新型電池極片及新型結構電池的制作方法

本發明涉及電池技術領域，尤其涉及一種新型電池極片以及新型結構電池。

背景技術：

現有電池的極片通常為兩種結構一種極片是條狀(如圖1)，集流體通過焊接的方式連接極柱，然后通過卷繞方式組裝成電芯；另一種為極片是塊狀(如圖2)，通過疊片方式組裝成電芯。以上兩種結構的極片通過兩種不同的組裝方式制作成鋰電池均已大批量商業化。其中條狀結構的極片制成的鋰電池內阻相對較高，低溫和倍率放電性能相對較差；塊狀結構的極片制成的鋰電池在低溫和倍率性能上比較好，但其制程較復雜，需要投入高精度的沖片設備，同時生產效率低，制造成本高。

如何兼顧鋰電池的低溫和倍率放電優異性能，以及降低生產難度，降低生產成本，是現有技術中亟需解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明的一個目的在于：提供一種新型電池極片，其能夠同時具備疊片電芯以及卷芯的優點。

本發明的另一個目的在于：提供一種新型結構電池，其采用不同于傳統疊片式電芯以及卷芯的電芯，電池具有良好的使用性能以及經濟性能。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，公開一種新型電池極片，包括呈一體結構的涂布區以及導流區，所述導流區位于所述涂布區的周部，所述導流區用于形成集流體導柱。

另一方面，提供一種新型結構電池，包括正極片、負極片，以及設置在所述正極片與所述負極片之間的隔膜，所述正極片具有位于其中部位置的正極涂布區以及位于所述正極涂布區周部位置的正極導流區，所述負極片具有位于其中部位置的負極涂布區域以及位于所述負極涂布區域周部位置的負極導流區，所述正極導流區與所述負極導流區相對設置，所述正極導流區形成正極集流體導柱，所述負極導流區形成負極集流體導柱。

作為所述的新型結構電池的一種優選技術方案，所述正極片呈矩形結構，依次具有第一正極片邊緣、第二正極片邊緣、第三正極片邊緣以及第四正極片邊緣；所述負極片呈矩形結構，依次具有第一負極片邊緣、第二負極片邊緣、第三負極片邊緣以及第四負極片邊緣，所述第一正極片邊緣與所述第一負極片邊緣位置相對應，所述第二正極片邊緣與所述第二負極片邊緣位置相對應，所述第三正極片邊緣與所述第三負極片邊緣位置相對應，所述第四正極片邊緣與所述第四負極片邊緣位置相對應。

作為所述的新型結構電池的一種優選技術方案，所述正極導流區設置在所述第一正極片邊緣、所述第二正極片邊緣以及所述第三正極片邊緣，分別為第一正極導流區、第二正極導流區以及第三正極導流區，所述第一正極導流區、所述第二正極導流區以及所述第三正極導流區依次連接；

所述負極導流區設置在所述第一負極片邊緣、所述第三負極片邊緣以及所述第四負極片邊緣，分別為第一負極導流區、第三負極導流區以及第二負極導流區，所述第一負極導流區、所述第三負極導流區以及所述第二負極導流區依次連接。

作為所述的新型結構電池的一種優選技術方案，所述第一正極導流區與所述第三正極導流區的寬度相同，所述第一負極導流區與所述第二負極導流區的寬度相同。

作為所述的新型結構電池的一種優選技術方案，所述第二正極導流區的寬度與所述第一正極導流區以及所述第三正極導流區寬度相同，或，所述第二正極導流區的寬度大于所述第一正極導流區以及所述第三正極導流區的寬度。

作為所述的新型結構電池的一種優選技術方案，所述第二正極導流區形成正極集流體導柱，所述第四負極導流區形成負極集流體導柱。

作為所述的新型結構電池的一種優選技術方案，所述第一正極導流區、所述第二正極導流區以及所述第三正極導流區的寬度均不相同，所述第一負極導流區，所述第二負極導流區以及所述第三負極導流區的寬度均不相同。

作為所述的新型結構電池的一種優選技術方案，所述新型結構電池為鋰原電池或鋰離子電池。

作為所述的新型結構電池的一種優選技術方案，所述新型結構電池為軟包裝電池、鋁殼電池、鋼殼電池或塑膠殼電池。

本發明的有益效果為：本方案相對于傳統的條狀極片以及塊狀極片而言，集合了兩者的優點，具有電池內阻低、低溫和倍率放電性能好、制程簡單、無需投入高精度的沖片設備、生產效率高以及制造成本低的特點。

附圖說明

下面根據附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。

圖1為本發明實施例所述正極片結構示意圖。

圖2為本發明實施例所述負極片結構示意圖。

圖3為本發明實施例所述正極片、負極片以及隔膜疊合結構示意圖。

圖4為本發明實施例所述卷芯結構示意圖(圖中陰影區域為待切除區域)。

圖5為本發明實施例所述卷芯裁切后結構示意圖。

圖6為本發明實施例所述

圖中：

100、正極片；110、正極涂布區；120、正極導流區；121、第一正極導流區；122、第二正極導流區；123、第三正極導流區；130、正極集流體導柱；200、負極片；210、負極涂布區；220、負極導流區；221、第一負極導流區；222、第二負極導流區；223、第三負極導流區；230、負極集流體導柱；300、隔膜。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

如圖1、2所示，于本實施例中，本發明所述的一種新型電池極片，包括呈一體結構的涂布區以及導流區，所述導流區位于所述涂布區的周部，所述導流區用于形成集流體導柱。本方案相對于傳統的條狀極片以及塊狀極片而言，集合了兩者的優點，具有電池內阻低、低溫和倍率放電性能好、制程簡單、無需投入高精度的沖片設備、生產效率高以及制造成本低的特點。

如圖1-5所示，作為本發明所述的新型電池極片的一種具體應用，本實施例中還提供一種新型結構電池，包括正極片100、負極片200，以及設置在所述正極片100與所述負極片200之間的隔膜300，所述正極片100具有位于其中部位置的正極涂布區110以及位于所述正極涂布區110周部位置的正極導流區120，所述負極片200具有位于其中部位置的負極涂布區210域以及位于所述負極涂布區210域周部位置的負極導流區220，所述正極導流區120與所述負極導流區220相對設置，所述正極導流區120形成正極集流體導柱130，所述負極導流區220形成負極集流體導柱230。

具體的，在本實施例中所述正極片100呈矩形結構，依次具有第一正極片100邊緣、第二正極片100邊緣、第三正極片100邊緣以及第四正極片100邊緣；所述負極片200呈矩形結構，依次具有第一負極片200邊緣、第二負極片200邊緣、第三負極片200邊緣以及第四負極片200邊緣，所述第一正極片100邊緣與所述第一負極片200邊緣位置相對應，所述第二正極片100邊緣與所述第二負極片200邊緣位置相對應，所述第三正極片100邊緣與所述第三負極片200邊緣位置相對應，所述第四正極片100邊緣與所述第四負極片200邊緣位置相對應。所述正極導流區120設置在所述第一正極片100邊緣、所述第二正極片100邊緣以及所述第三正極片100邊緣，分別為第一正極導流區1210、第二正極導流區122以及第三正極導流區123，所述第一正極導流區121、所述第二正極導流區122以及所述第三正極導流區123依次連接；所述負極導流區220設置在所述第一負極片200邊緣、所述第三負極片200邊緣以及所述第四負極片200邊緣，分別為第一負極導流區221220、第三負極導流區223220以及第二負極導流區222，所述第一負極導流區221、所述第三負極導流區223以及所述第二負極導流區222依次連接。

在本實施例中所述第一正極導流區121與所述第三正極導流區123的寬度相同，所述第二正極導流區122的寬度大于所述第一正極導流區121以及所述第三正極導流區123的寬度。所述第一負極導流區221與所述第二負極導流區222的寬度相同，所述第三負極導流區223的寬度大于所述第一負極導流區221以及所述第二負極導流區222的寬度。

導流區以及涂布區的尺寸根據電池的大小而定，同時其也不局限于上述形式，在本發明的其他實施例中還可以將所述第二正極導流區122的寬度與所述第一正極導流區121以及所述第三正極導流區123寬度相同，第三負極導流區223的寬度與所述第一負極導流區221的寬度以及第二負極導流區222的寬度相同。或者將所述第二正極導流區122的寬度設置為小于所述第一正極導流區121以及所述第三正極導流區123的寬度，將所述第三負極導流區223的寬度設置為小于所述第一負極導流區221的寬度以及所述第二負極導流區222的寬度。

所述第二正極導流區122形成正極集流體導柱130，所述第四負極導流區220形成負極集流體導柱230。

在其他實施例中還可以將所述第一正極導流區121、所述第二正極導流區122以及所述第三正極導流區123的寬度均不相同，所述第一負極導流區221，所述第二負極導流區222以及所述第三負極導流區223的寬度均不相同。

從電池的工作原理上區分所述新型結構電池為鋰原電池或鋰離子電池。從電池的結構組成上區分所述的新型結構電池，所述新型結構電池為軟包裝電池、鋁殼電池、鋼殼電池或塑膠殼電池。

本實施例中所述新型結構電池為鋼殼鋰離子電池。

下面介紹如上所述的新型結構電池的生產工藝，包括電芯加工以及電池整體成型，所述電芯加工為：對電芯進行裁切，于其兩端部分別形成正極集流體導柱130以及負極集流體導柱230。

本實施例所述的新型結構電池生產工藝用于加工卷芯電池，所述電芯由正極極片、隔膜300以及負極極片依次疊合卷繞而成。

具體的，本實施例中所述正極極片包括正極涂布區110以及正極導流區120，所述正極涂布區110由在基材上涂布正極漿料形成，所述正極導流區120為位于所述正極涂布區110周部的空箔區；所述負極極片包括負極涂布區210以及負極導流區220，所述負極涂布區210由在基材上涂布負極漿料形成，所述負極導流區220為位于所述負極涂布區210周部的空箔區。

作為一種優選的技術方案，所述裁切為對所述正極導流區120進行裁切形成正極集流體導柱130，對所述負極導流區220進行裁切形成負極集流體導柱230。所述正極漿料以及所述負極漿料均采用增稠劑、導電劑以及粘接劑攪拌加工而成。所述對電芯進行裁切為沖壓裁切。所述電池整體成型包括組裝、注液以及化成分容。

所述正極集流體導柱130可以為一個或多個，所述負極集流體導柱230的數量與所述正極集流體導柱130的數量相對應。

本實施例中所述正極集流體導柱130的數量為一個，所述負極集流體導柱230的數量同樣為一個，兩者相對設置在卷芯的兩端。

如圖6所示，如上所述的新型結構電池的加工工藝具體包括以下步驟：

步驟S1、攪拌，對正、負極漿料原材料進行攪拌，制作符合要求的正、負極漿料；

步驟S2、涂布，在基材上進行涂布，預留正極導流區以及負極導流區，形成本發明方案所述的正極片以及負極片；

步驟S3、冷壓，對涂布完成的正極片以及負極片進行冷壓定型；

步驟S4、分條，對正極片、負極片進行分條；

步驟S5、卷繞，將正極片、隔膜以及負極片依次疊合之后進行卷繞；

步驟S6、裁集流體，采用沖壓裁切的方式對卷繞后的卷芯進行集流體裁切，形成正極集流體導柱以及負極集流體導柱；

步驟S7、組裝，將裁切后的卷芯與電池殼體進行組裝；

步驟S8、注液、化成分容形成電池產品。

于本文的描述中，需要理解的是，此外，術語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”，僅僅用于在描述上加以區分，并沒有特殊的含義。

需要聲明的是，上述具體實施方式僅僅為本發明的較佳實施例及所運用技術原理，在本發明所公開的技術范圍內，任何熟悉本技術領域的技術人員所容易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍內。