[發(fā)明專利]電極片及包含它的電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310217679.9
• 申請(qǐng)日: 2023-03-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115939315B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王康平;李沖;崔家浩;黃瑛璇;苗雅文;吉庭年
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中創(chuàng)新航材料科技（四川）有限公司;中創(chuàng)新航科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/13
• 分類號(hào): H01M4/13;H01M10/0525
• 代理公司: 北京律智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 李華

本發(fā)明公開(kāi)一種電極片及包含它的電池。所述電極片包括集流體及設(shè)置在集流體表面的活性涂層，所述活性涂層具有多個(gè)孔穴，所述孔穴開(kāi)口于所述集流體表面，所述孔穴從所述活性涂層的、鄰近所述集流體側(cè)的表面向所述活性涂層內(nèi)部延伸并終止于所述活性涂層內(nèi)。本發(fā)明的電極片的孔穴開(kāi)口于集流體表面，可以使周圍的小氣泡匯集到孔穴中，使得電極片內(nèi)部空隙保持電解液的浸潤(rùn)，防止電極因局部氣泡出現(xiàn)黑斑和局部析鋰現(xiàn)象；同時(shí)可以保證電解液的充分利用，降低最低保液量，從而可以提高電池的能量密度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)電源領(lǐng)域，具體涉及一種電極片及包含該電極片的電池。

背景技術(shù)

目前極片為多孔結(jié)構(gòu)，極片空隙中填充物包括電解液及氣體（包括注液留下的殘氣和化成等副反應(yīng)產(chǎn)生的氣體），氣體在極片中具有匯總性，容易在隔膜與極片交界處集合成較大的氣泡，影響鋰離子擴(kuò)散，形成黑斑和局部析鋰。

為了保證電解液的充分浸潤(rùn)，需要注入超過(guò)總孔隙體積的電解液。過(guò)量的電解液造成了浪費(fèi)，也影響了電池的安全性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種電極片及包含該電極片的電池。

本發(fā)明提供一種電極片，包括集流體及設(shè)置在集流體表面的活性涂層，所述活性涂層具有多個(gè)孔穴，所述孔穴開(kāi)口于所述集流體表面，所述孔穴從所述活性涂層的、鄰近所述集流體側(cè)的表面向所述活性涂層內(nèi)部延伸并終止于所述活性涂層內(nèi)。

本發(fā)明還提供一種包括上述電極片的電池。

本發(fā)明的電極片的孔穴開(kāi)口于集流體表面，可以使周圍的小氣泡匯集到孔穴中，使得電極片內(nèi)部空隙保持電解液的浸潤(rùn)，防止電極因局部氣泡出現(xiàn)黑斑和局部析鋰現(xiàn)象；同時(shí)可以保證電解液的充分利用，降低最低保液量，從而可以提高電池的能量密度。由于活性涂層鄰近集流體側(cè)具有孔穴，因此電極片中電解液含量從集流體側(cè)向外呈高到低的梯度分布，這與充放電離子通量一致，從而使得電池在同等注液量下具備最高的倍率性能。本發(fā)明的電極片的結(jié)構(gòu)適用于體積應(yīng)變較大的電極片，例如采用硅材料作為負(fù)極活性材料的負(fù)極片，由于鄰近集流體側(cè)具有孔穴，為電極片的形變預(yù)留了空間，可以降低集流體承擔(dān)的張力，防止活性物質(zhì)脫落，從而提高電池的循環(huán)性能和使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的電極片的示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：

1-活性涂層；2-集流體

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明的電極片，如圖1所示，電極片包括集流體2及設(shè)置在集流體2表面的活性涂層1，活性涂層1具有孔穴，孔穴開(kāi)口于集流體2表面，孔穴從活性涂層1的、鄰近集流體2側(cè)的表面向活性涂層1內(nèi)部延伸并終止于活性涂層1內(nèi)。本發(fā)明的電極片的孔穴開(kāi)口于集流體2表面，可以使周圍的小氣泡匯集到孔穴中，使得電極片內(nèi)部空隙保持電解液的浸潤(rùn)，防止電極因局部氣泡出現(xiàn)黑斑和局部析鋰現(xiàn)象；同時(shí)可以保證電解液的充分利用，降低最低保液量，從而可以提高電池的能量密度。本發(fā)明的電極片的結(jié)構(gòu)適用于體積應(yīng)變較大的電極片，例如采用硅材料作為負(fù)極活性材料的負(fù)極片，由于鄰近集流體2側(cè)具有孔穴，為電極片的形變預(yù)留了空間，可以降低集流體2承擔(dān)的張力，防止活性物質(zhì)脫落，從而提高電池的循環(huán)性能和使用壽命。

在可選的實(shí)施方式中，集流體2可以一側(cè)具有活性涂層1，也可以兩側(cè)都有涂層。當(dāng)兩側(cè)具有涂層時(shí)，兩側(cè)涂層中孔穴在集流體上的開(kāi)口可以重疊，部分重疊或者完全不重疊。

在可選的實(shí)施方式中，鄰近集流體2側(cè)的、活性涂層1厚度一半的活性涂層1部分內(nèi)的孔穴總體積大于遠(yuǎn)離集流體2側(cè)的、另一半的活性涂層1部分內(nèi)的孔穴總體積。由于活性涂層1鄰近集流體2側(cè)孔穴體積更大，因此電極片中電解液含量從集流體2側(cè)向外呈高到低的梯度分布，這與充放電離子通量一致?，從而使得電池在同等注液量下具備最高的倍率性能。