[發明專利]一種電極極片和電化學裝置

在審

• 申請號: 201910580127.8
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN111180665A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 李偉;李靜;薛慶瑞;張子格;張揚;楊獻偉
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/62;H01M4/72;H01M10/0525
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 肖善強

本申請涉及電池領域，具體地講，涉及一種電極極片和電化學裝置。本申請的電極極片包括集流體、設置于所述集流體至少一個表面上的電極活性材料層、與所述集流體電連接的電連接構件，所述電極活性材料層設置于所述集流體的主體部分，該區域稱為膜片區，所述電連接構件與所述集流體在所述集流體邊緣處焊接連接，該焊接區域稱為轉接焊區域，所述膜片區與轉接焊區域之間的集流體的未涂覆電極活性材料層的過渡區域稱為延伸區，所述集流體為復合集流體，且在集流體的膜片區的集流體與電極活性材料層之間以及在集流體的延伸區的表面均設置有包含粘結劑和導電材料的導電底涂層。

技術領域

本申請涉及電池領域，具體地講，涉及一種電極極片和電化學裝置。

背景技術

鋰離子電池由于具備能量密度大、輸出功率高、循環壽命長和環境污染小等優點而被廣泛應用于電動汽車以及消費類電子產品中。隨著鋰離子電池的應用范圍不斷擴大，大家對鋰離子電池的重量能量密度和體積能量密度的要求也越來越高。

為了得到質量能量密度和體積能量密度較高的鋰離子電池，通常對鋰離子電池進行如下改進：(1)選擇放電比容量高的正極材料或負極材料；(2)優化鋰離子電池的機械設計，使其體積最小化；(3)選擇高壓實密度的正極極片或負極極片；(4)對鋰離子電池的各部件進行減重。

其中，對集流體的改進通常是選擇重量較輕或厚度較小的集流體，例如可以采用打孔集流體或鍍有金屬層的塑料集流體等。

對于采用鍍有金屬層的塑料集流體(復合集流體)的極片和電池來說，雖然能量密度得以提高，但是有可能帶來加工性能和電化學性能等方面的一些問題或性能劣化。要得到電化學性能好的極片和集流體，還需要很多方面的改進。

為了克服現有技術之不足，特提出本發明。

發明內容

鑒于此，本發明提出一種電極極片和電化學裝置。

第一方面，本發明涉及一種電極極片，包括集流體、設置于所述集流體至少一個表面上的電極活性材料層、與所述集流體電連接的電連接構件，所述電極活性材料層設置于所述集流體的主體部分，該區域稱為膜片區，所述電連接構件與所述集流體在所述集流體邊緣處焊接連接，該焊接區域稱為轉接焊區域，所述膜片區與轉接焊區域之間的集流體的未涂覆電極活性材料層的過渡區域稱為延伸區，所述集流體包括支撐層和設置于支撐層至少一個表面上的導電層，所述導電層的單面厚度D2滿足：30nm≤D2≤3μm，所述支撐層為高分子材料層或高分子復合材料層，且在集流體的膜片區的集流體與電極活性材料層之間以及在集流體的延伸區的表面均設置有包含粘結劑和導電材料的導電底涂層。

第二方面，本發明涉及一種電化學裝置，包括正極極片、負極極片、隔離膜和電解液，其中所述正極極片和/或負極極片為本發明第一方面所述的電極極片。

本發明的技術方案至少具有以下有益的效果：

第一，本發明的電極極片采用復合集流體，由于該復合集流體具有較薄的導電層且支撐層為高分子材料或高分子復合材料，因此可以顯著改善電化學裝置的能量密度，例如重量能量密度。

第二，該復合集流體由于具有較薄的導電層，因此在穿釘等異常情況下，產生的金屬毛刺較小，而且具有高分子材料或高分子復合材料作為支撐層，因此在穿釘等異常情況下短路電阻較傳統的金屬集流體大，所以大大改善了電化學裝置的穿釘安全性能。