[發(fā)明專(zhuān)利]電極組件、電池單體、電池及電極組件的制造方法和設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110373648.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112768627B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許虎;金海族;劉江;李星;梁成都;曾毓群
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇時(shí)代新能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/13
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/13;H01M10/0525;H01M10/0587;H01M10/04
• 代理公司: 成都維飛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51311
• 代理人: 辛自強(qiáng)

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種電極組件、電池單體、電池及電極組件的制造方法和設(shè)備，屬于電池技術(shù)領(lǐng)域。其中，電極組件包括正極極片和負(fù)極極片，正極極片和負(fù)極極片沿卷繞方向卷繞并形成卷繞結(jié)構(gòu)。正極極片包括多個(gè)第一活性物質(zhì)層區(qū)和至少一個(gè)第一非活性物質(zhì)層區(qū)，在卷繞結(jié)構(gòu)的軸向上，第一非活性物質(zhì)層區(qū)位于相鄰的兩個(gè)第一活性物質(zhì)層區(qū)之間。其中，第一非活性物質(zhì)層區(qū)設(shè)置有第一導(dǎo)流通孔，第一導(dǎo)流通孔被配置為貫通正極極片厚度方向上的兩側(cè)。這種結(jié)構(gòu)的電極組件，在正極極片的第一非活性物質(zhì)層區(qū)上設(shè)有第一導(dǎo)流通孔，有利于電解液在極片之間流動(dòng)，提高了電解液對(duì)電極組件的浸潤(rùn)效果，降低了析鋰現(xiàn)象的發(fā)生。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電極組件、電池單體、電池及電極組件的制造方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

可再充電電池，可以稱(chēng)為二次電池，是指在電池放電后可通過(guò)充電的方式使活性物質(zhì)激活而繼續(xù)使用的電池。可再充電電池廣泛用于電子設(shè)備，例如手機(jī)、筆記本電腦、電瓶車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)飛機(jī)、電動(dòng)輪船、電動(dòng)玩具汽車(chē)、電動(dòng)玩具輪船、電動(dòng)玩具飛機(jī)和電動(dòng)工具等等。

析鋰是鋰電池一種常見(jiàn)的異常現(xiàn)象，由于負(fù)極嵌鋰空間不足、鋰離子遷移阻力過(guò)大、鋰離子過(guò)快從正極脫離出但無(wú)法等量嵌入負(fù)極等異常引起的無(wú)法嵌入負(fù)極的鋰離子只能在負(fù)極表面得到電子，從而形成鋰單質(zhì)的現(xiàn)象。析鋰會(huì)影響鋰離子的充電效率以及能量密度，析鋰嚴(yán)重時(shí)還可以形成鋰結(jié)晶，而鋰結(jié)晶可以刺穿隔離膜從而導(dǎo)致內(nèi)短路熱失控，嚴(yán)重危害電池的安全。

因此，如何降低析鋰，是電池技術(shù)中一個(gè)亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種電極組件、電池單體、電池及電極組件的制造方法和設(shè)備，能夠有效降低析鋰現(xiàn)象的發(fā)生。

第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種電極組件，包括正極極片和負(fù)極極片，所述正極極片和所述負(fù)極極片沿卷繞方向卷繞并形成卷繞結(jié)構(gòu)；所述正極極片包括多個(gè)第一活性物質(zhì)層區(qū)和至少一個(gè)第一非活性物質(zhì)層區(qū)，在所述卷繞結(jié)構(gòu)的軸向上，所述第一非活性物質(zhì)層區(qū)位于相鄰的兩個(gè)第一活性物質(zhì)層區(qū)之間；其中，所述第一非活性物質(zhì)層區(qū)設(shè)置有第一導(dǎo)流通孔，所述第一導(dǎo)流通孔被配置為貫通所述正極極片厚度方向上的兩側(cè)。

上述方案中，正極極片上設(shè)有第一非活性物質(zhì)層區(qū)，可減少在充電時(shí)從正極極片脫離的鋰離子數(shù)量，降低了析鋰現(xiàn)象的發(fā)生。由于第一非活性物質(zhì)層區(qū)設(shè)置貫通正極極片厚度方向上的兩側(cè)的第一導(dǎo)流通孔，有利于電解液在極片之間流動(dòng)，提高了電解液對(duì)電極組件的浸潤(rùn)效果，降低了析鋰現(xiàn)象的發(fā)生。

在一些實(shí)施例中，所述第一非活性物質(zhì)層區(qū)設(shè)置有沿所述卷繞方向間隔分布的多個(gè)第一導(dǎo)流通孔。

上述方案中，第一非活性物質(zhì)層區(qū)設(shè)置有沿卷繞方向間隔分布的多個(gè)第一導(dǎo)流通孔，電解液可通過(guò)多個(gè)第一導(dǎo)流通孔在極片之間流動(dòng)，進(jìn)一步提高了電解液對(duì)電極組件的浸潤(rùn)效果。

在一些實(shí)施例中，在所述卷繞方向上，每相鄰的兩個(gè)第一導(dǎo)流通孔的間距逐漸增大；或，在所述卷繞方向上，每相鄰的兩個(gè)第一導(dǎo)流通孔的間距相等。

在一些實(shí)施例中，所述負(fù)極極片上設(shè)置有第二導(dǎo)流通孔，所述第二導(dǎo)流通孔被配置為貫通所述負(fù)極極片厚度方向上兩側(cè)。

上述方案中，負(fù)極極片上設(shè)有貫通負(fù)極極片的厚度方向上的兩側(cè)第二導(dǎo)流通孔，電解液既可通過(guò)第一導(dǎo)流通孔在極片之間流動(dòng)，也可以通過(guò)第二導(dǎo)流通孔在極片之間流動(dòng)，進(jìn)一步提高了電解液對(duì)電極組件的浸潤(rùn)效果。

在一些實(shí)施例中，所述負(fù)極極片包括第二活性物質(zhì)層區(qū)，所述第二導(dǎo)流通孔設(shè)置于所述第二活性物質(zhì)層區(qū)，所述第一活性物質(zhì)層區(qū)和所述第一非活性物質(zhì)層區(qū)均與所述第二活性物質(zhì)層區(qū)相對(duì)設(shè)置。

上述技術(shù)方案中，正極極片的第一活性物質(zhì)層區(qū)和第一非活性物質(zhì)層區(qū)均與負(fù)極極片的第二活性物質(zhì)層區(qū)相對(duì)設(shè)置，也就是說(shuō)，負(fù)極極片上與第一活性物質(zhì)層區(qū)和第一非活性物質(zhì)層區(qū)相對(duì)的部分均具有負(fù)極活性物質(zhì)層，提高了電極組件在第一非活性物質(zhì)層區(qū)的區(qū)域的抗彎能力。