[發明專利]極片、電芯及電池

有效

• 申請號: 201811309302.1
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109524606B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 鄭強;黨琦;方占召;陶強
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M50/449
• 分類號: H01M50/449;H01M4/13;H01M10/0525
• 代理公司: 北京勵誠知識產權代理有限公司 11647
• 代理人: 趙爽

本申請公開了一種極片、電芯及電池。極片包括集流體和保護層。集流體包括設置在集流體的表面上的活性物質層和未設置活性物質層的空箔區。保護層設置在空箔區的至少部分表面上，保護層的孔隙率為0?95％。根據本申請的極片，通過在集流體上設置保護層，可以增大極片短路時的接觸阻抗，降低電芯內部短路時的放電功率，降低電芯熱失控概率，從而提升電芯的安全性能。

技術領域

本申請涉及電化學裝置領域，尤其是涉及一種極片、電芯及電池。

背景技術

鋰離子電池在適應終端設備智能化發展的過程中，體積能量密度不斷提升，隨之帶來的安全性問題日益凸顯，如因為電池內部短路或因拆解時刺破電芯而導致的爆炸事件。關于如何有效防止電芯內部短路時不引起劇烈的熱失控，進而導致電芯爆炸，目前行業內暫無成熟的解決方案。

發明內容

本申請旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本申請的一個方面在于提出了一種極片。

根據本申請實施例的極片，包括集流體和保護層。集流體包括設置在所述集流體的表面上的活性物質層和未設置所述活性物質層的空箔區。保護層設置在所述空箔區的至少部分表面上，其中，所述保護層的孔隙率為0-95％。

在一些實施例中，所述保護層的電導率為0-3.5×10⁷S/m，所述保護層的材料包括無機氧化物、高分子聚合物或非金屬單質中的至少一種。

本申請的另一個方面還提出了一種電芯，該電芯可有效降低其內部短路點，提高其安全性能。

根據本申請實施例的電芯，包括第一極片、第二極片和隔膜。第一極片包括第一集流體，在所述第一集流體的至少一個表面上設置有第一活性物質層和未設置所述第一活性物質層的第一空箔區。第二極片包括第二集流體，在所述第二集流體的至少一個表面上設置有第二活性物質層和未設置所述第二活性物質層的第二空箔區。隔膜設置在所述第一極片與所述第二極片之間。所述電芯通過將所述第一極片、所述隔膜和所述第二極片依序卷繞或堆疊而成。其中，所述第一空箔區和所述第二空箔區中的至少一者的表面上設置有保護層，所述保護層的孔隙率為0-95％。

根據本申請實施例的電芯，通過在集流體上設置保護層，可以增大該電芯發生內部短路時極片的接觸阻抗，降低電芯內部短路時的放電功率，降低電芯熱失控概率，從而提升電芯的安全性能。此外，還可在隔膜上設置保護層，可改善隔膜的熱收縮，進一步提高電芯的安全性能。

在一些實施例中，所述保護層的電導率為0-3.5×10⁷S/m，所述保護層的材料包括無機氧化物、高分子聚合物或非金屬單質中的至少一種。

在一些實施例中，所述電芯通過卷繞而成，所述第一集流體包括：第一起始段、第一彎折段、第一平直段、第二彎折段、第二平直段和第三彎折段。第一彎折段與所述第一起始段連接，與所述第一起始段和所述第一彎折段相對的集流體為第一集流體。第一彎折段設置在所述第一起始段與所述第一平直段之間。所述第二彎折段設置在所述第一平直段與所述第二平直段之間。第三彎折段與所述第二平直段連接，且與所述第一彎折段相對。在背離所述電芯中心的方向上，所述第一平直段至所述第三彎折段之間的表面上設置有所述第一活性物質層。所述第二集流體包括第二起始段，所述第二起始段的兩個表面設置有所述第二活性物質層，且在沿著所述電芯的卷繞方向上，所述第二起始段設置在所述第一彎折段與所述第二彎折段之間。

在一些實施例中，所述保護層設置在所述第一起始段的所述第一空箔區的兩個表面上，所述保護層設置在所述第一彎折段的所述第一空箔區的兩個表面上，且在面向所述電芯中心的方向上，所述保護層設置在所述第一起始段至所述第三彎折段之間的所述第一空箔區的至少部分表面上。

在一些實施例中，所述保護層還設置在所述隔膜的至少部分表面上。