[发明专利]电池极片及其制备方法和电池

说明书

本发明公开了一种电池极片及其制备方法和电池，其中电池极片用于大容量电池，包括集流体以及涂布于集流体表面的涂层，集流体上设有沿长度方向延伸的非涂布区域，非涂布区域设置若干用于干燥时加速水分蒸发以加快干燥速度的通孔。该电池极片使大容量电池内部的水分通过上述通孔经外壳内壁或者注液用中空通道传递至电池正极的注液口，并从注液口蒸发至外界，形成了更近距离的水分干燥所需通道，使干燥时间缩短至未经打孔的电池干燥时间的50％以下，彻底解决了大容量电池内部水分干燥困难的问题，从而延长了大容量电池的循环寿命，提高了电池的有效容量和稳定性，抑制了大容量电池的自放电。同时，电池极片的集流体上非涂布区域的设置能够防止涂布时浆料通过通孔而污染涂布机。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别地，涉及一种电池极片及其制备方法。此外，本发明还涉及一种包括上述电池极片的电池。

背景技术

大容量电池的特点是比能量高、体积明显较大，比如电动巴士、卡车或贮能所使用的电池，电池的直径和长度均比较大。在实际生产过程中，电池(尤其是电芯长度超过200mm的电池)长度的增加带来了以下负面影响：1、增加了电解液的注液难度，往往需要多次注液才能完成；2、电池内部水分的干燥变得极为困难，比如常用的大圆柱电池的干燥通道是水分通过电池极片的涂层向正负极传递，传递至负极的水分再通过注液用的中空通道传递至正极，水分要通过如此狭长的通道，阻力非常大，经长时间干燥后，大容量电池的中部水分一般仍高达1000ppm以上，如图1所示为现有大容量电池水分蒸发路径示意图。由上述可见，提高单体电池的容量虽然对降低生产成本、提高能量密度具有明显的优势，但伴随而来的问题是电池水分干燥不彻底，因此也严重影响了电池的循环寿命。尤其是大容量电池中部的水分极难蒸发，因此其往往比电池两端的水分含量高约2～3倍，这严重影响了电池的容量、放电时长、稳定性能和循环寿命；同时过高的水分含量也导致电池的自放电显著加大。

发明内容

本发明提供了一种电池极片及其制备方法和电池，以解决现有技术中大容量电池中部的水分难以干燥而严重影响电池循环寿命的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种电池极片，用于大容量电池，包括集流体以及涂布于所述集流体表面的涂层，所述集流体上设有沿长度方向延伸的非涂布区域，所述非涂布区域设置若干用于干燥时加速水分蒸发以加快干燥速度以及用于注液时加速电解液渗透浸润的通孔。

进一步地，所述非涂布区域设置于所述集流体的中部且延伸至所述集流体的两端。

进一步地，所述通孔的直径为0.3mm～1.5mm。

进一步地，所述非涂布区域宽度为2mm～5mm。

进一步地，相邻所述通孔之间的孔间距为0.6mm～5mm。

进一步地，所述涂层的厚度为50μm～150μm。

根据本发明的另一方面，还公开了一种电池极片的制备方法，包括以下步骤：在集流体上划分涂布区域以及非涂布区域；在非涂布区域打若干通孔，所述通孔用于干燥时加速水分蒸发以加快干燥速度以及用于注液时加速电解液渗透浸润；；在集流体上的涂布区域分别涂布浆料，干燥后形成涂层。

进一步地，在所述非涂布区域打若干通孔的步骤中，采用激光打孔的方式得到所述通孔。

进一步地，激光打孔的方式为紫外线激光打孔。

进一步地，所述激光打孔的功率为5W～500W。

进一步地，所述激光打孔的速度为100个/s～500个/s。

进一步地，在所述非涂布区域打若干通孔的步骤中，采用机械打孔的方式得到所述通孔。

根据本发明的另一方面，还公开了一种电池，所述电池包括上述电池极片或者上述制备方法制备得到的电池极片。