负极片、电池卷芯及电池

技术领域

本申请属于电池技术领域，具体涉及一种负极片、电池卷芯及电池。

背景技术

目前，在正极片和负极片进行卷绕折叠形成卷芯的过程中，由于负极片的集流体的设置极耳的一端仅有单面涂层区，即仅有单面设有负极活性材料层，导致卷芯在热压下会出现褶皱，进而使得褶皱区附近的负极活性物质无法正常参加化学反应，严重时还会导致卷芯出现安全风险。

可见，相关技术中，负极片在卷绕的过程中，容易出现褶皱的问题。

发明内容

本申请旨在提供一种负极片、电池卷芯及电池，能够解决相关技术中，负极片在卷绕的过程中，容易出现褶皱的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提出了一种负极片，包括：集流体、活性材料层和胶层，所述集流体包括相背设置的第一表面和第二表面，所述第一表面包括第一区域和第二区域，所述第二表面包括第三区域和第四区域，且所述第一区域对应的所述第三区域设置，所述第二区域对应所述第四区域设置；

所述第一区域和所述第三区域设有所述胶层，所述第二区域和所述第四区域设有所述活性材料层。

可选地，在通过涂覆的方式在所述第一区域和所述第三区域形成所述胶层的情况下，所述胶层的厚度为1微米～5微米。

可选地，在通过粘接的方式在所述第一区域和所述第三区域形成所述胶层的情况下，所述胶层的厚度为1微米～10微米。

可选地，所述胶层是基于可溶性材质和乳化剂制备得到的，其中，所述可溶性材质的占比为94％～97.5％，所述乳化剂的占比为2.5％～6％。

可选地，所述可溶性材质包括丙烯酸丁酯和丙烯酸甲酯，所述乳化剂包括羧酸盐、硫酸盐和磺酸盐中的至少一项。

可选地，所述第三区域的面积大于所述第一区域的面积，且所述第三区域超出所述第一区域的部分对应所述第二区域设置。

可选地，还包括极耳，所述极耳设于所述第一区域，并与所述集流体电连接。

可选地，所述集流体的远离所述极耳的一端还包括设于所述第一面的第五区域和设于所述第二面的第六区域，且所述第五区域对应所述第六区域设置；

其中，所述第五区域和所述第六区域均设有所述胶层。

第二方面，本申请实施例还提出了一种电池卷芯，包括第一方面所述的负极片，所述第一区域位于所述电池卷芯的内部，所述第五区域位于所述电池卷芯的外部。

第三方面，本申请实施例还提出了一种电池，包括电解液和第二方面所述的电池卷芯，且所述胶层可溶于所述电解液。

在本申请的实施例中，通过在集流体的第一区域和第三区域设置胶层，可以提高集流体的未设置活性材料层的区域的结构强度，即可以提高集流体的第一区域和第三区域的结构强度，且在负极片的卷绕过程中，胶层还能提供应力补偿，并降低负极片在卷绕过程中集流体出现褶皱、打折的现象。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例提供的负极片的结构示意图之一；

图2a是本申请实施例提供的集流体的结构示意图；

图2b是本申请实施例提供的负极片的结构示意图之二；

图3是本申请实施例提供的负极片制备方法的流程图；

图4是本申请实施例提供的胶层的涂覆示意图；

图5是本申请实施例提供的胶层的粘接示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

如图1和图2a所示，本申请实施例提供一种负极片，包括：集流体10、活性材料层20和胶层30，集流体10包括相背设置的第一表面11和第二表面12，第一表面11包括第一区域111和第二区域112，第二表面12包括第三区域121和第四区域122，且第一区域111对应第三区域121设置，第二区域112对应第四区域122设置；

第一区域111和第三区域121设有胶层30，第二区域112和第四区域122设置活性材料层20。

本实施方式中，通过在集流体10的第一区域111和第三区域121设置胶层30，可以提高集流体10的未设置活性材料层20的区域的结构强度，即可以提高集流体10的第一区域111和第三区域121的结构强度，且在负极片的卷绕过程中，胶层30还能提供应力补偿，并降低负极片在卷绕过程中集流体10出现褶皱、打折的现象。

其中，第一区域111对应第三区域121设置以及第二区域112对应第四区域122设置，是指对应设置的两个区域在集流体10的厚度方向上至少存在重叠区域。

一实施例中，第一区域111的面积小于第三区域121的面积，第二区域112的面积大于第四区域122的面积，即第三区域121超出第一区域111的部分可对应第二区域112设置。并通过在第三区域121设置胶层30，可以提高集流体10在第三区域121的结构强度，并降低负极片在卷绕过程中集流体10出现褶皱的概率。

可选地，集流体10可以是铜箔，即集流体10可以是铜材料制成的箔片。

可选地，活性材料层20可以是负极活性物质、导电剂和粘接剂组合的混合物。

其中，负极活性物质的占比为90％～98.5％，导电剂的占比为0％～5％，粘接剂的占比为0％～5％。

比如，可以采用96.5％的石墨，0.5％的导电剂和3％的粘结剂组成的混合物制备得到活性材料层20。

可选地，胶层30是基于可溶性材质和乳化剂制备得到的，其中，可溶性材质的占比为94％～97.5％，乳化剂的占比为2.5％～6％。

具体地，可溶性材质的主要成分包括丙烯酸丁酯和丙烯酸甲酯，乳化剂的主要成分包括羧酸盐、硫酸盐和磺酸盐等。

本实施方式中，通过采用可溶性材质和乳化剂制备得到的胶层30可以溶解在电池的电解液中，从而使得基于本申请中的负极片制作的电池卷芯的厚度不会出现明显增加，即电池卷芯的厚度比例不会出现明显变化，从而实现了在不增加电池卷芯的尺寸的情况下，避免了负极片的集流体10出现褶皱、打折的现象，并提高了电池卷芯的安全性。

可选地，负极片还包括极耳(未图示)，极耳设于第一区域111，并与集流体10电连接。

本实施方式中，极耳可以通过热熔或焊接的方式与集流体10电连接。

其中，胶层30可以通过涂覆的方式或者粘接的方式设置集流体10的在第一区域111和第三区域121。

另外，极耳与集流体10还可以是一体结构，且极耳可以凸出于集流体10的本体结构设置。

其中，在通过涂覆的方式在第一区域111和第三区域121形成胶层30的情况下，胶层30的厚度为1微米～5微米；而在通过粘接的方式在第一区域111和第三区域121形成胶层30的情况下，胶层30的厚度为1微米～10微米；即通过粘接的方式设置胶层30的时候，可以选择厚度大一点的胶层，以提高胶层30的粘接的强度；而由于涂覆的方式可以使第一区域111和第三区域121上形成的胶层30更均匀，因此可以将胶层30涂覆的薄一点，以降低胶层30的用料，并降低负极片的制作成本。

如图2b所示，集流体10的远离极耳的一端还包括设于第一面11的第五区域(未图示)以及设于第二面12的第六区域(未图示)，且第五区域相对第六区域设置，其中，第五区域和第二区域均设有胶层30。这样通过在集流体10的另一端，即远离集流体10的远离设置极耳的一端设置胶层30，可以进一步提高集流体10的结构强度。

本申请实施例还提供一种电池卷芯，包括如图1和图2所示的负极片。

需要说明的是，上述负极片实施例的实现方式同样适应于该电池卷芯的实施例中，并能达到相同的技术效果，在此不再赘述。

其中，第一区域位于电池卷芯的内部，第五区域位于电池卷芯的外部。

本申请实施例还提供一种电池，包括电解液和上述电池卷芯，且前述实施方式中的胶层可溶于该电解液中。

在制作电池的化成工序中，设置于负极片的集流体上的胶层在高温环境下能够溶于电解液中，并形成稳定结构存在与电解液中，使得集流体的表面并不会形成新的厚度的涂层，且电解液也不会因为胶层的溶解而降低电芯的能力密度；也不会引起电池卷芯的厚度变化，从而实现了在不增加电池卷芯的尺寸的情况下，避免了负极片的集流体出现褶皱、打折的现象，并提高了电池的安全性。

另外，由于胶层可以溶于电解液中，因此可以在电池的电解液中检测到丙烯酸丁酯和丙烯酸甲酯等非电解液成分。

如图3所示，本申请实施例还提供一种负极片制备方法，包括：

步骤301、提供一集流体。

该步骤中，集流体可以是铜箔，即集流体可以是铜材料制成的箔片

如图1所示，集流体10包括相背设置的第一表面11和第二表面12，第一表面11包括第一区域111和第二区域112，第二表面12包括第三区域121和第四区域122，且第一区域111对应第三区域121设置，第二区域112对应第四区域122设置。

步骤302、在所述第二区域和所述第四区域形成活性材料层。

该步骤中，可以通过涂覆的方式，在第二区域和第四区域形成活性材料层。

一实施例中，可以将质量百分比为的90％～98.5％的常见负极活性物质，0％～5％的导电剂和0％～5％的粘结剂组成的混合物，均匀分散在NMP(N-甲基吡咯烷酮，N-Methyl Pyrrolidone)溶剂中制成负极浆料；并可以通过涂布的方式在集流体的第二区域和第四区域涂覆负极浆料，然后通过烘烤的方式，以便将涂覆在第二区域和第四区域的负极浆料形成活性材料层。

其中，可以采用96.5％的石墨，0.5％的导电剂和3％的粘结剂组成的混合物，均匀分散在NMP溶剂中制成负极浆料。且涂布方式包括挤压式涂布、转移式涂布、辊涂式涂布等。

步骤303、在形成所述活性材料层后，在所述第一区域和所述第三区域形成胶层。

该步骤中，可以通过涂覆或者粘接的方式，在第一区域和第三区域形成胶层。

其中，胶层是基于可溶性材质和乳化剂制备得到的。

步骤304、形成所述胶层后，在所述第一区域设置与所述集流体电连接的极耳，并得到负极片。

该步骤中，可以通过热熔或焊接的方式，在第一区域设置于集流体电连接的极耳，并得到负极片。

通过采用本申请实施例提供的负极片制备方法制备得到的负极片，设于集流体的第一区域和第三区域的胶层，可以提高集流体的未设置活性材料层的区域的结构强度，即可以提高集流体的第一区域和第三区域的结构强度，且在负极片的卷绕过程中，胶层还能提供应力补偿，并降低负极片在卷绕过程中集流体出现褶皱、打折的现象。

一实施例中，可以通过微凹辊转移涂布方式在第一区域和第三区域形成胶层。

首先，占比为40％～50％的可溶性材质、占比为1％～3％的乳化剂、占比49％～57％的去等离子水，进行混合搅拌，并搅拌成乳液状态；其中，可溶性材质的主要成分为丙烯酸丁酯和丙烯酸甲酯；

其次，将制成的乳液进行微凹辊转移涂布到集流体的第一区域和第三区域，然后进行烤箱烘烤，烘烤温度60℃～80℃，涂布速度30m/min～60m/min，即可得到双面比较均一的胶层；

并在制备得到负极片后，将制备好的负极片进行卷绕、封装、烘烤、注液、陈化、化成。

其中，在化成工序的高温环境中，胶层可以与电池的电解液相似相溶，并可以全部溶解到电解液中，且在溶有胶层的电解液中能够检测到丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯成分。

如图4所示，微凹辊转移涂布设备包括负极片放卷部401、第一涂布头402、第二涂布头403、烤箱404和负极片收卷部405；

其中，负极片放卷部401和负极片收卷部405用于放置负极片，烤箱404用于对涂覆有胶层的负极片进行烘烤处理，第一涂布头402用于对负极片的第一面涂覆胶层，第二涂布头403用于对负极片的第二面涂覆胶层。

另一实施例中，可以通过卷绕机对负极片的集流体的第一区域和第三区域粘贴胶层。卷绕机用于将正极片、负极片和隔膜进行卷绕处理，以制作电池卷芯。

如图5所示，卷绕机用于将正极片501、负极片502、隔膜503进行卷绕处理，以制作电池卷芯，且在卷绕处理的过程中，卷胶条504可在卷绕机上对负极片502进行两面粘贴，并在负极片502的集流体的第一区域和第三区域形成胶层。

其中，卷绕机包括用于承载正极片501、负极片502及隔膜503的过辊505。

这样通过在集流体的第一区域和第三区域设置胶层，可以提高集流体的未设置活性材料层的区域的结构强度，即可以提高集流体的第一区域和第三区域的结构强度，且在负极片的卷绕过程中，胶层还能提供应力补偿，并降低负极片在卷绕过程中集流体出现褶皱、打折的现象。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。