电池的制作方法

20μm，第二粘接层的厚度为0.4μm-20μm。
14.在一种可能的实施方式中，本实用新型提供的电池，集流体包括集流体层和覆盖在集流体层相对两个面的粗化层，第一粘接层和第二粘接层分别位于不同的粗化层上。
15.在一种可能的实施方式中，本实用新型提供的电池，集流体包括集流体层和覆盖在集流体层相对两个面的导电层，第一粘接层和第二粘接层分别位于不同的导电层上。
16.在一种可能的实施方式中，本实用新型提供的电池，极片还包括活性物质层和极耳，第一面和第二面上均具有活性物质层，且第一面上的活性物质层与第二面上的活性物质层相对，粘接区位于第二粘接层与活性物质层之间。
17.在一种可能的实施方式中，本实用新型提供的电池，与粘接区相对的第一面设置有活性物质层。
18.本实用新型提供的电池，该电池包括由隔膜和至少两个极片通过层叠卷绕设置形成的电芯，两个极片的极性相反，隔膜位于两个极片之间，位于外侧极片包括集流体、第一粘接层和第二粘接层，通过集流体上相对的两个表面设置第一粘接层和第二粘接层，第一粘接层用于与粘接区粘接，第二粘接层位于电芯的外表面。由此，省去了用于电芯收尾的胶纸，使得电芯收尾区域的厚度与电芯其他区域的厚度相同，消除电芯的厚度差，以解决电芯收尾区域的外观压印问题，并且使得收尾区域的电解液迁移速度与电芯其他区域的电解液迁移速度相同，进而保证电池充放电的一致性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型提供的电池中电芯的结构示意图；
21.图2为图1中a处的局部放大示意图；
22.图3为本实用新型提供的电池中极片的结构示意图；
23.图4为本实用新型提供的电池中极片的另一结构示意图。
24.附图标记说明
25.10-电芯；
26.11-极片；11a-正极片；11b-负极片；111-第一粘接层；112-第二粘接层；113-集流体；113a-第一面；113b-第二面；1131-集流体层；1132-粗化层；1133-导电层；114-粘接区；115-活性物质层；116-极耳；
27.12-隔膜。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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
本实用新型保护的范围。
29.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
30.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
31.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”(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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
32.此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或维护工具不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或维护工具固有的其它步骤或单元。
33.目前锂离子电池出现在我们生产生活的各个方面，由于锂离子电池具有能量密度高，循环寿命好，充放电速度快等优势，在储能、消费电子、航空航天、出行交通等领域都有广泛应用。
34.常规锂离子电池按照极片组合的方式一般可分为卷绕式和叠片式，按照产品最终形态一般可分为软包、方壳、纽扣等不同形式。锂离子电池一般由正极片、隔膜、负极片、电解液和壳体组成。此外，张贴于电池内部的各种胶纸起到隔离正负极直接接触、保护极耳以及隔离毛刺等作用。其中，卷绕式锂离子电池中电芯收尾处的胶纸用于将电芯尾部进行固定，并且在热压以及化成阶段，用于将电芯与壳体进行固定，防止电池移动。胶纸一般以聚酯薄膜为集流体，然后涂布含有丙烯酸或其他成分的胶水形成胶层，集流体加胶层的厚度一般在10μm-50μm。
35.收尾处的胶纸对电芯的固定有比较好的效果，但同时也存在以下的问题，锂离子电池收尾处胶纸的厚度较大，在热压过程中胶纸位置所受压力高而周围位置所受压力低，电芯所受压力分布不均匀，导致锂离子电池的厚度分布不均匀，从而导致胶纸位置存在影响外观的压印，不同厚度处的电解液迁移的速度不一致，影响锂离子电池充放电一致性。胶纸厚度通常在10μm以上，影响锂离子电池的能量密度的提升。此外，胶纸中集流体高分子成分容易被电解液溶胀，造成后期电芯膨胀增加，消耗电解液。
36.基于此，本实用新型提供了一种电池。通过在极片中集流体的第一面和第二面分别设置第一粘接层和第二粘接层，第一粘接层用于与粘接区粘接，第二粘接层位于电芯的外表面。以解决电芯收尾区域的外观压印问题，并且使得收尾区域的电解液迁移速度与电芯其他区域的电解液迁移速度相同，进而保证电池充放电的一致性。
37.图1为本实用新型提供的电池中电芯的结构示意图；图2为图1中a处的局部放大示意图；图3为本实用新型提供的电池中极片的结构示意图；图4为本实用新型提供的电池中
极片的另一结构示意图。
38.如图1至图4所示，本实用新型提供的电池，该电池包括由隔膜12和至少两个极片11通过层叠卷绕设置形成的电芯10，两个极片11的极性相反，隔膜12位于两个极片11之间，位于外侧的极片11包括集流体113、第一粘接层111和第二粘接层112，集流体113具有相对的第一面113a和第二面113b，第一粘接层111设置在第一面113a，第二粘接层112设置在第二面113b；第一粘接层111与集流体113的尾端相邻或靠近集流体113的尾端，集流体113的第二面113b具有粘接区114，第二粘接层112位于粘接区114与第一粘接层111在第二面113b上的投影之间；第一粘接层111用于与粘接区114粘接，第二粘接层112位于电芯10的外表面。
39.电芯10指安装在电池内部的含有正、负极的电化学电芯10，由于电芯10为电池中的蓄电部分，因此电芯10的质量直接决定了电池的质量。极片11用作锂离子电池的电极，极片11是锂离子电池工作的核心部件。极片11可以为正极片11a或者负极片11b，正极片11a和负极片11b分别作为电芯10的正极和负极。隔膜12在正极片11a与负极片12b之间起电子绝缘、提供锂离子迁移微孔通道的作用。将正极片11a、隔膜12、负极片11b按照顺序卷绕成电芯10。
40.在本实施例中，极片11除了用作锂离子电池的电极之外，还可用于电池的收尾。其中，正极片11a和负极片11b中的任一者均可以用于锂离子电池的收尾。当正极片11a用于锂离子电池的收尾，第一粘接层111和第二粘接层112设置在正极片11a上，当负极片11b用于锂离子电池的收尾，第一粘接层111和第二粘接层112设置在负极片11b上。
41.请继续参见图1至图4所示，在卷绕收尾时，用于收尾的极片11的长度大于另一极片11的长度，用于收尾的极片11卷绕在电芯10的最外侧一周。沿着用于收尾的极片11的最外周上依次设置有第一粘接层111、第二粘接层112和粘接区114。第一粘接层111设置在极片11的集流体113上的第一面113a上，第一粘接层111与集流体113的尾端相邻或靠近集流体113的尾端。其中，集流体113的尾端即为卷绕式锂离子电池中极片11在收尾时的末端。第二粘接层112设置在极片11的集流体113上的第二面113b上。粘接区114也设置在极片11的集流体113上的第二面113b上。
42.第一粘接层111用于在卷绕收尾时与粘接区114粘接。由此，省去了用于电芯10收尾的胶纸，使得电芯10收尾区域的厚度与电芯10其他区域的厚度相同，消除电芯10的厚度差，以解决电芯10收尾区域的外观压印问题，并且使得收尾区域的电解液迁移速度与电芯10其他区域的电解液迁移速度相同，进而保证电池充放电的一致性。
43.此外，胶纸中基材高分子成分容易被电解液溶胀，造成后期电芯膨胀增加，同时消耗电解液，因此省去胶纸可以延长电池的使用寿命。
44.在本实施例中，电池还包括封装电芯10的壳体(图中未标示)，第二粘接层112与电池的壳体的内侧壁粘接。
45.电芯10一般不会直接使用，通过将电芯10与保护电路共同安装在电池壳体内部后就可以形成用于充/放电的电池。如上所述，第二粘接层11位于电芯10的外表面以将电芯10与电池的壳体的内侧壁粘接。由此，不仅省去了用于电芯10收尾的胶纸，还省去了用于与电池的壳体的内侧壁粘接的胶纸。使用第二粘接层112代替胶纸可以减小电池的整体厚度，提高电池的能量密度。
46.请继续参见图3和图4所示，第一粘接层111在集流体113上的投影与第二粘接层112在集流体113上的投影之间具有间距或者相邻。为了使第一粘接层111在集流体113上的投影与第二粘接层112在集流体113上的投影不重叠，以避免产生厚度差，造成电池厚度不一致，同时为了使第一粘接层111和第二粘接层112的面积最大以确保最好的粘接效果，第一粘接层111在集流体113上的投影与第二粘接层112在集流体113上的投影之间具有间距或者相邻。
47.在具体实现时，第二粘接层112的长度为第一粘接层111的长度的2倍-8倍。
48.第一粘接层111和第二粘接层112可以采用狭缝挤压涂布机、旋转喷涂机、转印涂布机等多种方式设置于集流体113的表面。通过以上方式可以自定义第一粘接层111和第二粘接层112的形状和面积以保证最大的粘接强度。第二粘接层112用于将电芯10与壳体的内侧壁进行粘接，需要更高的粘接强度。在具体实现时，第二粘接层112的长度可以为第一粘接层111的长度的2倍-8倍，此外，第一粘接层111的剥离强度≥0.20n/mm；第二粘接层112的剥离强度≥0.50n/mm。
49.在一些实施例中，第一粘接层111和第二粘接层112的外轮廓周长小于等于电芯10的周长。
50.第一粘接层111和第二粘接层112的外轮廓周长可以小于电芯10的周长，只要保证最好的粘接效果即可。第一粘接层111和第二粘接层112的外轮廓周长也可以等于电芯10的周长，使得第一粘接层111区域、第二粘接层112区域与电芯10的其他区域三者之间没有厚度差，以解决电芯10的外观压印问题，并且使得整个电芯10的电解液迁移速度相同，进而保证电池充放电的一致性。另外，第一粘接层111的宽度可以与极片11的宽度相同，第二粘接层112的宽度也可以与极片11的宽度相同。粘接层的粘接面积比胶纸的粘接面积大，具有更好的粘接效果，不易发生电芯10制程过程中的卷边问题。
51.在具体实现时，第一粘接层111的厚度为0.4μm-20μm，第二粘接层112的厚度为0.4μm-20μm。
52.通过以上方式设置的第一粘接层111和第二粘接层的厚度为0.4μm-20μm，具体的可以为4μm-10μm。在具体实现时，根据所选的粘接剂不同，第一粘接层111的厚度可以为4μm，第二粘接层112的厚度可以为7μm。第一粘接层111和第二粘接层112的厚度小于胶纸的厚度，用第一粘接层111和第二粘接层112代替胶纸可以减小电池的整体厚度，提高电池的能量密度。
53.请继续参见图3所示，集流体113包括集流体层1131和覆盖在集流体层1131相对两个面的粗化层1132，第一粘接层111和第二粘接层112分别位于不同的粗化层1132上。
54.集流体层1131是电芯10的重要组成部分，是锂离子电池中内外电路的桥梁，用于汇集电流以便形成较大的电流对外输出。正极片11a的集流体层1131可以为铝箔或者镍箔，正极片11a的集流体层1131也可以为高分子-金属复合集流体层。负极片11b的集流体层1131可以为铜箔或者镍箔，负极片11b的集流体层1131也可以为高分子-金属复合集流体层。
55.为了提升第一粘接层111和第二粘接层112的附着力，对集流体113的两个表面进行表面粗糙化处理得到两个粗化层1132，粗糙化例如可以通过在集流体层1131的两个表面电镀钝化层来进行。将第一粘接层111和第二粘接层112设置在不同的粗化层1132上。集流
体113的第一面113a在厚度方向上依次设置有粗化层1132和第一粘接层111，集流体113的第二面113b在厚度方向上依次设置有粗化层1132和第二粘接层112。
56.请继续参见图4所示，集流体113包括集流体层1131和覆盖在集流体层1131相对两个面的导电层1133，第一粘接层111和第二粘接层112分别位于不同的导电层1133上。
57.为了提升集流体层1131的导电能力，在集流体113的两个表面涂覆导电剂形成两个导电层1133。将第一粘接层111和第二粘接层112设置在不同的导电层1133上。集流体113的第一面113a在厚度方向上依次设置有导电层1133和第一粘接层111，集流体113的第二面113b在厚度方向上依次设置有导电层1133和第二粘接层112。
58.在具体实现时，集流体113上可以只设置粗化层1132或者只设置导电层1133。集流体113上还可以同时包括粗化层1132和导电层1133，在此对粗化层1132和导电层1133设置的先后顺序不加以限制。
59.请继续参见图1和图3所示，极片11还包括活性物质层115和极耳116，第一面113a和第二面113b上均具有活性物质层115，且第一面113a上的活性物质层115与第二面113b上的活性物质层115相对，粘接区位于第二粘接层112与活性物质层115之间。
60.在本实施例中，活性物质层115涂覆在集流体113的第一面113a和第二面113b上。当极片11为用于收尾的极片11时，第二面113b上的活性物质层115的涂覆长度小于第一面113a上的涂覆长度，以预留出粘接区114的区域。粘接区114在集流体113的第二面113b上位于第二粘接层112与活性物质层113之间。
61.极耳116是从电芯10中将正负极引出来的金属导体，极耳116作为电池在充放电时的接触点。
62.请继续参见图3所示，极片11上与粘接区114相对的第一面113a上也设置有活性物质层115以确保裸露的集流体113尽可能的少。
63.下面，对电池的制造过程进行说明。
64.首先，在正极片11a上涂覆活性物质层115。正极片11a上的活性物质层115的材料为正极浆料，可以采用高速分散机配制成重量百分比为95％钴酸锂：3％pvdf：2％炭黑的正极浆料。采用挤压涂布机将正极浆料涂布于集流体113的两个表面，每一面的涂布厚度55um，经过烘烤和70t压力辊压形成正极片11a的活性物质层115。
65.在正极片11a的第一面113a和第二面113b上分别设置第一粘接层111和第二粘接层112。
66.第一粘接层111和第二粘接层112均由粘接剂、固化剂、填料、溶剂和交联剂组成。其中，粘接剂选择自天然橡胶、人工橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸、聚偏氟乙烯、环氧树脂、聚酰亚胺、酚醛树脂、丙烯酸酯、聚异丁烯、聚乙烯醚、聚乙烯醇、聚丁二烯、聚异丁烯、氰酸酯、淀粉、双马来酰亚胺、聚苯丙烯、聚三氟氯乙烯、异辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟丙酯等常见粘接剂中一种或者多种的组合。
67.填料选择纳米级氧化铝、氧化镁、氧化钛、氧化锆等金属氧化物；氢氧化铝、氢氧化镁、勃姆石、水滑石等金属氢氧化物；硫酸钡、硫酸镁、硫酸钙等无机硫酸根化合物；氮化碳、氮化铝、氮化钛、氮化镓等氮化物；聚四氟乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等高分子材料的一种或几种的组合。填料充当粘接层的骨架，填料可以改善第一粘接层111和第二粘接层112的外观
和导热。此外，填料还能保护第一粘接层111区域和第二粘接层112区域的集流体113，例如在受到收到如针刺或重物冲击时，不容易产生裸露的金属毛刺，从而避免产生正负极短路并失效。
68.溶剂用于溶解各种粘接组分以便于涂覆。溶剂根据粘接剂分为为水系或者油系，可以从水、乙醇、甲苯、环乙酮、松节油、丙酮、丁醇、n-甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯等物质中选择一种或几种的组合。
69.交联剂可以为氮丙啶交联剂、脂肪族多元胺、酸酐、有机酸、含氮化合物及其改性脂肪胺如三氮化硼已胺化合物、三氟化硼及其络合物，高分子量树脂、低分子量聚酰胺、双氰胺、酰胫等，在此不做具体限定。
70.在具体实现时，第一粘接层111可以采用重量百分比为70％改性环氧树脂作为粘接剂、10％三氮化硼已胺化合物作为交联剂和20％氮化铝颗粒作为填料、以去离子水作为溶剂，经过高速分散机分散后获得第一粘接层111的粘接剂浆料。第二粘接层112可以采用重量百分比为60％eva树脂作为粘接剂、20％异氰酸酸酯作为交联剂、20％氮化铝颗粒颗作为填料、以去离子水为分散剂，经过高速分散机分散后获得第二粘接层112的粘接剂浆料。
71.将极片11进行分切和制片后形成包括第一粘接层111、第二粘接层112、活性物质层115和极耳116的正极片11a。
72.在负极片11b上涂覆活性物质层115。负极片11b上的活性物质层115的材料为负极浆料，负极浆料的重量百分比为97％人造石墨：2％丁腈橡胶：1％炭黑。采用挤压涂布机将负极浆料涂布于集流体113的两个表面，每一面的涂布厚度55um，经过辊压形成负极片11b的活性物质层115。将极片11进行分切和制片后形成包括活性物质层115的和极耳116负极片11b。
73.隔膜可以使用包含7μm湿法基膜和4μm水系涂胶的隔膜。将正极片11a、隔膜12、负极片11b按照顺序卷绕成卷芯结构10。
74.然后，通过第一粘接层111对电芯10进行收尾。粘接过程可以采用辐照交联、热敏方式或压敏方式。辐照交联为粘接前采用特殊光线引发交联剂聚合。热敏方式为给予一定的温度后粘接区114和第一粘接层111发生粘接。压敏方式为施加一定的压力后粘接区114和第一粘接层发生粘接。通常采用辐照交联或热敏方式进行粘接。用于电芯10的收尾的第一粘接层111的粘接可以在卷绕完成后进行热压粘接，例如第一粘接层111的粘接可在卷绕、封装、化成等工序进行粘接。
75.具体的，第一粘接层111的玻璃化温度为75℃-95℃，在电芯10卷绕收尾时对第一粘接层111区域进行红外辐照，所用红外辐照功率为50w，辐照时间为10s，使得第一粘接层111区域迅速升温，到达玻璃化温度，将第一粘接层111区域与粘接区114进行粘接，并给与0.05mpa的压力对卷芯结构10进行热压定型。
76.其次，将电芯10封装进壳体，通过第二粘接层112将电芯10与壳体的内侧壁粘接。
77.其中，第二粘接层112的粘接方式与第一粘接层111的粘接方式相同，在此不再一一赘述。
78.用于粘接电池壳体和电芯10的第二粘接层112的粘接可以在电芯10封装、化成等工序进行粘接，例如第二粘接层112的粘接可在电芯10封装到壳体后进行粘接。
79.在具体实现时，第二粘接层112的玻璃化温度为85℃-140℃。将收尾后的电芯10放
入壳体中进行封装，对封装后的电池进行整体热压，所用热压封头温度为110℃，压力为0.2mpa，时间为10s，第二粘接层112在热压作用下与电池的壳体的内侧壁(例如pp层)粘接在一起。
80.最后，在电池中注入碳酸亚乙酯(ec)：碳酸二乙酯(dec)＝1:1，六氟磷酸锂(lifp6)为1mol/l的电解液，常温陈化30h后转入化成工序，然后经过二封、分选、陈化等工序得到锂离子电池。
81.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。