箔材、电池极片及电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种箔材、电池极片及电池。


背景技术：

2.随着电子技术的发展，锂离子电池具有的比功率高、循环寿命长、安全性能好以及无污染等优点使其得到广泛地应用。
3.箔材是锂电池极片的基材，主要起到导电和支撑电池材料的作用。正负极极片的箔材通常采用纯金属，目前常见的有铝箔和铜箔。由于金属密度大，故极片在电芯中的重量占比高，但由于其本身不能提供容量，因此不利于电芯能量密度的提升。因此，出现了一种金属-聚合物-金属三层结构的复合箔材，利用聚合物密度低的优点对箔材进行改进，该类型的箔材面密度比传统纯金属箔材降低35％以上，能够显著提升电池能量密度；同时，聚合物层的绝缘性有助于避免电芯在针刺等破坏性测试中形成导电通路，从而降低起火风险，提升电芯的安全性能。
4.但是，上述的金属-聚合物-金属三层结构的复合箔材由于聚合物层的存在，使得电池极片两面的金属层之间无法正常导通，普通的极耳焊接工艺无法适用于该复合箔材。目前主流的焊接方法为先在复合箔材的两侧焊接常规箔材并延伸出去作为假极耳，但是由于常规箔材延伸出去的部位未进行固定，导致复合箔材在进行模切时，假极耳处的箔材会相互移动，从而在模切时造成走带打折，影响箔材在极耳处模切的整齐度及模切的成品良率。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种箔材，能够减少或避免金属箔材的延伸部在模切时发生移动，从而减少走带打折，提高极耳处模切的整齐度及模切成品良率。
6.本实用新型的一种实施例提供一种箔材，包括复合箔材和外接极耳件，所述外接极耳件设置于所述复合箔材的至少一端；每个所述外接极耳件包括分别设置于所述复合箔材沿其厚度方向相对两侧的金属箔材，每侧的所述金属箔材包括与所述复合箔材固定连接的主体部以及伸出至所述复合箔材外的延伸部；每个所述外接极耳件中，相对两侧的所述金属箔材的延伸部沿所述复合箔材的厚度方向相对设置，且相对两侧的所述金属箔材的延伸部之间固定连接。
7.在一种可实现的方式中，所述主体部与所述复合箔材层叠设置并与所述复合箔材的表面固定连接。
8.在一种可实现的方式中，所述主体部与所述复合箔材之间通过焊接固定，所述主体部和所述复合箔材上均形成有第一焊印。
9.在一种可实现的方式中，沿所述复合箔材的厚度方向上，所述复合箔材包括依次层叠设置的第一集流层、绝缘层和第二集流层，其中一侧的所述金属箔材的主体部与所述第一集流层之间通过焊接固定，另外一侧的所述金属箔材的主体部与所述第二集流层之间
通过焊接固定。
10.在一种可实现的方式中，所述第一集流层和/或所述第二集流层的厚度为0.01μm-10μm。
11.在一种可实现的方式中，所述绝缘层的厚度为0.2μm-50μm。
12.在一种可实现的方式中，所述主体部的宽度与所述第一焊印的宽度之比为1：0.3～1：1；和/或，所述第一焊印的宽度为1mm-100mm。
13.在一种可实现的方式中，每个所述外接极耳件中，相对两侧的所述金属箔材的延伸部之间通过焊接固定，相对两侧的所述金属箔材的延伸部上均形成有第二焊印。
14.在一种可实现的方式中，所述主体部的宽度与所述第二焊印的宽度之比为1：0.3～1：1；和/或，所述第二焊印的宽度为1mm-100mm。
15.在一种可实现的方式中，所述第一焊印的中心与所述第二焊印的中心之间的水平距离为1mm-100mm。
16.在一种可实现的方式中，所述主体部的宽度与所述延伸部的宽度之比为1：1～1：10。
17.在一种可实现的方式中，所述主体部的宽度为1mm-100mm；和/或，所述金属箔材的总宽度为2mm-200mm。
18.在一种可实现的方式中，所述金属箔材的厚度为2μm-30μm。
19.在一种可实现的方式中，所述外接极耳件设置于所述复合箔材的一端；或者，所述外接极耳件设置于所述复合箔材的相对两端。
20.本实用新型的另一实施例提供一种电池极片，包括集流体，所述集流体通过以上所述的箔材切割而成；所述集流体至少一侧的表面上设有活性材料。
21.本实用新型的另一实施例提供一种电池，包括以上所述的电池极片。
22.本实用新型提供的箔材，通过将金属箔材的主体部与复合箔材固定连接，并将两侧的金属箔材的延伸部之间固定连接，使得金属箔材得到充分的固定，从而减少或避免金属箔材的延伸部(即假极耳处)在模切时发生移动，减少或避免出现走带打折等现象，提高极耳处模切的整齐度及模切成品良率。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例中箔材的截面示意图。
24.图2为图1中的箔材在金属箔材的延伸部之间还未焊接时的截面示意图。
25.图3为图1中箔材的平面结构及切割位置(虚线部分)示意图。
26.图4为本实用新型实施例中集流体的平面结构示意图。
27.图5为本实用新型另一实施例中箔材的截面示意图。
28.图6为图5中箔材的平面结构及切割位置(虚线部分)示意图。
29.其中，1-箔材，11-复合箔材，111-第一集流层，112-绝缘层，113-第二集流层，12-金属箔材，121-主体部，122-延伸部，13-第一焊印，14-第二焊印，2-集流体，21-极耳，22-主体部分。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
31.本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
32.本实用新型的说明书和权利要求书中所涉及的上、下、左、右、前、后、顶、底等(如果存在)方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，方位词的使用不应限制本实用新型请求保护的范围。
33.如图1及图3所示，本实用新型实施例提供的箔材1，包括复合箔材11和外接极耳件，外接极耳件设置于复合箔材11的至少一端。该复合箔材11具有厚度方向t，每个外接极耳件包括分别设置于复合箔材11沿其厚度方向t相对两侧的金属箔材12(也即常规箔材)。每侧的金属箔材12包括与复合箔材11固定连接的主体部121以及伸出至复合箔材11外的延伸部122；每个外接极耳件中，相对两侧的金属箔材12的延伸部122沿复合箔材11的厚度方向t相对设置(即上下相对设置)，且相对两侧的金属箔材12的延伸部122之间固定连接。
34.具体地，本实施例提供的箔材1，通过将金属箔材12的主体部121与复合箔材11固定连接，并将相对两侧的金属箔材12的延伸部122之间固定连接，使得金属箔材12得到充分的固定，从而减少或避免金属箔材12的延伸部122(即假极耳处)在模切时发生移动，减少或避免出现走带打折等现象，提高极耳处模切的整齐度及模切成品良率。
35.如图1所示，作为一种实施方式，金属箔材12的主体部121与复合箔材11层叠设置并与复合箔材11的表面固定连接。
36.如图1所示，作为一种实施方式，主体部121与复合箔材11之间通过焊接固定，主体部121和复合箔材11上均形成有第一焊印13(即焊接后留下的痕迹，也可称为“焊疤”等)。
37.作为一种实施方式，主体部121与复合箔材11之间的焊接方式可以为超声焊接、激光焊接、电弧焊接、电阻焊接等，焊接处的形状可为点焊、滚焊、对焊等。
38.如图1所示，作为一种实施方式，沿复合箔材11的厚度方向t上，复合箔材11包括从上至下依次层叠设置的第一集流层111(即金属层)、绝缘层112和第二集流层113，其中一侧的金属箔材12的主体部121与第一集流层111之间通过焊接固定，另外一侧的金属箔材12的主体部121与第二集流层113之间通过焊接固定。第一焊印13形成于相对两侧的金属箔材12的主体部121、第一集流层111和第二集流层113上。
39.作为一种实施方式，第一集流层111和第二集流层113可以为各种导电材料制成，优选为铜、铝。第一集流层111和第二集流层113的厚度均为0.01μm-10μm，优选为0.03μm-3μm。
40.作为一种实施方式，绝缘层112可以为各种绝缘材料制成，优选为聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)和聚酰亚胺(pi)中的至少一种。绝缘层112的厚度为0.2μm-50μm，优选为1μm-15μm。
41.作为一种实施方式，第一集流层111、绝缘层112和第二集流层113可以分别为单层结构，也可以分别为多层叠加的结构。
42.如图1所示，作为一种实施方式，每个外接极耳件中，相对两侧的金属箔材12的延
伸部122之间通过焊接固定，相对两侧的金属箔材12的延伸部122上均形成有第二焊印14。
43.作为一种实施方式，相对两侧的金属箔材12的延伸部122之间的焊接方式可以为超声焊接、激光焊接、电弧焊接、电阻焊接等，焊接处的形状可为点焊、滚焊、对焊等。
44.如图1至图3所示，作为一种实施方式，主体部121的宽度w1与第一焊印13的宽度w4之比为1：0.3～1：1。第一焊印13的宽度w4为1mm-100mm，优选为3mm-30mm。
45.如图1至图3所示，作为一种实施方式，主体部121的宽度w1与第二焊印14的宽度w3之比为1：0.3～1：1。第二焊印14的宽度w3为1mm-100mm，优选为3mm-30mm。
46.如图1所示，作为一种实施方式，第一焊印13的中心与第二焊印14的中心之间的水平距离w5为1mm-100mm，优选为3mm-30mm。
47.如图2所示，作为一种实施方式，主体部121的宽度w1与延伸部122的宽度w2之比为1：1～1：10(需要说明的是，如图2所示，延伸部122的宽度w2是指相对两侧的金属箔材12的延伸部122在焊接之前，延伸部122还未弯折时的宽度)。
48.如图2所示，作为一种实施方式，主体部121的宽度w1为1mm-100mm，优选为3mm-30mm。
49.作为一种实施方式，金属箔材12的总宽度(即主体部121与延伸部122的宽度之和)为2mm-200mm，优选为5mm-50mm。
50.作为一种实施方式，金属箔材12的厚度为2μm-30μm，优选为4μm-15μm。
51.作为一种实施方式，金属箔材12为铜箔或铝箔。
52.如图1所示，作为一种实施方式，外接极耳件设置于复合箔材11的一端。如图1及图3所示，在将该箔材1切割形成集流体2时(集流体2的结构如图4所示，集流体2的结构见下文详述)，直接对整个箔材1进行切割以得到单个集流体2(即无需对箔材1进行分切)。
53.如图5所示，作为另一种实施方式，外接极耳件设置于复合箔材11的相对两端。如图5及图6所示，在将该箔材1切割形成集流体2时(集流体2的结构如图4所示，集流体2的结构见下文详述)，可以先沿切割线s1对箔材1进行切割，使箔材1的两端位置分别形成极耳；然后再沿切割线s2将该箔材1分切为两个部分(在箔材1的中部位置对半切割，使该箔材1一分为二)，分切成的两个部分各包含一个极耳，从而得到两个集流体2。
54.如图4所示，本实用新型实施例还提供一种电池极片，包括集流体2，该集流体2通过以上所述的箔材1切割而成，该集流体2至少一侧的表面上设有活性材料(图未示)。
55.具体地，如图3及图4所示，在对箔材1进行切割(模切)形成集流体2时，可沿切割线s(即图3中的虚线)对箔材1进行切割，从而得到集流体2。其中，箔材1中的复合箔材11在切割后作为集流体2的主体部分22，用于在其表面上涂覆活性材料；箔材1中的金属箔材12在切割后作为集流体2的极耳21(假极耳)。同时，从图3中可以看出，当在切割箔材1中的金属箔材12形成极耳21时，由于箔材1中相对两侧的金属箔材12的延伸部122之间固定连接，在模切时能够减少或避免相对两侧的金属箔材12的延伸部122之间出现滑移，从而减少或避免出现走带打折等现象，提高极耳处模切的整齐度及模切成品良率。
56.作为一种实施方式，电池极片为正极片和/或负极片。
57.作为一种实施方式，集流体2相对两侧的表面上均设有活性材料。
58.本实用新型实施例还提供一种电池，包括以上所述的电池极片。
59.本实用新型实施例提供的箔材1，通过将金属箔材12的主体部121与复合箔材11固
定连接，并将相对两侧的金属箔材12的延伸部122之间固定连接，使得金属箔材12得到充分的固定，从而减少或避免金属箔材12的延伸部122(即假极耳处)在模切时发生移动，减少或避免出现走带打折等现象，提高极耳处模切的整齐度及模切成品良率。
60.以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种箔材，其特征在于，包括复合箔材(11)和外接极耳件，所述外接极耳件设置于所述复合箔材(11)的至少一端；每个所述外接极耳件包括分别设置于所述复合箔材(11)沿其厚度方向(t)相对两侧的金属箔材(12)，每侧的所述金属箔材(12)包括与所述复合箔材(11)固定连接的主体部(121)以及伸出至所述复合箔材(11)外的延伸部(122)；每个所述外接极耳件中，相对两侧的所述金属箔材(12)的延伸部(122)沿所述复合箔材(11)的厚度方向(t)相对设置，且相对两侧的所述金属箔材(12)的延伸部(122)之间固定连接。2.如权利要求1所述的箔材，其特征在于，所述主体部(121)与所述复合箔材(11)层叠设置并与所述复合箔材(11)的表面固定连接。3.如权利要求2所述的箔材，其特征在于，所述主体部(121)与所述复合箔材(11)之间通过焊接固定，所述主体部(121)和所述复合箔材(11)上均形成有第一焊印(13)。4.如权利要求3所述的箔材，其特征在于，沿所述复合箔材(11)的厚度方向(t)上，所述复合箔材(11)包括依次层叠设置的第一集流层(111)、绝缘层(112)和第二集流层(113)，其中一侧的所述金属箔材(12)的主体部(121)与所述第一集流层(111)之间通过焊接固定，另外一侧的所述金属箔材(12)的主体部(121)与所述第二集流层(113)之间通过焊接固定。5.如权利要求4所述的箔材，其特征在于，所述第一集流层(111)和/或所述第二集流层(113)的厚度为0.01μm-10μm。6.如权利要求4所述的箔材，其特征在于，所述绝缘层(112)的厚度为0.2μm-50μm。7.如权利要求3所述的箔材，其特征在于，所述主体部(121)的宽度与所述第一焊印(13)的宽度之比为1：0.3～1：1；和/或，所述第一焊印(13)的宽度为1mm-100mm。8.如权利要求3所述的箔材，其特征在于，每个所述外接极耳件中，相对两侧的所述金属箔材(12)的延伸部(122)之间通过焊接固定，相对两侧的所述金属箔材(12)的延伸部(122)上均形成有第二焊印(14)。9.如权利要求8所述的箔材，其特征在于，所述主体部(121)的宽度与所述第二焊印(14)的宽度之比为1：0.3～1：1；和/或，所述第二焊印(14)的宽度为1mm-100mm。10.如权利要求8所述的箔材，其特征在于，所述第一焊印(13)的中心与所述第二焊印(14)的中心之间的水平距离为1mm-100mm。11.如权利要求2所述的箔材，其特征在于，所述主体部(121)的宽度与所述延伸部(122)的宽度之比为1：1～1：10。12.如权利要求2所述的箔材，其特征在于，所述主体部(121)的宽度为1mm-100mm；和/或，所述金属箔材(12)的总宽度为2mm-200mm。13.如权利要求1所述的箔材，其特征在于，所述金属箔材(12)的厚度为2μm-30μm。14.如权利要求1所述的箔材，其特征在于，所述外接极耳件设置于所述复合箔材(11)的一端；或者，所述外接极耳件设置于所述复合箔材(11)的相对两端。15.一种电池极片，包括集流体(2)，其特征在于，所述集流体(2)通过如权利要求1-14中任一项所述的箔材(1)切割而成；所述集流体(2)至少一侧的表面上设有活性材料。16.一种电池，其特征在于，包括如权利要求15所述的电池极片。

技术总结
本实用新型提供一种箔材，包括复合箔材和外接极耳件，所述外接极耳件设置于所述复合箔材的至少一端；每个所述外接极耳件包括分别设置于所述复合箔材沿其厚度方向相对两侧的金属箔材，每侧的所述金属箔材包括与所述复合箔材固定连接的主体部以及伸出至所述复合箔材外的延伸部；每个所述外接极耳件中，相对两侧的所述金属箔材的延伸部沿所述复合箔材的厚度方向相对设置，且相对两侧的所述金属箔材的延伸部之间固定连接。本实用新型提供的箔材，能够减少或避免金属箔材的延伸部在模切时发生移动，从而减少走带打折，提高极耳处模切的整齐度及模切成品良率。本实用新型还提供一种电池极片及电池。电池极片及电池。电池极片及电池。


技术研发人员：易江平 郭挺 周小龙 冯雪冰
受保护的技术使用者：微宏动力系统(湖州)有限公司
技术研发日：2023.02.07
技术公布日：2023/9/26