(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111587764.1 (22)申请日 2021.12.23 (71)申请人 上海瑞浦青创新能源 有限公司 地址 201206 上海市浦东 新区中国 （上海） 自由贸易试验区金海路1255号4幢1层 B105室 (72)发明人 刘微　胡亦杨　张飞　刘婵　侯敏　 曹辉　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 边人洲 (51)Int.Cl. B21D 28/26(2006.01) H01M 4/04(2006.01) H01M 4/13(2010.01)H01M 4/139(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种造孔辊及其提升极片孔隙率的方法与 应用 (57)摘要 本发明提供了一种造孔辊及其提升极片孔 隙率的方法与应用， 所述造孔辊包括辊体， 以及 分布于辊体表面的造孔钉； 所述造孔钉包括至少 一列第一造孔钉与至少一列第二造孔钉； 每列第 一造孔钉与每列第二造孔钉相邻设置； 所述第一 造孔钉的长度大于第二造孔钉的长度。 本发明提 供的造孔辊不需要改变 现有电池生产流程， 也无 需添加造孔剂等非活性物质， 降低了锂离子电池 制造的成本， 实现了对极片孔隙率的调控； 同时， 能够通过调节造孔辊上造孔钉的阵列排布， 实现 对极片孔隙率的调控， 并且在极片上得到的孔为 直孔， 可以大大提高极片对电解液的浸润性能， 从而提升锂离 子电池的电化学性能。 权利要求书1页 说明书7页 附图1页 CN 114273510 A 2022.04.05 CN 114273510 A 1.一种用于电池极片造孔的造孔辊， 其特征在于， 所述造孔辊包括辊体， 以及分布于辊 体表面的造孔钉； 所述造孔钉包括至少一列第一造孔钉与至少一列第二造孔钉； 每列第一造孔钉与每列第二造孔钉相邻设置； 所述第一造孔钉的长度大于第二造孔钉的长度。 2.根据权利要求1所述用于电池极片造孔的造孔辊， 其特征在于， 所述第 一造孔钉的长 度为极片厚度的80～ 90％。 3.根据权利要求1或2所述用于电池极片造孔的造孔辊， 其特征在于， 所述第二造孔钉 的长度为极片厚度的40～6 0％。 4.根据权利要求1～3任一项所述用于电池极片造孔的造孔辊， 其特征在于， 所述造孔 钉均匀分布于辊体表面； 优选地， 每列第一造孔钉与每列第二造孔钉的分布方向， 分别独立 地为造孔辊的轴向； 优选地， 所述第二造孔钉的排布密度≥第一造孔钉的排布密度。 5.根据权利要求4所述用于电池极片造孔的造孔辊， 其特征在于， 所述第 二造孔钉的排 布密度是第一造孔钉排布密度的10 0～200％。 6.根据权利要求5所述用于电池极片造孔的造孔辊， 其特征在于， 所述造孔钉的直径为 100～800 μm。 7.根据权利要求6所述用于电池极片造孔的造孔辊， 其特征在于， 相邻 两列第一造孔钉 的间距为第一造孔钉长度的1～ 2倍； 优选地， 相邻两列第二造孔钉的间距为第一造孔钉长度的1～ 2倍。 8.一种提升极片孔隙率的方法， 其特征在于， 极片二 次分条后， 在卷绕入片前通过如权 利要求1～7任一项所述的造孔辊进行辊压 。 9.一种极片， 其特 征在于， 所述极片采用如权利要求8所述的方法得到 。 10.一种锂离 子电池， 其特 征在于， 所述锂离 子电池包括如权利要求9所述的极片。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114273510 A 2一种造孔 辊及其提升极片孔隙率的方 法与应用 技术领域 [0001]本发明属于锂离子电池领域， 涉及一种造孔辊， 尤其涉及一种造孔辊及其提升极 片孔隙率的方法与应用。 背景技术 [0002]锂离子电池由于具有高能量密度， 高电压和循环寿命长等优点， 已大规模应用在 储能领域。 为了提升锂离子电池的能量密度， 降低锂离子电池中集流体的使用量是常用方 法之一。 为了实现上述方法， 通常采用厚电极设计， 以提升电池中活性成分的综合占比， 但 是随着电极涂覆量的增加， 电池的倍率性能以及循环性能会出现不同幅度的下降。 由于在 厚电极中， 锂离子扩散的阻力会大幅度的增加。 因此， 如何实现提升 极片厚度的同时不减弱 锂离子的扩散， 是厚极片设计的重点研究工作。 [0003]CN 103178241A中公开了一种锂离子电池阳极片的制作方法， 所述方法包括以下 步骤： 将阳极活性物质、 粘接剂和导电剂加入去离子水中， 混合均匀 后， 得到阳极浆料， 然后 将阳极浆料涂布在阳极集流体上， 干燥后在所述阳极集流体上形成阳极膜片， 冷压； 将冷压 后的阳极片置于温度小于或等于0℃的冷冻箱中进行冷冻处理， 使得阳极膜片内的水凝固 成固体； 再将阳极片 置于温度大于或等于100℃的烘箱中进 行烘烤处理， 使 阳极膜片内凝固 成固体的水升华， 最终完成阳极片的制作。 公开的方法虽然对阳极极片的孔隙率有一定提 升， 但在极片冷压前已完成了烘干工序， 因此极片中含水量较少， 对极片孔隙率的提升较 小， 同时由于在正常锂离子电池生产工艺的基础上加入了冷冻工序， 需要对产线做较大 的 改造， 且不利于产线提升产能， 且该 方法只适 合于水系的负极不 适用于油系的正极体系。 [0004]CN 111312985A中公开了一种孔隙率梯次分布的极片及其制备方法和用途， 所述 的方法包括以下步骤： 准备两种不同的正极或负极浆料， 并在浆料中添加入一定量的石蜡 微球、 精萘、 聚氧化乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯作为造孔剂； 先将第一种浆料涂覆在集流体 上， 并烘干形成第一层膜， 随后在第一层膜表面涂覆第二层膜浆料并烘干， 然后进行冷压， 通过调造孔剂用量既可以得到孔隙率梯次分布的极片 。 其公开的方法虽然 可以实现孔隙率 的阶梯分布， 但是需要加入额外的造孔剂， 同时需要涂布两次， 会大大降低产线的生产效 率， 并且会提高成本 。 [0005]CN 110212157A公开一种锂离子电池极片及其制备方法及锂离子电池， 所述极片 包括集流体以及分别交替依次设置于集流体两侧的活性物层和功能层， 所述集流体每侧的 活性物质层的层数为n+1层， 功能层的层数为n层， 其中， 1≤n≤10； 其公开的多层 活性物质 层与功能层的设计， 使得孔隙率分布难以控制， 并且需要对现有电池产线的基础上进行较 大程度的改造 升级。 [0006]基于以上研究， 如何提供一种造孔辊及其提升极片孔隙率的方法， 不需要改变现 有电池生产工艺及流程， 也无需添加造孔剂， 便可实现对极片孔隙率的调控， 同时， 所述方 法对于锂电池的正极 极片与负极 极片均适用， 成为了目前迫切需要解决的问题。说　明　书 1/7 页 3 CN 114273510 A 3