一种锂带以及包含该锂带的锂带卷材

摘要

本发明提供了一种锂带以及包含该锂带的锂带卷材，涉及电池用锂带领域，该锂带包括压延起始段，以及与所述压延起始段一体连接的主体段，所述压延起始段的宽度小于所述主体段的宽度；所述压延起始段任一处的宽度H与主体段的宽度L之比大于等于90％且小于100％。该锂带的压延起始段宽度小于锂带主体段的宽度，使得获得的压延锂箔的起始段的宽度与主体段的宽度更为一致，不会出现压延锂箔粘辊的现象，锂带的利用率较高，不会出现浪费的现象，利于降低生产成本。

权利要求

1.一种锂带，其特征在于，包括：压延起始段，以及与所述压延起始段一体连接的主体段，所述压延起始段的宽度小于所述主体段的宽度；

所述压延起始段任一处的宽度H与所述主体段的宽度L之比大于等于90％且小于

100％。

2.根据权利要求1所述的锂带，其特征在于，所述压延起始段任一处的宽度H与所述主体段的宽度L之比为94％～98％。

3.根据权利要求1所述的锂带，其特征在于，所述压延起始段的长度为50mm～400mm。

4.根据权利要求3所述的锂带，其特征在于，所述压延起始段的长度为150mm～200mm。

5.根据权利要求1所述的锂带，其特征在于，自所述主体段向所述压延起始段，所述压延起始段的宽度逐渐减少。

6.根据权利要求4所述的锂带，其特征在于，所述压延起始段的始端角度α至少存在一个钝角。

7.根据权利要求6所述的锂带，其特征在于，所述压延起始段的形状为梯形，所述梯形的下底边与所述主体段一体连接。

8.根据权利要求7所述的锂带，其特征在于，所述压延起始段的形状为等腰梯形。

9.根据权利要求1所述的锂带，其特征在于，所述压延起始段的断面形状选自长方形、梯形及楔形六边形。

10.根据权利要求9所述的锂带，其特征在于，所述断面形状为长方形。

11.根据权利要求9所述的锂带，其特征在于，所述断面形状为梯形，所述梯形的最小角θ1大于等于80°小于90°。

12.根据权利要求9所述的锂带，其特征在于，所述断面形状为楔形六边形，所述楔形六边形沿锂带厚度方向形成的角θ2大于等于80°小于180°。

13.根据权利要求1所述的锂带，其特征在于，所述主体段的宽度为60mm～350mm。

14.一种锂带卷材，其特征在于，包括卷筒和卷绕于所述卷筒上的权利要求1‑13任一项所述的锂带。

说明书

一种锂带以及包含该锂带的锂带卷材

技术领域

[0001] 本发明涉及电池用锂带领域，具体而言，涉及一种锂带以及包含该锂带的锂带卷材。

背景技术

[0002] 随着新能源汽车的普及，大家对新能源汽车电池的要求也越来越严格，比如要求电池既要拥有高能量密度，长循环和稳定的性能，同时还要有快速充电的能力。

[0003] 目前可以通过预锂化等技术来改善电池的循环性能以及提高其能量密度。预锂化方法中的其中一种是将锂带压延后形成的锂箔与负极贴合使用。在锂带压延的过程中，由
于锂带较软，锂带起始压延部位在张力和压力的作用下未达到平衡，此时，由于张力与压力
的不平衡会导致由锂带压延后得到的锂箔的宽度一致性较差，造成粘辊问题的发生。同时，
由于锂带压延后得到的锂箔的宽度不一致，在压延后还需要进行进一步地修整才能使用，
从而造成原料的浪费，同时增加工艺的步骤。

[0004] 有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

[0005] 鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种锂带及包含该锂带的锂带卷材，以解决上述背景技术中所提及的锂带压延过程中锂箔宽度不一致的问题以提
高锂带的利用率。

[0006] 为实现上述发明目的，在本发明的第一方面，本发明提供了一种锂带，包括：

[0007] 压延起始段，以及与所述压延起始段一体连接的主体段，所述压延起始段的宽度小于所述主体段的宽度；

[0008] 所述压延起始段任一处的宽度H与主体段的宽度L之比大于等于90％且小于100％，优选为94％～98％。

[0009] 在本发明的第二方面，本发明提供了一种锂带卷材，包括卷筒和卷绕于所述卷筒上的本发明第一方面所述的锂带。

[0010] 与现有技术相比，本发明至少可以取得以下有益效果：

[0011] 本发明的发明人发现，由于锂带较软，在压延时，锂带的中间部位在张力的作用下会变窄，而压延起始段由于在受自身张力和压延压力下未达到受力平衡，其宽度相对于受
力平衡下的锂带而言较宽。而本发明提供的锂带，其压延起始段的宽度小于主体段的宽度，
且将压延起始段任一处的宽度H与主体段的宽度L之比设定为大于等于90％小于100％，可
以有效平衡压延起始段与中间段的宽度差，使锂带压延后锂箔的宽度保持较高的一致性。
相对于现有尺寸一致的锂带而言，本发明的锂带，其经压延后的宽度一致性高，压延后锂箔
的宽度达到稳定时的走带长度较短，压延过程中不会出现压延锂箔粘辊的现象，锂带的利
用率较高，不会出现浪费的现象，利于降低生产成本。

附图说明

[0012] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的
附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前
提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0013] 图1为本发明实施例中的锂带的结构示意图；

[0014] 图2为本发明一个实施例中的压延锂带形成的压延锂箔的宽度达到稳定的走带长度，以及现有技术中压延宽度均匀的锂带形成的压延锂箔的宽度达到稳定的走带长度；

[0015] 图3为本发明实施例中截面形状为梯形的示意图；

[0016] 图4为本发明实施例中截面形状为楔形六边形的示意图；

[0017] 图5为本发明一个实施例中的卷材的结构示意图。

[0018] 其中，100‑锂带；110‑压延起始段；120‑主体段；200‑卷筒；300‑基材段；400‑粘结件。

具体实施方式

[0019] 下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体
条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。

[0020] 在本发明的第一方面，本发明提供了一种锂带，参照图1，该锂带100包括压延起始段110，以及与所述压延起始段110一体连接的主体段120，自所述主体段120向所述压延起
始段110，所述压延起始段110的宽度小于所述主体段120的宽度，所述压延起始段110任一
处的宽度H与主体段120的宽度L之比大于等于90％且小于100％(例如可以为90％、92％、
94％、96％、98％或99％等)，优选为94％～98％。

[0021] 由于锂带较软，在压延时，锂带的中间部位在张力的作用下会变窄，而压延起始段由于在受自身张力和压延压力下未达到受力平衡，其宽度相对于受力平衡下的锂带而言较
宽。而本发明提供的锂带，其压延起始段的宽度小于主体段的宽度，且将压延起始段任一处
的宽度H与主体段的宽度L之比设定为大于等于90％小于100％，可以有效平衡压延起始段
与中间段的宽度差，使锂带压延后锂箔的宽度保持较高的一致性。相对于现有尺寸一致的
锂带而言，本发明的锂带，经过发明人大量的实验研究，发现将锂带设置为具有特殊始端的
锂带且将锂带的压延起始段与主体段的宽度比设定在一定的范围内，其经压延后的宽度一
致性高，压延后锂箔的宽度达到稳定时的走带长度较短(具体可参照图2)，压延过程中不会
出现压延锂箔粘辊的现象，锂带的利用率较高，不会出现浪费的现象，利于降低生产成本。

[0022] 可以理解的是，本发明中并未对具体的压延起始段的结构做出限定，只要能满足本发明的要求即可。例如可以通过剪切宽度均匀的压延起始段的方式来获得满足上述条件
的锂带。

[0023] 进一步地，所述压延起始段的长度为50mm‑400mm，优选为150mm‑200mm。例如压延起始段的长度可以为50mm、80mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm、350mm或者400mm等。压
延起始段的长度会影响压延走带的一致性，当压延起始段的长度设定为上述范围内时，锂
带在压延后起始段的宽度更加均匀，且压延起始段的宽度与主体段的宽度的一致性更好。
相对于上述长度范围，当压延起始段的长度过短时，尽管压延后锂箔的一致性有所改善，但
压延后会出现起始段的宽度较宽的现象，获得的压延锂箔的宽度一致性相对不佳，但是获
得的压延锂箔的宽度一致性优于压延现有技术中宽度一致的锂带的效果；当压延起始段的
长度过长时，压延后会出现部分起始段的宽度小于主体段的宽度，获得的压延锂箔的宽度
一致性相对不佳，但是获得的压延锂箔的宽度一致性优于压延现有技术中宽度一致的锂带
的效果，且锂带压延起始段过长会造成工艺上实现难度的增加，因此，将锂带压延起始段的
长度控制在合理的范围内，有助于更好地提升锂带最终的压延效果。

[0024] 进一步地，自所述主体段向所述压延起始段，所述压延起始段的宽度逐渐减少。

[0025] 尽管本发明对锂带压延起始段的形状没有做出具体的规定，但从工艺实现难度及最终的效果考虑，设计成逐渐减小的结构，可以防止压延起始段在压延过程中宽度尺寸出
现跳跃性地变化。尽管只要满足压延起始段的宽度小于主体段宽度可以提高锂带压延后锂
箔的一致性，但压延起始段如果没有设计成逐渐减小的结构，则在锂带压延成锂箔的过程
中会出现锂箔宽度随锂带宽度大小跳跃性变化的情况，效果不够理想，而设计成逐渐减小
的结构，从生产工艺的角度考虑，也更加容易实现。

[0026] 进一步地，所述压延起始段的始端角度α至少存在一个钝角。

[0027] 需要说明的是，始端角度α是指压延起始段的自由端处边与边之间的夹角，具体可参照图1。压延起始段的始端角度α至少存在一个钝角，是为了保证所述压延起始段始端的
宽度最小，保证锂带在压延的过程中，可以更好地提高锂箔宽度一致性。

[0028] 进一步地，所述压延起始段的形状例如为梯形，优选为等腰梯形，所述梯形的下底边与所述主体段一体连接。

[0029] 通过设置成梯形，尤其是设置成等腰梯形，结构简单，易于实现，便于加工制造，且等腰梯形由于其具有对称性，使得锂带在压延的过程受力较为均匀，从而可以提高压延起
始段在压延过程中压延宽度尺寸的流畅度，考虑到加工难度及最终效果，将所述锂带的压
延起始段设置为等腰梯形时，锂带经压延后锂箔的一致性更好。值得说明的是，所述梯形的
下底边与所述主体段为一体连接，所述梯形的下底边即为所述压延起始段靠近主体段的一
侧宽度最先达到主体段宽度的界限，所述压延起始段与所述主体段一体连接可以更好的保
证锂带压延后锂箔的一致性。

[0030] 进一步地，所述压延起始段的断面形状例如可以为长方形，梯形及楔形六边形。

[0031] 所述断面的形状影响锂带压延过程中的一致性，所述压延起始段的截面形状可以一定程度表征压延起始段在锂带厚度方向上的平整度，在设计压延起始段的过程中，理想
的状态是所述断面为长方形，这样便于操作人员更加准确的控制压延起始段的宽度与主体
段的宽度比，但在实际生产过程中，由于设备技术的限制，通常将压延起始段的截面做到长
方形存在一定的难度，因此所述压延起始段的截面也会出现梯形或楔形六边形。

[0032] 在本发明的一些实施方式中，所述断面形状为长方形。当所述断面为长方形时，表明获得的具有特殊始端的锂带压延起始段在锂带厚度方向上的截面比较平整，操作人员在
设计锂带压延起始段宽度的时候无需考虑由于厚度方向上不平整所带来的的影响，只需设
计使得锂带压延起始段的宽度与锂带主体段的宽度比满足大于等于90％且小于100％即
可。

[0033] 在本发明的另一些实施方式中，所述断面形状为梯形，所述梯形的最小角θ1大于等于80°小于90°，θ1如图3所示。θ1的角度会影响锂带压延的一致性，将θ1的角度控制在合适
的范围内，则截面的平整程度可以限定在一定的范围内，可以有效地保证锂带压延的一致
性，至于角度具体值的限定，是基于发明人经过大量的实验研究得出的结论。

[0034] 在本发明的又一些实施方式中，所述断面形状为楔形六边形，所述楔形六变形的沿锂带厚度方向形成的角θ2大于等于80°小于180°，如图4所示，θ2为楔形六边形沿厚度方向
的两相邻侧边之间的夹角。其中，所述楔形六边形角度限定的原因同上，这里不再赘述。

[0035] 本发明中并未对锂带的主体段的宽度和厚度做出具体的限定，可以根据主体段的宽度对压延起始段的宽度进行限定即可。

[0036] 进一步地，所述主体段的宽度为60～350mm，例如主体段的宽度可以为60mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm或者350mm等。主体段的宽度选择对于最终走带一致性存
在一定影响，当压延起始段110任一处的宽度H与主体段120的宽度L之比确定为优选范围
时，主体段宽度较大时，压延后会出现起始段的宽度较窄的现象，获得的压延锂箔的宽度一
致性相对不佳，但是获得的压延锂箔的宽度一致性优于压延现有技术中宽度一致的锂带的
效果；主体段较窄时，压延后会出现起始段的宽度较宽的现象，获得的压延锂箔的宽度一致
性相对不佳，但是获得的压延锂箔的宽度一致性优于压延现有技术中宽度一致的锂带的效
果。

[0037] 进一步地，所述主体段的厚度例如可以为100‑4000mm，例如主体段的厚度可以为100mm、500mm、1000mm、1500mm、2000mm、2500mm、3000mm、3500mm或者4000mm等。

[0038] 进一步地，所述锂带的抗拉强度为0.9～3.0MPa，例如可以为0.9MPa、1MPa、1.2MPa、1.4MPa、1.6MPa、1.8MPa、2MPa、2.2MPa、2.4MPa、2.6MPa、2.8MPa或者3MPa等。由此，
既可以保证锂带在压延的过程中不会断裂，又能有效防止因抗拉强度过大阻碍锂带的压
延。发明人经过多次实验发现，选择不同抗拉强度的锂带，对于压延起始段的宽度H的设定
是至关重要的，本发明的发明人通过使用不同抗拉强度的锂带，最终得到需要设定的H与L
的比值，在本发明的一些进一步优选实施方式中，锂带的抗拉强度为0.9～1.5MPa。

[0039] 进一步地，所述锂带的断裂延伸率≥10％，例如锂带的断裂延伸率可以为10％、20％、30％或者40％等。由此，在压延过程中，不会出现锂带断裂的现象，压延锂带过程中，
不仅需要考虑压延锂箔锂箔一致性的问题，同时需要注意控制锂带的断裂衍生率，否则锂
带在压延过程中出现断裂，如果锂带出现断裂，则锂带端裂位置的下一部分锂带在压延过
程中就会再次出现张力与受力不均衡的情况，就会造成锂带压延后锂箔不均匀的问题。因
此，需要注意，为保证锂带压延后锂箔的一致性更好，需要适当控制锂带的断裂延伸率。进
一步地，锂带的断裂延伸率≥25％。

[0040] 在本发明的第二方面，本发明提供了一种锂带卷材，参照图5，该锂带卷材包括：卷筒200和卷绕于所述卷筒200上的本发明第一方面的锂带100。

[0041] 由于本发明的锂带卷材包括本发明的锂带，因此，本发明的锂带卷材具备本发明的锂带的全部优点，在此不再赘述。

[0042] 进一步地，参照图5，所述卷筒200与所述锂带100之间通过基材段300连接，其中，所述基材段300的一端连接卷筒200，所述基材段300的另一端连接所述主体段110。

[0043] 通常锂带卷材在放卷的过程中，因与卷筒连接的锂带末端与压延处需要保持一定的张力，因此，在锂带的末端段无法得到充分的利用，而且该长度所占卷材的总长度比较
大，因此会造成严重的浪费，进而提高生产加工成本。而本发明中，通过设置基材段，可以有
效替代锂带末端段的作用，从而使整条锂带得以充分利用。

[0044] 进一步地，所述基材段的材质包括金属带材、高分子材料带材或复合材料膜材中的一种，其中，所述金属带材包括但不限于铜箔、铝箔、钢带或钛带中的一种；所述高分子材
料带材包括但不限于聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺
(PI)中的一种；所述复合材料膜材包括但不限于玻璃纤维聚合物、离型膜、离型纸或隔离纸
中的一种。由此，材料来源广泛，价格较低，强度较佳；且上述材料不易吸水，不含强极性基
团(羧基，羟基，胺基，氰基，羰基等)，使用性能佳。

[0045] 进一步地，基材段的宽度小于等于卷筒的宽度，卷筒宽度一般比锂带宽度宽40mm，当卷筒的宽度与锂带的宽度差超过40mm时，会增加卷筒长度及设备过辊的宽度，造成不必
要的浪费，同时宽度越宽对张力一致性要求更高；基材段的宽度与锂带主体段的宽度之差
为M，M与锂带的主体段的宽度的比值的优选范围±5％。

[0046] 进一步地，所述基材段的长度大于0.4m，例如基材段的长度可以为0.4m、0.6m、0.8m、1m、1.2m、1.4m、1.6m、1.8m、2m或者2.2m等。由此，利于充分利用锂带。相对于上述长度
范围，当基材段的宽度过短时，主体段靠近卷筒处有部分锂带不能充分利用，造成锂带的浪
费。在本发明的一些优选实施方式中，基材段的长度为1‑1.2m。

[0047] 进一步地，参照图5，所述卷筒200与所述基材段300之间以及所述锂带100与所述基材段300之间均利用粘结件400连接。由此，粘接件可以将锂带、基材段和/或卷筒牢固地
连接起来。

[0048] 进一步地，所述粘接件的粘结力大于60N。由此，在放卷过程中不会被拉断。当粘接件的拉伸强度过小时，则在放卷过程中容易被拉断。

[0049] 进一步地，所述粘接件的材质包括黄胶、绿胶、蓝胶、塑料胶带、绝缘胶带等。该粘结件不易吸水，不含强极性基团(羧基，羟基，胺基，氰基，羰基等)，可以有效防止锂带的氧
化。

[0050] 下面通过具体的实施例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。

[0051] 实施例1‑16和对比例1‑2中锂带的制备：

[0052] 实施例1‑16和对比例2中的锂带按照表1中的参数通过刀具剪切得到，其中：

[0053] 实施例1‑11和对比例2所述的压延起始段端面形状是在锂带厚度方向采用单刀剪切所得，剪切作用时间0‑1S，得到压延起始段端面形状为长方形，实施例12‑13在锂带厚度
方向采用单刀剪切所得，剪切作用时间＞1S，得到压延起始段端面形状为梯形；

[0054] 实施列14‑16在锂带厚度方向采用双刀剪切所得(如剪刀)，剪切作用时间＞1S，得到所述的压延起始段端面形状是楔形六边形；

[0055] 对比例1中的锂带未进行剪切；

[0056] 实施例1‑16和对比例2分别为一种锂带卷材，其结构参照图5。实施例1‑16和对比例2中的锂带卷材的各项性能列于表1。

[0057] 对比例1也是一种锂带卷材，其结构与结构参照图5的区别在于：对比例1中的锂带未进行剪切，没有压延起始段。

[0058] 实施例1‑16及对比例1‑2中各参数及性能测试

[0059] 锂带宽度和基材段宽度：采用毫米尺寸软尺测试锂带的宽度。

[0060] 锂带厚度：采用千分尺或者万分尺测试锂带厚度。

[0061] 压延锂箔宽度达到稳定的走带长度：当锂带压延宽度和稳定宽度一致时，用米尺测试走带长度。

[0062] 实施例1‑16以及对比例1‑2的锂带卷材中，锂带的主体段的宽度、压延起始段的宽度H与主体段的宽度L的比值、压延起始段的长度、压延起始段的形状、压延起始段的断面形
状以及压延起始段断面形状的最小角的具体数值见表1。

[0063] 表1

[0064]

[0065]

[0066] 实施例1‑16以及对比例1‑2的锂带卷材中，通过压延得到的压延锂箔宽度达到稳定的走带长度(标记为B)见表1。

[0067] 从表1中的数据可以看出，锂带的主体段的宽度、压延起始段的宽度H与主体段的宽度L的比值、压延起始段的长度、压延起始段的形状、压延起始段的断面形状以及压延起
始段断面形状的最小角的具体数值对压延锂箔宽度达到稳定的走带长度有一定的影响，通
过各参数之间的优化组合，可以达到最佳的效果。而对比例1‑2中，当锂带的压延起始段的
宽度H与主体段的宽度L的比值超过本发明限定的范围时，压延锂箔宽度达到稳定的走带长
度较长，会造成锂带的浪费。

[0068] 尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中
包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。