正极极片结构制备方法及正极极片结构与流程

1.本发明涉及锂电池的技术领域，特别是涉及一种正极极片结构制备方法及正极极片结构。


背景技术：

2.当前锂离子电池的正极片常规是在铝箔上涂覆活性物质，但随着锂离子电池容量的提高，电池的安全性能越来越难以保证。为提高电池的安全性能，一般在铝箔上涂覆绝缘层，然而，由于活性物质层与绝缘层之间存在一定间隙，若针刺此间隙处，将会存在锂电池短路的风险。为了避免上述间隙，传统技术中，将绝缘层的一端叠置在相邻两个活性物质层之间，将绝缘层的另一端设置在铝箔上。然而，由于活性物质层与绝缘层之间具有重叠部分，使得极片在重叠处的厚度增大，进而使得极片在冷压时存在过压的风险，进而影响电芯的性能。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种既能避免针刺短路，又能避免正极极片过压，进而提高了安装性能和使用性能的正极极片结构制备方法及正极极片结构。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
5.一种正极极片结构制备方法，包括：
6.将第一活性物质涂覆于集流体的一侧，得到第一活性物质层；
7.将第二活性物质涂覆于所述集流体背离所述第一活性物质层的一侧，得到第二活性物质层；
8.将第三活性物质涂覆于所述第二活性物质层背离所述集流体的一侧，得到第三活性物质层；
9.将第四活性物质涂覆于所述第一活性物质层背离所述集流体的一侧，得到第四活性物质层，进而得到多层涂覆结构；其中，所述集流体邻近所述第四活性物质层的一面留有绝缘区；
10.对所述多层涂覆结构进行冷压操作，得到多层压实结构；
11.将绝缘层涂覆或贴合于所述第四活性物质层及所述绝缘区，以使所述绝缘层覆盖所述第四活性物质层邻近所述绝缘区的边缘，得到正极极片结构。
12.在其中一个实施例中，所述第一活性物质、所述第二活性物质、所述第三活性物质及所述第四活性物质均为钴酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、磷酸铁钠、磷酸钒锂、磷酸钒钠、磷酸钒氧锂、磷酸钒氧钠、钒酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、富锂锰基材料、镍钴铝酸锂及钛酸锂中的至少一种。
13.在其中一个实施例中，所述第一活性物质、所述第二活性物质、所述第三活性物质及所述第四活性物质均还包括粘接剂。
14.在其中一个实施例中，所述粘接剂为聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯及丁苯橡胶中的至少一种。
15.在其中一个实施例中，所述第一活性物质、所述第二活性物质、所述第三活性物质及所述第四活性物质均还包括导电剂。
16.在其中一个实施例中，所述导电剂为碳纳米管、导电炭黑、乙炔黑、石墨烯、科琴黑及碳纤维中的至少一种。
17.在其中一个实施例中，所述绝缘层包括无机粒子和聚合物中的至少一种。
18.在其中一个实施例中，所述无机粒子为氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化钛、二氧化铪、氧化锡、二氧化铈、氧化镍、氧化锌、氧化钙、二氧化锆、氧化钇、碳化硅、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙及硫酸钡中的至少一种。
19.在其中一个实施例中，所述聚合物为偏氟乙烯的均聚物、偏氟乙烯的共聚物、六氟丙烯的共聚物、聚苯乙烯、聚苯乙炔、聚乙烯酸钠、聚乙烯酸钾、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯中的至少一种。
20.一种正极极片结构，采用上述任一实施例所述的正极极片结构制备方法制备得到。
21.与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
22.1、由于绝缘层覆盖第四活性物质层与绝缘区的交界线，即第四活性物质层邻近绝缘区的边缘被绝缘层覆盖，也即第四活性物质层的边缘与绝缘层之间不存在外露的间隙，避免了针刺造成短路的问题，提高了锂电池的安全性能。
23.2、由于绝缘层在冷压操作后涂覆或贴合于第四活性物质层及绝缘区，避免了绝缘层导致正极极片过压的问题，提高了锂电池的使用性能。
24.3、由于绝缘层可在极片冷压后进行涂覆或贴合，使得绝缘层的连接质量不受冷压操作的影响，进而提高了绝缘层的连接质量，有助于提高绝缘层的防短路效果，进而使得锂电池的使用性能更佳。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
26.图1为一实施例的正极极片结构制备方法的步骤流程图；
27.图2为图1所示的正极极片结构制备方法制备得到的正极极片结构；
28.图3为图2所示的正极极片结构的局部结构示意图；
29.图4为图3所示的正极极片结构中的a处放大示意图；
30.图5为图4所述的正极极片结构中的b处放大示意图。
具体实施方式
31.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中
给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
32.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
33.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
34.本技术提供一种正极极片结构制备方法，包括：将第一活性物质涂覆于集流体的一侧，得到第一活性物质层；将第二活性物质涂覆于集流体背离第一活性物质层的一侧，得到第二活性物质层；将第三活性物质涂覆于第二活性物质层背离集流体的一侧，得到第三活性物质层；将第四活性物质涂覆于第一活性物质层背离集流体的一侧，得到第四活性物质层，进而得到多层涂覆结构；其中，集流体邻近第四活性物质层的一面留有绝缘区；对多层涂覆结构进行冷压操作，得到多层压实结构；将绝缘层涂覆或贴合于第四活性物质层及绝缘区，以使绝缘层覆盖第四活性物质层邻近绝缘区的边缘，得到正极极片结构。
35.上述的正极极片结构制备方法，由于绝缘层覆盖第四活性物质层与绝缘区的交界线，即第四活性物质层邻近绝缘区的边缘被绝缘层覆盖，也即第四活性物质层的边缘与绝缘层之间不存在外露的间隙，避免了针刺造成短路的问题，提高了锂电池的安全性能。由于绝缘层在冷压操作后涂覆或贴合于第四活性物质层及绝缘区，避免了绝缘层导致正极极片过压的问题，提高了锂电池的使用性能。由于绝缘层可在极片冷压后进行涂覆或贴合，使得绝缘层的连接质量不受冷压操作的影响，进而提高了绝缘层的连接质量，有助于提高绝缘层的防短路效果，进而使得锂电池的使用性能更佳。
36.为更好地理解本技术的技术方案和有益效果，以下结合具体实施例对本技术做进一步地详细说明：
37.如图1所示，一实施例的正极极片结构制备方法，包括：
38.s101：将第一活性物质涂覆于集流体的一侧，得到第一活性物质层。
39.在本实施例中，集流体为铝箔片，集流体的功用主要是将活性物质层产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出。将第一活性物质制备成正极浆料，然后将该正极浆料涂覆在集流体的一侧面，以在集流体的一侧面形成第一活性物质层。进一步地，该正极浆料涂覆于集流体一侧的部分表面，以使集流体的一侧形成绝缘区。
40.s103：将第二活性物质涂覆于集流体背离第一活性物质层的一侧，得到第二活性物质层。
41.在本实施例中，集流体为铝箔片，集流体的功用主要是将活性物质层产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出。将第二活性物质制备成正极浆料，然后将该正极浆料涂覆在集流体背离第一活性物质层的一侧面，以在集流体背离第一活性物质层的一侧面形成第二活性物质层。进一步地，第一活性物质层与第二活性物质成相对设置于集流体
的两侧面。
42.s105：将第三活性物质涂覆于第二活性物质层背离集流体的一侧，得到第三活性物质层。
43.在本实施例中，将第三活性物质制备成正极浆料，然后将上述正极浆料涂覆在第二活性物质层背离集流体的一侧，以在第二活性物质层上形成第三活性物质层。
44.s107：将第四活性物质涂覆于第一活性物质层背离集流体的一侧，得到第四活性物质层，进而得到多层涂覆结构；其中，集流体邻近第四活性物质层的一面留有绝缘区。
45.在本实施例中，将第四活性物质制备成正极浆料，然后将上述正极浆料涂覆在第一活性物质层上，以形成第四活性物质层，进而使得集流片、第一活性物质层、第二活性物质层、第三活性物质层和第四活性物质层共同组成多层涂覆结构。其中集流体邻近第四活性物质层的一面留有绝缘区，绝缘区用于附着绝缘层。
46.s109：对多层涂覆结构进行冷压操作，得到多层压实结构。
47.在本实施例中，通过对辊将多层涂覆结构压实，以提高第一活性物质层、第二活性物质层、第三活性物质层以及第四活性物质层的密度，以提高了电芯结构的性能。
48.s111：将绝缘层涂覆或贴合于第四活性物质层及绝缘区，以使绝缘层覆盖第四活性物质层邻近绝缘区的边缘，得到正极极片结构。
49.在本实施例中，通过涂覆或者贴合的方式将绝缘层附着在第四活性物质层及绝缘区，以使绝缘层覆盖第四活性物质层邻近绝缘区的边缘，即避免了第四活性物质层的边缘与绝缘层之间的间隙外露。
50.上述的正极极片结构制备方法，由于绝缘层覆盖第四活性物质层与绝缘区的交界线，即第四活性物质层邻近绝缘区的边缘被绝缘层覆盖，也即第四活性物质层的边缘与绝缘层之间不存在外露的间隙，避免了针刺造成短路的问题，提高了锂电池的安全性能。由于绝缘层在冷压操作后涂覆或贴合于第四活性物质层及绝缘区，避免了绝缘层导致正极极片过压的问题，提高了锂电池的使用性能。由于绝缘层可在极片冷压后进行涂覆或贴合，使得绝缘层的连接质量不受冷压操作的影响，进而提高了绝缘层的连接质量，有助于提高绝缘层的防短路效果，进而使得锂电池的使用性能更佳。
51.在其中一个实施例中，第一活性物质、第二活性物质、第三活性物质及第四活性物质均为钴酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、磷酸铁钠、磷酸钒锂、磷酸钒钠、磷酸钒氧锂、磷酸钒氧钠、钒酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、富锂锰基材料、镍钴铝酸锂和钛酸锂中的至少一种。在本实施例中，将钴酸锂应用于正极极片结构中具有以下优势1.抑制电池极化，减少热效应，提高倍率性能；2.降低电池内阻，并明显降低了循环过程的动态内阻增幅；3.提高一致性，增加电池的循环寿命；4.提高活性物质与集流体的粘附力，降低极片制造成本；5.保护集流体不被电解液腐蚀；6.改善磷酸铁锂、钛酸锂材料的加工性能。在另一个实施例中，负极活性物质材料为人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳、硅、硅氧化合物、硅碳复合物、锡、锡合金、钛酸铌及钛酸锂中的至少一种。
52.在其中一个实施例中，第一活性物质、第二活性物质、第三活性物质及第四活性物质均还包括粘接剂。在本实施例中，粘接剂是将电极制作中将活性物质粘附到集流体上的高分子化合物。它起的主要作用有粘结和保持活性物质、增强活性材料与导电剂以及活性材料与集流体之间的接触，同时可以稳定极片的结构。进一步地，由于常用水溶性粘结剂
sbr含有不饱和双键，在理论上是可以被4v以上的电压氧化的，极片的加工上sbr的反弹也会相对大一些。其次，水会对几乎所有的正极材料造成损害，磷酸铁锂比较轻微，但是对高镍，锂溶出很厉害，会导致浆料ph升高和容量下降。第三，水相体系很难干燥，残余水分会对容量很循环造成影响。第四，现在的正极材料如钴酸锂，三元等材料的密度比较大，单位体积内物质的质量也比较大，采用sbr cmc粘结体系时需采用水作为溶剂，但是在如此大的密度的正极材料配料过程中，极易导致浆料中材料的沉积，根本就没有办法让浆料充分分散。一旦搅拌停止，浆料就会急剧沉降。而使用pvdf油溶性材料作粘结剂，用有机溶剂进行溶解，有机溶剂为n－甲基吡咯烷酮(nmp)，能够有效地解决上述问题，稳定极片的结构，提高对极片的保护作用。
53.进一步地，粘接剂还能选自偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯及丁苯橡胶中的至少一种。在本实施例中，使用聚丙烯腈作为粘接剂具有以下优势：1、在电解液碳酸酯溶剂中几乎不会发生溶胀，充放电过程中电极片结构稳定；2、其结构中的羧基含量高于羧甲基纤维素钠，能够和表面含有羟基等基团的活性物质材料形成较强的氢键作用，促进在电极表面形成比羧甲基纤维素钠更加均匀的包覆；3、能够在电极片中形成较为致密的膜，增加活性物质与集流体间的电接触；4、优良的抗拉机械强度，有利于机械加工。聚四氟乙烯也具有较优异的化学稳定性、电绝缘性、自润滑性、不燃性、耐大气老化性和高低温适应性能,并且具有较高的机械强度，有利于提高极片结构的稳定性。
54.在其中一个实施例中，第一活性物质、第二活性物质、第三活性物质及第四活性物质均还包括导电剂。可以理解的是，锂电正常的充放电过程，需要锂离子、电子的共同参与，这就要求锂离子电池的电极必须是离子和电子的混合导体，电极反应也只能够发生在电解液、导电剂、活性材料的接合处。其次，正极活性材料多为过渡金属氧化物或者过渡金属磷酸盐，它们是半导体或者绝缘体，导电性较差，必须要加入导电剂来改善导电性。在本实施例中，通过在第一活性物质、第二活性物质、第三活性物质及第四活性物质中添加导电剂，能够增加活性物质间的导电接触，提高电子电导率，即在活性物质之间、活性物质与集流体之间收集微电流，以减小电极的接触电阻、加速电子的移动速度。
55.进一步地，导电剂为碳纳米管、导电炭黑、乙炔黑、石墨烯、科琴黑及碳纤维中的至少一种。在本实施例中，导电剂能够形成与正极片活性材料协同作用的电子传导网络，使得电极活性颗粒得以良好的电子连接，而碳纳米管导电剂与其他导电剂相比，可以更易充分混合于上述胶液中，减少搅拌的时间，还可以提高电池正极的克比容量，间接提高电芯的内部空间，提高电芯的能量密度。导电石墨也具有较好的导电性，其本身颗粒较接近活物质颗粒粒径，颗粒与颗粒之间呈点接触的形式，可以构成一定规模的导电网络结构，提高导电速率的同时用于负极时更可提高负极容量。导电碳纤维具有线性结构，在电极中容易形成良好的导电网络，表现出较好的导电性，因而减轻电极极化，降低电池内阻及改善电池性能。在碳纤维作为导电剂的电池内部，活物质与导电剂接触形式为点线接触，相比于导电炭黑与导电石墨的点点接触形式，不仅有利于提高电极导电性，更能降低导电剂用量，提高电池容量。石墨烯作为新型导电剂，由于其独特的片状结构(二维结构)，与活性物质的接触为点-面接触而不是常规的点点接触形式，这样可以最大化的发挥导电剂等作用，减少导电剂
的用量，从而可以多使用活性物质，提升锂电池容量。
56.在其中一个实施例中，绝缘层包括无机粒子和聚合物中的至少一种。可以理解的是，通过在空白区涂覆绝缘层，且绝缘层分别与第四活性物质层和第一活性物质层交界处平齐，使得第一活性物质层、第四活性物质层及绝缘层三者之间既不重叠，也不存在间隙，如此，不仅可以提高电池的安全性能，还可以保证正极极片不过压，保证电池的电性能。为了进一步提高绝缘层的绝缘效果和极片结构稳定性，在本实施例中，绝缘层包括无机粒子和聚合物中的至少一种。无机绝缘粒子具有较好的绝缘性，且无机绝缘粒子彼此互相结合而形成无机绝缘层，从而提高绝缘层的平坦性，进而提高极片结构的平整性和稳定性。
57.进一步地，无机粒子为氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化钛、二氧化铪、氧化锡、二氧化铈、氧化镍、氧化锌、氧化钙、二氧化锆、氧化钇、碳化硅、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙及硫酸钡中的至少一种。在本实施例中，二氧化硅具有较好的绝缘性，热氧化生长的二氧化硅膜电阻率约为1015-1016欧姆
·
米，且二氧化硅有较高的介电强度，击穿电压较高。氢氧化铝作为绝缘层的无机粒子不仅具有较好的绝缘效果，而且氢氧化铝还具有较好的阻燃性，此外，氢氧化铝还能起到耐腐蚀的效果，从而有效地提高极片结构的安全性和稳定性。
58.在其中一个实施例中，聚合物为偏氟乙烯的均聚物、偏氟乙烯的共聚物、六氟丙烯的共聚物、聚苯乙烯、聚苯乙炔、聚乙烯酸钠、聚乙烯酸钾、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯中的至少一种。可以理解的是，聚合物绝缘层具有绝缘性较好，质量轻以及辊压平整性较好的优点，因此能够有效地提高极片结构的结构稳定性和平整性。为了进一步提高聚合物绝缘层的稳定性，在本实施例中，聚合物为偏氟乙烯的均聚物、偏氟乙烯的共聚物、六氟丙烯的共聚物、聚苯乙烯、聚苯乙炔、聚乙烯酸钠、聚乙烯酸钾、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯中的至少一种。偏氟乙烯的均聚物不仅具有较好的绝缘性，而且具有较好耐化学腐蚀性能，因此能够有效地提高极片结构的稳定性。
59.在其中一个实施例中，绝缘层贴合在第四活性物质层及绝缘区，以使绝缘层覆盖第四活性物质层邻近绝缘区的边缘，如此使得第四活性物质层的边缘与绝缘层之前不存在外露的间隙，避免了针刺造成短路的问题，提高了锂电池的安全性能。
60.可以理解，在正极电芯结构的后续操作中，由于绝缘层较易因受热或者剐蹭而发生翘边，降低了绝缘层的牢固度，使得绝缘层存在脱离的风险，如此降低了锂电池的安全性能。在其中一个实施例中，绝缘层涂覆或贴合于第四活性物质层及绝缘区，以使绝缘层覆盖第四活性物质层邻近绝缘区的边缘，得到正极极片结构的步骤之后，正极极片结构制备方法还包括：在绝缘层的边缘进行切槽操作，以使绝缘层的边缘形成多个间隔设置的防脱槽，并在绝缘层的边缘形成多个间隔设置的防脱部。
61.在本实施例中，绝缘层包括绝缘本体和多个防脱部，多个防脱部间隔连接于绝缘本体的边缘，相邻两个防脱部之间形成防脱槽。由于相邻两个防脱部之间存在防脱槽，使得各防脱部在翘边时不会直接带动其他防脱部翘边，避免了绝缘层整体翘边的情况，提高了绝缘层的牢固度，使得绝缘层的防短路效果更佳。
62.然而，当剐蹭的力度较大时，各防脱部将翘到相邻两个防脱部之间的边缘时，这将使得各防脱部仍然会带动绝缘层整体翘边，进而使得绝缘层仍然存在脱落的风险，进而使得绝缘层的防短路作用仍然存在失效的可能。在其中一个实施例中，在绝缘层的边缘进行
切槽操作，以使绝缘层的边缘形成多个间隔设置的防脱槽，并在绝缘层的边缘形成多个间隔设置的防脱部的步骤之后，正极极片结构制备方法还包括：对各防脱部进行切边操作，以使各防脱部形成多个间隔设置的断裂槽。在本实施例中，绝缘层包括绝缘本体和多个防脱部，多个防脱部间隔连接于绝缘本体的边缘，相邻两个防脱部之间形成防脱槽，各防脱部开设有多个间隔设置的断裂槽，使得各防脱部与绝缘本体的连接强度降低。当剐蹭力度较大时，各防脱部翘到断裂槽并断裂，以避免各防脱部带动其他防脱部翘边，进而避免了在剐蹭力度较大时出现整体翘边的问题，有助于提高绝缘层的牢固度，进而提高了绝缘层的防短路效果。
63.可以理解，当各防脱部断裂之后，相应的断裂处被剐蹭后仍然会牵动绝缘层整体翘起，进而使得结缘层仍然存在牢固度降低的风险，进而使得绝缘层的防短路存在失效的风险。在其中一个实施例中，在对各防脱部进行切边操作，以使各防脱部形成多个间隔设置的断裂槽的步骤中，当完成切边操作之后，绝缘层在断裂槽内形成嵌设部。在本实施例中，绝缘层包括绝缘本体、防脱部及嵌设部，防脱部的数目为多个，多个防脱部间隔连接于绝缘本体的边缘，相邻两个防脱部之间形成防脱槽，各防脱部开设有多个间隔设置的断裂槽，嵌设部的数目为多个，多个嵌设部与多个断裂槽一一对应设置，各嵌设部位于相应的断裂槽内并与防脱部连接。
64.进一步地，在对各防脱部进行切边操作，以使各防脱部形成多个间隔设置的断裂槽的步骤之后，正极极片结构制备方法还包括：对各嵌设部进行压合操作，以使各嵌设部嵌入第四活性物质层，提高了嵌设部的位置稳定性，有助于抑制断裂处翘起并牵动绝缘层整体翘起的情形，提高了绝缘层的位置稳定性，进而提高了绝缘层的防短路效果。
65.可以理解，由于压合嵌设部的压合件在压合时需要占用第四活性物质层一定的空间，使得各嵌设部的背胶面与第四活性物质层之间存在间隙，进而使得各嵌设部与第四活性物质层的连接强度较低，使得绝缘层还存在整体翘起的风险。在其中一个实施例中，对各嵌设部进行压合操作，以使各嵌设部嵌入第四活性物质层的步骤之后，正极极片结构制备方法还包括：对各嵌设部与第四活性物质层之间的间隙进行填充操作，以使提高各嵌设部与第四活性物质层的连接强度。
66.各嵌设部的背胶面无法与第四活性物质层粘接，使得各嵌设部与第四活性物质层的连接强度较低。为了提高各嵌设部与第四活性物质层的连接强度，进一步地，在各嵌设部与第四活性物质层之间的间隙进行填充操作的步骤中，采用胶水填充在各嵌设部与第四活性物质层之间的间隙内，以使各嵌设部相对的两侧面均与第四活性物质层粘接，有效避免了绝缘层整体翘起的问题，进而确保了绝缘层的防短路效果。
67.在其中一个实施例中，在对多层涂覆结构进行冷压操作，得到多层压实结构的步骤之后，以及在将绝缘层涂覆或贴合于第四活性物质层及绝缘区，以使绝缘层覆盖第四活性物质层邻近绝缘区的边缘，得到正极极片结构的步骤之前，正极极片结构的制备方法还包括以下步骤：对第四活性物质层背离集流体的一侧、第一活性物质层邻近绝缘区的边缘、第四活性物质层邻近绝缘区的边缘以及绝缘区的表面进行喷无机粒子操作。可以理解的是，由于第四活性物质层和第一活性物质层已经得到初步固化，绝缘层具有较好的流动性，绝缘区的吸附性较差，使得绝缘层的涂覆或贴合操作不易控制，容易造成平齐性较差的问题。为了提高绝缘层的平齐性，在本实施例中，对第四活性物质层背离集流体的一侧、第一
活性物质层邻近绝缘区的边缘、第四活性物质层邻近绝缘区的边缘以及绝缘区的表面进行喷无机粒子操作，使无机粒子粘附于第四活性物质层背离集流体的一侧、第一活性物质层邻近绝缘区的边缘、第四活性物质层邻近绝缘区的边缘以及绝缘区的表面，从而增强第四活性物质层背离集流体的一侧、第一活性物质层邻近绝缘区的边缘、第四活性物质层邻近绝缘区的边缘以及绝缘区的吸附力，使绝缘层的材料更易于涂覆定形，有利于提高绝缘层的平齐性。此外，无机粒子为绝缘层涂料的主要物质，具有较好的绝缘性，与绝缘层也具有较好的相溶性，因此能够使绝缘层与涂覆多层结构的接触面更加紧密，从而提高正极极片结构的稳定性。
68.本技术还提供一种正极极片结构，采用上述任一实施例所述正极极片结构制备方法制备得到。
69.如图2所示，进一步地，正极极片结构20包括集流体210、第一活性物质层220、第二活性物质层230、第三活性物质层240、第四活性物质层250以及绝缘层260，集流体210的一侧设有相邻设置的第一涂覆区211和绝缘区212，集流体210背离第一涂覆区211的一侧设有第二涂覆区213，第一活性物质层220连接于第一涂覆区211上，第二活性物质层230连接于第二涂覆区213上，第三活性物质层240连接于第二活性物质层230背离集流体210的一侧，第四活性物质层250连接于第一活性物质层220背离集流体210的一侧，绝缘层260连接于绝缘区212及第四活性物质层250背离集流体210的一侧，以使绝缘层120覆盖第四活性物质层250与绝缘区212的交界线，即使得第四活性物质层250邻近绝缘区212的边缘被绝缘层260覆盖。在本实施例中，集流体210为铝片，第一活性物质层220、第二活性物质层230、第三活性物质层240以及第四活性物质层250均用于镶嵌锂离子，绝缘层260能够将集流体210与外部隔离，以避免集流体210短路。
70.上述的正极极片结构20，由于绝缘层120覆盖第四活性物质层250与绝缘区212的交界线，即第四活性物质层250邻近绝缘区212的边缘被绝缘层260覆盖，使得绝缘区212与第四活性物质层250的交界处被绝缘层260覆盖，避免了针刺造成短路的问题，提高了锂电池的安全性能。而且，绝缘层260与第四活性物质层250重叠的部分位于第四活性物质层250背离集流体210的外侧，使得绝缘层260可在正极极片冷压后进行连接，进而避免了绝缘层260导致正极极片过压的问题，提高了锂电池的使用性能。由于绝缘层260可在极片冷压后进行连接，使得绝缘层260的连接质量不受冷压操作的影响，进而提高了绝缘层260的连接质量，有助于提高绝缘层260的防短路效果。
71.如图2所示，在其中一个实施例中，绝缘层260还连接于第一活性物质层220邻近绝缘区212边缘，使得绝缘层260的粘接面积较大，进而提高了绝缘层260的牢固度，有助于提高了绝缘层260的防短路效果。进一步地，绝缘层260还连接于第四活性物质层250邻近绝缘区212的边缘，使得绝缘层260的粘接面积更大，进而使得绝缘层260的牢固度更高，有助于进一步提高绝缘层260的防短路效果。
72.如图2所示，进一步地，第一活性物质层220邻近绝缘区212的边缘与第四活性物质层250邻近绝缘区212的边缘平齐，使得绝缘层260的连接表面平整度较高，进而使得绝缘层260的弯曲次数较少，提高了绝缘层260的连接效率。而且，由于绝缘层260的弯曲次数较少，使得绝缘层260的回弹力降低，进而抑制了绝缘层260脱离相应的连接部位，即提高了绝缘层260的牢固度，有助于提高绝缘层260的防短路效果。
73.如图2所示，在其中一个实施例中，绝缘层260位于绝缘区212上的部分的厚度大于第一活性物质层220的厚度，使得第一活性物质层220与第四活性物质层250的交界线被绝缘层260遮挡，避免在连接绝缘层260时剐蹭到第一活性物质层220与第四活性物质层250的交界处，进而避免了第一活性物质层220和第四活性物质层250在连接绝缘层260时被刮离集流体210，有助于确保正极极片结构20的使用性能。
74.如图2所示，在其中一个实施例中，第一活性物质层220的周缘与第四活性物质层250的周缘重合，即第一活性物质层220与第四活性物质层250完全重合，使得第一活性物质层220与第四活性物质层250共同形成的边缘平整，有助于抑制外部将第一活性物质层220和第四活性物质层250蹭掉，进而提高了第一活性物质层220和第四活性物质层250的位置稳定性，提高了锂电池的使用性能。
75.如图2所示，在其中一个实施例中，第二活性物质层230的周缘与第三活性物质层240的周缘重合，即第二活性物质层230与第三活性物质层240完全重合，使得第二活性物质层230与第三活性物质层240共同形成的边缘平整，有助于抑制外部将第二活性物质层230和第三活性物质层240蹭掉，进而提高了第二活性物质层230和第三活性物质层240的位置稳定性，提高了锂电池的使用性能。
76.如图2所示，在其中一个实施例中，第一活性物质层220的厚度与第二活性物质层230的厚度相同。在本实施例中，在辊压过程中，由于第一活性物质层220的厚度与第二活性物质层230的厚度相等，使集流体210的两面所受到压力一致，且使正极极片结构20具有较好的对称性，从而提高正极极片结构20的一致性和稳定性。
77.如图2所示，在其中一个实施例中，第四活性物质层250的厚度与第三活性物质层240的厚度相同。在本实施例中，在辊压过程中，由于第四活性物质层250的厚度与第三活性物质层240的厚度相等，使集流体210的两面所受到压力一致，且使正极极片结构20具有较好的对称性，从而提高正极极片结构20的一致性和稳定性。
78.如图3所示，在其中一个实施例中，绝缘层260包括绝缘本体261及防脱部262，防脱部262的数目为多个，多个防脱部262间隔连接于绝缘本体261的边缘，以使相邻两个防脱部262之间形成防脱槽2601，绝缘本体261贴合于第四活性物质层250背离集流体210的一侧，绝缘本体261贴合于第四活性物质层250邻近绝缘区212的边缘，绝缘本体261还贴合于第一活性物质层220邻近绝缘区212的边缘，绝缘本体261还贴合于绝缘区212上，各防脱部262贴合于第四活性物质层250背离集流体210的一侧。在本实施例中，由于相邻两个防脱部262之间存在防脱槽2601，使得各防脱部262在翘边时不会直接带动其他防脱部262翘边，避免了绝缘层260整体翘边的情况，提高了绝缘层260的牢固度，使得绝缘层260的防短路效果更佳。
79.如图3及图4所示，进一步地，各防脱部262开设有多个间隔设置的断裂槽2621，以降低各防脱部261与绝缘本体261的连接强度，在本实施例中，当剐蹭力度较大时，由于各防脱部262与绝缘本体261的连接强度较低，使得各防脱部262翘到断裂槽2621并断裂，以避免各防脱部262带动其他防脱部262翘边，进而避免了在剐蹭力度较大时出现整体翘边的问题，有助于提高绝缘层260的牢固度，进而提高了绝缘层260的防短路效果。
80.如图4及图5所示，进一步地，绝缘层260还包括嵌设部263，嵌设部263的数目为多个，多个嵌设部263与多个断裂槽2621一一对应设置，各嵌设部263位于相应的断裂槽2621
内并与防脱部262连接，且各嵌设部263嵌设于第四活性物质层250内部，提高了各嵌设部263的位置稳定性，有助于抑制断裂处翘起并牵动绝缘层260整体翘起的情形，提高了绝缘层260的位置稳定性，进而提高了绝缘层260的防短路效果。
81.进一步地，第四活性物质层250开设有多个嵌入槽，多个嵌入槽与多个嵌设部263一一对应设置，各嵌设部263位于相应的嵌入槽内并与第四活性物质层250连接，以使各嵌设部263嵌设于第四活性物质层250。
82.如图2及图3所示，在其中一个实施例中，绝缘本体261包括第一连接部2611、第二连接部2612和第三连接部2613，第一连接部2611连接于绝缘区212上，第二连接部2612连接于第一活性物质层220邻近绝缘区212的边缘，第二连接部2613还连接于第四活性物质层250邻近绝缘区212的边缘，第三连接部2613连接于第四活性物质层250背离集流体210的一侧。在本实施例中，第三连接部2613连接于第四活性物质层250背离集流体210的一侧的部分区域。第二连接部2612垂直于第一连接部2611，第三连接部2613垂直于第二连接部2612，以使绝缘本体261紧密贴合于第四活性物质层260背离集流体210的一侧、第四活性物质层260邻近绝缘区212的边缘、第一活性物质层220邻近绝缘区212的边缘以及绝缘区212。
83.与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
84.1、由于绝缘层覆盖第四活性物质层与绝缘区的交界线，即第四活性物质层邻近绝缘区的边缘被绝缘层覆盖，也即第四活性物质层的边缘与绝缘层之间不存在外露的间隙，避免了针刺造成短路的问题，提高了锂电池的安全性能。
85.2、由于绝缘层在冷压操作后涂覆或贴合于第四活性物质层及绝缘区，避免了绝缘层导致正极极片过压的问题，提高了锂电池的使用性能。
86.3、由于绝缘层可在极片冷压后进行涂覆或贴合，使得绝缘层的连接质量不受冷压操作的影响，进而提高了绝缘层的连接质量，有助于提高绝缘层的防短路效果，进而使得锂电池的使用性能更佳。
87.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。