[发明专利]可充电电池的电池极片及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可充电电池的电池极片及制造方法，尤其是正负极片通过卷绕方式组装的一种可充电电池的电池极片及制造方法。 

背景技术

可充电电池是近年来国内外大力研究和发展的一种新型电源，如镍氢电池、锂离子电池等。现今在通讯与数码产品、电动工具、仪器仪表、电动汽车等领域应用越来越广泛。 

传统的可充电电池的电池极片，极片的厚度在整个长度方向上基本一致，所含活性物质的密度也基本一致，我们称之为“对称电极”。这种“对称电极”存在以下问题：一、这种极片在卷绕过程中，起卷部分即极片头部由于曲率过大易出现裂纹甚至折断现象，不仅活性物质利用率降低，而且极片的毛刺和掉下的粉末会引起电池微短路甚至有安全隐患；二、一般的电池的负极片比正极片长，卷绕末端即极片尾部紧靠电池壳内壁的一面所含活性物质由于参加电池反应的路径长而利用率下降，占据了电池壳内有限的空间，尤 其是对于能量密度较大的电池，虽然达到了所需的储能密度，却降低了可充电电池的其它性能，如循环使用性能等。 

电池的电极片主要有两部分组成，一是导电基材，如泡沫镍、冲孔金属带、金属编织网、金属切拉网、金属箔等，二是通过发生电化学反应提供或储存电能的活性物质，以及促使反应发生完全的添加剂和便于电极片成型的粘接剂。目前，将活性物质与导电基材结合成型的方法主要有以下两种：第一种，导电基材为多孔类金属，如泡沫金属或切拉金属网等，通过装置将活性物质的干粉直接填充于基材中，然后通过外力压结使极片成型；或者先将活性物质与添加剂、粘接剂、溶剂等充分混合形成浆料，然后通过装置将活性物质的浆料填充于导电基材中，经过烘干、外力压结使极片成型；第二种，导电基材为金属箔，如锂离子电池极片常用的铜箔、铝箔等，先将活性物质与添加剂、粘接剂、溶剂等充分混合形成浆料，然后通过装置将活性物质的浆料涂覆于基材表面，经过烘干、外力压结使极片成型。 

发明内容

本发明的目的是：提出一种可充电电池的电池极片及制造方法，导电基材在极片长度方向上根据设计要求将头部、中部、尾部区域预压成不同的长度和厚度，在极片长度方向上按头部、中部、尾部区域涂覆或填充活性物质的浆料，活性物质在极片头部、中部、尾部区域的填充量不同，整个极 片各个区域所含的活性物质都能充分参与电池内部的化学反应，得到最大的利用，减少活性物质的用量从而降低制造成本，提高电池性能。 

为实现上述目的，本发明的解决方案是：电池极片有两部分组成，一是导电基材，二是通过发生电化学反应提供或储存电能的活性物质，活性物质的浆料填充于导电基材中，或活性物质的浆料涂覆于导电基材表面；其特征在于：电池极片在长度方向上分成3个区域，分别是头部、中部、尾部；正极片头部占极片总长5％-10％，头部厚度为中部厚度的50％-90％，尾部占极片总长10-20％，尾部厚度为中部厚度的50-90％；负极片头部占极片总长5％-10％，头部厚度为中部厚度的40-80％，尾部占极片总长10-40％，尾部厚度为中部厚度的40-80％。 

其中，可充电电池的电池极片的制造方法包括以下步骤：首先，对导电基材进行预处理，使导电基材在极片长度方向上根据头部、中部、尾部区域预压成不同的长度和厚度；其次，通过间隙涂覆在极片长度方向上按头部、中部、尾部区域涂覆活性物质的浆料，或通过填充模具在极片长度方向上按头部、中部、尾部区域填充活性物质的浆料；最后，头部、中部、尾部区域被连续碾压成设计厚度和长度的电极片。 

本发明具有以下优点：1、导电基材在极片长度方向上根据设计要求将头部、中部、尾部区域预压成不同的长度和 厚度，在极片长度方向上按头部、中部、尾部区域涂覆或填充活性物质的浆料，活性物质在极片头部、中部、尾部区域的填充量不同，为“不对称电极”；2、这种“不对称电极”的整个极片各个区域所含的活性物质都能充分参与电池内部的化学反应，得到最大的利用，可以减少活性物质的用量从而降低制造成本；3、由于减少了活性物质的用量，极片的有效体积减少，更利于电解液在电池内部的均匀分布，加速电池反应的发生，使电池性能大幅度提高；4、这种极片在卷绕过程中起卷部分密度较小，较为柔软，因而不易产生裂纹，所制造的电池微短路和安全隐患较少。 

附图说明

图1是本发明电极的截面示意图 

图2是现有电极的截面示意图 

图中：a极片头部，b极片中部，c极片尾部 

具体实施方式