极片及采用该极片的电极组件论文和设计

全文摘要

一种极片及采用该及极片的电极组件，所述极片包括集流体及第一导接层，所述第一导接层电连接所述集流体相对的两面。所述电极组件包括正极极片、负极极片及位于所述正极极片和所述负极极片之间的隔膜。所述隔膜、所述正极极片及所述负极极片卷绕形成所述电极组件。所述极片用作所述正极极片或所述负极极片。上述极片及采用该极片的电极组件中，所述第一导接层电连接所述集流体相对的两面，可作为极耳的焊接位置使用，从而降低极片及电极组件的加工难度，提升可靠性。

设计方案

1.一种极片，包括集流体；

其特征在于，所述极片还包括第一导接层；

所述集流体包括：

绝缘层，包括相对设置的两侧面；

第一导电层；及

第二导电层；所述第一导电层及所述第二导电层分别设置于所述两侧面；

所述第一导接层导电连接所述第一导电层与所述第二导电层。

2.如权利要求1所述的极片，其特征在于，所述极片还包括电极活性材料层，位于所述集流体的表面。

3.如权利要求2所述的极片，其特征在于：所述极片还包括极耳；所述集流体沿长度方向包括第一端、中间段和第二端，所述第一端和所述第二端相对设置，所述中间段位于所述第一端和所述第二端之间；

所述极耳选择性位于所述第一端、中间段或第二端并电连接所述第一导接层。

4.如权利要求3所述的极片，其特征在于：所述第一导接层位于所述第一端或所述中间段并沿所述集流体的宽度方向外伸。

5.如权利要求4所述的极片，其特征在于：所述集流体的第一端和第二端分别预设有未被所述电极活性材料层覆盖的空白区，所述第一导接层导电连接所述第一端的空白区的两相对侧面且所述第一导接层的外伸部电连接所述第二端的空白区。

6.如权利要求4所述的极片，其特征在于：所述极片还包括第二导接层；所述第二导接层位于所述第二端，所述第二导接层导电连接所述集流体相对的两面；所述第一导接层的外伸部电连接所述第二导接层。

7.如权利要求6所述的极片，其特征在于：所述第二导接层沿所述集流体的宽度方向外伸；

所述第二导接层的外伸部与所述第一导接层的外伸部对应设置并用于与所述第一导接层的外伸部贴附。

8.如权利要求6所述的极片，其特征在于：所述集流体沿宽度方向包括相对设置的第一侧和第二侧；

所述第一导接层的一侧与所述集流体的第一侧平齐，另一侧伸出所述集流体的第二侧。

9.如权利要求8所述的极片，其特征在于：所述第二导接层的两侧分别与所述集流体的第一侧和第二侧平齐。

10.如权利要求8所述的极片，其特征在于：第二导接层的一侧与所述集流体的第一侧平齐，另一侧伸出所述集流体的第二侧。

11.如权利要求8所述的极片，其特征在于：第二导接层沿所述集流体宽度方向的长度小于所述第一导接层沿所述集流体宽度方向的长度；且所述第二导接层到所述第一侧的距离大于所述第一导接层到所述第一侧的距离。

12.如权利要求2所述的极片，其特征在于：所述极片还包括第二导接层；所述第二导接层导电连接所述第一导电层和所述第二导电层；

所述第一导接层和所述第二导接层为金属箔，所述金属箔弯折的两端分别与所述第一导电层或所述第二导电层焊接。

13.如权利要求2所述的极片，其特征在于：所述极片还包括第二导接层，所述第二导接层导电连接所述第一导电层与所述第二导电层；

所述第一导接层和所述第二导接层为金属箔，所述金属箔弯折的两端分别与所述第一导电层或所述第二导电层通过导电胶固定。

14.一种电极组件，包括：

正极极片；

负极极片；及

隔膜，位于所述正极极片和所述负极极片之间；

其特征在于，所述隔膜、所述正极极片及所述负极极片卷绕形成所述电极组件，所述正极极片和\/或负极极片为权利要求1-3中任一项所述的极片。

15.一种电极组件，包括：

正极极片；

负极极片；及

隔膜，位于所述正极极片和所述负极极片之间；

其特征在于，所述隔膜、所述正极极片及所述负极极片卷绕形成所述电极组件，所述正极极片和\/或负极极片为权利要求4所述的极片；

当所述极片沿预定方向卷绕并使所述第一端位于内圈时，所述第一导接层的外伸部翻折后贴附于所述第二端，并电连接所述第二端处的第一导电层或第二导电层。

16.如权利要求15所述的电极组件，其特征在于：所述集流体的第一端和第二端分别预设有未被所述电极活性材料层覆盖的空白区，所述第一导接层的外伸部翻折后贴附至所述第二端的空白区，并电连接所述第二端的空白区。

17.一种电极组件，包括：

正极极片；

负极极片；及

隔膜，位于所述正极极片和所述负极极片之间；

其特征在于，所述隔膜、所述正极极片及所述负极极片卷绕形成所述电极组件，所述正极极片和\/或负极极片为权利要求6-11中任一项所述的极片；

当所述极片沿预定方向卷绕并使所述第一端位于内圈，所述第二端位于外圈时，所述第一导接层的外伸部翻折后贴附至所述第二导接层，并电连接所述第二导接层。

18.如权利要求17所述的电极组件，其特征在于：所述第一导接层的外伸部贴附于所述电极组件的外周侧，并电连接所述电极组件的外周侧。

设计说明书

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及一种极片及采用该极片的电极组件。

背景技术

锂离子电池具有比能量大、工作电压高、自放电率低、体积小、重量轻等优势，在消费电子领域具有广泛的应用。然而随着电动汽车和可移动电子设备的高速发展，人们对电池安全性的关注度与要求也越来越高。人们希望不仅仅在正常使用是不会有安全隐患，并且希望即使电池在受到剧烈撞击、穿刺等破坏后，依然不会燃烧或爆炸。众所周知，锂电池中需要使用金属箔材，例如铜箔、铝箔、镍箔等作为集流体，集流体上需要焊接极耳以实现电子的传导。受制于集流体的厚度，焊接极耳时容易造成集流体的破坏。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种极片及采用该极片的电极组件，旨在降低极片及电极组件的加工难度，提升可靠性。

一种电极组件，包括：

正极极片；

负极极片；及

隔膜，位于所述正极极片和所述负极极片之间；

所述隔膜、所述正极极片及所述负极极片卷绕形成所述电极组件，所述正极极片和\/或负极极片为如下所述的任一极片。

一种极片，包括集流体；

所述极片还包括第一导接层；

所述集流体包括：

绝缘层，包括相对设置的两侧面；

第一导电层；及

第二导电层；所述第一导电层及所述第二导电层分别设置于所述两侧面；

所述第一导接层导电连接所述第一导电层与所述第二导电层。

作为优选，所述极片还包括电极活性材料层，位于所述集流体的表面。

进一步的，所述极片还包括极耳；所述集流体沿长度方向包括第一端、中间段和第二端，所述第一端和所述第二端相对设置，所述中间段位于所述第一端和所述第二端之间；

所述极耳选择性位于所述第一端、中间段或第二端并电连接所述第一导接层。

进一步的，所述第一导接层位于所述第一端或所述中间段并沿所述集流体的宽度方向外伸。

对应的，当所述极片沿预定方向卷绕并使所述第一端位于内圈时，所述第一导接层的外伸部翻折后贴附于所述第二端，并电连接所述第二端处的第一导电层或第二导电层。

进一步的，所述集流体的第一端和第二端分别预设有未被所述电极活性材料层覆盖的空白区，所述第一导接层导电连接所述第一端的空白区的两相对侧面且所述第一导接层的外伸部电连接所述第二端的空白区。

作为优选，所述极片还包括第二导接层；所述第二导接层位于所述第二端，所述第二导接层导电连接所述集流体相对的两面；所述第一导接层的外伸部电连接所述第二导接层。

作为优选，所述第二导接层沿所述集流体的宽度方向外伸；

所述第二导接层的外伸部与所述第一导接层的外伸部对应设置并用于与所述第一导接层的外伸部贴附。

作为优选，集流体沿宽度方向包括相对设置的第一侧和第二侧；

所述第一导接层的一侧与所述集流体的第一侧平齐，另一侧伸出所述集流体的第二侧。

作为优选，所述第二导接层的两侧分别与所述集流体的第一侧和第二侧平齐。

作为优选，第二导接层的一侧与所述集流体的第一侧平齐，另一侧伸出所述集流体的第二侧。

作为优选，第二导接层沿所述集流体宽度方向的长度小于所述第一导接层沿所述集流体宽度方向的长度；且所述第二导接层到所述第一侧的距离大于所述第一导接层到所述第一侧的距离。

作为优选，还包括第二导接层；所述第二导接层导电连接所述第一导电层和所述第二导电层；

所述第一导接层和所述第二导接层为金属箔，所述金属箔弯折的两端分别与所述第一导电层或所述第二导电层焊接。

作为优选，还包括第二导接层，所述第二导接层导电连接所述第一导电层与所述第二导电层；

所述第一导接层和所述第二导接层为金属箔，所述金属箔弯折的两端分别与所述第一导电层或所述第二导电层通过导电胶固定。

进一步的，所述第一导接层的外伸部贴附于所述电极组件的外周侧，并电连接所述电极组件的外周侧。

上述极片及采用该极片的电极组件中，所述第一导接层电连接所述集流体相对的两面，可作为极耳的焊接位置使用，从而降低极片及电极组件的加工难度，提升可靠性。

附图说明

图1.1.1为极片在第一实施例中的结构示意图。

图1.1.2为集流体在第二实施例中的结构示意图。

图1.2为图1.1.2中的集流体的截面示意图。

图1.3为图1.1.2中的集流体及第一导接层的结构示意图。

图1.4为极片在第二实施例中的结构示意图。

图1.5.1为电极组件在第二实施例中的结构示意图，其中正极极片的收尾向上且正极极片的外伸部处于翻折前的位置。

图1.5.2为电极组件在第三实施例中的结构示意图，其中正极极片的收尾位于电极组件的外侧且正极极片的外伸部处于翻折前的位置。

图1.6.1为图1.5.1中的电极组件在另一状态的结构示意图，其中正极极片的外伸部处于翻折后的位置。

图1.6.2为图1.5.2中的电极组件在另一状态的结构示意图，其中正极极片的外伸部处于翻折后的位置。

图1.7.1为图1.6.1中的电极组件固定胶纸后的结构示意图。

图1.7.2为图1.6.2中的电极组件固定胶纸后的结构示意图。

图2.1为集流体、第一导接层及第二导接层在第四实施例中的结构示意图，其中第一导接层及第二导接层未与所述集流体焊接。

图2.2为图2.1中的集流体、第一导接层及第二导接层在另一状态的结构示意图，其中第一导接层及第二导接层与所述集流体焊接。

图2.3为极片在第四实施例中的结构示意图。

图2.4为电极组件在第四实施例中的结构示意图，其中正极极片的收尾向上且正极极片的外伸部处于翻折前的位置。

图2.5为图2.4中的电极组件在另一状态的结构示意图，其中正极极片的外伸部处于翻折后的位置。

图2.6为图2.5中的电极组件固定胶纸后的结构示意图。

图3.1为极片在第五实施例中的结构示意图。

图3.2为电极组件在第五实施例中的结构示意图，其中正极极片的收尾向上且正极极片的外伸部处于翻折前的位置。

图3.3为图3.2中的电极组件在另一状态的结构示意图，其中正极极片的外伸部处于翻折后的位置。

图3.4为图3.3中的电极组件固定胶纸后的结构示意图。

图4.1为极片在第六实施例中的结构示意图。

图4.2为电极组件在第六实施例中的结构示意图。

图5.1为极片在第七实施例中的结构示意图。

图5.2为电极组件在第七实施例中的结构示意图。

图6.1为极片在第八实施例中的结构示意图。

图6.2为电极组件在第八实施例中的结构示意图。

图7.1为极片在第九实施例中的结构示意图。

图7.2为电极组件在第九实施例中的结构示意图。

图8.1为极片在第一对比实施例中的结构示意图。

图8.2为电极组件在第一对比实施例中的结构示意图。

图9.1为极片在第二对比实施例中的结构示意图。

图9.2为电极组件在第二对比实施例中的结构示意图。

主要元件符号说明

10 集流体

20 第一导接层

30 第二导接层

40 极耳

50 电极活性材料层

60 绝缘涂层

70 焊接位置

80 绝缘胶带

100 极片

101 第一端

102 第二端

103 中间段

104 空白区

105 第一侧

106 第二侧

110 绝缘层

120 第一导电层

130 第二导电层

210，310 外伸部

500 电极组件

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

参阅图1.1.1至图9.2所示，电极组件500包括正极极片、负极极片及隔膜(图中未示出)。电极组件500可用于制备锂电池的电芯。

所述隔膜位于所述正极极片和所述负极极片之间，且所述隔膜、所述正极极片及所述负极极片卷绕形成所述电极组件500。所述正极极片、所述负极极片可采用如下第二实施例至第九实施例中的任一极片100。

以下结合附图对各实施例做详细阐述。

第一实施例

参阅图1.1.1所示，极片100包括集流体10及第一导接层20。所述第一导接层20电连接所述集流体10相对的两面。

所述集流体10使用金属箔材制成，例如，可使用铜箔、铝箔、镍箔等作为集流体10。由于集流体10上需要焊接极耳40以实现电子的传导，受制于集流体10的厚度，焊接极耳40时容易造成集流体10的破坏。例如，采用金属箔材制成的集流体10厚度较小，同时极耳40可用于焊接固定的面积有限，直接将极耳40焊接至集流体10上极易造成集流体10在焊接位置70处被焊穿。

通过设置第一导接层20，可将极耳40焊接于第一导接层20上并通过第一导接层20与所述集流体10电连接，可避免直接将极耳40焊接至集流体 10上造成的集流体10的破坏。

第二实施例

参阅图1.1.2至图1.5.1及图1.6.1、图1.7.1所示，极片100包括集流体10、第一导接层20、极耳40及电极活性材料层50。所述第一导接层20 电连接所述集流体10相对的两面。

具体而言，所述集流体10包括绝缘层110、第一导电层120及第二导电层130。

所述绝缘层110包括相对设置的两侧面。所述第一导电层120及所述第二导电层130分别设置于所述两侧面。

所述电极活性材料层50位于所述集流体10的表面。具体而言，所述极片100包括两电极活性材料层50，分别位于所述第一导电层120及所述第二导电层130的外侧。

所述第一导接层20导电连接所述第一导电层120与所述第二导电层130。

所述极耳40与所述集流体10导电连接。

例如，所述集流体10为复合集流体。具体而言，所述集流体10可为三层结构，中间层为高分子材料制成的绝缘层110，所述第一导电层120与所述第二导电层130分别为设于所述绝缘层110的两侧面的金属层。这种集流体10可提高电池的安全性，并且降低电池的重量。

由于所述复合集流体的所述第一导电层120与所述第二导电层130分别为设于所述绝缘层110的两侧面，处于不导通的状态，因此，如果极耳40直接连接至所述集流体10，只能与单侧的第一导电层120或第二导电层130电连接，导致未电连接的一侧的电子无法导出。

通过设置所述第一导接层20，使所述第一导电层120与所述第二导电层 130导电连接，从而使所述极耳40可同时导出所述第一导电层120与所述第二导电层130的电子。

所述集流体10沿长度方向包括第一端101、中间段103和第二端102。所述第一端101和所述第二端102相对设置，所述中间段103位于所述第一端101和所述第二端102之间。

所述极耳40可位于所述第一端101或所述第二端102，且所述极耳40 电连接所述第一导接层20。

例如，所述第一导接层20位于所述第一端101并沿所述集流体10的宽度方向外伸，形成一外伸部210。所述极耳40位于所述第一端101处并焊接于所述第一导接层20上。

对应的，当使用所述极片100制备所述电极组件500时，可将所述极片 100沿预定方向卷绕并使所述第一端101位于内圈，所述第一导接层20的外伸部210翻折后贴附于所述第二端102，且所述外伸部210电连接所述第二端102处的第一导电层120或第二导电层130。

由于这种复合集流体中，其金属层，即所述第一导电层120与所述第二导电层130的厚度一般要小于金属箔材形式的集流体的厚度，因此采用该类复合集流体的极片100的载流能力会下降，导致电极组件500的内阻增加，欧姆极化增大。

通过在所述集流体10的第一端101设置第一导接层20，可电连接所述集流体10的第一导电层120及第二导电层130。此外，当使用所述极片100 卷绕制备所述电极组件500时，在卷绕完成后，将第一端101处的第一导接层20的外伸部210从电极组件500的底部翻折，并与所述第二端102处的第一导电层120或第二导电层130连接。所述第一端101与所述第二端102通过所述第一导接层20的外伸部210电连接后，相当于对折为相互并联的两段，从而使得电子在极片100上的传输路径减小为原先的一半，大大降低电极组件500的整体内阻。

在具体实施中，所述集流体10的第一端101和第二端102分别预设有未被所述电极活性材料层50覆盖的空白区104。换言之，所述空白区104为未被所述电极活性材料层50覆盖的所述第一导电层120或所述第二导电层130。所述第一导接层20导电连接所述第一端101的空白区104的两相对侧面，且所述第一导接层20的外伸部210电连接所述第二端102的空白区104。

所述第一导接层20可为金属箔，所述金属箔弯折的两端可分别与所述第一导电层120或所述第二导电层130焊接，以实现电连接所述集流体10的第一导电层120及第二导电层130。在具体实施中，所述金属箔弯折的两端还可以分别与所述第一导电层120或所述第二导电层130通过导电胶固定。

在具体实施中，所述集流体10沿宽度方向可包括相对设置的第一侧105 和第二侧106。

所述第一导接层20的一侧可与所述集流体10的第一侧105大致平齐，第一导接层20的另一侧伸出所述集流体10的第二侧106。可以理解的是，在具体实施中，所述第一导接层20的一侧也可与所述集流体10的第一侧105 保留预定间距，只需满足第一导接层20的该侧能够与集流体10的所述第一导电层120或所述第二导电层130导电连接即可。

在一优选实施方式中，所述极片100及对应的电极组件500可通过如下方式制备。

第一步，制备复合集流体。如图1.1.2所示，复合集流体的第一端101 设有一段空白区104，用于焊接极耳，卷绕后会处于电极组件500的最内圈。复合集流体的第二端102同样有一段空白区104，作为卷绕电极组件500的收尾。

第二步，将第一端101的空白区104用一张金属箔，例如铝箔包裹起来。如图1.2所示为用铝箔包裹集流体10的第一端101的结构。铝箔用作第一导接层20，联通复合集流体两面的第一导电层120及第二导电层130。铝箔需超出集流体10宽度方向一侧的边缘。

在具体实施中，单侧铝箔宽度满足：0.5mm～(头部空白区长度(11b)- 0.5mm)。

铝箔超出集流体10宽度方向一侧的边缘的长度满足：(电芯厚度 (151a)\/2+0.5mm)～(电芯厚度(151a)\/2+极片宽度(11a))。

第三步，将铝箔与复合集流体焊接在一起，保证电子传输(如图1.3所示)。

第四步，焊接极耳40，并在铝箔上涂布一条绝缘涂层60，或贴上一条绝缘胶带。绝缘层的宽度(14b)>电极组件厚度(151a)\/2)。焊接位置70如图 1.3及图1.4所示。

绝缘层长度(14c)＝单侧铝层宽度(13b)。

绝缘层宽度(14b)同时满足:电芯厚度(151a)\/2+0.5mm～电芯厚度 (151a)\/2+极片宽度(11a)。

通过上述步骤可完成极片100的制备。

第五步，利用制作完成的极片100卷绕形成电极组件500，并将铝箔超出集流体10宽度方向一侧的部分，即外伸部210翻折到电极组件500的最外圈并固定。

铝箔与电极组件500的最外圈的连接方式有多种，包括直接由胶带粘接，由导电胶粘结，焊接等。

例如，在一具体实施方式中，电极组件500可具体通过如下步骤制得。

正极极片的制作：使用复合集流体(12u PET+双侧1u Al)作为正极集流体，将正极活性材料钴酸锂(LiCoO2)、导电炭黑(Super P)、聚偏二氟乙烯(PVDF)按照重量比97.5:1.0:1.5进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP) 作为溶剂，调配成为固含量为0.75的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在正极复合集流体上，间隙涂布，空白区长度为80mm。涂布完成后，烘干、冷压、分条、裁片。得到宽度为75mm，且头尾各有40mm空白区的正极极片 (如图1.1.2所示)。

裁切一片宽度为60mm，长度为110mm的10μ厚的铝箔，包裹在正极极片的头部(如图1.2所示)。将包裹的铝箔通过焊接的方式，固定在极片上(如图1.3所示，13b＝30mm，13a＝110mm)。焊接极耳，并贴上一条宽度为 3mm的绝缘胶于铝箔下部与极片的交界处(如图1.4所示)。

负极极片的制作：使用普通铜箔作为负极集流体，将负极活性材料硅碳、导电炭黑(Super P)、粘结剂丁苯橡胶(SBR)按照重量比95：1：4进行混合，加入去离子水，搅拌均匀，得到固含量0.49的浆料。将浆料均匀涂覆在铜箔上，间隙涂布，空白区长度为50mm。涂布完成后，烘干、冷压、分条、裁片。得到头部有50mm空白区的负极极片。

电极组件500的制备：将制备好的正极和负极极片，加上隔膜，通过卷绕的方式做成裸电芯(如图1.5.1)。此时，将伸出电极组件500底部的铝箔翻折到电极组件500表面，与正极极片收尾处重叠，并用胶带固定(如图1.6.1，1.7.1)。

该电极组件500经注液，封装，化成后可得到完整的电池。

第三实施例

同时参阅图1.5.2、图1.6.2及图1.7.2所示，第三实施例中，极片100 的实施方式与所述第二实施例中的极片100的实施方式相同，区别仅在于采用所述极片100制备电极组件500时，正极极片伸出电极组件500底部的铝箔翻折到电极组件500表面后，与非正极极片收尾侧重叠。

例如，在一具体实施方式中，电极组件500可具体通过如下步骤制得。

正极的制作：使用复合集流体(12u PET+双侧1u Al)作为正极集流体，将正极活性材料钴酸锂(LiCoO2)、导电炭黑(Super P)、聚偏二氟乙烯 (PVDF)按照重量比97.5:1.0:1.5进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP) 作为溶剂，调配成为固含量为0.75的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在正极复合集流体上，间隙涂布，空白区104长度为80mm。涂布完成后，烘干、冷压、分条、裁片。得到宽度为75mm，且头尾各有40mm空白区104 的正极极片(如图1.1.2所示)。

负极的制作：使用普通铜箔作为负极集流体，将负极活性材料硅碳、导电炭黑(Super P)、粘结剂丁苯橡胶(SBR)按照重量比95：1：4进行混合，加入去离子水，搅拌均匀，得到固含量0.49的浆料。将浆料均匀涂覆在铜箔上，间隙涂布，空白区104长度为50mm。涂布完成后，烘干、冷压、分条、裁片。得到头部有50mm空白区104的负极极片。

电极组件500的制备：将制备好的正极和负极极片，加上隔膜，通过卷绕的方式做成裸电芯(如图1.5.1)。此时，将伸出电极组件500底部的铝箔翻折到电极组件500表面非正极极片收尾侧，并用胶带固定(如图1.6.2， 1.7.2)。

该电极组件500经注液，封装，化成后可得到完整的电池。

第四实施例

同时参阅图2.1至图2.6所示，第四实施例中，极片100的实施方式与所述第二实施例中的极片100的实施方式基本相同，区别仅在于，所述极片 100还包括第二导接层30。

所述第二导接层30位于所述集流体10的所述第二端102处，且所述第二导接层30导电连接所述集流体10相对的两面。所述第一导接层20的外伸部210电连接所述第二导接层30。

在具体实施中，所述集流体10的第一端101和第二端102分别预设有未被所述电极活性材料层50覆盖的空白区104。换言之，所述空白区104为未被所述电极活性材料层50覆盖的所述第一导电层120或所述第二导电层130。所述第一导接层20导电连接所述第一端101的空白区104的两相对侧面，且所述第二导接层30电连接所述第二端102的空白区104。

所述第一导接层20和所述第二导接层30可为金属箔，所述金属箔弯折的两端可分别与所述第一导电层120或所述第二导电层130焊接，以实现电连接所述集流体10的第一导电层120及第二导电层130。在具体实施中，所述金属箔弯折的两端还可以分别与所述第一导电层120或所述第二导电层 130通过导电胶固定。

在一优选实施方式中，所述极片100及对应的电极组件500可通过如下方式制备。

在具体实施中，包覆所述第一端101的空白区104的铝箔宽度满足：0.5 mm～(头部空白区长度(11b)-0.5mm)。

铝箔超出集流体10宽度方向一侧的边缘的长度满足：(电芯厚度 (151a)\/2+0.5mm)～(电芯厚度(151a)\/2+极片宽度(11a))。

第三步，将所述第二端102的空白区104用一张金属箔，例如铝箔包裹起来。

所述第二端102的空白区104处包覆的铝箔的宽度与对应空白区的宽度大致相同，包覆后所述第二导接层30的两侧分别与所述集流体10的第一侧 105和第二侧106大致平齐。在具体实施中，所述第二导接层30的一侧也可与所述集流体10的第一侧105或第二侧106保留预定间距。

第四步，将铝箔与复合集流体焊接在一起，保证电子传输(如图1.3所示)。

第五步，焊接极耳40，并在铝箔上涂布一条绝缘涂层60，或贴上一条绝缘胶带80。绝缘层的宽度(14b)>电极组件厚度(151a)\/2)。

绝缘层长度(14c)＝单侧铝层宽度(13b)。

绝缘层宽度(14b)同时满足:电芯厚度(151a)\/2+0.5mm～电芯厚度 (151a)\/2+极片宽度(11a)。

通过上述步骤可完成极片100的制备。

第六步，利用制作完成的极片100卷绕形成电极组件500，并将第一端 101处的铝箔超出集流体10宽度方向一侧的部分，即外伸部210翻折到电极组件500的最外圈，与第二端102处的铝箔重叠，并将两处铝箔连接固定。

两处铝箔的连接方式有多种，包括直接由胶带粘接，由导电胶粘结，焊接等。

例如，在一具体实施方式中，电极组件500可具体通过如下步骤制得。

正极的制作：使用复合集流体(12u PET+双侧1u Al)作为正极集流体，将正极活性材料钴酸锂(LiCoO2)、导电炭黑(Super P)、聚偏二氟乙烯 (PVDF)按照重量比97.5:1.0:1.5进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP) 作为溶剂，调配成为固含量为0.75的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在正极复合集流体上，间隙涂布，空白区长度为80mm。涂布完成后，烘干、冷压、分条、裁片。得到宽度为75mm，且头尾各有40mm空白区的正极极片 (如图1.1.2所示)。

裁切一片宽度为60mm，长度为110mm的10μ厚的铝箔，包裹在正极极片的头部(如图2.1所示)。裁切一片宽度为60mm，长度为75mm的10μ厚的铝箔，包裹在正极极片的尾部(如图2.1所示)将包裹的铝箔通过焊接的方式，固定在极片上(如图2.2所示，13b＝30mm，23a＝110mm，23c＝75mm， 23d＝30mm)。焊接极耳，并贴上一条宽度为3mm的绝缘胶于铝箔下部与极片的交界处(如图2.3所示)。

负极的制作：使用普通铜箔作为负极集流体，将负极活性材料硅碳、导电炭黑(Super P)、粘结剂丁苯橡胶(SBR)按照重量比95：1：4进行混合，加入去离子水，搅拌均匀，得到固含量0.49的浆料。将浆料均匀涂覆在铜箔上，间隙涂布，空白区长度为50mm。涂布完成后，烘干、冷压、分条、裁片。得到头部有50mm空白区的负极极片。

电极组件500的制备：将制备好的正极和负极极片，加上隔膜，通过卷绕的方式做成电极组件500(如图2.4)。此时，将伸出电极组件500底部的铝箔翻折到电极组件500表面，与尾部铝箔重叠，并用胶带固定(如图2.5， 2.6)。

该电极组件500经注液，封装，化成后得到完整的电池。

第五实施例

同时参阅图3.1至图3.4所示，第五实施例中，极片100的实施方式与所述第四实施例中的极片100的实施方式基本相同，区别仅在于，所述第二导接层30位于所述第二端102并沿所述集流体10的宽度方向外伸，形成一外伸部310。所述第二导接层30的外伸部310与所述第一导接层20的外伸部210对应设置并用于与所述第一导接层20的外伸部210贴附。

所述第二导接层20的一侧可与所述集流体10的第一侧105大致平齐，第二导接层30的另一侧伸出所述集流体10的第二侧106。可以理解的是，在具体实施中，所述第二导接层30的一侧也可与所述集流体10的第一侧105 保留预定间距，只需满足第二导接层30的该侧能够与集流体10的所述第一导电层120或所述第二导电层130导电连接即可。

在一优选实施方式中，所述极片100及对应的电极组件500可通过如下方式制备。

第三步，将所述第二端102的空白区104用一张金属箔，例如铝箔包裹起来。铝箔用作第二导接层30，联通复合集流体两面的第一导电层120及第二导电层130。铝箔需超出集流体10宽度方向一侧的边缘。

第二导接层30的一侧与所述集流体10的第一侧105大致平齐，另一侧伸出所述集流体10的第二侧106。

在具体实施中，包覆所述第一端101的空白区104的铝箔及包覆所述第二端102的空白区104的铝箔可采用同一规格，即宽度满足：0.5mm～(头部空白区长度(11b)-0.5mm)。

铝箔超出集流体10宽度方向一侧的边缘的长度满足：(电芯厚度 (151a)\/2+0.5mm)～(电芯厚度(151a)\/2+极片宽度(11a))。

第四步，将铝箔与复合集流体焊接在一起，保证电子传输(如图1.3所示)。

第五步，焊接极耳40，并在铝箔上涂布一条绝缘涂层60，或贴上一条绝缘胶带80。绝缘层的宽度(14b)>电极组件厚度(151a)\/2。

绝缘层长度(14c)＝单侧铝层宽度(13b)。

绝缘层宽度(14b)同时满足:电芯厚度(151a)\/2+0.5mm～电芯厚度(151a)\/2+极片宽度(11a)。

通过上述步骤可完成极片100的制备。

第六步，利用制作完成的极片100卷绕形成电极组件500，此时第一端 101处的铝箔超出集流体10宽度方向一侧的部分，即外伸部210，与第二端102处的铝箔超出集流体10宽度方向一侧的部分，即外伸部310重叠，将重叠的外伸部210、310一起翻折到电极组件500的最外圈，并连接固定。

两处铝箔的连接方式有多种，包括直接由胶带粘接，由导电胶粘结，焊接等。

例如，在一具体实施方式中，电极组件500可具体通过如下步骤制得。

正极的制作：使用复合集流体(12u PET+双侧1u Al)作为正极集流体，将正极活性材料钴酸锂(LiCoO2)、导电炭黑(Super P)、聚偏二氟乙烯 (PVDF)按照重量比97.5:1.0:1.5进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP) 作为溶剂，调配成为固含量为0.75的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在正极复合集流体上，间隙涂布，空白区长度为80mm。涂布完成后，烘干、冷压、分条、裁片。得到宽度为75mm，且头尾各有40mm空白区的正极极片 (如图1.1.2所示)。

裁切一片宽度为60mm，长度为110mm的10μ厚的铝箔，包裹在正极极片的头部。裁切一片宽度为60mm，长度为110mm的10μ厚的铝箔，包裹在正极极片的尾部。将包裹的铝箔通过焊接的方式，固定在极片上(如图3.4所示，33c＝30mm，33a＝110mm，33d＝110mm，33e＝30mm)。焊接极耳，并贴上一条宽度为3mm的绝缘胶于铝箔下部与极片的交界处(如图3.4所示)。

电极组件500制备：将制备好的正极和负极极片，加上隔膜，通过卷绕的方式做成电极组件500。此时，头部与尾部包裹的铝箔都会伸出电极组件500底部约35mm(参图3.4，第一导接层20及第二导接层30分别记为铝箔 1和铝箔2)。焊接铝箔1与铝箔2后，将它们翻折到电极组件500表面，并用胶带固定。

第六实施例

同时参阅图4.1至图4.2所示，第六实施例中，极片100的实施方式与所述第五实施例中的极片100的实施方式基本相同，区别仅在于，所述第二导接层30沿所述集流体10宽度方向的长度小于所述第一导接层20沿所述集流体10宽度方向的长度，且所述第二导接层30到所述第一侧105的距离大于所述第一导接层20到所述第一侧105的距离。

当所述极片100沿预定方向卷绕并使所述第一端101位于内圈，所述第二端102位于外圈时，所述第一导接层20的外伸部210翻折后贴附至所述第二导接层30，并电连接所述第二导接层30。

例如，在一具体实施方式中，电极组件500可具体通过如下步骤制得。

正极的制作：使用复合集流体(12u PET+双侧1u Al)作为正极集流体，将正极活性材料钴酸锂(LiCoO2)、导电炭黑(Super P)、聚偏二氟乙烯 (PVDF)按照重量比97.5:1.0:1.5进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP) 作为溶剂，调配成为固含量为0.75的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在正极复合集流体上，间隙涂布，空箔区长度为80mm。涂布完成后，烘干、冷压、分条、裁片。得到宽度为75mm，且头尾各有40mm空箔区的正极极片 (如图1.1.2所示)。

裁切一片宽度为60mm，长度为110mm的10μ厚的铝箔，包裹在正极极片的头部。裁切一片宽度为60mm，长度为70mm的10μ厚的铝箔，包裹在正极极片的尾部，其中，与正极极片重叠的长度为35mm，伸出极片的长度也为 35mm。将包裹的铝箔通过焊接的方式，固定在极片上(如图4.1所示，43c＝ 30mm，43a＝110mm，43d＝70mm，43e＝30mm)。焊接极耳，并贴上一条宽度为3mm的绝缘胶于铝箔下部与极片的交界处(如图4.1所示)。

负极的制作：使用普通铜箔作为负极集流体，将负极活性材料硅碳、导电炭黑(Super P)、粘结剂丁苯橡胶(SBR)按照重量比95：1：4进行混合，加入去离子水，搅拌均匀，得到固含量0.49的浆料。将浆料均匀涂覆在铜箔上，间隙涂布，空箔区长度为50mm。涂布完成后，烘干、冷压、分条、裁片。得到头部有50mm空箔区的负极极片。

电极组件500的制备：将制备好的正极和负极极片，加上隔膜，通过卷绕的方式做成电极组件500。此时，头部与尾部包裹的铝箔都会伸出电极组件500底部约35mm。焊接铝箔1与铝箔2后，将它们翻折到电极组件500 表面，并用胶带固定(如图4.2)。

该电极组件500经注液，封装，化成后得到电池。

第七实施例

同时参阅图5.1至图5.2所示，第七实施例中，极片100的实施方式与所述第五实施例中的极片100的实施方式基本相同，区别仅在于，所述极耳 40位于所述第二端102处。具体而言，所述第二导接层30包覆于所述第二端102处后，所述极耳40焊接至所述第二导接层30外部。

对应的，在一具体实施方式中，电极组件500可具体通过如下步骤制得。

正极的制作：使用复合集流体(12u PET+双侧1u Al)作为正极集流体，将正极活性材料钴酸锂(LiCoO2)、导电炭黑(Super P)、聚偏二氟乙烯 (PVDF)按照重量比97.5:1.0:1.5进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP) 作为溶剂，调配成为固含量为0.75的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在正极复合集流体上，间隙涂布，空箔区长度为80mm。涂布完成后，烘干、冷压、分条、裁片。得到宽度为75mm，且头尾各有40mm空箔区的正极极片 (如图1.1.2所示)。

裁切一片宽度为60mm，长度为110mm的10μ厚的铝箔，包裹在正极极片的头部。裁切一片宽度为60mm，长度为110mm的10μ厚的铝箔，包裹在正极极片的尾部。将包裹的铝箔通过焊接的方式，固定在极片上(同实施例4)。在极片的尾部包裹的铝箔上，焊接极耳，并贴上一条宽度为3mm的绝缘胶于头部包裹的铝箔下部与极片的交界处(如图5.1所示)。

电极组件500的制备：将制备好的正极极片和负极极片，加上隔膜，通过卷绕的方式做成电极组件500。此时，头部与尾部包裹的铝箔都会伸出电极组件500底部约35mm。焊接铝箔1与铝箔2后，将它们翻折到电极组件 500表面，并用胶带固定(如图5.2)。

该电极组件500经注液，封装，化成后得到电池。

第八实施例

同时参阅图6.1至图6.2所示，第八实施例中，极片100的实施方式与所述第七实施例中的极片100的实施方式基本相同，区别仅在于，所述极耳 40位于所述中间段103处。具体而言，在极片100的中间位置，可预留一段未被电极活性材料层50覆盖的空白区，并在该处焊接极耳40。可以理解的是，极片100的中间位置的空白区也可以在覆盖所述电极活性材料层50后，洗掉中间位置的部分电极活性材料层50，显露对应空白区。

对应的，在一具体实施方式中，电极组件500可具体通过如下步骤制得。

正极的制作：使用复合集流体(12u PET+双侧1u Al)作为正极集流体，将正极活性材料钴酸锂(LiCoO2)、导电炭黑(Super P)、聚偏二氟乙烯 (PVDF)按照重量比97.5:1.0:1.5进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP) 作为溶剂，调配成为固含量为0.75的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在正极复合集流体上，间隙涂布，空箔区长度为80mm。涂布完成后，烘干、冷压、分条、裁片。得到宽度为75mm，且头尾各有40mm空箔区的正极极片(如图1.1.2所示)。

裁切一片宽度为60mm，长度为110mm的10μ厚的铝箔，包裹在正极极片的头部。裁切一片宽度为60mm，长度为110mm的10μ厚的铝箔，包裹在正极极片的尾部。将包裹的铝箔通过焊接的方式，固定在极片上(同实施例4)。在极片的中间，洗出一块空箔区，并在该处焊接极耳。最后贴上一条宽度为 3mm的绝缘胶于头部包裹的铝箔下部与极片的交界处(如图6.1所示)。

电极组件500的制备：将制备好的正极极片和负极极片，加上隔膜，通过卷绕的方式做成电极组件500。此时，头部与尾部包裹的铝箔都会伸出电极组件500底部约35mm。焊接铝箔1与铝箔2后，将它们翻折到电极组件 500表面，并用胶带固定(如图6.2)。

该电极组件500经注液，封装，化成后得到电池。

第九实施例

同时参阅图7.1至图7.2所示，第九实施例中，极片100的实施方式与所述第四实施例中的极片100的实施方式基本相同，区别仅在于，所述第一端101的空白区104处包覆的铝箔的宽度与对应空白区104的宽度大致相同，包覆后所述第二导接层30的两侧分别与所述集流体10的第一侧105和第二侧106大致平齐。在具体实施中，所述第二导接层30的一侧也可与所述集流体10的第一侧105或第二侧106保留预定间距。

对应的，在一具体实施方式中，电极组件500可具体通过如下步骤制得。

正极的制作：使用复合集流体(12u PET+双侧1u Al)作为正极集流体，将正极活性材料钴酸锂(LiCoO2)、导电炭黑(Super P)、聚偏二氟乙烯 (PVDF)按照重量比97.5:1.0:1.5进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP) 作为溶剂，调配成为固含量为0.75的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在正极复合集流体上，间隙涂布，空箔区长度为80mm。涂布完成后，烘干、冷压、分条、裁片。得到宽度为75mm，且头尾各有40mm空箔区的正极极片(如图1.1.2所示)。

裁切一片宽度为60mm，长度为75mm的10μ厚的铝箔，包裹在正极极片的头部。裁切一片宽度为60mm，长度为75mm的10μ厚的铝箔，包裹在正极极片的尾部。将包裹的铝箔通过焊接的方式，固定在极片上。在极片的头尾，各焊接一个极耳(如图7.1所示)。

电极组件500的制备：将制备好的正极和负极极片，加上隔膜，通过卷绕的方式做成电极组件500。此时，头部与尾部焊接的正极极耳会在电极组件500的顶部重叠，焊接两个重叠的极耳(如图7.2)。

该电极组件500经注液，封装，化成后得到电池。

第一对比实施例

同时参阅图8.1至图8.2所示，第一对比实施例中，极片100的集流体 10的实施方式与第四实施例相同，区别在于，第一对比实施例中的极片100 不包括第一导接层20，也不包括第二导接层30，且第一对比实施例中，极耳 40焊接于集流体10的空白区104处。

对应的，在一具体实施方式中，电极组件500可具体通过如下步骤制得。

正极的制作：使用复合集流体(12u PET+双侧1u Al)作为正极集流体，将正极活性材料钴酸锂(LiCoO2)、导电炭黑(Super P)、聚偏二氟乙烯 (PVDF)按照重量比97.5:1.0:1.5进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP) 作为溶剂，调配成为固含量为0.75的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在正极复合集流体上，间隙涂布，空箔区长度为80mm。涂布完成后，烘干、冷压、分条、裁片。得到宽度为75mm，且头尾各有40mm空箔区的正极极片后，焊接极耳(如图8.1所示)。

电极组件500的制备：将制备好的正极和负极极片，加上隔膜，通过卷绕的方式做成电极组件500(如图8.2)。

该电极组件500经注液，封装，化成后得到电池。

第二对比实施例

同时参阅图9.1至图9.2所示，第二对比实施例中，极片100的集流体 10的实施方式与第九实施例相同，区别在于，第二对比实施例中的极片100 包括第一导接层20，但不包括第二导接层30。

对应的，在一具体实施方式中，电极组件500可具体通过如下步骤制得。

正极的制作：使用复合集流体(12u PET+双侧1u Al)作为正极集流体，将正极活性材料钴酸锂(LiCoO2)、导电炭黑(Super P)、聚偏二氟乙烯 (PVDF)按照重量比97.5:1.0:1.5进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP) 作为溶剂，调配成为固含量为0.75的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在正极复合集流体上，间隙涂布，空箔区长度为80mm。涂布完成后，烘干、冷压、分条、裁片。得到宽度为75mm，且头尾各有40mm空箔区的正极极片 (如图1.1.2所示)。

裁切一片宽度为60mm，长度为75mm的10μ厚的铝箔，包裹在正极极片的头部(如图9.1所示)。将包裹的铝箔通过焊接的方式，固定在极片上(如图9.1所示)。之后，焊接极耳，得到正极极片。

电极组件500的制备：将制备好的正极和负极极片，加上隔膜，通过卷绕的方式做成电极组件500(如图9.2)。

该电极组件500经注液，封装，化成后得到电池。

结合上述第二实施例至第九实施例，并参考所述第一对比实施例及第二对比实施例，测量利用相应实施例获得的电极组件500制备的全电池电阻如下表所示。

设计图

极片及采用该极片的电极组件论文和设计

极片及采用该极片的电极组件论文和设计

全文摘要

设计方案

设计说明书

相关信息详情

猜你喜欢