一种电池极片、电芯及电池的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，具体涉及一种电池极片、电芯及电池。


背景技术：

2.电池的电芯由极片堆叠或卷绕形成，极片包括集流体(由箔材的涂覆有活性物质的区域形成)和极耳(由箔材的空箔区形成)。通常按照预设形状使用五金切割装置来切割金属箔来制作极片，然而，极耳轻薄且柔软，强度较小，在模切成型后容易出现翻折或翘角的现象，这些因素会影响电池的电化学质量，增加电池失效的风险。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术致力于提供一种电池极片，有效地避免极耳边缘存有毛刺，并增强极耳的强度，以解决现有技术中极耳强度弱而出现翻折、翘角等现象而容易导致电池失效的问题。
4.本技术一方面提供了一种电池极片，包括有集流体和极耳，所述集流体具有活性物质层，所述极耳具有空箔区，所述空箔区具有三个外侧边，至少有一个外侧边的边缘具有第一处理区，所述第一处理区的厚度大于所述空箔区的其他区域的厚度。
5.在一种可能的实施方式中，所述三个外侧边的边缘均具有第一处理区。
6.在一种可能的实施方式中，所述极耳具有第一箔材面、第二箔材面及沿厚度方向延伸的侧表面，所述第一处理区包括沿所述第一箔材面延伸的区域、沿所述第二箔材面延伸的区域及沿所述侧表面延伸的区域。
7.在一种可能的实施方式中，所述第一处理区的厚度是所述空箔区的其他区域厚度的1-3倍。
8.在一种可能的实施方式中，所述第一处理区的宽度为30-150微米；和/或，所述第一处理区的厚度为30-100微米。
9.在一种可能的实施方式中，所述极耳上具有涂膏区，所述涂膏区的箔材上具有活性物质层，在所述涂膏区的外侧边边缘具有第二处理区，所述第二处理区的箔材厚度大于所述涂膏区的其他区域的箔材厚度，所述第二处理区与所述第一处理区相接。
10.在一种可能的实施方式中，所述集流体的外侧边边缘形成有第三处理区，所述第三处理区为失活区。
11.在一种可能的实施方式中，所述电池极片的箔材为铝或铜。
12.本技术另一方面还提供了一种电芯，包括有如上所述的电池极片。
13.本技术另一方面还提供了一种电池，包括有如上所述的电芯。
14.根据本技术提供的电池极片，极耳上具有空箔区或极耳均为空箔区，空箔区的外侧边边缘形成有第一处理区，该第一处理区的厚度大于空箔区其他区域的厚度，第一处理区随空箔区的外侧边延伸，形成了极耳的硬边，显著提高了极耳边缘的强度和硬度，可以有效避免极耳在模切之后的电池制作工序中出现翻折或翘角等，从而有效避免了因极耳翻折
或翘角而导致电池失效的隐患，提高了电池的安全性，也提高了电池的质量。
附图说明
15.图1所示为本技术实施例中极耳的一种示意图；
16.图2所示为本技术实施例中极耳的第一方向剖视图；
17.图3所示为本技术实施例中极耳的另一种示意图；
18.图4所示为本技术实施例中极耳的第二方向剖视图；
19.图5所示为显微镜第一倍率下极耳的外表形貌图；
20.图6所示为显微镜第二倍率下极耳的外表形貌图。
21.图1-图6中:
22.1、极耳；10、空箔区；20、涂膏区；11、第一处理区；12、空箔区的其他区域；13、第二处理区；2、集流体；3、箔材。
具体实施方式
23.本技术的实施例致力于提供一种电池极片，提高了极耳边缘的强度和硬度，增强极耳整体强度，解决了因极耳易翻折而引起电池失效的隐患，显著提高电池的电化学质量和安全性。本技术的实施例还致力于提供包括有该电池极片的电芯和电池。
24.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
25.请参考附图1-6，本技术的实施例提供了一种电池极片，该电池极片包括极耳1和集流体2，集流体2上涂覆有活性物质层，极耳1的一侧与集流体2相连，故在周向上共显露有三个外侧边。极耳1具有空箔区10，空箔区指箔材上不具有活性物质层的区域，也可以理解为空箔区10由箔材形成。如图1所示，极耳1的全部区域都可以为空箔区，也可以是，如图3所示，极耳1的部分区域为空箔区10，部分区域为涂膏区20。空箔区10具有三个外侧边(指显露在外的、不与其他部件相连的边，下同)，空箔区10的三个外侧边中，至少有一个外侧边的边缘形成有第一处理区11，且第一处理区11的厚度大于空箔区的其他区域12的厚度，相当于一个硬边区域。优先的实施例中，三个外侧边的边缘均形成有第一处理区11，如图1所示，相当于第一处理区11沿极耳1的外侧边延伸，并形成了极耳1的硬度较高的硬边，既显著提高极耳1边缘的强度和硬度，也一定程度提高了极耳1的整体强度和硬度，可以有效避免极耳在模切之后的电池制作工序中出现翻折或翘角等，从而有效避免了因极耳翻折或翘角而导致电池失效的隐患，提高了电池的安全性，也提高了电池的质量。
26.可见，本实施例提供的电池极片，消除了极耳因强度小容易翘角而会引起电池失效的隐患因素，解决了现有技术中极耳强度较小而容易翻折或翘角从而导致电芯失效或影响电池的电化学质量的问题，显著提高了电池的电化学质量和安全性。同时，仅增大极耳1边缘第一处理区11的厚度，而并非是增大整个极耳的厚度，可以避免对电池极片的成本、工艺和集电性能造成过多影响。
27.一种实施例中，第一处理区11为边缘熔融后凝结成型的区域，即熔融区，或者说是
烧结区域，例如，通过激光切割箔材而形成烧结边或受高温影响而形成的熔融边，相当于在极耳上形成了一条熔融边或烧结边，如图5和图6所示，该处理区不会存在锋利或较长的毛刺，甚至基本不会存在毛刺，则该电池极片相当于显著地避免了极耳边缘上形成毛刺，极耳1的三个外侧边的边缘均基本上不存在毛刺，有效地解决了因毛刺刺穿电池隔膜而引发电池失效的隐患，为提高电池使用质量和使用性能提供保障。
28.同时，第一处理区11沿极耳1边缘延伸，形成了极耳1的硬边，该边缘区域是该区域的箔材3经熔融后再凝结成型而形成，或者是经烧结而形成，相当于经过了一次淬炼工艺，显著提高了该区域的强度和硬度，加之该区域的厚度大于空箔区的其他区域12的厚度，相当于，使得极耳1的边缘具有了硬度和强度均高于空箔区的其他区域12的硬边，显著提高极耳自身的强度，极大程度地消除了极耳会折边或翘角的现象。
29.当然，其他实施例中，第一处理区也可以是由其他成型方式形成，例如，在极耳1和集流体2模切成型后，对边缘进行高温加热，使边缘区域熔融，而后再进行冷却凝结，来形成第一处理区；或者，对极耳边缘进行烧结，也可以形成第一处理区。
30.具体而言，第一处理区11的厚度大于空箔区的其他区域12的厚度，如图1-3所示，进行详细描述，可以说，极耳1具有第一箔材面、第二箔材面和侧表面，侧表面指沿厚度方向延伸并位于第一箔材面和第二箔材面之间的表面，第一处理区11与空箔区的其他区域12为一体式结构，且第一处理区11包括沿第一箔材面延伸的区域，包括沿第二箔材面延伸的区域，也包括沿侧表面延伸的区域，即第一处理区11不薄于也不低于空箔区的其他区域12，也相当于第一处理区11包裹在空箔区的其他区域12的边缘处，上下表面均高于空箔区的其他区域12的箔材面(指第一箔材面和第二箔材面)。
31.第一处理区11的厚度不小于空箔区的其他区域12的厚度。一些实施例中，第一处理区11的厚度是空箔区的其他区域12的厚度的1-3倍，第一处理区11的厚度最大可以是空箔区的其他区域12厚度的3倍。
32.以数值进行具体示例，一些实施例中，第一处理区11的厚度为30-100微米，具体可为30μm、40μm、50μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm、100μm。一些实施例中，第一处理区11的宽度为30-150微米，具体可为30μm、40μm、50μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm、100μm、105μm、110μm、115μm、120μm、125μm、130μm、135μm、140μm、145μm、150μm。
33.一些实施例中，极耳1均为空箔区10，如图1所示，一些实施例中，极耳1上还具有涂膏区20，如图2所示，涂膏区20位于极耳1的与集流体2相连的一侧，涂膏区20的箔材上具有活性物质层，涂膏区20的活性物质层与集流体的活性物质层相连。涂膏区20具有两个外侧边，两个外侧边的边缘分别形成有第二处理区13，如图3所示。第二处理区13的箔材厚度大于涂膏区20其他区域的箔材厚度，第二处理区13与第一处理区11相接。第二处理区13也为失活区，即活性物质层无法进行有效导电的区域。
34.第二处理区13与极耳1的该侧边上的第一处理区11相接。如此，在极耳1的整个边缘都形成了硬边。第二处理区13可以与第一处理区11采用相同的工序形成，即也可为烧结边或熔融边。
35.第二处理区13的箔材厚度为30-100微米，宽度为30-150微米。第二处理区13的宽度不大于第一处理区11的宽度。
36.极耳1的一侧为集流体2，集流体2上涂覆有活性物质层，同时，集流体2的外侧边的边缘形成有第三处理区，第三处理区为失活区，即无法有效导电的区域，第三处理区也可以为烧结区域，如此第三处理区的箔材厚度大于集流体上其他区域的箔材厚度。加之，极耳的边缘具有第一处理区和第二处理区，会使得电池极片的所有外侧边的边缘强度都有增加，增强了极片整体的强度和抗损伤、抗撞击能力，更好的保证电池的使用质量和使用安全。
37.至于第三处理区的宽度和厚度，可以处于上述第一处理区11的宽度范围和厚度范围内，也可以处于其他数值范围。
38.第三处理区也可以是熔融凝结区域，或者说是烧结区域，如此，集流体的边缘也基本没有毛刺，整个电池极片的边缘都基本没有毛刺，更可靠地保障电池的安全性。
39.电池极片的箔材3为铝或铜。例如，箔材3为铝，电池极片可以形成正极片，极耳1形成正极耳；箔材3为铜，电池极片可以形成负极片，极耳1形成负极耳。当然，其他实施例中，电池极片的箔材3也可以是其他金属箔，例如表面镀有碳、镍、钛或银的不锈钢，或者，表面镀有碳、镍、钛或银的铝-镉合金等。
40.本技术的另一实施例还提供了一种电芯，该电芯包括有电池极片，可由电池极片卷绕形成，也可以由电池极片堆叠形成，该电池极片为上述实施例中所述的电池极片。则该电芯的极耳边缘，或电池极片整体的边缘，基本不存在毛刺，且强度增强，降低了电池失效风险，提高了电池的电化学质量和使用安全性。
41.本技术的另一实施例还提供了一种电池，该电池包括有上述实施例中的电芯，也可以说，包括上述实施例中的电池极片。该电池相比于现有技术中的电池，降低了失效风险，消除了毛刺刺破隔膜和极耳翻折而影响电池质量或导致电池失效的隐患因素，在电化学质量和使用安全性方面均有提高。上述电芯和电池的有益效果的推导过程与上述电池极片的有益效果的推导过程基本一致，此处不再赘述。
42.以上结合具体实施例描述了本技术的基本原理，但是，需要指出的是，在本技术中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本技术的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本技术为必须采用上述具体的细节来实现。
43.本技术中涉及的部件、装置仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照附图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些部件、装置。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
44.还需要指出的是，在本技术的结构、部件和装置中，各部件是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本技术的等效方案。
45.提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本技术的范围。因此，本技术不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
46.应当理解，本技术实施例描述中所用到的限定词“第一”、“第二”仅用于更清楚的
阐述技术方案，并不能用于限制本技术的保护范围。
47.为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本技术的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
48.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本技术的保护范围之内。