[發明專利]一種電池極片及其制備方法和鋰離子電池

在審

• 申請號: 202210679307.3
• 申請日: 2022-06-16
• 公開（公告）號: CN114843438A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 金慶波;賴旭倫;孫先維;黃偉榮
• 申請（專利權）人: 惠州鋰威電子科技有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/62;H01M4/139;H01M10/42;H01M4/04;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 張建珍

本發明公開了一種電池極片及其制備方法和鋰離子電池，該電池極片包括極片主體和間隔設置在極片主體表面的若干凸起單元，各凸起單元之間形成間隙，該間隙一方面可作為儲液空間和離子傳輸通道，從而可提高極片對電解液的浸潤性，使電池極片后續應用于電池時可儲存更多的電解液，提高保液能力和鋰離子傳輸，改善電池的循環壽命及循環后期電池極片界面；另一方面可作為散熱通道，可更好地改善電池內部升溫熱量的散發，提高電池的安全性。

技術領域

本發明涉及電池極片技術領域，尤其是涉及一種電池極片及其制備方法和鋰離子電池。

背景技術

當今社會隨著鋰離子電池運用到移動設備上越來普及，以及人們對綠色出行、能源環保等理念的認同，移動設備的發展變得更加迅速，各新型能源行業發展迅速，競爭也越來越激烈。隨著不可再生資源的減少，為了滿足人們對新能源的需求，新技術如雨后春筍，發展尤為迅速，目前鋰離子電池的高能量密度及長循環高壽命是各大鋰電企業持續研發的目標，因材料的特性短時間內無法突破，鋰電池的研究逐漸向安全、穩定、可靠等方向研究。

常規鋰離子電池是采用正極片、隔離膜和負極片依次疊設、輥壓、卷繞而成，但正負極極片輥壓后材料壓實密度大且表面光滑，三層材料緊密的卷繞在一起，會導致正負極與隔離膜之間的間隙非常小，致使電解液對極片的浸潤性變差，電解液保液能力不足影響鋰離子傳輸，電池循環性能變差，極片界面變差。對此，迫切需要尋求一種解決方法。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種電池極片及其制備方法和鋰離子電池。

本發明的第一方面，提出了一種電池極片，包括：

極片本體；

若干凸起單元，所述凸起單元間隔設置在所述極片本體的表面。

根據本發明實施例的電池極片，至少具有以下有益效果：該電池極片中通過在極片本體的表面間隔設置若干凸起單元，凸起單元之間具有間隙，該間隙一方面可作為儲液空間和離子傳輸通道，從而可提高極片對電解液的浸潤性，使電池極片后續應用于電池時可儲存更多的電解液，提高保液能力和鋰離子傳輸，改善電池的循環壽命及循環后期電池極片界面；另一方面，該間隙可作為散熱通道，可更好地改善電池內部升溫熱量的散發，提高電池的安全性。

在本發明的一些實施方式中，所述凸起單元的制備材料包括無機陶瓷顆粒和粘結劑。無機陶瓷顆粒對電解液有良好的親和性，可更好地提高電解液浸潤性，改善極片界面；并且，浸潤性提高可降低后續電芯二次真空封裝電解液的抽出量，以利于提高電池容量和電池循環性能；并且，無機陶瓷顆粒具有優異的絕緣特性，能夠預防電池內部正負極之間的微短路，可進一步提高電池的安全性。優選地，凸起單元的制備材料按質量百分數計包括75～95％的無極陶瓷顆粒和5～25％的粘結劑。

在本發明的一些實施方式中，所述無機陶瓷顆粒選自氧化鋁、勃姆石中的至少一種，優選采用氧化鋁；所述粘結劑選自聚乙烯醇、聚丙烯腈、羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酸酯類粘結劑、環氧樹脂類粘結劑、聚氨酯類粘結劑中的至少一種。通過采用以上粘結劑，可將凸起單元的剝離強度控制在40N/m以上，具體可控制在40～300N/m。具體可采用無機陶瓷顆粒和粘結劑配制成漿料，再采用漿料極片本體上間隔設置凸起單元。極片本體可為正極極片或負極極片，優選采用負極極片，在負極極片上間隔設置凸起單元，極片反彈小，可進一步保證電池安全性能。

在本發明的一些實施方式中，所述凸起單元的厚度為1～3μm。若凸起單元厚度低于1μm，在電芯組裝抽真空密封后，凸起單元之間的間隙被壓縮，將無法起到保存電解液的作用；而若凸起單元厚度太高，后續應用于電池時卷繞后影響電池整體厚度尺寸，因此，凸起單元的厚度一般控制在1～3μm范圍。