电极组件、电池和用电设备制造技术

本发明专利技术公开了电极组件、电池和用电设备，电极组件包括正极片，正极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极集流体包括相连接的主体区和第一边缘区，正极活性物质层设置于主体区；负极片，负极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层包括削薄区和平涂区；削薄区的宽度D和第一边缘区的宽度OH

【技术实现步骤摘要】
电极组件、电池和用电设备


[0001]本专利技术属于电池
，具体涉及一种电极组件、电池和用电设备。

技术介绍

[0002]锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命、环境友好等优势被广泛应用于生活的各个方面。随着用户需求的不断提高，对锂离子电池的电性能和安全性能的要求也越来越高。在电池设计中，需要确保负极容量满足活性锂嵌入的需求，能够有效避免析锂，并进一步避免负极容量的不可逆损失和锂枝晶的产生。
[0003]但是，由于涂布过程中负极削薄区的存在，导致电池在循环过程中出现削薄区析锂特别严重的现象，影响电池循环寿命和安全性能。因此，需要对现有的电池进行进一步的改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种电极组件、电池和用电设备。本专利技术通过对负极削薄区宽度D和第一边缘区的宽度OH
上
之间的关系进行调整，使负极削薄区与其正对面的正极区域的CB
削薄区
≥1.0，从而能够确保负极削薄区的容量过量，有效减少了负极削薄区的析锂现象，进而提升电池的循环寿命和安全性能。
[0005]在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种电极组件。根据本专利技术的实施例，所述电极组件包括：正极片，所述正极片包括正极集流体和正极活性物质层，所述正极集流体包括相连接的主体区和第一边缘区，所述正极活性物质层设置于所述主体区，所述第一边缘区未设置所述正极活性物质层，所述第一边缘区设置在所述主体区沿第一方向的一端，所述第一方向为所述正极片和负极片均处于展开状态下的所述正极片和所述负极片的宽度方向；负极片，所述负极片与所述正极片层叠设置，所述负极片包括负极集流体及形成于所述负极集流体表面的负极活性物质层，所述负极活性物质层包括相邻设置的削薄区和平涂区，所述削薄区的厚度小于等于所述平涂区的厚度；所述第一边缘区远离所述主体区的边沿与所述削薄区远离所述平涂区的边沿在第二方向上齐平，所述第二方向垂直于所述第一方向；在所述负极片和所述正极片均处于展开状态的条件下，所述削薄区沿所述第一方向的尺寸D和所述第一边缘区沿所述第一方向的尺寸OH
上
满足关系式：CB
削薄区
= m[0.0013(D
‑
OH
上
)+0.1152]，CB
削薄区
为所述削薄区与所述削薄区正对的所述正极活性物质层的CB值，且CB
削薄区
≥1，则D
‑
OH
上
≥[1/(m
•
0.0013)
‑
0.1152/0.0013]，其中m=(负极活性物质克容量
×
负极压实密度
×
所述削薄区的负极活性物质含量)/(正极活性物质克容量
×
正极压实密度
×
正极活性物质层厚度
×
与所述削薄区正对的所述正极活性物质层的正极活性物质含量)。
[0006]根据本专利技术实施例的电极组件，通过在负极削薄区正对的正极集流体上设置第一边缘区，并通过对负极削薄区沿第一方向的尺寸D（即负极削薄区的宽度D）和第一边缘区沿第一方向的尺寸OH
上
（即第一边缘区的宽度OH
上
）之间的关系进行调整，使负极削薄区与其正对面的正极区域的CB
削薄区
≥1.0，从而能够确保负极削薄区的容量过量，有效减少了负极削薄区的析锂现象，进而提升了电池的循环寿命和安全性能。
[0007]另外，根据本专利技术上述实施例的电极组件还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，CB
削薄区
≤2，则[1/(m
•
0.0013)
‑
0.1152/0.0013]≤D
‑
OH
上
≤[2/(m
•
0.0013)
‑
0.1152/0.0013]。
[0008]在本专利技术的一些实施例中，D≤22mm。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，m=8.35，则3.5mm<D
‑
OH
上
≤22mm。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，3.5mm<D≤22mm。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述主体区沿所述第一方向的另一端设有第二边缘区，所述第二边缘区未设置所述正极活性物质层，所述第二边缘区沿所述第一方向的尺寸OH
下
的范围为：0＜OH
下
≤5 mm。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，0＜OH
下
≤OH
上
≤5 mm。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述负极片与所述正极片呈卷绕式且形成平直区及弯折区，所述弯折区位于所述平直区的两端；在所述平直区的垂直于所述正极片与所述负极片的层叠方向的平面上，所述削薄区的正投影覆盖所述第一边缘区的正投影，所述平涂区的正投影覆盖所述第二边缘区的正投影。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述第一边缘区沿所述第一方向的尺寸OH
上
、所述正极活性物质层沿所述第一方向的尺寸和所述第二边缘区沿所述第一方向的尺寸OH
下
之和等于所述削薄区沿所述第一方向的尺寸D和所述平涂区沿所述第一方向的尺寸之和。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述第一边缘区沿所述第一方向远离所述主体区的一端设有正极耳，所述第一边缘区包括相邻设置的第一区域和第二区域，所述第一区域靠近所述正极活性物质层设置，所述第二区域设置在所述正极耳与所述第一区域之间。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，所述第一区域的宽度A1的范围为1≤A1≤4mm；和/或，所述第二区域的宽度A2的范围为0≤A2≤4mm。
[0017]在本专利技术的第二个方面，本专利技术提出了一种电池。根据本专利技术的实施例，电池具有以上实施例的电极组件。由此，在保证电池的能量密度的同时，减少削薄区析锂，提高电池的循环寿命和安全性能。
[0018]在本专利技术的第三个方面，本专利技术提出了一种用电设备。根据本专利技术的实施例，所述用电设备具有如上所述的电池。由此，所述用电设备具有所述电池的所有优点，在此不再赘述。
[0019]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0020]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本专利技术一个实施例的电极组件的结构示意图；图2为本专利技术再一个实施例的电极组件的结构示意图；图3为图1所示电极组件的卷绕示意图。
[0021]附图标注，100
‑
正极片，101
‑
主体区，102
‑
正极活性物质层，1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极组件，其特征在于，包括：正极片，所述正极片包括正极集流体和正极活性物质层，所述正极集流体包括相连接的主体区和第一边缘区，所述正极活性物质层设置于所述主体区，所述第一边缘区未设置所述正极活性物质层，所述第一边缘区设置在所述主体区沿第一方向的一端，所述第一方向为所述正极片和负极片均处于展开状态下的所述正极片和所述负极片的宽度方向；负极片，所述负极片与所述正极片层叠设置，所述负极片包括负极集流体及形成于所述负极集流体表面的负极活性物质层，所述负极活性物质层包括相邻设置的削薄区和平涂区，所述削薄区的厚度小于等于所述平涂区的厚度；所述第一边缘区远离所述主体区的边沿与所述削薄区远离所述平涂区的边沿在第二方向上齐平，所述第二方向垂直于所述第一方向；在所述负极片和所述正极片均处于展开状态的条件下，所述削薄区沿所述第一方向的尺寸D和所述第一边缘区沿所述第一方向的尺寸OH
上
满足关系式：CB
削薄区
= m[0.0013(D
‑
OH
上
)+0.1152]，CB
削薄区
为所述削薄区与所述削薄区正对的所述正极活性物质层的CB值，且CB
削薄区
≥1，则D
‑
OH
上
≥[1/(m
•
0.0013)
‑
0.1152/0.0013]，其中m=(负极活性物质克容量
×
负极压实密度
×
所述削薄区的负极活性物质含量)/(正极活性物质克容量
×
正极压实密度
×
正极活性物质层厚度
×
与所述削薄区正对的所述正极活性物质层的正极活性物质含量)。2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，CB
削薄区
≤2，则[1/(m
•
0.0013)
‑
0.1152/0.0013]≤D
‑
OH
上
≤[2/(m
•
0.0013)
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：于桐，
申请(专利权)人：厦门海辰储能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：