【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，具体涉及一种极片及电芯。
技术介绍
1、锂离子电池由于具有诸多优点，成为消费电子和电动汽车的主要动力来源。随着人们日益增长的需求，锂离子电池逐步向快充、长寿命、高能量密度、高安全性方面发展。为了提高锂离子电池的能量密度，电池极片往往具有较大的压实密度和厚度，这在增加电池能量密度的同时也增加了锂离子在活性材料中的传输阻力，这往往会增加电解液的浸润难度。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供一种极片，解决了锂离子在活性材料中传输阻力大，电解液在电池中浸润难度大的问题。本申请还提供一种包括上述极片的电芯。
2、为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、一种极片，包括集流体和设置于所述集流体至少一侧表面的活性物质层，所述活性物质层远离所述集流体的一侧开设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽的深度均小于所述活性物质层的厚度，其中：
4、所述集流体具有沿第一方向相对的第一侧和第二侧及沿第二方向相对的第三侧和第四侧，所述第一凹槽沿所述第一侧指向所述第二侧所形成的第一方向延伸，所述第二凹槽沿所述第三侧和第四侧形成的第二方向延伸，所述第二凹槽的数量大于第一凹槽的数量。
5、可选的，所述第一凹槽和所述第二凹槽均设置有多个。
6、可选的，任意相邻所述第二凹槽之间的距离小于任意相邻所述第一凹槽之间的距离。
7、可选的，多个所述第一凹槽等间距设置，相邻所述第一凹槽之间的距离为l1，5mm≤l1≤25m
8、多个所述第二凹槽等间距设置，相邻所述第二凹槽之间的距离为l2，0.5mm≤l2≤4mm。
9、可选的，所述第一凹槽和所述第二凹槽相交。
10、可选的，所述第一凹槽的宽度w1，所述第二凹槽的宽度w2，所述第一凹槽和所述第二凹槽相交位置的宽度为w3，其中w1、w2及w3满足：w1＜w2＜w3；和/或，
11、所述第一凹槽的深度h1，所述第二凹槽的深度h2，所述第一凹槽和所述第二凹槽相交位置的深度为h3，其中h1、h2及h3满足：h1＜h2＜h3＜h1+h2。
12、可选的，所述极片具有连接极耳的第一边缘，所述极片背离所述第一边缘的边缘为第二边缘，所述第一方向与第一边缘的锐角夹角为a，所述第二方向与所述第一边缘内的锐角夹角为b，其中a及b满足：0°≤a≤10°，和/或80°≤b≤90°。
13、可选的，所述极片包括自所述集流体延伸出的延伸部，所述极片包括靠近所述延伸部的第一边缘及远离所述延伸部的第二边缘，靠近所述第一边缘的所述第一凹槽与所述第一边缘之间的距离为t1，靠近所述第二边缘的所述第一凹槽与所述第二边缘内的距离为b1，所述第二凹槽靠近所述第一边缘的端部与所述第一边缘之间的距离为t2，所述第二凹槽靠近所述第二边缘的端部与所述第二边缘之间的距离为b2，其中t1、b1、t2及b2满足：t1≥3mm，和/或b1≥2.5mm，和/或t2≥1.2mm，和/或b2≥0.7mm。
14、可选的，所述极片包括涂覆所述活性物质层的涂覆区以及位于所述涂覆区一侧的空箔区，极耳位于所述空箔区上，所述极片具有连接极耳的第一边缘，所述极片背离所述第一边缘的边缘为第二边缘，在所述第一方向上，所述活性物质层具有靠近所述极片的空箔区的第三边缘及远离所述空箔区的第四边缘，靠近所述第一边缘的所述第一凹槽与所述第一边缘之间的距离为t5，靠近所述第二边缘的所述第一凹槽与所述第二边缘之间的距离为b5，所述第二凹槽靠近所述第一边缘的端部与所述第一边缘之间的距离为t6，所述第二凹槽靠近所述第二边缘的端部与所述第二边缘之间的距离为b6，所述第二凹槽靠近所述第三边缘的端部与所述第三边缘之间距离为s1，所述第二凹槽靠近所述第四边缘的端部与所述第四边缘之间的距离为s2，其中t5、b5、t6、b6、s1及s2满足：t5≥3mm，和/或b5≥3mm，和/或t6≥0.7mm，和/或b6≥0.7mm，和/或s1≥0.1mm，和/或s2≥0mm。
15、可选的，所述活性物质层远离所述集流体的一侧还开设有第三凹槽，所述集流体具有沿第三方向相对的第五侧和第六侧，所述第三凹槽沿所述第五侧指向所述第六侧所形成的第三方向延伸，且所述第一凹槽、所述第二凹槽及所述第三凹槽三者两两相交。
16、可选的，在所述第二凹槽与所述第三凹槽之间的锐角夹角为α，所述第三凹槽与所述第一凹槽之间的锐角夹角为β，所述第二凹槽与所述第一凹槽之间的锐角夹角为γ，其中α、β及γ满足：0.12°≤α≤12°，和/或β＝γ＝(90°-α)/2。
17、可选的，
18、所述第一凹槽和所述第二凹槽的相交部位为弧形槽；和/或，
19、所述第二凹槽和所述第三凹槽相交部位为弧形槽。
20、可选的，所述弧形槽的半径为r，其中r满足：0＜r≤2mm。
21、可选的，相邻设置的所述第二凹槽和所述第三凹槽的端部重合。
22、一种电芯，包括负极片及正极片，所述正极片和/或所述负极片为上述任意一项所述的极片。
23、可选的，所述正极片包括正集流体及涂覆于所述正集流体上的正极活性物质层和绝缘层，所述正极活性物质层具有靠近所述绝缘层的第五边缘和及远离所述绝缘层的第六边缘，靠近所述第五边缘的所述第一凹槽与所述第五边缘之间的距离为t3，其中：t3≥1.9mm。
24、可选的，靠近所述第六边缘的所述第一凹槽与所述第六边缘之间的距离为b3，其中：b3≥1.4mm；和/或所述第二凹槽靠近所述第五边缘的端部与所述第五边缘之间的距离为t4，其中：t4≥0.1mm；和/或所述第二凹槽靠近所述第六边缘的端部与所述第六边缘之间的距离为b4，其中：b4≥0mm。
25、本申请提供的极片，通过第二凹槽的数量大于第一凹槽的数量，将沿第一方向的第一凹槽的数量设置相对较少，因为沿第一方向的第一凹槽可能会限制锂离子的水平扩散，减少对锂离子扩散效率的影响。而锂离子的扩散方向通常是垂直于集流体表面的，通过增加沿第二方向的第二凹槽的数量，可以提供更多的扩散通道，使锂离子更容易在活性物质层中嵌入和释放。通过增加沿第二方向的第二凹槽的数量，还可以增加电极表面积，有助于提供更多的活性材料与电解液接触，从而提高锂离子的嵌入和释放速度。降低锂离子在活性材料中的传输阻力，这往往会降低电解液的浸润难度。
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1.一种极片，包括集流体和设置于所述集流体至少一侧表面的活性物质层，其特征在于，所述活性物质层远离所述集流体的一侧开设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽的深度均小于所述活性物质层的厚度，其中：
2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述第一凹槽和所述第二凹槽均设置有多个。
3.根据权利要求2所述的极片，其特征在于，任意相邻所述第二凹槽之间的距离小于任意相邻所述第一凹槽之间的距离。
4.根据权利要求2所述的极片，其特征在于，多个所述第一凹槽等间距设置，相邻所述第一凹槽之间的距离为L1，5mm≤L1≤25mm；和/或，
5.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述第一凹槽和所述第二凹槽相交。
6.根据权利要求5所述的极片，其特征在于，所述第一凹槽的宽度W1，所述第二凹槽的宽度W2，所述第一凹槽和所述第二凹槽相交位置的宽度为W3，其中W1、W2及W3满足：W1＜W2＜W3；和/或，
7.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述极片具有连接极耳的第一边缘，所述极片背离所述第一边缘的边缘为第二边缘
8.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述极片包括自所述集流体延伸出的延伸部，所述极片包括靠近所述延伸部的第一边缘及远离所述延伸部的第二边缘，靠近所述第一边缘的所述第一凹槽与所述第一边缘之间的距离为T1，靠近所述第二边缘的所述第一凹槽与所述第二边缘内的距离为B1，所述第二凹槽靠近所述第一边缘的端部与所述第一边缘之间的距离为T2，所述第二凹槽靠近所述第二边缘的端部与所述第二边缘之间的距离为B2，其中T1、B1、T2及B2满足：T1≥3mm，和/或B1≥2.5mm，和/或T2≥1.2mm，和/或B2≥0.7mm。
9.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述极片包括涂覆所述活性物质层的涂覆区以及位于所述涂覆区一侧的空箔区，极耳位于所述空箔区上，所述极片具有连接极耳的第一边缘，所述极片背离所述第一边缘的边缘为第二边缘，在所述第一方向上，所述活性物质层具有靠近所述极片的空箔区的第三边缘及远离所述空箔区的第四边缘，靠近所述第一边缘的所述第一凹槽与所述第一边缘之间的距离为T5，靠近所述第二边缘的所述第一凹槽与所述第二边缘之间的距离为B5，所述第二凹槽靠近所述第一边缘的端部与所述第一边缘之间的距离为T6，所述第二凹槽靠近所述第二边缘的端部与所述第二边缘之间的距离为B6，所述第二凹槽靠近所述第三边缘的端部与所述第三边缘之间距离为S1，所述第二凹槽靠近所述第四边缘的端部与所述第四边缘之间的距离为S2，其中T5、B5、T6、B6、S1及S2满足：T5≥3mm，和/或B5≥3mm，和/或T6≥0.7mm，和/或B6≥0.7mm，和/或S1≥0.1mm，和/或S2≥0mm。
10.根据权利要求1或9所述的极片，其特征在于，所述活性物质层远离所述集流体的一侧还开设有第三凹槽，所述集流体具有沿第三方向相对的第五侧和第六侧，所述第三凹槽沿所述第五侧指向所述第六侧所形成的第三方向延伸，且所述第一凹槽、所述第二凹槽及所述第三凹槽三者两两相交。
11.根据权利要求10所述的极片，其特征在于，在所述第二凹槽与所述第三凹槽之间的锐角夹角为α，所述第三凹槽与所述第一凹槽之间的锐角夹角为β，所述第二凹槽与所述第一凹槽之间的锐角夹角为γ，其中α、β及γ满足：0.12°≤α≤12°，和/或β＝γ＝(90°-α)/2。
12.根据权利要求10所述的极片，其特征在于，
13.根据权利要求12所述的极片，其特征在于，所述弧形槽的半径为R，其中R满足：0＜R≤2mm。
14.根据权利要求10所述的极片，其特征在于，相邻设置的所述第二凹槽和所述第三凹槽的端部重合。
15.一种电芯，其特征在于，包括负极片及正极片，所述正极片和/或所述负极片为如权利要求1-14任意一项所述的极片。
16.根据权利要求15所述的电芯，其特征在于，所述正极片包括正集流体及涂覆于所述正集流体上的正极活性物质层和绝缘层，所述正极活性物质层具有靠近所述绝缘层的第五边缘和及远离所述绝缘层的第六边缘，靠近所述第五边缘的所述第一凹槽与所述第五边缘之间的距离为T3，其中：T3≥1.9mm。
17.根据权利要求16所述的电芯，其特征在于，靠近所述第六边缘的所述第一凹槽与所述第六边缘之间的距离为B3，其中：B3≥1.4mm；和/或所述第二凹槽靠近所述第五边缘的端部与所述第五边缘...
【技术特征摘要】
1.一种极片，包括集流体和设置于所述集流体至少一侧表面的活性物质层，其特征在于，所述活性物质层远离所述集流体的一侧开设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽的深度均小于所述活性物质层的厚度，其中：
2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述第一凹槽和所述第二凹槽均设置有多个。
3.根据权利要求2所述的极片，其特征在于，任意相邻所述第二凹槽之间的距离小于任意相邻所述第一凹槽之间的距离。
4.根据权利要求2所述的极片，其特征在于，多个所述第一凹槽等间距设置，相邻所述第一凹槽之间的距离为l1，5mm≤l1≤25mm；和/或，
5.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述第一凹槽和所述第二凹槽相交。
6.根据权利要求5所述的极片，其特征在于，所述第一凹槽的宽度w1，所述第二凹槽的宽度w2，所述第一凹槽和所述第二凹槽相交位置的宽度为w3，其中w1、w2及w3满足：w1＜w2＜w3；和/或，
7.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述极片具有连接极耳的第一边缘，所述极片背离所述第一边缘的边缘为第二边缘，所述第一方向与第一边缘的锐角夹角为a，所述第二方向与所述第一边缘内的锐角夹角为b，其中a及b满足：0°≤a≤10°，和/或80°≤b≤90°。
8.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述极片包括自所述集流体延伸出的延伸部，所述极片包括靠近所述延伸部的第一边缘及远离所述延伸部的第二边缘，靠近所述第一边缘的所述第一凹槽与所述第一边缘之间的距离为t1，靠近所述第二边缘的所述第一凹槽与所述第二边缘内的距离为b1，所述第二凹槽靠近所述第一边缘的端部与所述第一边缘之间的距离为t2，所述第二凹槽靠近所述第二边缘的端部与所述第二边缘之间的距离为b2，其中t1、b1、t2及b2满足：t1≥3mm，和/或b1≥2.5mm，和/或t2≥1.2mm，和/或b2≥0.7mm。
9.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述极片包括涂覆所述活性物质层的涂覆区以及位于所述涂覆区一侧的空箔区，极耳位于所述空箔区上，所述极片具有连接极耳的第一边缘，所述极片背离所述第一边缘的边缘为第二边缘，在所述第一方向上，所述活性物质层具有靠近所述极片的空箔区的第三边缘及远离所述空箔区的第四边缘，靠近所述第一边缘的所述第一凹槽与所述第一边缘之间的距离为t5，靠近所述第二边缘...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹方博，刘跃争，侯艳妮，付西超，谢继春，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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