本申请涉及锂电池技术领域，公开了一种电极组件及包含其的电化学装置和电子装置，电极组件包括阳极极片、阴极极片以及隔离膜，阴极极片包括阴极集流体及设置于阴极集流体的平直区的第一阴极覆盖层和拐角区的第二阴极覆盖层，第二阴极覆盖层的导电率低于第一阴极覆盖层的导电率；或，所述隔离膜的拐角区的孔隙率小于其平直区的孔隙率。本申请实施例的电极组件，通过对隔离膜的拐角区域和/或阴极极片的拐角区域进行优化处理，达到改善拐角析锂的情况。并且，本申请仅仅对拐角处进行优化，不会对电芯整体性能产生较大的影响。对电芯整体性能产生较大的影响。对电芯整体性能产生较大的影响。
Electrode assembly and electrochemical device and electronic device including the same
【技术实现步骤摘要】
一种电极组件及包括其的电化学装置和电子装置
[0001]本申请涉及锂电池
，特别是涉及一种电极组件及包括其的电化学装置和电子装置。
技术介绍
[0002]为了解决全球能源危机、环境污染、气候变化、低碳经济等严峻问题，电动交通工具、大型动力电源及储能领域电源的研发和应用成为必然，且快速充电成为了用户的必要需求之一。
[0003]能够满足快速充电的电芯，充电倍率必须足够大。但是，充电倍率越大，在使用的过程中越容易出现紫斑和析锂的界面问题，这些问题会导致电芯在循环过程中，加速失效。
[0004]因此，现有技术亟待改进。
技术实现思路
[0005]本申请的首要专利技术目的在于提供一种电极组件。
[0006]本申请的第二专利技术目的在于提供一种包括该电极组件的电化学装置。
[0007]本申请的第三专利技术目的在于提供一种包括该电化学装置的电子装置。
[0008]完成本申请的目的，采用的技术方案为：
[0009]本申请提供了一种电极组件，包括阳极极片、阴极极片以及设置于所述阳极极片与阴极极片之间的隔离膜。所述阳极极片、所述阴极极片和所述隔离膜卷绕设置成卷绕结构，所述卷绕结构包括平直区和连接所述平直区的拐角区。所述阴极极片包括阴极集流体及设置于所述阴极集流体上的第一阴极覆盖层和第二阴极覆盖层。所述第一阴极覆盖层位于所述阴极极片的平直区，所述第二阴极覆盖层位于所述阴极极片的拐角区，所述第二阴极覆盖层的导电率低于所述第一阴极覆盖层的导电率。本技术方案中，通过在阴极集流体的拐角区覆盖导电率较平直区低的阴极覆盖层，可以降低拐角区阴极的锂离子的脱出量，缓解充电时锂离子在拐角区的阳极处堆积，进而改善了析锂风险。
[0010]本申请一些实施例中，所述第一阴极覆盖层为第一阴极活性材料层，所述第二阴极覆盖层为第二阴极活性材料层，所述第二阴极活性材料层的导电率低于所述第一阴极活性材料层的导电率。本实施例中，可通过调节活性材料中的导电剂种类、含量、活性物质类型、在活性物质中添加高电阻材料等常规方法调节其电阻率，以达到所述第二阴极活性材料层的导电率低于所述第一阴极活性材料层的导电率的目的。
[0011]本申请一些实施例中，所述第一阴极覆盖层包括第一阴极活性材料，所述第二阴极覆盖层包括第二阴极主覆盖层和第二阴极副覆盖层，且所述第二阴极副覆盖层位于所述第二阴极主覆盖层朝向卷绕中心的内侧表面上。所述第二阴极主覆盖层为所述第一阴极活性材料层，所述第二阴极副覆盖层为高电阻材料层，所述高电阻材料层的电阻值为0.1Ω至5Ω。本实施例中，通过在阴极极片的拐角区内侧多覆盖一层高电阻材料层，降低了阴极极片的内侧的导电率，减少了阴极锂离子的脱出速率，进而使得单位充放电循环过程中析出
的锂离子总量降低，进而改善了析锂风险。
[0012]本申请一些实施例中，所述第二阴极副覆盖层的厚度为所述第二阴极主覆盖层的厚度的0.02
‑
0.1倍。本实施例中，若第二阴极副覆盖层过薄，例如厚度小于所述第二阴极主覆盖层的厚度的0.02倍，则无法有效的降低阴极极片内侧电阻，实现减少锂离子脱出速率的效果；若第二阴极副覆盖层过厚，例如厚度大于所述第二阴极主覆盖层的厚度的0.1倍，则容易造成能量密度的降低。
[0013]本申请一些实施例中，所述高电阻材料层包括陶瓷材料，优选的，所述陶瓷材料为三氧化二铝、氮化硅、碳化硅、氮化硼中的至少一种。陶瓷材料除了提供高电阻以降低阴极拐角区内侧导电率，改善析锂风险外，还可以在穿刺时防止短路，提高电池安全性。
[0014]本申请一些实施例中，所述第一阴极覆盖层的厚度介于50
‑
100um。
[0015]本申请一些实施例中，所述第二阴极覆盖层的导电率为所述第一阴极覆盖层的导电率的50％
‑
95％。
[0016]本申请一些实施例中，所述第二阴极覆盖层的长度大于所述阴极极片的拐角弧长，且二者的差值小于或等于0.5mm，以保证拐角区域全部被活性材料层和/或所述高电阻材料层覆盖，且保证平直区与拐角区相接处没有集流体裸露，从而有效保证了拐角处析锂的改善情况。
[0017]本申请还提供了一种电极组件，包括阳极极片、阴极极片以及设置于所述阳极极片与阴极极片之间的隔离膜，所述阳极极片、所述阴极极片和所述隔离膜卷绕设置成卷绕结构，所述卷绕结构包括平直区和连接所述平直区的拐角区。
[0018]所述隔离膜的拐角区的孔隙率小于所述隔离膜的平直区的孔隙率。通过减小拐角处隔膜的孔隙率，降低了锂离子的通过率，使得通过隔离膜的拐角处析出后嵌入阳极的锂离子数量减少，进而降低了析锂风险。
[0019]本申请一些实施例中，所述隔离膜的拐角区的孔隙率介于10
‑
20％；所述隔离膜的平直区的孔隙率介于25％
‑
35％。可以通过对隔离膜拐角区进行热压的方式使其空隙收缩的方式来控制隔离膜拐角区的孔隙率。
[0020]本申请一些实施例中，所述隔离膜包括基材以及设置于所述基材上的隔离覆盖层，所述隔离覆盖层在所述隔离膜的拐角区处的厚度大于其在所述隔离膜的平直区处的厚度。所述隔离覆盖层为高电阻材料层，所述高电阻材料层的电阻值为0.1Ω至5Ω。
[0021]本申请一些实施例中，所述高电阻材料层包括陶瓷材料，优选的陶瓷材料为三氧化二铝、氮化硅、碳化硅、氮化硼中的至少一种。陶瓷材料除了控制隔离膜平直区和拐角区的孔隙率，改善析锂风险外，还可以在穿刺时防止短路，提高电池安全性，同时抑制高温时隔离膜的收缩，防止正负极短路。
[0022]本申请一些实施例中，所述隔离覆盖层在所述隔离膜的拐角区处的厚度为其在所述隔离膜的平直区处的厚度的1.02
‑
1.2倍。本实施例中，若隔离膜在拐角区的隔离覆盖层过薄，例如厚度小于平直区处隔离覆盖层厚度的1.02倍，则无法有效的降低隔离膜孔隙率，抑制析锂；若隔离膜在拐角区的隔离覆盖层过厚，例如厚度大于平直区处隔离覆盖层厚度的1.2倍，则会严重影响拐角区锂离子通过率，造成充电倍率下降，同时隔离膜过厚也造成能量密度的降低。
[0023]本申请一些实施例中，所述隔离覆盖层在所述隔离膜的平直区处的厚度介于1.5
‑
2um。
[0024]本申请一些实施例中，所述隔离覆盖层在所述隔离膜的拐角区处的长度大于所述隔离膜的拐角弧长，且二者的差值小于或等于0.5mm，以保证隔离膜拐角区均被隔离覆盖层覆盖。
[0025]本申请还提供了一种电化学装置，其包括如上任一项所述的电极组件。
[0026]本申请还提供了一种电子装置，其包括如上所述的电化学装置。
[0027]本申请实施例一种电极组件及包括其的电化学装置和电子装置与现有技术相比，至少具有以下有益技术效果：
[0028]本申请在阴极集流体的拐角区覆盖导电率较平直区低的阴极覆盖层，通过降低拐角区阴极的锂离子的脱出量，缓解充电时锂离子在拐角区的阳极处堆积，进而改善了析锂风险。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电极组件，包括阳极极片、阴极极片以及设置于所述阳极极片与阴极极片之间的隔离膜，所述阳极极片、所述阴极极片和所述隔离膜卷绕设置成卷绕结构，所述卷绕结构包括平直区和连接所述平直区的拐角区，其特征在于：所述阴极极片包括阴极集流体及设置于所述阴极集流体上的第一阴极覆盖层和第二阴极覆盖层；所述第一阴极覆盖层位于所述阴极极片的平直区，所述第二阴极覆盖层位于所述阴极极片的拐角区，所述第二阴极覆盖层的导电率低于所述第一阴极覆盖层的导电率。2.如权利要求1所述的电极组件，其特征在于：所述第一阴极覆盖层为第一阴极活性材料层，所述第二阴极覆盖层为第二阴极活性材料层，所述第二阴极活性材料层的导电率低于所述第一阴极活性材料层的导电率。3.如权利要求1所述的电极组件，其特征在于：所述第一阴极覆盖层为第一阴极活性材料层，所述第二阴极覆盖层包括第二阴极主覆盖层和第二阴极副覆盖层，且所述第二阴极副覆盖层位于所述第二阴极主覆盖层朝向卷绕中心的内侧表面上；所述第二阴极主覆盖层为所述第一阴极活性材料层，所述第二阴极副覆盖层为高电阻材料层，所述高电阻材料层的电阻值为0.1Ω至5Ω。4.如权利要求3所述的电极组件，其特征在于：所述第二阴极副覆盖层的厚度为所述第二阴极主覆盖层的厚度的0.02
‑
0.1倍。5.如权利要求3所述的电极组件，其特征在于：所述高电阻材料层包括陶瓷材料。6.如权利要求5所述的电极组件，其特征在于：所述陶瓷材料为三氧化二铝、氮化硅、碳化硅、氮化硼中的至少一种。7.如权利要求2
‑
6任一项所述的电极组件，其特征在于：所述第一阴极覆盖层的厚度介于50
‑
100um。8.如权利要求1
‑
3任一项所述的电极组件，其特征在于：所述第二阴极覆盖层的导电率为所述第一阴极覆盖层的导电率的50％
‑
95％。9.如权利要求1
‑
3任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫宁，刘凯，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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