CN110600676A - 可充电电池及其电极 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种可充电电池及其电极。可充电电池具有两个电极及设置于两个电极之间的一离子传导层。两个电极中至少一者具有一扩散辅助结构，且扩散辅助结构上具有一凹陷图案。扩散辅助结构可增加离子在电极中的扩散路径，提高离子在电极中的扩散速率。故本发明的可充电电池可适用于快速充放电的操作方式，并可以电磁波作为能量来源进行无线充电。

Description

可充电电池及其电极
技术领域
本发明涉及一种可充电电池及其电极，特别是涉及一种可应用于微充电系统的可充电电池及其电极。
背景技术
科技虽蓬勃发展，但不变的是电子产品仍受电源线的限制，于充电时必需连接着电源线，降低了使用的便利性。因此，为了克服以往需凭借实体电源线传输能量的充电方式，无线充电(Wireless Charging)的技术逐渐受到重视。
目前的无线充电技术可区分为利用磁感应(Magnetic Induction)、磁共振(Magnetic Resonance)或是以电磁波传输的方式，在免除电源线的使用后，电子产品可达到无导电接点外露的效果。
磁感应式无线充电是目前最常使用的无线充电方式。然而，在利用磁感应进行充电时，电子装置与充电装置需近距离接触以形成感应磁场，而可传输能量。相较于磁感应式无线充电，磁共振式无线充电具有较长的充电距离。通过调控磁场的频率，使电子装置与充电装置达到共振频率以传输能量。但利用磁共振来无线充电的充电效率较低，且对人体的安全及健康仍存有疑虑。
若以电磁波作为能量传输的方式，相较于磁感应式无线充电或磁共振式无线充电具有更长的充电距离。并且，以电磁波传递能量的无线充电方式可同时对多个电子装置充电。
然而，自环境中撷取电磁波所可供给的电力较小，且可充电电池的内阻又会损耗部分能量，导致可充电电池的充电效率不佳。因此，现有的可充电电池尚无法有效地利用电磁波作为无线充电的能量来源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种可通过撷取电磁波来充电，以应用于微充电系统的可充电电池。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种可充电电池，其包括：两个电极和设置于两个电极之间的一离子传导层；其中，两个电极中至少一个在面对离子传导层的一侧具有一扩散辅助结构，且扩散辅助结构具有一凹陷图案。
优选地，凹陷图案包括多个条形槽，多个条形槽沿一第一方向延伸并沿着一第二方向排列。
优选地，多个条形槽在第二方向具有相同的宽度。
优选地，至少两个条形槽在第二方向的宽度不同。
优选地，每两相邻的条形槽在第二方向上彼此相隔一预定间距，预定间距与每一条形槽在第二方向的宽度之间的比值为1至9。
优选地，预定间距与条形槽的宽度相同。
优选地，两个电极都具有扩散辅助结构。
优选地，其中一个电极具有扩散辅助结构，另一个电极在面对离子传导层的一侧具有一平坦表面。
优选地，具有扩散辅助结构的电极为正极。
优选地，两个电极中至少一个包括一集电板以及一活性物质层，活性物质层位于集电板与离子传导层之间，并具有扩散辅助结构。
优选地，集电板具有一连接活性物质层的上表面，且活性物质层完全覆盖上表面。
优选地，活性物质层包括一导电助剂，导电助剂包括导电碳黑、纳米碳管、石墨烯、碳纤维或其组合物，导电助剂的含量为0.5wt％至5wt％(重量百分浓度)。
优选地，可充电电池为一无线微充电电池。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种可充电电池的电极，其包括一扩散辅助结构，扩散辅助结构具有一凹陷图案。
优选地，凹陷图案包括多个条形槽，多个条形槽沿一第一方向延伸并沿着一第二方向排列。
优选地，多个条形槽在第二方向具有相同的宽度。
优选地，每两相邻的条形槽在第二方向上彼此相隔一预定间距，预定间距与每一条形槽在第二方向的宽度之间的比值为1至9。
优选地，电极包括一集电板以及一活性物质层，活性物质层位于集电板上，并具有扩散辅助结构。
优选地，集电板具有一连接活性物质层的上表面，且活性物质层完全覆盖上表面。
优选地，活性物质层包括一导电助剂，导电助剂包括导电碳黑、纳米碳管、石墨烯、碳纤维或其组合物，导电助剂的含量为0.5wt％至5wt％。
本发明的有益效果在于，通过“使电极具有扩散辅助结构”，来增加活性物质层中的离子扩散路径，进而提升活性物质层中的离子扩散率，以及提高活性材料的利用率。
据此，更多的离子可被储存在活性物质层内，而使可充电电池的容量维持率(Capacity Retention)和能量密度(Energy Density)被提升，并可减少可充电电池充电所需的时间。因此，本发明提供的可充电电池具有可快速充放电的优势。
另外，由于离子扩散率增加，本发明的可充电电池及其电极可有效利用充电装置提供的能量，而可被应用于微充电系统。也就是说，本发明的可充电电池可以通过撷取电磁波产生的电力进行无线充电，并可作为无线微充电电池。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
附图说明
图1为本发明的可充电电池的局部侧视示意图。
图2为图1在区域II的放大立体分解示意图。
图3为本发明其中一实施例的电极的立体示意图。
图4为本发明另一实施例的电极的侧视示意图。
图5为样品一至六的可充电电池以不同电流密度充电时达到完全充电所需充电时间的直方图。
图6为本发明再一实施例的电极的侧视示意图。
图7为本发明又再一实施例的电极的侧视示意图。
图8为样品一、六和七的可充电电池在不同充放电比率下的容量维持率关系图。
图9为样品一、六和七的可充电电池在不同功率密度下的能量密度关系图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所揭露有关。
请参阅图1，本发明一实施例提供一种可充电电池。须说明的是，图1中仅绘示可充电电池的电极组件来进行说明。在本实施例中，可充电电池可以是锂离子电池，并且可以通过撷取电磁波来进行无线充电。
本实施例的可充电电池至少包括：两个电极1、3和一离子传导层2，且离子传导层2是设置于两个电极1、3之间，以使两个电极1、3相互隔绝。
如图1所示，在本实施例中，电极1包括一集电板11以及一设置于集电板11上的活性物质层12。电极3和电极1具有相似的结构。也就是说，电极3也包括另一集电板31以及设置于集电板31上的活性物质层32。
集电板11、31可收集电流，故通常为一金属导体，例如铜板、镀金铜板或锡板。另外，集电板11、31具有一上表面111、311。
两层活性物质层12、32分别设置并覆盖于两个集电板11、31的上表面111、311上。
每一活性物质层12(32)是位于集电板11(31)和离子传导层2之间。活性物质层12(32)可藉由化学反应来存储或产生电能。
以锂电池为例，当可充电电池在充电状态时，正极的活性材料被氧化而形成锂离子并产生电子。锂离子通过离子传导层2而往负极方向移动，并与负极的活性材料反应而产生锂化物。同时，电子会经由外部电路抵达负极。
当可充电电池在放电状态下，负极的活性材料会氧化形成锂离子并产生电子。电子会由负极移动至外部电路以供给电力。而锂离子会通过离子传导层2朝向正极移动。
由此可知，锂电池是利用化学反应来进行化学能与电能的转换。锂电池内部以锂离子作为化学能的传递媒介，锂电池外部以电子作为电能的传递媒介。据此，锂电池的效能会受到锂离子在电解液以及活性材料(即正极活性材料或负极活性材料)中的扩散速率影响，也会受到电子在活性材料(即正极活性材料或负极活性材料)与电极(正极或负极)中的传导速率影响。
本实施例中，以锂电池为例来进一步说明电极1、3的结构以及材料，其中，两个电极1、3可分别为一正极和一负极。
正极(电极1)的活性物质层12包括一活性材料、一导电助剂和一黏结剂。
活性材料可以是含锂金属化物，且含锂金属化物可以进一步包括镍、钴、锰或铁等金属。举例来说，本实施例以锂镍钴锰氧化物(Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide，LiNiCoMnO2，简称为LNCM)作为活性材料。
以活性物质层12的总重为基准，活性材料的含量为85wt％至97wt％(重量百分浓度)。在一实施例中，活性材料的含量为94wt％至96wt％。
导电助剂可以是导电碳黑、纳米碳管、石墨烯、碳纤维或其组合物。导电助剂可提供电子在电极中的传导路径，以改善电子移动至集电板11的速率，以便将电子由活性物质层12转移至集电板11。
以活性物质层12的总重为基准，导电助剂的含量为0.5wt％至5wt％。于一较佳实施例中，导电助剂包括碳黑以及石墨烯，其中，石墨烯的含量为0.5wt％至2.5wt％，导电碳黑的含量为0wt％至2.5wt％。
黏结剂可以是聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene Difluoride，简称为PVDF)，但并不限于此。以活性物质层12的总重为基准，黏结剂的含量为2.5wt％至10wt％。在一实施例中，以活性物质层12的总重为基准，黏结剂的含量为1wt％至5wt％。
在一实施例中，正极的活性物质层12的厚度为100微米至300微米。
另外，负极(电极3)的活性物质层32包括一活性材料，且活性材料为石墨。
在电极1、3的一侧形成扩散辅助结构121、321的方式可以通过狭缝涂布工艺来实现。具体而言，可利用狭缝涂布机(Slot Die Coater)，在集电板上涂布，以直接形成具有扩散辅助结构121、321的活性物质层12、32。首先，混合活性材料、导电助剂和黏结剂形成一电极浆料，跟据凹陷图案121a、321a设定狭缝涂布机涂布的路径及参数，并在集电板11、31的上表面111、311形成具有多个条形槽1212、3212的活性物质层12、32。
在其他实施例中，也可先形成活性物质层12、32，再另外加工形成扩散辅助结构121、321。具体来说，先将包含有活性材料、导电助剂和黏结剂的电极浆料直接涂布于集电板11、31上，形成一平坦的固化电极浆料。接着，再根据凹陷图案121a、321a设定激光雕刻机(Laser Engraving Machine)雕刻的路径及参数，于平坦的固化电极浆料上雕刻形成多个条形槽1212、3212，亦可制得扩散辅助结构121、321。
请参阅图2，于本实施例中，两个电极1、3中至少一者在面对离子传导层2的一侧具有一扩散辅助结构121、321。也就是说，两个活性物质层12、32中至少一者具有扩散辅助结构121、321。
凹陷图案121a在图2的实施例中，是以正极和负极(电极1、3)都具有扩散辅助结构121、321的实施方式进行说明。然而，在另一实施例中，正极和负极(电极1、3)中只有一者具有扩散辅助结构121、321；而不具有扩散辅助结构121、321的另一电极1、3，在面向离子传导层2的面为一平坦表面。
请参阅图2，活性物质层12、32在面对离子传导层2的一侧具有一扩散辅助结构121、321。扩散辅助结构121、321为凹凸结构，而可增加活性物质层12、32的表面积。如此，扩散辅助结构121、321可使离子具有更多的扩散路径，而增加离子在活性物质层12、32中的扩散速率，并提高活性材料的利用率。
扩散辅助结构121、321具有一凹陷图案121a、321a。进一步而言，活性物质层12、32的局部表面内凹而形成凹陷图案121a、321a。
以下以电极1为例，来进一步说明扩散辅助结构121的细节。
请参阅图3，本实施例的扩散辅助结构121包括多个条形槽1212。多个条形槽1212是由活性物质层12的局部表面往集电板11的方向凹陷而形成。因此，多个条形槽1212共同形成凹陷图案121a。
在本实施例中，每一个条形槽1212都是由活性物质层12的其中一端面延伸至另一端面。在一实施例中，多个条形槽1212具有相同的尺寸。在一实施例中，每一个条形槽1212的宽度与深度都是50微米。
然而，凹陷图案121a的形状并不限于图3所绘示的实施例。在其他实施例中，凹陷图案121a并不一定是由多个条形槽1212所构成，也可以是由多个环状槽所构成，或是由多个条形槽1212与多个环状槽共同形成。只要可以增加活性物质层12的表面积，本发明并不限制扩散辅助结构121或者是凹陷图案121a的具体形状。
如图3所示，本实施例中的多个条形槽1212分别沿一第一方向X延伸并沿着一第二方向Y平行排列，多个条形槽1212间彼此独立且不相连通。
但多个条形槽1212的排列方式不限于上述，于其他实施例中，多个条形槽1212亦可彼此交错或相互垂直，而使多个条形槽1212彼此相互连通。
请参阅图3，本实施例中的每个条形槽1212在第二方向Y上具有相同的宽度W。另外，两相邻的条形槽1212在第二方向Y上彼此之间相隔一预定间距D，且多个预定间距D都相同。在本实施例中，每一个条形槽1212的宽度W与预定间距D相同。也就是说，在图3的实施例中，预定间距D与每一条形槽1212的宽度W之间的比例为1：1。在本实施例中，条形槽1212的预定间距D以及宽度W都是50微米。
于其他实施例中，条形槽1212的宽度W也可以和预定间距D不同。换句话说，条形槽1212的宽度W可以大于或者小于预定间距D。进一步而言，预定间距与D条形槽1212的宽度W之间的比值R(D/W)介于1至9之间。
另外，请参阅图4，条形槽1212的宽度W小于预定间距D。
请参照图5，绘示不同实施例的可充电电池在不同电流密度下达到完全充电(Fully Charged)的总充电时间。本发明制备了不同条件的可充电电池(样品一至六)。样品一至六的两个电极1、3的材料都相同，其中，只有样品六的两个电极1、3都不具有扩散辅助结构。样品一至五的可充电电池分别具有不同的扩散辅助结构。也就是说，在样品一至五的可充电电池中，预定间距D与宽度W的比值R不同。
具体而言，样品一至五的扩散辅助结构121都包括相互平行的多个条形槽1212。但是，在样品一至五中，预定间距D以及条形槽1212的宽度W之间的比例分别依序为1：1(样品一)、6：4(样品二)、7：3(样品三)、8：2(样品四)以及9：1(样品五)。本发明所指的完全充电是以0.05C-rate(约0.8mA/g)的比率对可充电电池进行充电，当电池电压与最高电压的差值小于50mV时视为完全充电。
根据图5的结果所示，相较于不具有扩散辅助结构121的样品六，样品一至五具有较短的总充电时间。由此可知，本发明的扩散辅助结构121可增加离子在活性物质层12中的扩散路径，并提升离子在活性物质层12内的扩散速率，以增加实际参与能量转换的离子，并减缓因离子扩散效果不佳而导致充电速度较慢的问题。
值得注意的是，当以低电流(0.8mA/g)进行定电流充电时，样品一至五的总充电时间明显低于样品六的总充电时间。因此，在提升离子在活性物质层12中的扩散速率之后，本发明的可充电电池改善了以往以低电流充电时总充电时间较长的问题。
进一步比较样品一至五的测试结果，当预定间距D与宽度W之间的比值R为1至9的范围中时，比值R与可充电电池的总充电时间具有正相关的趋势。也就是说，当比值R越小，可充电电池的总充电时间越短。并且，当充电时的电流密度越小时，比值R对总充电时间的影响更为明显。
因此，通过控制扩散辅助结构121的比值R，亦可进一步提升离子在活性物质层12中的扩散速率，并可降低以低电流(0.8mA/g)充电时的总充电时间。
另外，任两个条形槽1212的宽度W也可以不同。请参照图6，多个条形槽1212之间的预定间距D相同，但至少两个条形槽1212a、1212b分别具有不同的宽度W1、W2。
在又一实施例中，多个条形槽1212之间的预定间距D也可以不同。请参照图7所示，多个条形槽1212a～c都具有相同的宽度W。其中一个条形槽1212a与相邻的条形槽1212c之间分隔一第一预定间距D1，并与另一个相邻的条形槽1212b分隔一第二预定间距D2，且第一预定间距D1与第二预定间距D2不同。
另外，请参照图8以及图9。将前述样品一、六以及另一样品七进行充放电测试，其结果显示于图8以及图9。
样品六与样品七都不具有扩散辅助结构121。另外，在样品一、六中，电极1的活性物质层12具有导电助剂，而在样品七中，电极1的活性物质层12不具有导电助剂。
如图8所示，显示在不同充放电比率(C-rate)下，样品一、六、七的可充电电池的容量维持率。须说明的是，当充放电比率提高时(即在短时间内以高电流充放电)，可充电电池的电能转换能力会受限于离子在活性物质层12中的扩散速率以及电子在活性物质层12中的传导速率。若充放电速率过快，会降低电能和化学能的转换率，导致可充电电池储存的容量维持率降低。
图8显示具有扩散辅助结构121的可充电电池(样品一)相较于没有扩散辅助结构121的可充电电池(样品六)具有更高的容量维持率。另外，容量维持率越高代表离子在电极中的扩散速率越快，因此进入电极中的离子数目越多。
因此，本发明的扩散辅助结构121确实可增加离子的扩散路径，并提高离子在活性物质层12中的扩散速率。当离子在活性物质层12中的扩散速率提升后，可充电电池中的活性材料具有更高的利用率，使电能转换为化学能的比率提高，进而使可充电电池具有较高的容量维持率。
另外，根据样品六、七的结果所示，相较于没有添加导电助剂的可充电电池(样品七)，添加导电助剂的可充电电池(样品六)具有更高的容量维持率。
由上可知，导电助剂的添加也可增加电子在活性物质层12中的传导路径，并提高电子在活性物质层12中的传导速率。当电子在活性物质层12中的传导速率提高后，可降低可充电电池中的内电阻，减少可充电电池内部的能量损耗，以便使可充电电池具有较高的容量维持率。
值得注意的是，以高充放电比率(5C-rate)充放电时，样品一、六和七的容量维持率之间的差距更为明显。也就是说，本发明的可充电电池可改善以往可充电电池不适合以高充放电比率进行充放电的缺失。
请参阅图9所示，图9为可充电电池在不同放电时间、不同功率密度下可转换能量密度的关系图。当以较高的放电比率进行放电时(即较短的放电时间，例如6分钟、10C)，功率密度提高但能量密度下降，代表可充电电池的电能转换能力会受限于活性物质层12的离子扩散速率和电子传导速率。当以较低的放电比率进行放电时(即较长的放电时间，例如5小时、0.2C)，功率密度会下降但能量密度相对提高。根据样品一、六的结果所示，具有扩散辅助结构121的可充电电池(样品一)相较于没有扩散辅助结构121的可充电电池(样品六)具有更高的能量密度。
因此，本发明的扩散辅助结构121确实可增加离子的扩散路径，并提高离子在活性物质层12中的扩散速率。当离子在活性物质层12中的扩散速率提升后，可充电电池中的活性物质具有更高的利用率，并提高电能和化学能的转换率，藉此使可充电电池具有较高的能量密度。
另外，根据样品六、七的结果所示，添加有导电助剂的可充电电池(样品六)相较于没有添加有导电助剂的可充电电池(样品七)具有更高的能量密度。
因此，导电助剂的添加可增加电子的传导路径，并提高电子在活性物质层12中的传导速率。当电子在活性物质层12中的传导速率提高后，可降低可充电电池中的内电阻，减少能量在可充电电池内部的能量损耗，使可充电电池具有较高的能量密度。
值得注意的是，以高充放电功率密度(约1200W/kg)进行充放电时，样品一、六和七的能量密度的差距更为明显；也就是说，本发明的可充电电池可改善以往可充电电池不适合以高功率密度充放电的缺失。
上述实验结果可证明，扩散辅助结构121可增加离子扩散路径，进而提高电极1的离子在活性物质层12中的扩散速率。更进一步，可通过调控扩散辅助结构121的凹陷区域的形状以及尺寸比例，来增加离子扩散路径，并提升离子在活性物质层12中的扩散速率。
另外，根据样品六和七的结果可得知，在电极1的活性物质层12内添加导电助剂可增加电子传导路径，提高电子在活性物质层12中的传导速率。
本发明在提升可充电电池的离子在活性物质层12中的扩散速率和电子在活性物质层12中的传导速率后，可改善以往可充电电池在高充放电比率或高功率密度状态下充放电时充电效率不佳的问题。具体来说，本发明的可充电电池相较于现有的可充电电池具有较高的容量维持率以及能量密度，且具有较短的总充电时间。
另外，由于本发明的可充电电池的离子在活性物质层12中的扩散速率和电子在活性物质层12中的传导速率较高，而可提升活性材料的利用率。因此，本发明的可充电电池可以较小的能量进行充电，即使是环境中能量较低的电磁波，亦可作为充电的能量来源，故本发明的可充电电池可以电磁波传输的方式进行无线充电，且可作为无线微充电电池(Wireless Trickle-Charging Battery)。
[实施例的有益效果]
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的可充电电池及其电极，藉由“使两个电极1、3至少其中一者具有扩散辅助结构121”的技术方案，可使增加离子在活性物质层12中的扩散路径，并可提升离子在活性物质层12中的扩散速率，而提升可充电电池的性能。
本发明的另一有益效果在于，本发明所提供的可充电电池及其电极，藉由“于活性物质层12中添加导电助剂”的技术方案，可帮助电子由活性物质层12传导至集电板11，增加电子的传导路径，提升电子在活性物质层12中的传导速率，藉此提升可充电电池的性能。
据此，本发明的可充电电池在改善离子在活性物质层12中的扩散速率和电子在活性物质层12中的传导速率后，可以较高的充放电比率或较高的功率密度进行充放电，具有可快速充放电的效果，可缩短达到完全充电所需的时间，且具有较高的容量维持率以及较高的能量密度。
另外，由于本发明的可充电电池具有较佳的离子在活性物质层12中的扩散速率和电子在活性物质层12中的传导速率，较不会因离子在活性物质层12中的扩散速率或电子在活性物质层12中的传导速率不佳，而导致电能和化学能转换效率低落。
据此，即使充电装置能提供的能量较为薄弱，本发明实施例的可充电电池仍可有效地将化学能转换为电能储存。进一步而言，本发明实施例的可充电电池可作为无线微充电电池，而应用于无线微波充电系统中。
以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此局限本发明的权利要求的保护范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (20)

1.一种可充电电池，其特征在于，所述可充电电池包括：
两个电极；以及
一离子传导层，其设置于两个所述电极之间；
其中，两个所述电极其中至少一个在面对所述离子传导层的一侧具有一扩散辅助结构，且所述扩散辅助结构具有一凹陷图案。
2.如权利要求1所述的可充电电池，其特征在于，所述凹陷图案包括多个条形槽，多个所述条形槽沿一第一方向延伸并沿着一第二方向排列。
3.如权利要求2所述的可充电电池，其特征在于，多个所述条形槽在所述第二方向具有相同的宽度。
4.如权利要求2所述的可充电电池，其特征在于，至少两个所述条形槽在所述第二方向的宽度不同。
5.如权利要求2所述的可充电电池，其特征在于，每两相邻的所述条形槽在所述第二方向上彼此相隔一预定间距，所述预定间距与每一所述条形槽在所述第二方向的宽度之间的比值为1至9。
6.如权利要求5所述的可充电电池，其特征在于，所述预定间距与所述条形槽的宽度相同。
7.如权利要求1所述的可充电电池，其特征在于，两个所述电极都具有所述扩散辅助结构。
8.如权利要求1所述的可充电电池，其特征在于，其中一个所述电极具有所述扩散辅助结构，另一个所述电极在面对所述离子传导层的一侧具有一平坦表面。
9.如权利要求8所述的可充电电池，其特征在于，具有所述扩散辅助结构的所述电极为正极。
10.如权利要求1所述的可充电电池，其特征在于，两个所述电极中至少一个包括一集电板以及一活性物质层，所述活性物质层位于所述集电板与所述离子传导层之间，并具有所述扩散辅助结构。
11.如权利要求10所述的可充电电池，其特征在于，所述集电板具有一连接所述活性物质层的上表面，且所述活性物质层完全覆盖所述上表面。
12.如权利要求10所述的可充电电池，其特征在于，所述活性物质层包括一导电助剂，所述导电助剂包括导电碳黑、纳米碳管、石墨烯、碳纤维或其组合物，所述导电助剂的含量为0.5wt％至5wt％。
13.如权利要求1所述的可充电电池，其特征在于，所述可充电电池为一无线微充电电池。
14.一种可充电电池的电极，其特征在于，其包括一扩散辅助结构，所述扩散辅助结构具有一凹陷图案。
15.如权利要求14所述的电极，其特征在于，所述凹陷图案包括多个条形槽，多个所述条形槽沿一第一方向延伸并沿着一第二方向排列。
16.如权利要求15所述的电极，其特征在于，多个所述条形槽在所述第二方向具有相同的宽度。
17.如权利要求15所述的电极，其特征在于，每两相邻的所述条形槽在所述第二方向上彼此相隔一预定间距，所述预定间距与每一所述条形槽在所述第二方向的宽度之间的比值为1至9。
18.如权利要求14所述的电极，其特征在于，所述电极还进一步包括：一集电板以及一活性物质层，所述活性物质层位于所述集电板上，并具有所述扩散辅助结构。
19.如权利要求18所述的电极，其特征在于，所述集电板具有一连接所述活性物质层的上表面，且所述活性物质层完全覆盖所述上表面。
20.如权利要求18所述的电极，其特征在于，所述活性物质层包括一导电助剂，所述导电助剂包括导电碳黑、纳米碳管、石墨烯、碳纤维或其组合物，所述导电助剂的含量为0.5wt％至5wt％。
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