正极极片、电极组件、电池单体、电池及用电设备制造技术

本申请公开了一种正极极片、电极组件、电池单体、电池及用电设备，其中，正极极包括正极集流体以及第一正极活性物质层；正极集流体具有相对分布的第一正极表面和第二正极表面；在正极集流体的预设位置，第一正极表面用于位于弯折内侧，预设位置用于弯折包裹负极极片的弯折部；第一正极活性物质层设于第一正极表面，第一正极活性物质层具有用于弯折包裹负极极片的弯折部的第一正极活性物质弯折部，第一正极活性物质弯折部设有第一孔洞；第一孔洞贯穿第一正极活性物质弯折部。本申请实施例的正极极片中，在用于包裹负极极片的弯折部位内侧开设贯穿活性物质层的第一孔洞，能够改善负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。的问题。的问题。

Positive pole piece, electrode assembly, battery cell, battery and electrical equipment

【技术实现步骤摘要】
正极极片、电极组件、电池单体、电池及用电设备


[0001]本申请涉及电池领域，具体而言，涉及一种正极极片、电极组件、电池单体、电池及用电设备。

技术介绍

[0002]在电极组件为卷绕形式的电池单体中，负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂，导致电池单体的循环性能降低。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本申请提供一种正极极片、电极组件、电池单体、电池及用电设备，能改善负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。
[0004]本申请的实施例是这样实现的：第一方面，本申请提供一种正极极片，包括正极集流体以及第一正极活性物质层；沿正极极片的厚度方向，正极集流体具有相对分布的第一正极表面和第二正极表面；在正极集流体的预设位置，第一正极表面用于位于弯折内侧，预设位置用于弯折包裹负极极片的弯折部；第一正极活性物质层设于第一正极表面，第一正极活性物质层具有用于弯折包裹负极极片的弯折部的第一正极活性物质弯折部，第一正极活性物质弯折部设有第一孔洞；沿正极极片的厚度方向，第一孔洞贯穿第一正极活性物质弯折部。
[0005]本申请实施例的技术方案中，在正极极片用于弯折包裹负极极片的弯折部的内侧，具有用于弯折包裹负极极片的弯折部的第一正极活性物质弯折部；该第一正极活性物质弯折部设有第一孔洞，降低了第一正极活性物质弯折部的正极活性物质的容量，能够改善负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。其中，第一孔洞以贯穿第一正极活性物质弯折部的形式配置，能够高效地降低第一正极活性物质弯折部的正极活性物质的容量，贯穿形式的第一孔洞还能够较好地改善第一正极活性物质弯折部的浸润性能，保证有效地改善负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。
[0006]在一些实施例中，根据第一方面，提出第一方面的第一种示例，正极极片用于涡卷形式的电极组件；第一正极活性物质层具有用于对应负极极片的平直部的第一正极活性物质平直部；沿正极极片的涡卷方向，第一正极活性物质弯折部和第一正极活性物质平直部交替设置。该设计中，将正极极片用于涡卷形式的电极组件，通过开设第一孔洞高效地降低第一正极活性物质弯折部的正极活性物质的容量，即使在电极组件中靠近卷绕起始端的、弯折程度高、容易出现严重析锂现象的内圈，也能有效改善负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。
[0007]在一些实施例中，根据第一方面的第一种示例，提出第一方面的第二种示例，单个第一正极活性物质弯折部中，第一孔洞的体积总和为V1，正极活性物质的体积总和为V2，V1/（V1+V2）=K，0＜K≤0.95。该设计中，对于单个第一正极活性物质弯折部，将第一孔洞的体积总和以及正极活性物质的体积总和按照特定的关系比例进行控制，使得第一孔洞在第
一正极活性物质弯折部中具有合适的体积占比，保证将第一正极活性物质弯折部的正极活性物质的容量降低至合适的程度，进而保证有效地改善负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。
[0008]在一些实施例中，根据第一方面的第二种示例，提出第一方面的第三种示例，单个第一正极活性物质弯折部在垂直于正极极片的厚度方向的截面中，第一孔洞的面积总和为S1，正极活性物质的面积总和为S2，S1/（S1+S2）=K。该设计中，对于单个第一正极活性物质弯折部，第一孔洞在截面中的面积占比等于第一孔洞在第一正极活性物质弯折部中的体积占比，也就是说，在垂直于正极极片的厚度方向的截面中第一孔洞的面积总和保持一定，使得第一孔洞在正极极片的厚度方向上均匀分布，方便第一孔洞的开设以及体积占比控制。
[0009]在一些实施例中，根据第一方面的第二种示例，提出第一方面的第四种示例，沿正极极片的涡卷方向，相邻的第一正极活性物质弯折部中，靠近正极极片的卷绕起始端的第一正极活性物质弯折部的K值≧远离正极极片的卷绕起始端的第一正极活性物质弯折部的K值。该设计中，将正极极片用于涡卷形式的电极组件，由于电极组件中靠近卷绕起始端的内圈的弯折程度高、容易出现严重析锂现象，靠近正极极片的卷绕起始端的第一正极活性物质弯折部的K值选择较大值，也就是说，在靠近正极极片的卷绕起始端的第一正极活性物质弯折部中，第一孔洞选择较大体积占比，正极活性物质的容量的降低程度更大，保证能够较好地改善电极组件从内圈到外圈不同位置处的析锂问题。
[0010]在一些实施例中，根据第一方面的第二种示例，提出第一方面的第五种示例，单个第一正极活性物质弯折部中，第一孔洞的面积总和为S3，正极活性物质的面积总和为S4；第一正极活性物质弯折部弯折包裹的负极极片的弯折部中，正对第一正极活性物质弯折部的一侧的面积为S5；其中，1≤（S5
×
预设CB值）/[（S3+S4）
×
（1
‑
K）]；第一正极活性物质平直部中，正极活性物质的容量为C1；第一正极活性物质平直部对应的负极极片的平直部中，正对第一正极活性物质平直部的一侧的负极活性物质的容量为C2；预设CB值=C2/C1。该设计中，将K值、第一正极活性物质弯折部的面积总和、第一正极活性物质弯折部包裹的负极极片的弯折部的面积以及预设CB值按照特定的关系比例进行控制，使得K值根据第一正极活性物质弯折部以及负极极片的弯折部的面积比进行调整，更有利于将第一正极活性物质弯折部的正极活性物质的容量降低至合适的程度，进而保证有效地改善负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。
[0011]在一些实施例中，根据第一方面、第一方面的第一种示例至第五种示例，提出第一方面的第六种示例，第一正极活性物质弯折部在垂直于正极极片的厚度方向的截面中，单个第一孔洞的面积为0.01mm2~1000 mm2。该设计中，单个第一孔洞具有合适的面积大小，使得第一孔洞在第一正极活性物质弯折部具有合适的分布密度，能够避免第一孔洞太密集而导致第一正极活性物质弯折部出现断裂、正极活性物质脱落或松散等问题，还能够避免第一孔洞太稀疏而影响第一正极活性物质弯折部的拐角导电性。
[0012]在一些实施例中，根据第一方面、第一方面的第一种示例至第五种示例，提出第一方面的第七种示例，第一正极活性物质弯折部在垂直于正极极片的厚度方向的截面中，相邻两个第一孔洞之间的间距为50μm~50mm。该设计中，将相邻两个第一孔洞之间的间距控制在一定范围内，使得第一孔洞在第一正极活性物质弯折部具有合适的分布密度，能够避免第一孔洞太密集而导致第一正极活性物质弯折部出现断裂、正极活性物质脱落或松散等问
题，还能够避免第一孔洞太稀疏而影响第一正极活性物质弯折部的拐角导电性。
[0013]在一些实施例中，根据第一方面，提出第一方面的第八种示例，正极集流体设有集流体孔洞，集流体孔洞与第一孔洞连通；沿正极极片的厚度方向，集流体孔洞贯穿正极集流体。该设计中，在正极集流体贯穿开设于第一孔洞连通的集流体孔洞，使得正极集流体的内外两侧连通，可以改善正极极片的浸润性能；同时，有利于正极集流体内侧过多的锂离子通过集流体孔洞流通到正极集流体外侧，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极极片，其特征在于，包括：正极集流体，沿所述正极极片的厚度方向，所述正极集流体具有相对分布的第一正极表面和第二正极表面；在所述正极集流体的预设位置，所述第一正极表面用于位于弯折内侧，所述预设位置用于弯折包裹负极极片的弯折部；以及第一正极活性物质层，所述第一正极活性物质层设于所述第一正极表面，所述第一正极活性物质层具有用于弯折包裹所述负极极片的弯折部的第一正极活性物质弯折部，所述第一正极活性物质弯折部设有第一孔洞；沿所述正极极片的厚度方向，所述第一孔洞贯穿所述第一正极活性物质弯折部。2.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片用于涡卷形式的电极组件；所述第一正极活性物质层具有用于对应负极极片的平直部的第一正极活性物质平直部；沿所述正极极片的涡卷方向，所述第一正极活性物质弯折部和所述第一正极活性物质平直部交替设置。3.根据权利要求2所述的正极极片，其特征在于，单个所述第一正极活性物质弯折部中，所述第一孔洞的体积总和为V1，正极活性物质的体积总和为V2，V1/（V1+V2）=K，0＜K≤0.95。4.根据权利要求3所述的正极极片，其特征在于，单个所述第一正极活性物质弯折部在垂直于所述正极极片的厚度方向的截面中，所述第一孔洞的面积总和为S1，正极活性物质的面积总和为S2，S1/（S1+S2）=K。5.根据权利要求3所述的正极极片，其特征在于，沿所述正极极片的涡卷方向，相邻的所述第一正极活性物质弯折部中，靠近所述正极极片的卷绕起始端的所述第一正极活性物质弯折部的K值≧远离所述正极极片的卷绕起始端的所述第一正极活性物质弯折部的K值。6.根据权利要求3所述的正极极片，其特征在于，单个所述第一正极活性物质弯折部中，所述第一孔洞的面积总和为S3，正极活性物质的面积总和为S4；所述第一正极活性物质弯折部弯折包裹的所述负极极片的弯折部中，正对所述第一正极活性物质弯折部的一侧的面积为S5；其中，1≤（S5
×
预设CB值）/[（S3+S4）
×
（1
‑
K）]；所述第一正...

【专利技术属性】
技术研发人员：温帅伟，李志凌，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：