[发明专利]用于电池的电极及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电池的电极。更具体地，本发明涉及一种二次电池的电极所用的集电体。

背景技术

用作电子器具用电源的二次电池具有电极单元，该电极单元包括阳极、阴极和在阳极和阴极之间设置的隔离体。

阳极和阴极中的每一个均通过在由金属形成的集电体上涂覆活性材料形成。通常，阳极的集电体由铜或铝形成，并涂覆以碳基活性材料。阴极的集电体由铝形成，并涂覆以诸如LiCoO₂、LiMnO₂或LiNiO₂之类的活性材料。

活性材料结合诸如导电剂、粘合剂、溶剂之类的材料以浆料形式涂覆，从而使它可以有效涂覆在集电体上。涂覆以活性材料浆料的集电体在干化炉中干化，之后，集电体例如被压制机压平。

当压制集电体时，电极可能弯曲，从而在电极卷绕期间产生缺陷。结果，生产率下降，同样下降的还有充电和放电效率。

发明内容

本发明试图提供一种二次电池，该二次电池的电极被设计为，最小化涂覆有活性材料的部分与未涂覆活性材料的未涂覆部分之间的延伸量之差。

在本发明示例性实施例中，用于电池的电极包括薄板集电体和涂覆在该集电体上的活性材料层。集电体在上表面设置有经涂覆的集电体部分和与该经涂覆的集电体部分邻接的未经涂覆的集电体部分。未经涂覆的集电体部分的屈服应力小于经涂覆的集电体部分的屈服应力。

在本发明的另一示例性实施例中，一种制作电极的方法包括：提供集电体，对该集电体的边缘进行退火，在该集电体上涂覆活性材料，以及压制其上已经涂覆有活性材料的集电体。

未经涂覆的集电体部分的延伸率可大于经涂覆的集电体部分的延伸率。

未经涂覆的集电体部分的残余应力可小于经涂覆集的电体部分的残余应力。

当经涂覆的集电体部分的屈服应力为σ1，且未经涂覆的集电体部分的屈服应力为σ2时，满足1.5≤σ1/σ2≤7的条件。

集电体可由铝形成。

集电体可由铜形成。

所述电池的制作过程可为：将正电极和负电极其间设置隔离体而相互堆叠，然后将该正电极、负电极和隔离体进行卷绕。

边缘的退火过程可在涂覆所述活性材料前执行。

边缘的退火过程可在涂覆所述活性材料后执行。

在边缘退火期间，集电体可通过辐射热进行加热。

附图说明

由于结合附图参照下文详细描述而使本发明变得更为易于理解，本发明更为详尽的认知及其许多相关优势将变得显而易见，附图中相同的附图标记代表相同或相似的元件，其中：

图1为根据本发明示例性实施例的用于电池的电极的透视图。

图2为根据本发明示例性实施例的用于制作电极的电极制作装置的示意图。

图3为根据本发明示例性实施例的加热元件的透视图。

图4为根据本发明示例性实施例的集电体的透视图。

图5为根据本发明示例性实施例的集电体的未涂覆部分和涂覆部分的延伸量和屈服载荷的图表。

图6为根据本发明示例性实施例的集电体的平面图。

图7为在图6中所示的多个点处的屈服载荷对比延伸量的图表。

图8为沿集电体的宽度方向的屈服载荷分布的图表。

具体实施方式

下文中将参照附图对本发明进行更为详尽的描述，所述附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以采用多种不同形式实施，而不应理解为局限于在此阐述的示例性实施例。确切而言，所提供的这些实施例意在使本公开变得全面而完整，并向本领域技术人员详尽灌输本发明的概念。

图1为根据本发明示例性实施例的用于电池的电极的透视图。

用作可再充电电池的正电极或负电极的电极10包括集电体15和形成在集电体15上的活性材料层17。活性材料层17并不形成在集电体15的整个表面上。也就是说，电极10具有涂覆活性材料的部分12和未涂覆有活性材料从而显露出集电体15的未涂覆部分11。

当电极10用作正电极时，集电体15由铝形成，而当电极10用作负电极时，集电体15由铜或铝形成。

当电极10用作正电极时，活性材料层17为包含诸如LiCoO₂、LiMnO₂或LiNiO₂之类的活性材料、导电剂和粘合剂的浆料形式。当电极10用作负电极时，活性材料层17为包含碳基材料、导电剂和粘合剂的浆料形式。

集电体15设置为沿特定方向延伸的条形设置，未涂覆部分11沿集电体15的纵向边缘形成。