极片及电池的制作方法

allin2026-10-10  8


本申请涉及电池能源,尤其涉及一种极片及电池。


背景技术:

1、随着5g时代的到来及电池技术的迅速发展,人们对电池能量密度、快速充电能力以及充放电倍率提出了更高的要求,高能量密度的快充锂电池亦是消费类电池发展的趋势。

2、目前,电池的极片包括集流体和涂覆在集流体表面的活性物质层,随着电池能量密度的提高,极片的厚度也越来越厚,即极片活性物质层的厚度越来越厚。然而,活性物质层的厚度较厚时,活性物质层靠近隔膜的表面的压实密度越高,电解液难以进入活性物质层内,锂离子在活性物质层上的传输路径较长,电解液不容易完全浸润活性物质层,影响电池的寿命和安全性。


技术实现思路

1、基于此,本申请提供了一种极片及电池,以解决相关技术中锂离子在活性物质层上的传输路径较长,电解液不容易完全浸润活性物质层,影响电池的寿命和安全性的问题。

2、一方面,本申请提供的极片,包括集流体和分别涂覆在集流体相对两侧的活性物质层;

3、极片具有相对设置的第一面和第二面,极片上开设有通孔,通孔分别贯穿集流体和集流体两侧的两个活性物质层;

4、通孔在第一面上的孔径大于通孔在第二面上的孔径。

5、在一种可能的实现方式中,通孔的孔径由第一面朝向第二面的方向逐渐减小。

6、在一种可能的实现方式中,通孔在集流体上的孔径x1满足:1/2×(x2+x3)-10μm≤x1≤1/2×(x2+x3)+10μm;

7、其中,x2为通孔在第一面上的孔径,x3为通孔在第二面上的孔径。

8、在一种可能的实现方式中,集流体设置有弯折部,弯折部与通孔相邻,弯折部朝向通孔的一端朝靠近第二面的方向延伸。

9、在一种可能的实现方式中,弯折部与集流体的主体部分之间的夹角为15°-20°。

10、在一种可能的实现方式中,通孔的孔壁与第一面之间的夹角大于通孔的孔壁与第二面之间的夹角;和/或,

11、通孔的孔壁与第二面之间的夹角大于通孔的孔壁与弯折部之间的夹角。

12、在一种可能的实现方式中,第一面和/或第二面上形成有热影响区,热影响区环绕通孔设置。

13、在一种可能的实现方式中,第一面和第二面上均形成有热影响区,第一面上的热影响区的外缘限定出第一区域,第二面上的热影响区的外缘限定出第二区域,第一区域在极片厚度方向上的投影覆盖第二区域在极片厚度方向上的投影。

14、在一种可能的实现方式中,集流体设置有弯折部,弯折部与通孔相邻,热影响区的外缘在极片厚度方向上的投影超出弯折部远离通孔的一端在极片厚度方向上的投影。

15、在一种可能的实现方式中,通孔外侧的活性物质层上形成有凸起,凸起环绕通孔设置。

16、在一种可能的实现方式中,第一面和/或第二面上形成有环绕通孔设置的热影响区,

17、热影响区在极片厚度方向上的投影覆盖凸起在极片厚度方向上的投影。

18、在一种可能的实现方式中,凸起的高度为10μm-15μm;和/或,

19、凸起的宽度为15μm-25μm。

20、在一种可能的实现方式中,极片形成有若干个通孔;

21、第一面上相邻两个通孔之间的距离小于第二面上相邻两个通孔之间的距离。

22、另一方面,本申请提供的电池,包括上述的极片。

23、本申请提供的极片及电池,该极片具有相对设置的第一面和第二面,在极片上开设有通孔,且通孔分别贯穿极片的集流体和分别位于集流体两侧的两个活性物质层。电池在注液的过程中,通孔中存储的气体可以排出,电解液在通孔中可以由第一面朝向第二面的方向流动。电解液可以从通孔的孔壁向活性物质层的内部浸润,提高电解液对极片的润湿性能。电池在充放电的过程中,锂离子可以从通孔的孔壁向活性物质层的内部传输,改善锂离子在活性物质层上的传输路径,提升电池的倍率性能。也即是说,通孔为电解液和锂离子向活性物质层内部的传输提供了通道,在活性物质层靠近隔膜的表面的压实密度较高时,电解液和锂离子可以较为容易的进入活性物质层内部。此外,通孔在第一面上的孔径大于通孔在第二面上的孔径,电解液可以较为容易的在通孔中由第一面朝第二面的方向流动,进一步便于电解液和锂离子进入活性物质层的内部。



技术特征:

1.一种极片,其特征在于,包括集流体和分别涂覆在所述集流体相对两侧的活性物质层;

2.根据权利要求1所述的极片,其特征在于,所述通孔的孔径由所述第一面朝向所述第二面的方向逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的极片,其特征在于,所述通孔在所述集流体上的孔径x1满足:1/2×(x2+x3)-10μm≤x1≤1/2×(x2+x3)+10μm;

4.根据权利要求1所述的极片,其特征在于,所述集流体设置有弯折部,所述弯折部与所述通孔相邻,所述弯折部朝向所述通孔的一端朝靠近所述第二面的方向延伸。

5.根据权利要求4所述的极片,其特征在于,所述弯折部与所述集流体的主体部分之间的夹角为15°-20°。

6.根据权利要求4所述的极片,其特征在于,所述通孔的孔壁与所述第一面之间的夹角大于所述通孔的孔壁与所述第二面之间的夹角;和/或,

7.根据权利要求1所述的极片,其特征在于,所述第一面和/或所述第二面上形成有热影响区,所述热影响区环绕所述通孔设置。

8.根据权利要求7所述的极片,其特征在于,所述第一面和所述第二面上均形成有热影响区,所述第一面上的所述热影响区的外缘限定出第一区域,所述第二面上的所述热影响区的外缘限定出第二区域,所述第一区域在所述极片厚度方向上的投影覆盖所述第二区域在所述极片厚度方向上的投影。

9.根据权利要求7所述的极片,其特征在于,所述集流体设置有弯折部,所述弯折部与所述通孔相邻,所述热影响区的外缘在所述极片厚度方向上的投影超出所述弯折部远离所述通孔的一端在所述极片厚度方向上的投影。

10.根据权利要求1所述的极片,其特征在于,所述通孔外侧的活性物质层上形成有凸起,所述凸起环绕所述通孔设置。

11.根据权利要求10所述的极片,其特征在于,所述第一面和/或所述第二面上形成有环绕所述通孔设置的热影响区,

12.根据权利要求10所述的极片,其特征在于,所述凸起的高度为10μm-15μm;和/或,

13.根据权利要求1所述的极片,其特征在于,所述极片形成有若干个所述通孔;

14.一种电池,其特征在于,包括权利要求1-13任一项所述的极片。


技术总结
本申请提供一种极片及电池,该极片包括集流体和分别涂覆在集流体相对两侧的活性物质层;极片具有相对设置的第一面和第二面,极片上开设有通孔,通孔分别贯穿集流体和集流体两侧的两个活性物质层;通孔在第一面上的孔径大于通孔在第二面上的孔径。通孔为电解液和锂离子向活性物质层内部的传输提供了通道,在活性物质层靠近隔膜的表面的压实密度较高时,电解液和锂离子可以较为容易的进入活性物质层内部。电解液可以较为容易的在通孔中由第一面朝第二面的方向流动,进一步便于电解液和锂离子进入活性物质层的内部。

技术研发人员:刘腾远,曾浩,蒋欢,侯艳妮
受保护的技术使用者:珠海冠宇电池股份有限公司
技术研发日:20240102
技术公布日:2024/10/31
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