电极极片及其制作方法、锂离子电池与流程

1.本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种电极极片及其制作方法、锂离子电池。


背景技术：

2.锂电池具有体积小、容量大、使用寿命长、自放电率低、无记忆效应、绿色环保等优点，目前被广泛应用于商用车、专用车、电动自行车、储能系统、医疗器械等。集流体指汇集电流的结构或零件，在锂离子电池上主要指的是金属箔。专利cn112789752a公开了一种复合集流体、电极极片及电化学装置，该复合集流体包括基体、第一连接层、第一导电层、第二连接层、第二导电层，第一连接层用于将第一导电层粘接至基体的第一表面，第二连接层用于将第二导电层粘接至基体的第二表面。由于目前复合集流体的中间基体一般为非金属材质，在电芯生产过程中普遍存在焊接问题，当复合集流体两面的导电层无法导通或导通率较低时，就会导致电芯的阻值大，影响电池的性能；由于复合集流体的基体层一般为绝缘物质，难以保证在电芯充电过程中极片两面电子密度一致性，影响电池的性能；复合集流体与箔材一般采用三层结构焊接，即箔材
‑
复合集流体
‑
箔材，该焊接方式容易产生虚焊，造成电芯阻值大。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够降低电芯阻值的电极极片及其制作方法、锂离子电池。
4.本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：电极极片，包括复合集流体(1)、第一箔材(2)、第二箔材(3)；所述复合集流体(1)包括基体(11)、第一导电层(12)、第二导电层(13)，所述基体(11)包括第一表面(111)和与所述第一表面(111)相对的第二表面(112)，所述第一导电层(12)固定连接在所述第一表面(111)上，所述第二导电层(13)固定连接在所述第二表面(112)上；所述第一箔材(2)与所述第一导电层(12)固定连接，所述第二箔材(3)与所述第二导电层(13)固定连接，形成第一箔材(2)、复合集流体(1)、第二箔材(3)依次连接的三层结构区域；所述第一箔材(2)还与所述第二箔材(3)固定连接，形成两层结构区域；所述第一导电层(12)、第二导电层(13)位于所述三层结构区域中的部分相接触。
5.第一箔材、第二箔材位于三层结构区域中的部分起保护作用，在焊接过程中可以防止复合集流体被焊穿；第一箔材、第二箔材位于两层结构区域中的部分起导流作用，第二箔材位于两层结构区域中的部分作为电极极片的极耳；复合集流体、第一箔材、第二箔材采用三层结构区域和两层结构区域的两段连接设计可以起到双重过流作用，可以有效降低虚焊对电芯阻值的影响，降低了电芯阻值。
6.作为优化的技术方案，所述基体(11)上设有多个贯穿在所述第一表面(111)与所述第二表面(112)之间的通孔(113)，所述通孔(113)中填充有导电物质，所述导电物质连通在所述第一导电层(12)与所述第二导电层(13)之间。通孔结构保证了电芯充电过程中电极极片两面电子密度一致性，可以有效降低电芯极化，降低了电芯阻值。
7.作为优化的技术方案，所述通孔的直径为0.5um～4um。
8.作为优化的技术方案，所述基体(11)采用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、邻苯基苯酚、聚丙烯、聚乙烯中的一种。
9.作为优化的技术方案，所述基体(11)的厚度为3um～12um。
10.作为优化的技术方案，所述第一导电层(12)、第二导电层(13)采用铝、镍、铜、铁、钨中的一种。
11.作为优化的技术方案，所述第一导电层(12)、第二导电层(13)的厚度均为0.5um～6um。
12.作为优化的技术方案，该电极极片还包括第一涂布层(4)、第二涂布层(5)，所述第一涂布层(4)涂布在所述第一导电层(12)上背对所述第一表面(111)的一面，所述第二涂布层(5)涂布在所述第二导电层(13)上背对所述第二表面(112)的一面。
13.用于制作上述电极极片的电极极片制作方法，包括以下步骤：采用阶梯滚焊头(6)对所述三层结构区域和所述两层结构区域同时完成滚焊，滚焊过程中所述基体(11)位于所述三层结构区域中的部分被挤出到焊印区的外部，使所述第一导电层(12)、第二导电层(13)位于所述三层结构区域中的部分相接触。
14.锂离子电池，包括正极极片、负极极片，所述正极极片和/或所述负极极片采用上述电极极片。
15.本发明的优点在于：
16.1、复合集流体、第一箔材、第二箔材采用三层结构区域和两层结构区域的两段连接设计可以起到双重过流作用，可以有效降低虚焊对电芯阻值的影响，降低了电芯阻值。
17.2、通孔结构保证了电芯充电过程中电极极片两面电子密度一致性，可以有效降低电芯极化，降低了电芯阻值。
附图说明
18.图1是本发明实施例电极极片的结构示意图。
19.图2是本发明实施例电极极片制作方法中采用阶梯滚焊头进行滚焊之前状态的示意图。
具体实施方式
20.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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作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。
21.如图1所示，电极极片，包括复合集流体1、第一箔材2、第二箔材3、第一涂布层4、第二涂布层5。
22.复合集流体1包括基体11、第一导电层12、第二导电层13；基体11包括第一表面111和与第一表面111相对的第二表面112，基体11上设有多个贯穿在第一表面111与第二表面112之间的通孔113，通孔113在基体11上均匀分布，通孔113的直径为0.5um～4um；基体11采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酰亚胺(pi)、邻苯基苯酚(opp)、聚丙烯(pp)、聚乙烯
(pe)中的一种，基体11的厚度为3um～12um；第一导电层12固定连接在第一表面111上；第二导电层13固定连接在第二表面112上；通孔113中填充有导电物质(图未标示)，所述导电物质连通在第一导电层12与第二导电层13之间，所述导电物质与第一导电层12、第二导电层13为相同材料；所述电极极片用作正极极片时，第一导电层12、第二导电层13、导电物质采用铝、镍中的一种；所述电极极片用作负极极片时，第一导电层12、第二导电层13、导电物质采用铜、铁、钨中的一种；第一导电层12、第二导电层13的厚度均为0.5um～6um。
23.第一箔材2的前段与第一导电层12焊接，第二箔材3的前段与第二导电层13焊接，形成第一箔材2、复合集流体1、第二箔材3依次连接的三层结构区域；第一箔材2的后段与第二箔材3的后段焊接，形成两层结构区域；第一导电层12、第二导电层13位于所述三层结构区域中的部分相接触。
24.第一涂布层4涂布在第一导电层12上背对第一表面111的一面，第二涂布层5涂布在第二导电层13上背对第二表面112的一面。
25.用于制作上述电极极片的电极极片制作方法，包括以下步骤：
26.步骤一，通过机械或激光方式在基体11的第一表面111与第二表面112之间加工多个均匀分布的通孔113；
27.步骤二，采用镀膜技术在第一表面111和第二表面112镀第一导电层12和第二导电层13，镀膜时第一导电层12和第二导电层13的材料填充在各通孔113中，使第一导电层12与第二导电层13连通；
28.步骤三，如图2所示，采用阶梯滚焊头6对所述三层结构区域和所述两层结构区域同时完成滚焊，所述三层结构区域和所述两层结构区域的焊印宽度均为2mm～6mm，滚焊过程中基体11位于所述三层结构区域中的部分被挤出到焊印区的外部，使第一导电层12、第二导电层13位于所述三层结构区域中的部分相接触；
29.步骤四，在第一导电层12和第二导电层13上涂布第一涂布层4和第二涂布层5。
30.锂离子电池，包括正极极片、负极极片，所述正极极片和/或所述负极极片采用上述电极极片。
31.本发明电极极片及其制作方法、锂离子电池的工作原理为：复合集流体1、第一箔材2、第二箔材3采用三层结构区域和两层结构区域的两段连接设计可以起到双重过流作用，可以有效降低虚焊对电芯阻值的影响，通孔113保证了电芯充电过程中电极极片两面电子密度一致性。
32.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。