电极片和电池的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，特别是涉及电极片和电池。


背景技术：

2.目前，市场上的锂离子电池大多使用采用卷绕式生产工艺，即将正极片、负极片和隔膜以卷绕方式组合成形，形成电芯，将该电芯组成的电池称为卷绕式电池。
3.但卷绕式电池在生产过程中，可能存在这样一种情况，集流体两侧的活性物质层覆盖面积不一致，集流体两侧存在空箔区域，导致集流体两侧所受的应力不同，这种情况下生产的电极片表面会出现褶皱，而褶皱处的电极活性物质无法正常参加电化学反应，这严重影响了电池的性能。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于提供一种电极片和电池，解决因电极片表面出现褶皱，进而影响电池性能的技术问题。
5.为了达到上述目的，本发明实施例提供一种电极片，包括：
6.集流体；
7.活性物质层，所述活性物质层包括设在所述集流体第一表面的第一活性物质层；
8.胶层，所述胶层设在所述集流体的第一空箔区域，所述第一空箔区域为所述集流体第一表面未设有所述第一活性物质层的区域，所述胶层包括设在所述第一空箔区域的第一胶层。
9.可选地，所述胶层为第一化合物组成的贴胶，所述贴胶的厚度为1um至10um。
10.可选地，所述胶层为第二化合物组成的涂层，所述涂层的厚度为1um至5um。
11.可选地，所述活性物质层包括设在所述集流体第二表面的第二活性物质层；
12.所述胶层还设在所述集流体的第二空箔区域，所述第二空箔区域为所述集流体第二表面未设有所述第二活性物质层的区域，所述胶层包括设在所述第二空箔区域的第二胶层。
13.可选地，所述第一空箔区域和所述第二空箔区域位于所述集流体的头部。
14.可选地，所述电极片还包括设在第一空箔区域的极耳；
15.所述第一胶层的面积与所述第一空箔区域的面积的比值为70％至95％，所述第二胶层的面积与所述第二空箔区域的面积的比值大于80％。
16.可选地，所述第一胶层的面积与所述第一空箔区域的面积的比值为85％至95％，所述第二胶层的面积与所述第二空箔区域的面积的比值大于90％。
17.可选地，所述电极片还包括设在涂覆区域的极耳，所述极耳与所述集流体连接，所述涂覆区域为所述集流体表面设有所述活性物质层的区域；
18.所述第一胶层的面积与所述第一空箔区域的面积的比值大于80％，且所述第二胶层的面积与所述第二空箔区域的面积的比值大于80％。
19.可选地，所述第一胶层的面积与所述第一空箔区域的面积的比值大于90％，且所述第二胶层的面积与所述第二空箔区域的面积的比值大于90％。
20.本发明实施例还提供一种电池，所述电池包括上述的电极片，电池包括封装壳和卷绕电芯，卷绕电芯由第一极片、隔膜、第二极片层叠后卷绕而成，第一极片是所述电极片，在卷绕电芯中，胶层位于卷绕电芯的内部。
21.上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
22.集流体两侧的活性物质层覆盖面积可能不一致，因此集流体两侧可能存在空箔区域。本发明实施例中，在集流体的空箔区域形成胶层，使得集流体两侧所受的应力一致，避免电极片表面出现褶皱造成电池性能较低，以此提高了电池的稳定性。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
24.图1为本发明实施例提供的电极片的一结构图；
25.图2为本发明实施例提供的电极片的另一结构图；
26.图3为本发明实施例提供的电极片的还一结构图。
27.附图标号说明：
28.标号名称标号名称10集流体30胶层20活性物质层31第一胶层21第一活性物质层32第二胶层22第二活性物质层40极耳
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.请参阅图1，图1为本发明实施例提供的电极片的结构示意图。所述电极片，包括：
31.集流体10；活性物质层20，所述活性物质层20包括设在所述集流体10第一表面的第一活性物质层21；胶层30，所述胶层30设在所述集流体10的第一空箔区域，所述第一空箔区域为所述集流体10第一表面未设有所述第一活性物质层21的区域，所述胶层30包括设在所述第一空箔区域的第一胶层31。
32.本实施例中的电极片可以是负极片，也可以是正极片，一种优先的实施方式为，将上述电极片设置为负极片。上述活性物质层20包括设在集流体10第一表面的第一活性物质层21。
33.需要说明的是，上述集流体10可以是铜箔，也可以是其他材质的箔材。
34.可能存在这样一种情况，第一活性物质层21只设在集流体10第一表面的部分区域，也就是说，集流体10的第一表面存在未设有第一活性物质层21的区域，将集流体10第一
表面未设有第一活性物质层21的区域称为第一空箔区域。
35.本实施例中，将胶层30设在第一空箔区域，上述胶层30由具备非可溶性的胶体或胶液组成，通过设置上述胶层30平衡集流体10两侧的应力，且具备非可溶性的胶层30不会与电解液发生电化学反应，以此保证电池的正常性能。
36.应理解，上述胶层30包括第一胶层31，将设在第一空箔区域的胶层30称为第一胶层31。
37.应理解，为了保证电极片的导电性能，限定胶层30的厚度小于活性物质层20的厚度。
38.本发明实施例中，在集流体10的空箔区域形成胶层30，使得集流体10两侧所受的应力一致，避免电极片表面出现褶皱造成电池性能较低，以此提高了电池的稳定性。
39.可选地，所述胶层30为第一化合物组成的贴胶，所述贴胶的厚度为1um至10um。
40.使用第一化合物制备贴胶，所述贴胶呈卷状且具备粘接性；根据所述电极片的尺寸，对所述贴胶进行裁剪；使用压胶装置将所述贴胶设在所述电极片的空箔区域。
41.一种可选的实施方式为，使用卷绕工艺在电极片的第一空箔区域和第二空箔区域形成胶层30。
42.上述实施方式中，使用第一化合物制备得到呈卷状的贴胶，上述贴胶具备粘接性且不会与电解液发生电化学反应。
43.进一步的，第一化合物包括占比为25％至37.5％的丙烯酰胺、12.5％至25％的甲基丙烯酸或12.5％至25％的丙烯酸、6.25％至12.5％的甲基丙烯酸甲酯、1.25％到6.25％的聚乙烯醇、18.75％至31.25％的苯乙烯和1.25％到3.75％的乳化剂。应理解，在一些实施例中，通过调整第一化合物各组成成分的产比，也可以制备得到贴胶。
44.本实施例中，通过裁切刀或其他裁剪工具，将贴胶裁剪成与电极片相同或相近的尺寸。需要说明的是，为了使得贴胶能够全面覆盖在电极片上，裁剪后的贴胶的尺寸不能小于电极片的尺寸。
45.一实施例中的压胶装置可以是真空胶辊，将贴胶吸附在真空胶辊，利用电荷耦合器件扫描集流体10表面，确定集流体10空箔区域的位置，控制真空胶辊将贴胶压贴在电极片的空箔区域。
46.上述实施例中，也可以不使用电荷耦合器件定位空箔区域的位置，直接控制真空胶辊将贴胶压贴在电极片的表面。
47.在一些实施例中，压胶装置也可以为其他能将贴胶压贴至空箔区域的装置，在此不做过多阐述。
48.可选地，所述胶层为第二化合物组成的涂层，所述涂层的厚度为1um至5um。
49.使用第二化合物制备胶液；使用涂布装置，将所述胶液涂布至所述电极片的空箔区域；对设在所述空箔区域的胶液进行干燥，形成胶层30。
50.一种可选的实施方式为，使用涂布工艺在电极片的空箔区域形成胶层30。
51.上述实施方式中，使用第二化合物制备得到呈乳液状的胶液，上述胶液具备粘接性且不会与电解液发生电化学反应。
52.上述第二化合物至少包括丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、苯乙烯、乳化剂和去离子水。
53.进一步的，第二化合物包括占比为25％至37.5％的丙烯酰胺、12.5％至25％的甲基丙烯酸或12.5％至25％的丙烯酸、6.25％至12.5％的甲基丙烯酸甲酯、1.25％至6.25％的聚乙烯醇、18.75％至31.25％的苯乙烯、1.25％至3.75％的乳化剂和10％至35％的去离子水。应理解，在一些实施例中，通过调整第二化合物各组成成分的产比，也可以制备得到胶液。
54.在一实施例中，上述涂布装置可以是微凹辊涂布机，使用微凹辊涂布机将胶液涂布至电极片的空箔区域，然后，将涂布后的电极片放入烤箱中进行烘烤，以对胶液进行干燥。一种优先的实施方式为，设置烘烤温度为60℃至80℃，且以30m/min至60m/min的速度对电极片进行烘烤。
55.在另一实施例中，上述涂布装置还可以是其他涂布装置，本实施例在此不做过多阐述。
56.可选地，所述活性物质层的厚度为80um至130um。
57.应理解活性物质层20包括粘结剂、导电剂和电极活性物质，所述电极活性物质包括碳类活性物质、硅类活性物质、合金类活性物质中的至少一种。
58.可选地，所述活性物质层20包括设在所述集流体10第二表面的第二活性物质层22；
59.所述胶层30还设在所述集流体10的第二空箔区域，所述第二空箔区域为所述集流体10第二表面未设有所述第二活性物质层22的区域，所述胶层30包括设在所述第二空箔区域的第二胶层32。
60.本实施例中，设在集流体10第一表面的第一活性物质层21，和设在集流体10第二表面的第二活性物质层22可以由同一活性物质组成，也可以有不同活性物质组成，在此不做具体限制。
61.可能存在这样一种情况，第二活性物质层22只设在集流体10第二表面的部分区域，也就是说，集流体10的第二表面存在未设有第二活性物质层22的区域，将集流体10第二表面未设有第二活性物质层22的区域称为第二空箔区域。
62.应理解，上述胶层30还包括第二胶层32，将设在第二空箔区域的胶层30称为第二胶层32。
63.可以理解的是，若第一胶层31相对于第二胶层32较厚，第一活性物质层21相对于第二胶层32较薄，则第一胶层31的厚度应当小于第一活性物质层21的厚度。
64.可能存在这样一种情况，集流体10两侧的活性物质层20可能附着不均匀，在集流体10的第一表面产生第一空箔区域，在集流体10的第二表面产生第二空箔区域。需要说明的是，若第一空箔区域大于第二空箔区域，表示集流体10第一表面一侧设置的活性物质层20较多，这样，集流体10第一表面的应力大于集流体10第二表面的应力，导致电极片两侧所受的应力不同，这种情况下，电极片表面会出现褶皱，进而影响电池的性能。还需要说明的是，若第二空箔区域大于第一空箔区域，也会存在上述问题。
65.可选地，所述第一空箔区域和所述第二空箔区域位于所述集流体10的头部。
66.请参阅图1，如图所示，本实施例中，设在第一空箔区域的第一胶层31和设在第二空箔区域的第二胶层32均设于集流体10的头部，在集流体10的尾部未设有胶层30。
67.应理解，在卷绕工艺完成后，将电极片在卷芯内部的一端称为集流体10头部。
68.可选地，所述电极片还包括设在第一空箔区域的极耳40；所述第一胶层31的面积与所述第一空箔区域的面积的比值为70％至95％；所述第二胶层32的面积与所述第二空箔区域的面积的比值大于80％。
69.可选地，所述第一胶层的面积与所述第一空箔区域的面积的比值为85％至95％，所述第二胶层的面积与所述第二空箔区域的面积的比值大于90％。
70.请参阅图2，如图所示，本实施例中的电极片还包括极耳40，该极耳40设在第一空箔区域。这种情况下，由于集流体10焊接极耳40的区域不需要设置胶层30，第一胶层31的面积占第一空箔区域总面积的70％至95％，作为一种优选方式，设置第一胶层31的面积占第一空箔区域总面积的85％至95％。
71.这种情况下，第二胶层32的面积占第二空箔区域总面积的80％以上，作为一种优选方案，设置第二胶层32的面积占第二空箔区域总面积的90％以上，作为另一种优选方案，设置第二胶层32的面积占第二空箔区域总面积的100％。
72.可选地，所述电极片还包括设在涂覆区域的极耳40，所述极耳40与所述集流体10连接，所述涂覆区域为所述集流体10表面设有所述活性物质层20的区域；所述第一胶层31的面积与所述第一空箔区域的面积的比值大于80％，且所述第二胶层32的面积与所述第二空箔区域的面积的比值大于80％。
73.可选地，所述第一胶层的面积与所述第一空箔区域的面积的比值大于90％，且所述第二胶层的面积与所述第二空箔区域的面积的比值大于90％。
74.请参阅图3，如图所示，一种情况为，电极片中的极耳40中置，应理解，当活性物质层20中设置有露出集流体10的凹槽，且极耳40焊接在凹槽内与集流体10连接的情况，称为极耳40中置。另一种情况为，极耳40与集流体10为一体，且极耳40从集流体10的主体部分突出，应理解，集流体10的主体部分为除去集流体10头部和尾部外，集流体10的其他部分。
75.在上述两种情况下，设置第一胶层31的面积占第一空箔区域总面积的80％以上，第二胶层32的面积占第二空箔区域总面积的80％以上。一种优先的实施方式为，设置第一胶层31的面积占第一空箔区域总面积的90％以上，第二胶层32的面积占第二空箔区域总面积的90％以上。另一种优选的实施方式为，设置第一胶层31的面积占第一空箔区域总面积的100％，设置第二胶层32的面积占第二空箔区域总面积的100％。
76.本发明实施例还提供一种电池，该电池包括上述的电极片，该电极片的结构可以参照上述实施例，具体在此不再赘述，电池包括封装壳和卷绕电芯，卷绕电芯由第一极片、隔膜、第二极片层叠后卷绕而成，第一极片是所述电极片，在卷绕电芯中，胶层位于卷绕电芯的内部。
77.电池的卷绕电芯至少由一个第一极片、一个隔膜和一个第二极片层叠后卷绕而成，卷绕电芯的第一极片和第二极片之间设有隔膜。上述第一极片的结构可以参照上述实施例，一种优选的实施方式为，电池的负极片的结构与上述实施例中的电极片的结构一致。
78.在电极片中的极耳焊接在第一空箔区域的情况下，设置第一胶层的面积占第一空箔区域总面积的70％至95％，作为一种优选方式，设置第一胶层的面积占第一空箔区域总面积的85％至95％。
79.这种情况下，可以设置第二胶层的面积占第二空箔区域总面积的80％以上，作为一种优选方案，设置第二胶层的面积占第二空箔区域总面积的90％以上，作为另一种优选
方案，设置第二胶层的面积占第二空箔区域总面积的100％。
80.在电极片中的极耳中置，或者极耳与集流体为一体，且极耳从集流体的主体部分突出的情况下，设置第一胶层的面积占第一空箔区域总面积的80％以上，第二胶层的面积占第二空箔区域总面积的80％以上。一种优先的实施方式为，设置第一胶层的面积占第一空箔区域总面积的90％以上，第二胶层的面积占第二空箔区域总面积的90％以上。另一种优选的实施方式为，设置第一胶层的面积占第一空箔区域总面积的100％，设置第二胶层的面积占第二空箔区域总面积的100％。
81.在卷芯卷绕完成后，将卷芯放入封装袋，注入电解液，封装包装袋后，形成电池。
82.由于在本实施例中，采用了上述实施例中的电极片，因此本发明实施例提供的电池具有与上述实施例中电极片相同的有益效果。
83.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。