極片及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種極片及其制備方法。所述極片包括集流體箔片以及設(shè)置于集流體箔片的至少一個(gè)面上的膜層，集流體箔片在設(shè)置有膜層的相應(yīng)的面上具有沿集流體箔片的縱向延伸的至少兩個(gè)涂膜區(qū)以及在相鄰兩個(gè)涂膜區(qū)之間的中間空箔區(qū)以及在整個(gè)涂膜區(qū)側(cè)向的邊部空箔區(qū)，其中，中間空箔區(qū)和邊部空箔區(qū)統(tǒng)稱為空箔區(qū)，集流體箔片在涂膜區(qū)設(shè)置有膜層而在空箔區(qū)無膜層，其中，所述膜層包括上膜層和下膜層，在相同的輥壓壓力下，在同一涂膜區(qū)內(nèi)，上膜層的延展率大于下膜層的延展率，且在輥壓之后，在同一涂膜區(qū)內(nèi)，上膜層和下膜層具有相同的寬度。所述極片能改善現(xiàn)有的涂膜極片在輥壓過程中極片的集流體箔片在各涂膜區(qū)與相鄰的空箔區(qū)的縱向交界處的褶皺問題。
【專利說明】極片及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及儲(chǔ)能器件領(lǐng)域，尤其涉及一種極片及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池的極片制備過程，通常包括制漿、涂膜、干燥、碾壓、切割等工序，雖然不同廠商或不同電池的制造工序可能會(huì)有所變化，但極片碾壓都是必不可少的工序。極片在經(jīng)過碾壓后達(dá)到一定的壓實(shí)密度，對(duì)鋰離子電池能量密度提升非常重要。
[0003]在極片制備過程中，通過斑馬條紋極片的方式可以提高涂膜效率、節(jié)約生產(chǎn)成本，并且可以依據(jù)實(shí)際需要來變動(dòng)極片的條紋數(shù)量和寬度。目前斑馬條紋極片采用對(duì)輥結(jié)構(gòu)冷壓技術(shù)，會(huì)出現(xiàn)邊緣空箔區(qū)(即非涂膜區(qū)的箔片部分)起褶皺問題，這在很大程度上限制了極片制備工藝的發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于【背景技術(shù)】中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種極片及其制備方法，其能改善現(xiàn)有的涂膜極片在輥壓過程中極片的集流體箔片在各涂膜區(qū)與相鄰的空箔區(qū)的縱向交界處的褶皺問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在第一方面，本發(fā)明提供了一種極片，其包括集流體箔片以及設(shè)置于集流體箔片的至少一個(gè)面上的膜層，集流體箔片在設(shè)置有膜層的相應(yīng)的面上具有沿集流體箔片的縱向延伸的至少兩個(gè)涂膜區(qū)以及在相鄰兩個(gè)涂膜區(qū)之間的中間空箔區(qū)以及在整個(gè)涂膜區(qū)側(cè)向的邊部空箔區(qū)，其中，中間空箔區(qū)和邊部空箔區(qū)統(tǒng)稱為空箔區(qū)，集流體箔片在涂膜區(qū)設(shè)置有膜層而在空箔區(qū)無膜層，其中，所述膜層包括上膜層和下膜層，在相同的輥壓壓力下，在同一涂膜區(qū)內(nèi)，上膜層的延展率大于下膜層的延展率，且在輥壓之后，在同一涂膜區(qū)內(nèi)，上膜層和下膜層具有相同的寬度。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在第二方面，本發(fā)明提供了一種極片的制備方法，用于制備根據(jù)本發(fā)明第一方面的極片，包括步驟:步驟一:在集流體箔片的至少一個(gè)面上設(shè)置膜層，集流體箔片在設(shè)置有膜層的相應(yīng)的面上具有沿集流體箔片的縱向延伸的至少兩個(gè)涂膜區(qū)以及在相鄰兩個(gè)涂膜區(qū)之間的中間空箔區(qū)以及在整個(gè)涂膜區(qū)側(cè)向的邊部空箔區(qū)，其中，中間空箔區(qū)和邊部空箔區(qū)統(tǒng)稱為空箔區(qū)，集流體箔片在涂膜區(qū)設(shè)置有膜層而在空箔區(qū)無膜層，其中，所述極片在同一涂膜區(qū)內(nèi)的膜層包括上膜層和下膜層，在相同的輥壓壓力下，上膜層的延展率大于下膜層的延展率；以及步驟二:進(jìn)行烘干、輥壓得到極片，其中，得到的極片在同一涂膜區(qū)內(nèi)的上膜層和下膜層具有相同的寬度。
[0007]本發(fā)明的有益效果如下:
[0008]本發(fā)明的極片的膜層包括上膜層和下膜層，同一涂膜區(qū)內(nèi)，上膜層的延展率大于下膜層的延展率，上膜層和下膜層可以在輥壓過程中分層吸收延展力，這樣在各涂膜區(qū)與相鄰的空箔區(qū)的縱向交界處，延展量自該涂膜區(qū)的上膜層至下膜層減小，從而與下膜層接觸的集流體箔片在各涂膜區(qū)與相鄰的空箔區(qū)的縱向交界處延展量減小，從而改善極片在各涂膜區(qū)與相鄰的空箔區(qū)的縱向交界處的褶皺問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1示出現(xiàn)有的極片單面涂膜時(shí)的示意圖；
[0010]圖2示出現(xiàn)有的極片在輥壓前后的示意圖，其中(a)為輥壓前的正視圖，(b)為輥壓后的正視圖，而(C)為輥壓后的俯視圖且以粗實(shí)線示出集流體箔片延展的量；
[0011]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的極片在輥壓前后的示意圖，其中(a)為輥壓前的正視圖，(b)為輥壓后的正視圖，而(c)為輥壓后的俯視圖且以粗實(shí)線示出集流體箔片延展的量；
[0012]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的極片的另一實(shí)施例在輥壓前后的示意圖，其中(a)為輥壓前的正視圖，(b)為輥壓后的正視圖，(c)為輥壓后的俯視圖且以粗實(shí)線示出集流體箔片延展的量；
[0013]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0014]I極片12膜層
[0015]11集流體箔片 121上膜層
[0016]111涂膜區(qū)122下膜層
[0017]112中間空箔區(qū) L0、L1、L2延展量
[0018]113邊部空箔區(qū)

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面參照附圖來詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的極片及其制備方法。
[0020]首先說明根據(jù)本發(fā)明第一方面的極片。
[0021]參照?qǐng)D3和圖4，根據(jù)本發(fā)明第一方面的極片包括集流體箔片11以及設(shè)置于集流體箔片11的至少一個(gè)面上的膜層12，集流體箔片11在設(shè)置有膜層12的相應(yīng)的面上具有沿集流體箔片11的縱向延伸的至少兩個(gè)涂膜區(qū)111以及在相鄰兩個(gè)涂膜區(qū)111之間的中間空箔區(qū)112以及在整個(gè)涂膜區(qū)111側(cè)向的邊部空箔區(qū)113，其中，中間空箔區(qū)112和邊部空箔區(qū)113統(tǒng)稱為空箔區(qū)，集流體箔片11在涂膜區(qū)111設(shè)置有膜層12而在空箔區(qū)無膜層12，其中，所述膜層12包括上膜層121和下膜層122，在相同的輥壓壓力下，在同一涂膜區(qū)111內(nèi)，上膜層121的延展率大于下膜層122的延展率，且在輥壓之后，在同一涂膜區(qū)111內(nèi)，上膜層121和下膜層122具有相同的寬度。
[0022]本發(fā)明的極片在輥壓后，在各涂膜區(qū)111與相鄰的空箔區(qū)的縱向交界處，與下膜層122接觸的集流體箔片11在各涂膜區(qū)111與相鄰的空箔區(qū)的縱向交界處延展量減小(參見圖3的(c)和圖4的(C))。
[0023]在現(xiàn)有的極片中，參照?qǐng)D1和圖2，輥壓前極片的膜層12的厚度為Tm，經(jīng)輥壓后的膜層12的厚度為Tn，膜層12受到輥壓壓力造成涂膜區(qū)111處的集流體箔片11延展，而中間空箔區(qū)112和邊部空箔區(qū)113不受輥壓壓力造成中間空箔區(qū)112和邊部空箔區(qū)113處的集流體箔片11不延展，因?yàn)榧黧w箔片11的應(yīng)力集中在各涂膜區(qū)111與相鄰的空箔區(qū)的縱向交界處，所以導(dǎo)致集流體箔片11在各涂膜區(qū)111與相鄰的空箔區(qū)的縱向交界處的褶皺問題嚴(yán)重。例如，在圖2所示的例子中，集流體箔片11在各涂膜區(qū)111與相鄰的空箔區(qū)的縱向交界處的延展量為LO。
[0024]本發(fā)明的極片的膜層12包括上膜層121和下膜層122，在同一涂膜區(qū)111內(nèi)，上膜層121的延展率大于下膜層122的延展率，上膜層121和下膜層122可以在輥壓過程中分層吸收延展力，這樣在各涂膜區(qū)111與相鄰的空箔區(qū)的縱向交界處，延展量自該涂膜區(qū)111的上膜層121至下膜層122減小，從而與下膜層122接觸的集流體箔片11在各涂膜區(qū)111與相鄰的空箔區(qū)的縱向交界處延展量減小，從而改善集流體箔片11在各涂膜區(qū)111與相鄰的空箔區(qū)的縱向交界處的褶皺問題。具體地，參照?qǐng)D3和圖4，集流體箔片11在各涂膜區(qū)111與相鄰的空箔區(qū)的縱向交界處的延展量分別為L1、L2，LI < LO (參照?qǐng)D3和圖2)、L2< LO (參照?qǐng)D4和圖2)，延展量減小，從而使集流體箔片11的褶皺問題得到很好的改善。
[0025]在根據(jù)本發(fā)明第一方面的極片的一實(shí)施例中，參照?qǐng)D4，在極片被輥壓之前，在同一涂膜區(qū)111內(nèi)，上膜層121的寬度可小于下膜層122的寬度。輥壓后，在各涂膜區(qū)111與相鄰的空箔區(qū)的縱向交界處，延展量自該涂膜區(qū)111的上膜層121至下膜層122減小，從而與下膜層122接觸的集流體箔片11在各涂膜區(qū)111與相鄰的空箔區(qū)的縱向交界處延展量減小(參照?qǐng)D4和圖2，L2 < L0)，從而有效改善集流體箔片11的褶皺問題。
[0026]在根據(jù)本發(fā)明第一方面的極片的一實(shí)施例中，參照?qǐng)D3和圖4，各膜層12的下膜層122的厚度為Te，且Te < 80 μ m。
[0027]在根據(jù)本發(fā)明第一方面的極片的一實(shí)施例中，參照?qǐng)D4，各膜層12的上膜層121和下膜層122厚度之和為Tm，各膜層12的下膜層122的厚度為Te，上膜層121位于下膜層122的上方中央，上膜層121和下膜層122在一側(cè)的橫向?qū)挾炔顬镈e，且5mm彡De ( 20mm ；1ym^ (Tm-Te) < 30 μ m。
[0028]在根據(jù)本發(fā)明第一方面的極片的一實(shí)施例中，參照?qǐng)D3和圖4，中間空箔區(qū)112的寬度為Dc且Dc ( 20_，邊部空箔區(qū)113的寬度為Ded且Ded彡10_。
[0029]在根據(jù)本發(fā)明第二方面的極片的一實(shí)施例中，集流體箔片11可為延展性較低的集流體箔片，如摻有Ti的集流體箔片。集流體箔片11的延展性越小，集流體箔片11抗延展性越高。
[0030]在根據(jù)本發(fā)明第二方面的極片的一實(shí)施例中，集流體箔片11的厚度大于或等于4ym0集流體箔片11的厚度越大，集流體箔片11抗延展性越高。
[0031]接下來說明根據(jù)本發(fā)明第二方面的極片的制備方法。
[0032]根據(jù)本發(fā)明第二方面的極片的制備方法用于制備根據(jù)本發(fā)明第一方面的極片，包括步驟:步驟一:在集流體箔片11的至少一個(gè)面上設(shè)置膜層12，集流體箔片11在設(shè)置有膜層12的相應(yīng)的面上具有沿集流體箔片11的縱向延伸的至少兩個(gè)涂膜區(qū)111以及在相鄰兩個(gè)涂膜區(qū)111之間的中間空箔區(qū)112以及在整個(gè)涂膜區(qū)111側(cè)向的邊部空箔區(qū)113，其中，中間空箔區(qū)112和邊部空箔區(qū)113統(tǒng)稱為空箔區(qū)，集流體箔片11在涂膜區(qū)111設(shè)置有膜層12而在空箔區(qū)無膜層12，其中，所述極片在同一涂膜區(qū)111內(nèi)的膜層12包括上膜層121和下膜層122，在相同的輥壓壓力下，上膜層121的延展率大于下膜層122的延展率；以及步驟二:進(jìn)行烘干、輥壓得到極片，其中，得到的極片在同一涂膜區(qū)111內(nèi)的上膜層121和下膜層122具有相同的寬度。
【權(quán)利要求】
1.一種極片，包括集流體箔片(11)以及設(shè)置于集流體箔片(11)的至少一個(gè)面上的膜層(12)，集流體箔片(11)在設(shè)置有膜層(12)的相應(yīng)的面上具有沿集流體箔片(11)的縱向延伸的至少兩個(gè)涂膜區(qū)(111)以及在相鄰兩個(gè)涂膜區(qū)(111)之間的中間空箔區(qū)(112)以及在整個(gè)涂膜區(qū)(111)側(cè)向的邊部空箔區(qū)(113)，其中，中間空箔區(qū)(112)和邊部空箔區(qū)(113)統(tǒng)稱為空箔區(qū)，集流體箔片(11)在涂膜區(qū)(111)設(shè)置有膜層(12)而在空箔區(qū)無膜層(12)， 其特征在于，所述膜層(12)包括上膜層(121)和下膜層(122)，在相同的輥壓壓力下，在同一涂膜區(qū)(111)內(nèi)，上膜層(121)的延展率大于下膜層(122)的延展率，且在輥壓之后，在同一涂膜區(qū)(111)內(nèi)，上膜層(121)和下膜層(122)具有相同的寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極片，其特征在于，在極片被輥壓之前，在同一涂膜區(qū)(111)內(nèi)，上膜層(121)的寬度小于下膜層(122)的寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極片，其特征在于，各膜層(12)的下膜層(122)的厚度為Te，且 Te < 80 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的極片，其特征在于， 各膜層(12)的上膜層(121)和下膜層(122)厚度之和為Tm，各膜層(12)的下膜層(122)的厚度為Te，上膜層(121)位于下膜層(122)的上方中央，上膜層(121)和下膜層(122)在一側(cè)的橫向?qū)挾炔顬?De,且 5mm < De < 20mm ; 10 μ m < (Tm-Te) ^ 30 μ m0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極片，其特征在于， 中間空箔區(qū)(112)的寬度為Dc且Dc彡20mm，邊部空箔區(qū)(113)的寬度為Ded且Ded ^ 10mnin
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極片，其特征在于，集流體箔片(11)為摻有Ti的集流體箔片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極片，其特征在于，集流體箔片(11)的厚度大于或等于4 μ m0
8.一種極片的制備方法，用于制備根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的極片，其特征在于，包括步驟: 步驟一:在集流體箔片(11)的至少一個(gè)面上設(shè)置膜層(12)，集流體箔片(11)在設(shè)置有膜層(12)的相應(yīng)的面上具有沿集流體箔片(11)的縱向延伸的至少兩個(gè)涂膜區(qū)(111)以及在相鄰兩個(gè)涂膜區(qū)(111)之間的中間空箔區(qū)(112)以及在整個(gè)涂膜區(qū)(111)側(cè)向的邊部空箔區(qū)(113)，其中，中間空箔區(qū)(112)和邊部空箔區(qū)(113)統(tǒng)稱為空箔區(qū)，集流體箔片(11)在涂膜區(qū)(111)設(shè)置有膜層(12)而在空箔區(qū)無膜層(12)，其中，所述極片在同一涂膜區(qū)(111)內(nèi)的膜層(12)包括上膜層(121)和下膜層(122)，在相同的輥壓壓力下，上膜層(121)的延展率大于下膜層(122)的延展率；以及 步驟二:進(jìn)行烘干、輥壓得到極片，其中，得到的極片在同一涂膜區(qū)(111)內(nèi)，上膜層(121)和下膜層(122)具有相同的寬度。
【文檔編號(hào)】H01M4/13GK104332589SQ201410432632
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】周中心, 邱建富, 何平, 李聰, 熊建群, 蔡開貴 申請(qǐng)人:東莞新能源科技有限公司, 寧德新能源科技有限公司