放电循环后容易出现析锂,影响电芯的循环寿命和安全性能。

技术实现思路

[0004]本技术的目的之一在于:针对现有技术的不足,而提供一种正极集流体,中间厚两边薄,中间位置活性物质小,嵌锂程度小,充放电时中间释放热量少,极片反弹少,析锂减少。
[0005]为了实现上述目的,本技术采用以下技术方案:
[0006]一种正极集流体,所述正极集流体包括设置于中间的中部以及设置于中部两侧边的边部,所述正极集流体的中部的厚度比边部的厚度厚。
[0007]传统的正极集流体均为一层或多层平面结构复合而成,经过多次充放电循环后,容易出现析锂,本技术人发现析锂的位置多数出现在正极集流体的中间位置,经过研究发现,这是由于正极嵌锂后极片反弹,且电芯充放电会产生热量,极片中间位置温度最高,极化最小,嵌锂程度最高,极片反弹会造成极片间电解液难以浸润,进而出现析锂,对电芯的循环寿命和安全均会产生影响。因此,本技术的一种正极集流体,设置为中间厚两边薄的结构,可以降低极片中间位置活性物质含量,电池充电时极片中间位置锂离子嵌入数量减少,嵌锂程度小,充放电时中间释放热量少,极片反弹少,析锂减少。
[0008]优选地,所述正极集流体为导电层,所述导电层的中部的厚度比边部的厚度厚。正极集流体为单层结构时,正极集流体为导电层,且导电层的中间的厚度比两侧边的边部的厚度厚,应用于正极片及电池时,可以降低极片中间位置的活性物质含量,电池充电时极片中间位置离子嵌入极片数量减少,嵌锂程度小,充放电时中间释放热量少,极片反弹少,析锂减少。具体地,导电层的材质包括但不限于铝、镍、铁等。
[0009]优选地,所述正极集流体包括层叠设置的基材层和导电层,所述导电层设置于所述基材层的至少一侧面,所述导电层的中部的厚度比边部的厚度厚。正极集流体由两层或两层以上的结构复合而成时,正极集流体包括基材层和设置于基材层至少一侧面的导电层。基材层用于承接导电层,且基材层可以减少导电层的厚度。导电层的中间位置的厚度比两侧边的厚度厚。
[0010]优选地,所述正极集流体的厚度方向的两侧表面具有向外凸的凸弧面,所述凸弧面位于所述中部。当弧面的宽度小于正极集流体的宽度时,正极集流体的厚度方向的两侧表面具有凸起部,所述弧面位于所述中部,中部两侧边的边部为水平的平面。当弧面的宽度小于正极集流体的宽度时,正极集流体的厚度方向的两侧表面为凸弧面,所述凸弧面占据整个侧表面,弧面两侧边的边部为水平的直线段,即正极集流体的两侧边线。所述弧面的截面切线为连续光滑且向外凸面的曲线,所述曲线形成的弧为劣弧。
[0011]优选地,所述正极集流体还包括非金属导电涂层,所述非金属导电涂层设置于导电层远离基材层的一侧。非金属导电涂层能够提高基材层的导电性能。非金属导电涂层能够提高基材层的导电性能。非金属导电涂层包括但不限于碳、石墨烯等。
[0012]优选地,所述非金属导电涂层的厚度为0.1~3μm。非金属导电涂层的厚度为0.1μm、0.5μm、0.8μm、1μm、1.2μm、1.8μm、2μm、2.2μm、3μm。
[0013]优选地,所述基材层的厚度为0.1~5μm,所述基材层为有机高分子层,具体地基材层包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、芳纶、聚四氟乙烯中的一种或几种。基材层的厚度为0.1μm、0.5μm、0.8μm、0.9μm、1.2μm、1.5μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm。
[0014]优选地,所述正极集流体的厚度方向的至少一侧表面具有向外凸的凸起部,所述凸起部位于中部,所述正极集流体的宽度为30~1500mm,凸起部的宽度为25~1500mm。当正极集流体为单层导电层时,导电层的两侧面为曲面,中间具有向外凸的凸起部。当正极集流体为基材层与导电层复合形成的复合结构时,基材层为平面层结构,导电层与基材层接触的一面为平面,另一面具有向外凸的凸起部,所述凸起部位于中部。凸起部的宽度小于或等于正极集流体的宽度,当凸起部的宽度小于正极集流体的宽度时,凸起部两侧边的边部为平面,当凸起部的宽度等于正极集流体的宽度时,所在侧边整个为向外凸的凸起部。具体地,凸起部可以为向外凸的凸弧面、向外凸的凸块面或向外凸的凸脊面,凸弧面为光滑且连接的弧面,弧面的截面切线为一段劣弧。凸块面的截面切线为矩形凸块,凸块的侧面与所在平面垂直。凸脊面由多段平面或曲面连接形成,形成中间向上凸起的脊部。优选地,所述凸起部为向外凸的凸弧面,使集流体结构稳定性更好,能够承受更大的强度,结构稳定,强度高,易加工。正极集流体的中部设置有凸起部,使凸起部处的活性物质含量减少,电池充电时极片中间位置锂离子嵌入数量减少,嵌锂程度小,充放电时中间释放热量少,极片反弹少,析锂减少。正极集流体的宽度根据使用情况可以设置为30~1500mm,优选地,正极集流体的宽度为30mm、50mm、80mm、100mm、130mm、150mm、160mm、180mm、230mm、330mm、430mm、530mm、630mm、700mm、800mm、900mm、1000mm、1100mm、1200mm、1300mm。凸起部的宽度根据使用情况可以设置为25~1500mm。优选地,凸起部的宽度为25mm、50mm、60mm、80mm、100mm、120mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1000mm、1100mm、1200mm。当凸起部的宽度与正极集流体的宽度相同时,正极集流体的边部为两侧的侧边线。
[0015]优选地,所述正极集流体的厚度的最大值为2~20μm,正极集流体的厚度的最小值为1~15μm。正极集流体的中间的厚度较厚,两侧边的厚度较薄,从而形成一个凸弧面、凸块面或凸脊面。凸起部的厚度较厚,具有厚度最大值,厚度最大值为2~20μm,优选地,正极集流体的厚度的最大值为2μm、4μm、6μm、8μm、10μm、12μm、14μm、16μm、18μm、20μm。正极集流体的边部较薄,具有厚度最小值,优选地,正极集流体的厚度的最小值为2μm、4μm、6μm、8μm、10μm、12μm、14μm、16μm、18μm、20μm。
[0016]本技术的目的之二在于:针对现有技术的不足,而提供一种极片,具有中间厚两边薄的正极集流体,使中间位置片的活性物质含量减少,减少嵌锂程度,充放电时中间释放热量少,极片本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极集流体,其特征在于,所述正极集流体包括设置于中间的中部以及设置于中部两侧边的边部,所述正极集流体的中部的厚度比边部的厚度厚。2.根据权利要求1所述的正极集流体,其特征在于,所述正极集流体为导电层,所述导电层的中部的厚度比边部的厚度厚。3.根据权利要求1所述的正极集流体,其特征在于,所述正极集流体包括层叠设置的基材层和导电层,所述导电层设置于所述基材层的至少一侧面,所述导电层的中部的厚度比边部的厚度厚。4.根据权利要求2或3所述的正极集流体,其特征在于,所述导电层厚度最小值为0.5~9μm,导电层厚度最大值为0.5~13μm。5.根据权利要求4所述的正极集流体,其特征在于,所述正极集流体还包括非金属导电涂层,所述非金属导电涂层设置于导电层远离基材层的一侧。6.根据权利要求5所述的正极集流体,其特征在于,所述非金属导电涂层的厚度为0.1~3μm。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:於洪将陈继程徐周王汭兰辉荣潘正武
申请(专利权)人:江苏正力新能电池技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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