本申请涉及一种极片、电化学装置及用电设备，包括集流体和活性物质层，活性物质层设置于集流体的至少一个表面，沿极片的长度方向，活性物质层设置有至少一个沟槽；沟槽可作为电解液对活性物质层的浸润通道，以增大活性物质层与电解液的接触面积，使得电解液在短时间内充分浸润活性物质层，从而降低电解液发生断桥的风险，以改善电化学装置的循环寿命。以改善电化学装置的循环寿命。以改善电化学装置的循环寿命。
【技术实现步骤摘要】
极片、电化学装置及用电设备
[0001]本申请涉及电池
，尤其涉及一种极片、电化学装置及用电设备。
技术介绍
[0002]锂离子电池因具有高能量密度、长循环性以及污染小等特点，被广泛的应用在手机、平板、笔记本电脑以及电动车等产品中。
[0003]锂离子电池通常包括电解液和具有活性物质层的极片，锂离子电池在充放电过程中，电解液难以在短时间充分浸润活性物质层，从而影响锂离子电池的循环寿命。
技术实现思路
[0004]鉴于上述问题，本申请提供了一种极片、电化学装置及用电设备，能够缓解活性物质层难以在短时间充分浸润电解液而影响锂离子电池循环寿命的问题。
[0005]本申请的技术方案是这样实现的：
[0006]第一方面，本申请的实施例提供了一种极片，包括集流体和活性物质层，所述活性物质层设置于所述集流体的至少一个表面，沿所述极片的长度方向，所述活性物质层设置有至少一个沟槽。
[0007]在本申请的技术方案中，沟槽可增大活性物质层与电解液的接触面积，以便于电解液在短时间内充分浸润活性物质层，从而降低电解液发生断桥的风险，以改善电化学装置的循环寿命。另一方面，沟槽可以存储电解液，在循环使用过程中提供电解液补给。
[0008]根据本申请的一些实施例，所述沟槽贯穿所述活性物质层。
[0009]当沟槽贯穿活性物质层时，沟槽可以储存电解液，进而起到改善极片浸润的作用；进一步的，可以起到改善电极组件的最内层的中间位置的极片的浸润的作用。
[0010]根据本申请的一些实施例，所述沟槽满足以下条件中至少一个：a)、5μm≤沟槽的深度≤极片的厚度；b)、沿所述极片的宽度方向，0<沟槽的<0.05*极片的宽度。
[0011]根据本申请的一些实施例，所述沟槽的深度为5μm
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400μm，所述沟槽的宽度为0.05mm
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5mm。
[0012]沟槽的深度可设置大于或等于5μm且小于或等于活性物质层的厚度，即沟槽的最大深度可等于活性物质层的厚度，以防止直接在集流体上开孔而发生集流体断裂的现象；另外，沟槽的深度还可设置为小于活性物质层的厚度，以防止直接露出基材而引发安全隐患；具体的，在一个实施例中，以500μm厚度的极片为例，沟槽的深度可设置为5μm
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400μm。沿极片的宽度方向，沟槽的宽度也会对电化学装置的充放电循环产生影响；因此，需要选择一个合理的沟槽宽度，在本实施例中，沿极片的宽度方向，沟槽的宽度可选择大于0μm且小于0.05倍的极片宽度，具体的，沟槽的宽度可设置为0.05mm
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5mm。
[0013]根据本申请的一些实施例，沿所述极片的宽度方向，至少一个所述沟槽将所述活性物质层分隔为至少两个活性物质区块，所述至少两个活性物质区块沿所述极片的宽度方向依次排列。
[0014]在集流体的一个表面设置两个活性物质区块，以便于采用并排涂布，并排涂布只需要将两个或多个出料口并排设置，各出料口相互独立，且各出料口可同时对集流体进行涂布，相较于双层结构涂布或混合材料涂布，并排涂布不影响生产效率，也不需要增加额外的工序及加工难度。
[0015]根据本申请的一些实施例，沿所述极片的宽度方向，任一所述沟槽两侧的两个活性物质区块满足以下条件中的至少一个：a)、所述沟槽两侧的两个活性物质区块的活性物质种类不同；b)、所述沟槽两侧的两个活性物质区块的活性物质配比不同；c)、所述沟槽两侧的两个活性物质区块的压实密度不同；d)、所述沟槽两侧的两个活性物质区块的涂布质量不同。
[0016]活性物质的种类不同可能导致活性物质区块的化学性质不同，根据不同的需求可选择不同的活性物质种类及活性物质配比，以实现各活性物质区块不同的功能；活性物质的配比影响电化学装置的能量密度，可根据具体的能量密度要求选择各活性物质区块的中的活性物质的占比；活性物质区块的压实密度则直接影响电化学装置的能量密度，压实密度越大，则能量密度越大，可根据具体的使用场景来选择各活性物质区块的合适的压实密度。
[0017]根据本申请的一些实施例，沿所述极片的宽度方向，所述沟槽将所述活性物质层分隔为第一活性物质区块和第二活性物质区块。所述第一活性物质区块的活性物质包括钴酸锂、富锂锰基、磷酸铁锂锰、镍钴锰三元、锰酸锂、聚阴离子化合物中的至少一种。所述第二活性物质区块的活性物质包括钴酸锂、富锂锰基、磷酸铁锂、磷酸铁锂锰、锰酸锂、聚阴离子化合物中的至少一种。
[0018]根据本申请的一些实施例，还包括极耳，所述极耳靠近设置于所述极片的宽度方向上的一侧，沿所述极片的宽度方向，在任意两个所述活性物质区块中，靠近所述极耳的活性物质区块的粘结强度大于远离所述极耳的活性物质区块的粘结强度。
[0019]通过将靠近极耳的活性物质区块的粘结强度设置为大于远离极耳的活性物质区块的粘结强度，以防止极片在卷绕时发生弯折掉粉。
[0020]根据本申请的一些实施例，所述极片还包括极耳，所述极耳设置于所述极片宽度方向的一侧，所述极耳靠近所述第一活性物质区块，所述第一活性物质区块的活性物质的耐压实性能大于所述第二活性物质区块的活性物质的耐压实性能。极片的压实密度的上限与活性物质的种类有关系。在其他影响压实密度的因素恒定的情况下，具有更高的压实密度上限的极片的活性物质具有更优的耐压实性能。
[0021]通过设计两端的活性物质区块的活性物质具有比极片上的其他活性物质区块更高的耐压实密度，可有效缓解极片边缘过压析锂并可缓解集流体过压断带的问题。进一步的，在一些实施例中，可以设计位于两端的活性物质区块的端部具有比该活性物质区块的其他部分更优的耐压实性能。
[0022]根据本申请的一些实施例，第二方面，本申请还提供了一种电化学装置，包括如上述任一实施例所述的极片。
[0023]根据本申请的一些实施例，所述极片包括正极极片和负极极片，所述正极极片的沟槽深度大于所述负极极片的沟槽深度，沿所述极片的宽度方向，所述正极极片的沟槽的宽度大于所述负极极片的沟槽的宽度。
[0024]通过将正极极片的沟槽深度设置为大于负极极片的沟槽深度，并将正极极片的沟槽的宽度设置为大于负极极片的沟槽的宽度，使得负极极片的活性物质多于正极极片的活性物质，以防止发生析锂现象。
[0025]根据本申请的一些实施例，第三方面，本申请的实施例还提供了一种用电设备，其特征在于，包括如上述任一实施例的电化学装置。
[0026]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0027]通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种极片，包括集流体和活性物质层，所述活性物质层设置于所述集流体的至少一个表面，其特征在于，沿所述极片的长度方向，所述活性物质层设置有至少一个沟槽。2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述沟槽贯穿所述活性物质层。3.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述沟槽满足以下条件中的至少一个：a)、5μm≤沟槽的深度≤极片的厚度；b)、沿所述极片的宽度方向，0<沟槽的宽度<0.05*极片宽度。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的极片，其特征在于，沿所述极片的宽度方向，至少一个所述沟槽将所述活性物质层分隔为至少两个活性物质区块，所述至少两个活性物质区块沿所述极片的宽度方向依次排列。5.根据权利要求4所述的极片，其特征在于，沿所述极片的宽度方向，任一所述沟槽两侧的两个活性物质区块满足以下条件中的至少一个：a)、所述沟槽两侧的两个活性物质区块的活性物质种类不同；b)、所述沟槽两侧的两个活性物质区块的活性物质配比不同；c)、所述沟槽两侧的两个活性物质区块的压实密度不同；d)、所述沟槽两侧的两个活性物质区块的涂布质量不同。6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：江静，
申请(专利权)人：东莞新能安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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