[发明专利]一种双极性复合电极片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种双极性复合电极片及其制备方法，涉及锂离子电池技术领域，包括一侧涂覆有正极材料层的正极集流体和一侧涂覆有负极材料层的负极集流体，正极集流体的另一侧和负极集流体的另一侧的中心区域通过粘结层相连接，正极集流体、负极集流体层叠且四周边缘的至少一侧通过焊接连接，实现电子导通。本发明是通过将正、负极分别单独制片后，再通过粘结和焊接的方式将正负极片复合制得双极性复合电极片，有效避免辊压制备过程中正负极之间的相互影响，同时，四周边缘通过焊接方式连接，实现了电子传导，保证了电池性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种双极性复合电极片及其制备方法。

背景技术

电池技术的瓶颈一直是制约新能源汽车发展的重要原因之一，如何在电池技术上取得突破，从而提高电动汽车的续航里程是面临的重大挑战。为了确保电动汽车的行驶能力，保证电池大的输出功率，需要串联多个电池单体。而电池单体外部串联会导致阻抗过大进而降低电流的输出能力，另外，外部连接会占用电池的空间以及增加电池堆的重量，降低电池的能量密度和功率密度。

作为解决方案之一就是采用双极性电极，即在集流体的一侧涂覆正极活性物质，另一侧涂覆负极活性物质，通过极片组装实现电池的内部串联。双极性电池通过在电池内部串联，可以降低电池的内阻，降低封装重量和体积，提高比能量和功率密度。根据双极性电池的特点，其集流体两侧涂覆活性物质分别为正极活性物质和负极活性物质，由于正极材料的压实远高于负极材料的压实，双极性极片涂覆完成后，在辊压其中一侧活性物质时，会影响另一侧活性物质，从而影响电池性能。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种双极性复合电极片及其制备方法，是通过将正、负极分别单独制片后，再通过粘结和焊接的方式将正负极片复合而制得的。

本发明提出的一种双极性复合电极片，包括一侧涂覆有正极材料层的正极集流体和一侧涂覆有负极材料层的负极集流体，正极集流体的另一侧和负极集流体的另一侧的中心区域通过粘结层相连接，正极集流体、负极集流体层叠且四周边缘的至少一侧通过焊接连接，实现电子导通。

在本发明中，正极集流体、负极集流体层叠且四周边缘的至少一侧通过焊接连接，其余未连接部分可通过密封胶进行密封连接。

优选地，所述正极集流体和负极集流体均采用金属箔材，箔材的厚度为6-30μm。

优选地，所述粘结层的原料为粘结剂，为聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丁苯橡胶中的一种或多种。

优选地，所述四周边缘焊接区域的宽度为0.5-5cm。

优选地，所述焊接方法采用超声波焊接或激光焊。

优选地，所述粘结层的厚度为1-10μm。

本发明还提出了上述双极性复合电极片的制备方法，包括以下步骤：

S1、将正极浆料涂覆于正极集流体的一侧，负极浆料涂覆于负极集流体的一侧，分别制片，得到一侧涂覆有正极材料层的正极集流体和一侧涂覆有负极材料层的负极集流体；

S2、将粘结剂溶于溶剂中，得粘结液；

S3、在正极材料层相对应的正极集流体另一侧或/和负极材料层相对应的负极集流体另一侧涂抹粘结液，层叠热压，得复合极片；

S4、将复合极片的四周边缘的至少一侧通过焊接连接，实现电子导通。

有益效果：本发明的双极性复合电极片是通过将正、负极分别单独制片后，再通过粘结和焊接的方式将正负极片复合而制得的。相较于现有技术中将正、负极活性材料涂覆于同一集流体上分别压实不能有效精准控制正、负极材料的压实度，本发明将正、负极材料分别辊压再进行复合，有效避免辊压制备过程中正负极之间的相互影响，同时，四周边缘通过焊接方式连接，实现了电子传导，保证了电池性能。