[发明专利]正极极片、负极极片与电芯和锂电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种正极极片、负极极片与电芯和锂电池及其制备方法，属于电池技术领域。其中，正负极片上的正负极耳属于内嵌式极耳，在电池外形尺寸保持相同的前提下，与伸出式极耳相比，内嵌式极耳的质量能量密度更大；同时由于正负极耳的面积占比低，电池内部空间利用率高，带来了正负极极片压实面密度高及电池容量更大的优点，而正负极耳还分别位于正负极片的两端，可有效改善锂电池充放电过程中发热不均匀的问题，提高了锂电池安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及储能锂电池，属于电池技术领域，具体地涉及一种正极极片、负极极片与电芯和锂电池及其制备方法。

背景技术

储能器件作为实现绿色能源使用和推广的重要前提，发展新型高效储能器件，对于改善能源使用结构，推动绿色能源的发展，提高资源利用效率以及解决环境问题等方面具有重要的战略意义。

锂电池作为一种重要而高效的储能器件，具有能量密度高，输出功率大、电压高、自放电小、工作温度宽、无记忆效应和环境友好等优点；广泛应用在手机、笔记本电脑、电动车、轨道交通、大规模储能和航空航天领域。

然而目前的储能锂电池存在容量不高，电池充放电过程中发热不均匀，电池制作成本高等问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种正极极片、负极极片与电芯和锂电池及其制备方法，通过极片两端设计正负极耳的方式，有利于改善电池充放电过程中发热不均匀的问题，同时，正负极耳的面积占比小，有利于提高电池的容量。

为实现上述目的，本发明公开了一种正极极片，它由正极集流体与涂覆于所述正极集流体表面的正极浆料组成，在正极集流体一端边沿设有用于构成正极极耳的未涂覆空白区域，所述正极集流体另一端边沿开设有第一缺口，所述第一缺口用于作为负极极耳的避空区。

进一步地，所述正极浆料按照质量百分比计包括如下组分，正极活性材料:92％～97％；聚偏氟乙烯:1.5％～3.7％；导电炭黑:0.7％～2.2％；碳纳米管导电浆液:0.8％～2.1％。其中，聚偏氟乙烯作为粘结剂使用，加强了浆料的粘性，提高极片的剥离强度，导电剂导电炭黑及碳纳米管导电浆液混于正极活性材料间，构成主要的导电网络，提高了浆料的导电性，降低了锂电池内阻。

进一步地，所述正极活性材料包括碳包覆磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂中的至少一种。进一步地，所述正极浆料的制备过程如下：

取质量百分比计分别为正极活性材料:92％～97％；聚偏氟乙烯:1.5％～3.7％；导电炭黑:0.7％～2.2％；碳纳米管导电浆液:0.8％～2.1％的各物质混合、搅拌、高速分散、过筛、除铁及除泡，制得正极浆料。

进一步地，所述正极浆料的固含量为50％～65％。

优选的，所述正极集流体双面涂覆正极浆料。

优选的，所述正极极片双面面密度为(250～360)g/m²。

优选的，所述正极集流体为涂炭铝箔。

进一步地，所述正极极片的制备过程如下：

取正极浆料涂覆于正极集流体表面，并预留空白区域作为正极极耳，待干燥后进行辊压、涂胶、预分切、模切分切、激光切割工艺，得到预规定大小的正极极片，所述正极极片上的正极极耳、缺口分别位于极片两端边沿。

优选的，所述正极极耳及第一缺口的形状相同，所述第一缺口用于作为负极极耳的避空区。

优选的，所述正极极耳的纵向轴线延长线与第一缺口的纵向轴线延长线在同一直线上。

优选的，所述正极极耳的面积占正极极片的2～3％。

优选的，所述第一缺口的面积占正极极片的2～3％。