一种正极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了一种正极极片及其制备方法和锂离子电池，所述正极极片包括箔材和设置在箔材至少一侧表面的活性物质层，沿所述活性物质层一侧长边向内设置有第一减薄区，沿所述活性物质层的另一侧长边向内开设有第二减薄区，所述第一减薄区的面积大于等于第二减薄区的面积；所述第一减薄区内的活性物质层为第一减薄层，所述第二减薄区内的活性物质层为第二减薄层，所述第一减薄层和所述第二减薄层的厚度均小于活性物质层的厚度；所述第一减薄层的内部开设有极耳槽，所述极耳槽暴露出箔材的表面。本发明专利技术的正极极片具有较高的机械强度和较低的析锂风险。低的析锂风险。低的析锂风险。

【技术实现步骤摘要】
一种正极极片及其制备方法和锂离子电池


[0001]本专利技术属于电池
，涉及一种正极极片及其制备方法和锂离子电池。

技术介绍

[0002]随着生活水平的不断提高，对锂离子电池的需求越来越高，因此亟需提高锂离子电池的性能，以满足需求。
[0003]CN112582583A公开了一种快充型锂离子电池极片的制备方法，包括以下操作：将具有活性物质的浆料涂覆于集流体的两表面，得到具有对称设置的第一活性物质层和第二活性物质层的极片；辊压所述极片的两表面；清洗多余的所述第一活性物质层，得到具有双面涂覆区和单面涂覆区的快充型锂离子电池极片。该方法通过控制活性物质层的厚度，使极片适用于快充。
[0004]除上述方法外，还可采用极耳中置结构提高充电速度，但是采用此结构也存在问题，在裁切整张极片时，由于存在公差，没有办法刚好切到极耳槽边缘位置，所以会在极耳槽一侧边缘留下少量的活性物质，极耳槽与极耳连接时增加厚度，影响性能。可将边缘的活性物质冲切，形成缺口，避免极耳槽与极耳连接时增加厚度，但这会降低极片机械强度。此外，正极片的极耳槽处具有较高的电流密度，这就导致此处极易析锂，不利于电池的运行。
[0005]因此，亟需解决正极极片机械强度低和析锂问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种正极极片及其制备方法和锂离子电池。本专利技术的正极极片采用极耳中置结构，其极耳槽连接极耳时，无厚度叠加，能提高电芯的平整度；并且，本专利技术的极片无缺口，能够提高极片的机械强度；此外，极耳槽四周的减薄层能够降低极耳位较大电流密度带来的析锂风险，减少析锂。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种正极极片，所述正极极片包括箔材和设置在箔材至少一侧表面的活性物质层，沿所述活性物质层一侧长边向内设置有第一减薄区，沿所述活性物质层的另一侧长边向内开设有第二减薄区，所述第一减薄区的面积大于等于第二减薄区的面积；
[0009]所述第一减薄区内的活性物质层为第一减薄层，所述第二减薄区内的活性物质层为第二减薄层，所述第一减薄层和所述第二减薄层的厚度均小于活性物质层的厚度；
[0010]所述第一减薄层的内部开设有极耳槽，所述极耳槽暴露出箔材的表面。
[0011]本专利技术提供了一种采用极耳中置结构的正极极片，极片表面开设有第一减薄区，第一减薄区的内部开设有极耳槽，极耳槽可以直接连接极耳，不会出现厚度叠加，能提高电芯的平整度；并且，本专利技术的极片无缺口，能够提高极片的机械强度；此外，极耳槽四周的减薄层能够降低极耳位较大电流密度带来的析锂风险，减少析锂。
[0012]需要说明的是，CB值是指正对面负极容量与正极容量的比值。
[0013]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述第一减薄层的厚度为H1，所述第一减薄层内活性物质的中值粒径为D
50
，H1≥D
50
。
[0014]优选地，所述第二减薄层的厚度等于所述第一减薄层的厚度。
[0015]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述第一减薄区伸入活性物质层的深度为4～100mm，例如可以是4mm、5mm、7mm、10mm、15mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm或100mm等。
[0016]优选地，所述第二减薄区伸入活性物质层的深度为2～100mm，例如可以是2mm、3mm、4mm、5mm、7mm、10mm、15mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm或100mm等。
[0017]优选地，所述第一减薄区伸入活性物质层的深度大于第二减薄区伸入活性物质层的深度。
[0018]本专利技术中，所述第一减薄区伸入活性物质层的深度是指，在正极极片的宽度方向上，第一减薄区的边长；所述第二减薄区伸入活性物质层的深度是指，在极片的宽度方向上，第二减薄区的边长。
[0019]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述极耳槽连接有极耳。
[0020]优选地，所述第一减薄区的宽度与所述极耳的宽度的差值为8～40mm，例如可以是8mm、9mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm或40mm等。
[0021]优选地，所述第二减薄区的宽度与所述极耳的宽度的差值为8～40mm，例如可以是8mm、9mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm或40mm等。
[0022]优选地，所述第一减薄区的宽度与所述第二减薄区的宽度相同。
[0023]优选地，所述第一减薄区与所述第二减薄区同轴设置。
[0024]作为本专利技术一种优选的技术方案，连接有所述极耳的极耳槽表面贴有胶纸。
[0025]优选地，所述胶纸完全覆盖所述极耳槽且部分覆盖所述第一减薄区。
[0026]本专利技术中，胶纸的边缘不超出第一减薄区，能够提高电芯的平整度，并能提高胶纸边缘局域的CB值，降低析锂风险，减少析锂；而不完全覆盖第一减薄区是由于误差的存在，胶纸很难恰好覆盖第一减薄区。
[0027]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述胶纸的长边与所述第一减薄区的长边的距离为2～5mm，例如可以是2mm、3mm、4mm或5mm等。
[0028]优选地，所述胶纸的长边与所述极耳槽的长边的距离为2～5mm，例如可以是2mm、3mm、4mm或5mm等。
[0029]优选地，所述胶纸的短边与所述第一减薄区的短边的距离为2～5mm，例如可以是2mm、3mm、4mm或5mm等。
[0030]优选地，所述胶纸的短边与所述极耳槽的短边的距离为2～5mm，例如可以是2mm、3mm、4mm或5mm等。
[0031]第二方面，本专利技术提供了一种第一方面所述的正极极片的制备方法，所述制备方法包括：
[0032]提供极片母板，通过第一清洗步骤在所述极片母板的表面形成至少两个薄层区，所述薄层区沿第一方向间隔设置，再通过第二清洗步骤在每个薄层区的表面形成凹槽；
[0033]沿分切线对所述极片母板进行分切步骤，所述分切线位于所述薄层区的边缘与所述凹槽的边缘之间，所述分切线与所述薄层区的宽度方向平行，所述分切线与所述第一方
向的夹角为10～90
°
(例如可以是10
°
、20
°
、30
°
、40
°
、50
°
、60
°
、70
°
、80
°
或90
°
等)，所述分切步骤后，得到所述正极极片。
[0034]本专利技术提供的正极极片的制备方法，分切后无需再进行冲切的操作，适用于工业生产。
[0035]本专利技术中，分切后，每个薄层区形成独立的第一薄层区和第二薄层区，第一薄层区的面积大于等于第二薄层区的面积，相邻两条分切线之间的第一薄层区和第二薄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片包括箔材和设置在箔材至少一侧表面的活性物质层，沿所述活性物质层一侧长边向内设置有第一减薄区，沿所述活性物质层的另一侧长边向内开设有第二减薄区，所述第一减薄区的面积大于等于第二减薄区的面积；所述第一减薄区内的活性物质层为第一减薄层，所述第二减薄区内的活性物质层为第二减薄层，所述第一减薄层和所述第二减薄层的厚度均小于活性物质层的厚度；所述第一减薄层的内部开设有极耳槽，所述极耳槽暴露出箔材的表面。2.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述第一减薄层的厚度为H1，所述第一减薄层内活性物质的中值粒径为D
50
，H1≥D
50
；优选地，所述第二减薄层的厚度等于所述第一减薄层的厚度。3.根据权利要求1或2所述的正极极片，其特征在于，所述第一减薄区伸入活性物质层的深度为4～100mm；优选地，所述第二减薄区伸入活性物质层的深度为2～100mm；优选地，所述第一减薄区伸入活性物质层的深度大于第二减薄区伸入活性物质层的深度。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的正极极片，其特征在于，所述极耳槽连接有极耳；优选地，所述第一减薄区的宽度与所述极耳的宽度的差值为8～40mm；优选地，所述第二减薄区的宽度与所述极耳的宽度的差值为8～40mm；优选地，所述第一减薄区的宽度与所述第二减薄区的宽度相同；优选地，所述第一减薄区与所述第二减薄区同轴设置。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的正极极片，其特征在于，连接有所述极耳的...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘驭一，刘荣江，黄彬彬，
申请(专利权)人：惠州亿纬锂能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：