极片、电芯及电池制造技术

技术编号:42600412 阅读:40 留言:0更新日期:2024-09-03 18:12
本技术公开了一种极片、电芯及电池,该极片包括集流体、第一活性物质层以及第二活性物质层。沿X方向,集流体包括第一表面和第二表面;第一活性物质层设置于第一表面,第一活性物质层包括沿Y方向设置的第一区域和第二区域,第二区域与第一区域邻接;第二活性物质层设置于第二表面,且第二活性物质层与第一区域的第一活性物质层沿X方向相对设置于集流体上;其中,第二区域上设置有凹陷部。本技术解决了极片单面区的锂离子嵌入和脱出阻力大,严重影响电池电芯的能量密度的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池,具体而言,涉及一种极片、电芯及电池


技术介绍

1、一些电池中,正极极片和负极极片存在双面区和单面区,双面区是指极片的两面均有活性物质层,单面区是指极片的一面有活性物质层另一面没有活性物质层。其中,锂离子电池正极极片在辊压过程中,当正极极片从双面区走带至单面区时,施加于正极极片单面区的压力不能及时得到补充,会造成正极极片单面区厚度大、压实小。正极极片单面区压实比双面区低,颗粒间甚至颗粒和导电剂间的接触没有那么紧密,电子导电性降低,导致正极极片单面区的锂离子脱出正极极片的阻力大,严重影响电池电芯的能量密度。


技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种极片、电芯及电池,以解决正极极片单面区的锂离子脱出正极极片的阻力大,严重影响电池电芯的能量密度的问题。

2、根据本申请的一个方面,提供了一种极片,包括:

3、集流体,沿x方向,所述集流体包括第一表面和第二表面;

4、第一活性物质层,所述第一活性物质层设置于所述第一表面,所述第一活性物质层包括沿y方向设置的第一区域和第二区域,所述第二区域与所述第一区域邻接;

5、第二活性物质层,所述第二活性物质层设置于所述第二表面,且所述第二活性物质层与所述第一区域的所述第一活性物质层沿x方向相对设置于所述集流体上;

6、其中,所述第二区域上设置有凹陷部。

7、进一步地,所述凹陷部包括多个,多个所述凹陷部沿排布于所述第二区域。

8、进一步地,沿z方向,所述第二区域(d2)包括第一边缘和第二边缘,所述凹陷部靠近所述第一边缘的一端至所述第一边缘之间的距离位于0微米至500微米之间;和/或,所述凹陷部靠近所述第二边缘的一端至所述第二边缘之间的距离位于0微米至500微米之间。

9、进一步地,所述凹陷部包括圆形孔、多边形孔、椭圆形孔、漏斗形孔中的至少一种。

10、进一步地,所述凹陷部具有沿x方向的深度,所述第一活性物质层具有沿x方向的厚度,其中,所述深度与所述厚度之间的比值大于等于1比30小于1比1。

11、进一步地,所述凹陷部具有沿x方向的深度以及沿y方向的宽度,所述深度位于2微米至40微米之间,和/或,所述宽度位于30微米至200微米之间,和/或,相邻两个所述凹陷部之间的间距位于50微米至2000微米之间。

12、根据本申请的另一个方面,提供了一种电芯,所述电芯包括:

13、第一极片,所述第一极片为本申请上述内容提供的极片。

14、进一步地,所述第一极片的第二区域上设置有凹陷部,所述凹陷部具有沿x方向的深度,所述电芯还包括:

15、第二极片,所述第二极片与所述第一极片之间具有预定质量比容量,所述预定质量比容量与所述深度之间的比值位于0.034至0.171之间。

16、进一步地,所述电芯包括卷芯,所述第一极片的所述第二区域位于所述卷芯的卷绕尾端。

17、进一步地,所述第一极片的所述第二区域与所述第二极片上的活性物质层相对设置。

18、进一步地,所述第一极片的所述第二区域远离所述第一区域(d1)的端部不超出所述第二极片上的活性物质层的端部。

19、进一步地,还包括:

20、隔膜,所述隔膜设置于所述第一极片和所述第二极片之间,沿所述电芯的厚度方向,所述第一极片的所述凹陷部的底部与所述隔膜之间的距离为第一距离,所述第一极片的所述第一区域与所述隔膜之间的距离为第二距离,所述第一距离大于所述第二距离。

21、进一步地,所述第一极片包括第一弯折段,所述第一极片的所述凹陷部的起始设置位置位于所述第一弯折段内。

22、根据本申请的另一个方面,提供了一种电池,所述电池包括所述的电芯。

23、相对于现有技术而言,本申请的技术方案至少具备如下技术效果:

24、本申请通过在极片第一活性物质层的第二区域上设置凹陷部,来增大极片的有效表面积,凹陷部的厚度小、表面积大,极片可通过凹陷部存储更多的电解液来增强极片被电解液浸润的浸润性,有利于极片产生的电解离子在电解液中的浸润和传输,提升电解离子的脱嵌速率,充放电的时候,凹陷部存储的电解液能够对第一极片脱出的电解离子进行更快地传导并嵌入第二极片,防止电芯产生析锂,从而提高电芯的能量密度和能量输出。

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【技术保护点】

1.一种极片,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的极片,其特征在于,所述凹陷部(21)包括多个,多个所述凹陷部(21)排布于所述第二区域(D2)。

3.根据权利要求1所述的极片,其特征在于,沿Z方向,所述第二区域(D2)包括第一边缘(22)和第二边缘(23),所述凹陷部(21)靠近所述第一边缘(22)的一端至所述第一边缘(22)之间的距离位于0微米至500微米之间;和/或,所述凹陷部(21)靠近所述第二边缘(23)的一端至所述第二边缘(23)之间的距离位于0微米至500微米之间。

4.根据权利要求1至3任一所述的极片,其特征在于,所述凹陷部(21)包括圆形孔、多边形孔、椭圆形孔、漏斗形孔中的至少一种。

5.根据权利要求1至3任一所述的极片,其特征在于,所述凹陷部(21)具有沿X方向的深度,所述第一活性物质层(20)具有沿X方向的厚度,其中,所述深度与所述厚度之间的比值大于等于1比30小于1比1。

6.根据权利要求1至3任一所述的极片,其特征在于,所述凹陷部(21)具有沿X方向的深度以及沿Y方向的宽度,所述深度位于2微米至40微米之间,和/或,所述宽度位于30微米至200微米之间,和/或,相邻两个所述凹陷部(21)之间的间距位于50微米至2000微米之间。

7.一种电芯,其特征在于,所述电芯(50)包括:

8.根据权利要求7所述的电芯,其特征在于,所述第一极片(51)的第二区域(D2)上设置有凹陷部(21),所述凹陷部(21)具有沿X方向的深度,所述电芯(50)还包括:

9.根据权利要求7所述的电芯,其特征在于,所述电芯包括卷芯,所述第一极片(51)的所述第二区域(D2)位于所述卷芯的卷绕尾端。

10.根据权利要求8所述的电芯,其特征在于,所述第一极片(51)的所述第二区域(D2)与所述第二极片(52)上的活性物质层相对设置。

11.根据权利要求10所述的电芯,其特征在于,所述第一极片(51)的所述第二区域(D2)远离所述第一区域(D1)的端部不超出所述第二极片(52)上的活性物质层的端部。

12.根据权利要求8所述的电芯,其特征在于,还包括:

13.根据权利要求8至12任一所述的电芯,其特征在于,所述第一极片(51)包括第一弯折段(511),所述第一极片(51)的所述凹陷部(21)的起始设置位置位于所述第一弯折段(511)内。

14.一种电池,其特征在于,所述电池包括权利要求7至13任一所述的电芯(50)。

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【技术特征摘要】

1.一种极片,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的极片,其特征在于,所述凹陷部(21)包括多个,多个所述凹陷部(21)排布于所述第二区域(d2)。

3.根据权利要求1所述的极片,其特征在于,沿z方向,所述第二区域(d2)包括第一边缘(22)和第二边缘(23),所述凹陷部(21)靠近所述第一边缘(22)的一端至所述第一边缘(22)之间的距离位于0微米至500微米之间;和/或,所述凹陷部(21)靠近所述第二边缘(23)的一端至所述第二边缘(23)之间的距离位于0微米至500微米之间。

4.根据权利要求1至3任一所述的极片,其特征在于,所述凹陷部(21)包括圆形孔、多边形孔、椭圆形孔、漏斗形孔中的至少一种。

5.根据权利要求1至3任一所述的极片,其特征在于,所述凹陷部(21)具有沿x方向的深度,所述第一活性物质层(20)具有沿x方向的厚度,其中,所述深度与所述厚度之间的比值大于等于1比30小于1比1。

6.根据权利要求1至3任一所述的极片,其特征在于,所述凹陷部(21)具有沿x方向的深度以及沿y方向的宽度,所述深度位于2微米至40微米之间,和/或,所述宽度位于30微米至200微米之间,和/或,相邻两个所述凹陷部(21)之间的间...

【专利技术属性】
技术研发人员:付西超侯艳妮谢继春李小燕丁希坤张秦岳柏瀚文
申请(专利权)人:珠海冠宇电池股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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