CN111740066A - 极片及具有所述极片的电极组件 - Google Patents

极片及具有所述极片的电极组件 Download PDF

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Abstract

一种电极片及采用该电极片的电极组件，所述极片包括复合集流体、第一活性材料层以及第一极耳。所述复合集流体包括聚合物层以及位于所述聚合物层表面的第一金属层。所述第一活性材料层位于所述第一金属层远离所述聚合物层的表面，所述第一活性材料层的边缘设有第一容置槽。所述第一极耳位于所述第一容置槽且电连接所述第一金属层。通过采用嵌入式极耳，极耳的厚度可以根据所需电阻进行设置，解决了由所述复合集流体本身的金属层较薄作为极耳导电造成极耳电阻较大的问题。

Description

极片及具有所述极片的电极组件
技术领域
本申请涉及电池领域，具体涉及一种极片及采用该极片的电极组件。
背景技术
锂离子电池具有比能量大、工作电压高、自放电率低、体积小、重量轻等优势，在消费电子领域具有广泛的应用。然而随着电动汽车和可移动电子设备的高速发展，人们对电池安全性的关注度与要求也越来越高。人们希望不仅仅在正常使用是不会有安全隐患，并且希望即使电池在受到剧烈撞击、穿刺等破坏后，依然不会燃烧或爆炸。
众所周知，锂电池中需要使用金属箔材，例如铜箔、铝箔、镍箔等金属箔材作为集流体。为提高锂电池的安全性并降低锂电池的质量，锂电池中还可以使用复合集流体，并且复合集流体的金属层凸出形成极耳以实现电子的传导。然而，由于所述复合集流体中，金属层厚度相较于金属箔材形式的集流体的厚度要小，造成所述金属层的极耳区电阻较大，再者，所述金属层的极耳区在后续冷压过程中容易破碎，造成导电能力下降。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够降低极耳区电阻的电极片。
另，还有必要提供一种包括上述电极片的电极组件。
本申请提供一种电极片，包括：复合集流体，包括聚合物层以及位于所述聚合物层表面的第一金属层；第一活性材料层，位于所述第一金属层远离所述聚合物层的表面，所述第一活性材料层的边缘开设第一容置槽；第一极耳，位于所述第一容置槽且电连接所述第一金属层。
作为优选，所述复合集流体还包括第二金属层，所述第二金属层位于所述聚合物层远离所述第一金属层的表面，所述电极片还包括第二活性材料层以及第二极耳，所述第二活性材料层位于所述第二金属层远离所述聚合物层的表面，所述第二活性材料层的边缘开设第二容置槽，所述第二容置槽与所述第一容置槽相对，所述第二极耳位于所述第二容置槽且电连接所述第二金属层。
作为优选，所述第一金属层包括空白区，所述空白区与所述第一容置槽对应，所述空白区包括侧部，所述侧部开设有切口，所述切口沿所述电极片的厚度方向贯穿所述第一金属层。
作为优选，所述电极片还包括胶层，所述胶层设置于所述第一极耳远离所述第一金属层的表面，所述第一极耳焊接于所述第一金属层，所述胶层至少覆盖所述第一极耳与所述第一金属层之间的焊接区域。
作为优选，所述第一活性材料层在形成所述第一容置槽的位置包括底壁，所述胶层不超出所述第一活性材料层的所述底壁。
作为优选，所述第一极耳沿所述电极片的厚度方向的投影与所述第一金属层之间具有重合区域，所述焊接区域的面积为所述重合区域的面积的20-100％。
作为优选，沿所述电极片的长度方向，所述第一极耳的尺寸为所述第一容置槽的尺寸的30-100％。
作为优选，所述第一极耳远离所述第一容置槽的顶部以及所述第二极耳远离所述第二容置槽的顶部相连接。
作为优选，所述电极片还包括第三极耳和第四极耳，所述第一活性材料层和所述第二活性材料层还分别设有第三容置槽和第四容置槽，所述第四容置槽与所述第三容置槽相对，所述第三极耳位于所述第三容置槽且电连接所述第一金属层，所述第四极耳位于所述第四容置槽且电连接所述第二金属层。
本申请还提供一种电极组件，包括正极片以及负极片，所述正极片和/或所述负极片包括如前所述的电极片，所述电极组件由所述正极片和所述负极片卷绕形成。
本申请通过采用嵌入式极耳，即将极耳设置于活性材料层的容置槽中，极耳的厚度可以根据所需电阻进行设置，解决了由所述复合集流体本身的金属层较薄作为极耳导电造成极耳电阻较大的问题。再者，通过在金属层的空白区上设置切口，使得所述空白区的两侧与活性材料层分离，从而，所述空白区冷压时应力得到释放，避免了破碎剥离造成导电能力下降。
附图说明
图1为本申请一实施方式的电极片的侧视图。
图2为图1所示的电极片于另一角度的侧视图。
图3为图1所示的电极片沿III-III方向上的剖面示意图。
图4为图1中的电极片于另一实施方式的剖面示意图。
图5为图1中的电极片于又一实施方式的剖面示意图。
图6为本申请另一实施方式的电极片的侧视图。
图7为图6所示的电极片另一角度的侧视图。
图8为图6所示的电极片去掉极耳以及其上胶层后的侧视图。
图9为本申请一实施方式的电芯的结构示意图。
主要元件符号说明
复合集流体 10
聚合物层 11
第一金属层 12
第二金属层 13
空白区 14
第一活性材料层 20
第一容置槽 21
底壁 22
侧壁 23
第三容置槽 24
第一极耳 30
第一表面 31
胶层 40
第二活性材料层 50
第二容置槽 51
第四容置槽 52
第二极耳 60
第二表面 61
第三极耳 70
第四极耳 80
电极片 100，110
侧部 140
切口 141
电极组件 200
正极片 201
负极片 202
隔离膜 203
距离 H1，H5
高度 H2，H3
深度之差 H4
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
请参阅图1至图3，本申请一实施方式提供一种电极片100，所述电极片100包括复合集流体10、第一活性材料层20以及第一极耳30。所述复合集流体10包括聚合物层11以及位于所述聚合物层11表面的第一金属层12。所述第一活性材料层20位于所述第一金属层12远离所述聚合物层11的表面。所述第一活性材料层20开设第一容置槽21，所述第一容置槽21位于所述第一活性材料层20边缘。所述第一极耳30位于所述第一容置槽21且电连接所述第一金属层12。
通过采用嵌入式极耳，即将所述第一极耳30设置于所述第一活性材料层20的第一容置槽21中，所述第一极耳30的厚度可以根据所需电阻进行设置，解决了由所述复合集流体10本身的金属层较薄作为极耳导电造成极耳电阻较大的问题。
在本实施方式中，所述聚合物层11的材质可以选自聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PI)以及聚醚醚酮(PEEK)等中的至少一种。所述聚合物层11的厚度可为1～20微米，优选为5～15微米。所述第一金属层12的材质选自铜、铝或镍等导电性较好的金属。所述第一金属层12的厚度可为0.1～5微米，优选为0.5～3微米。
所述第一活性材料层20的材质选自锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物和聚阴离子正极材料等中的其中一种。
所述第一极耳30的材质选自铜、铝或镍等导电性较好的金属。所述第一极耳30的厚度可大于所述第一金属层12的厚度，所述第一极耳30的厚度为5～100微米，优选为5～50微米。在本实施方式中，沿所述电极片100的长度方向，所述第一极耳30的长度为所述第一容置槽21的长度的30～100％，优选为50～90％。所述第一活性材料层20在形成所述第一容置槽21的位置包括底壁22，所述第一极耳30的底部与所述第一活性材料层20的所述底壁22之间的距离H1为2～30mm，优选为2～10mm。所述第一极耳30高于所述第一活性材料层20的高度H2为5～50mm，优选为5～25mm。
在本实施方式中，所述第一极耳30通过焊接方式电连接所述第一金属层12。所述第一极耳30沿所述电极片100的厚度方向的投影与所述第一金属层12之间具有重合区域，所述第一极耳30与所述第一金属层12之间的焊接区域的面积为所述重合区域的面积的20-100％。
为防止焊接毛刺和后续第一极耳30弯折造成短路，所述电极片100还包括胶层40，所述胶层40设置于所述第一极耳30远离所述第一金属层12的表面。所述胶层40至少覆盖所述第一极耳30与所述第一金属层12之间的焊接区域。
其中，所述胶层40的厚度可为5～40微米，优选为5～15微米。所述第一极耳30与所述胶层40的厚度之和可大于所述第一活性材料层20的厚度。当然，在另一实施方式中，所述第一极耳30与所述胶层40的厚度之和还可等于或小于所述第一活性材料层20的厚度，相交前者，此种实施方式更利于后序电池组装工序，且对形成的电池更平整，不会造成电池在胶层40处存在厚度凸起。
定义所述电极片100的长度方向、宽度方向以及厚度方向分别沿三维坐标系的X轴、Y轴以及Z轴设置。沿所述电极片100的长度方向(即，X轴方向)，所述胶层40的长度小于所述第一容置槽21的长度。沿所述电极片100的宽度方向(即，Y轴方向)，所述胶层40不超出所述第一活性材料层20的底壁22，且所述胶层40高出所述第一金属层12的高度H3为2～30mm，优选2～10mm。
在本实施方式中，所述复合集流体10还包括第二金属层13，所述第二金属层13位于所述聚合物层11远离所述第一金属层12的表面。所述电极片100还包括第二活性材料层50以及第二极耳60。所述第二活性材料层50位于所述第二金属层13远离所述聚合物层11的表面。所述第二活性材料层50包括第二容置槽51，所述第二容置槽51位于所述第二活性材料层50边缘且与所述第一容置槽21相对。所述第二极耳60位于所述第二容置槽51且电连接所述第二金属层13。所述第二金属层13、所述第二活性材料层50以及所述第二极耳60的结构和材质可与所述第一金属层12、所述第一活性材料层20以及所述第一极耳30相同，此不赘述。
此时，所述复合集流体10为双面复合集流体。由于所述复合集流体10的所述第一金属层12和所述第二金属层13分别设置于所述聚合物层11的相对的两个表面，处于不导通的状态，因此，通过在所述第一金属层12以及所述第二金属层13上分别电连接所述第一极耳30和所述第二极耳60，后续将所述第一极耳30与所述第二极耳60电连接，从而同时导出所述第一金属层12和所述第二金属层13的电子。
如图4所示，在一些实施方式中，所述第一极耳30远离所述第一容置槽21的顶部以及所述第二极耳60远离所述第二容置槽51的顶部相连接，从而使所述第一极耳30与所述第二极耳60电连接。其中，所述第一极耳30的顶部包括朝向所述第二极耳60的第一表面31，所述第二极耳60的顶部包括朝向所述第一极耳30的第二表面61，所述第一表面31以及所述第二表面61重叠且相互固定，使得所述第一极耳30与所述第二极耳60连接后大致呈“人”字型结构。如图5所示，在其它实施方式中，所述第一极耳30顶部的周缘以及所述第二极耳60顶部的周缘相互固定，使所述第一极耳30的顶部与所述第二极耳60的顶部大致位于同一平面上。即，所述第一极耳30与所述第二极耳60构成一体式极耳，所述一体式极耳的上侧为一体式设计，分别形成所述第一极耳30的顶部与所述第二极耳60的顶部；所述一体式极耳下侧分开且呈一定角度，分别形成所述第一极耳30的底部以及所述第二极耳60的底部且容置于所述第一容置槽21以及所述第二容置槽51中。
在本实施方式中，所述第一金属层12和/或所述第二金属层13包括空白区14，所述空白区14与所述第一容置槽21或所述第二容置槽51位置对应。换言之，所述空白区14为所述第一金属层12未被所述第一活性材料层20覆盖的区域或所述第二金属层13未被所述第二活性材料层50覆盖的区域。
请参阅图6和图7，本发明另一实施方式还提供一种电极片110。与上述电极片100不同的是，在所述电极片110中，所述空白区14包括侧部140，所述侧部140包括切口141，所述切口141沿所述电极片110的厚度方向(即，Z轴方向)贯穿所述第一金属层12或所述第二金属层13。请一并参阅图8，在本实施方式中，所述第一金属层12和所述第二金属层13均包括所述空白区14，所述空白区14相对的两个侧部140垂直于所述电极片110的长度方向(即，X轴方向)，所述空白区14的侧部140均开设有所述切口141。所述切口141可以通过刀模切割、激光切割、等离子切割等切割方式形成，优选通过产生毛刺较少的刀模切割形成。
沿所述电极片110的宽度方向(即，Y轴方向)，所述第一容置槽21和/或所述第二容置槽51的深度大于所述切口141的深度，所述第一容置槽21和/或所述第二容置槽51的深度与所述切口141的深度之差H4为0.1～2mm，优选为0.5～1mm。所述第一活性材料层20在形成所述第一容置槽21的位置还包括侧壁23。所述切口141与所述第一活性材料层20的侧壁23之间的距离H5为0.1～5mm，优选0.5～2mm，用于提高应力释放幅度。所述第二活性材料层50在形成所述第二容置槽51的位置也包括侧壁23。所述切口141与所述第二活性材料层50的侧壁23之间的距离同样为0.1～5mm，优选0.5～2mm。
通过在所述第一金属层12和/或所述第二金属层13的空白区14上设置切口141，使得所述空白区14的两侧与活性材料层分离，从而，所述空白区14冷压时应力得到释放，避免了破碎剥离造成导电能力下降。
在又一实施方式中，所述电极片100和/或所述电极片110还可包括第三极耳70和第四极耳80。所述第一活性材料层20和所述第二活性材料层50还分别包括第三容置槽24和第四容置槽52，所述第四容置槽52与所述第三容置槽24相对。所述第三极耳70位于所述第三容置槽24且电连接所述第一金属层12。所述第四极耳80位于所述第四容置槽52且电连接所述第二金属层13。所述第三极耳70和所述第四极耳80的结构和材质可与所述第一极耳30或所述第二极耳60相同，此不赘述。
在再一实施方式中，所述电极片100和/或所述电极片110还可进一步包括第五极耳、第六极耳等，对应地，所述第一活性材料层20和所述第二活性材料层50还对应地包括第五容置槽、第六容置槽等，极耳以及容置槽的数量可以根据实际需要进行设置。
请参阅图9，本发明还提供一种电极组件200，所述电极组件包括正极片201以及负极片202。所述正极片201和/或所述负极片202包括如前所述的电极片100或电极片110，所述电极组件200由所述正极片201和所述负极片202卷绕形成。其中，所述电极组件200应用于卷绕式电芯(图未示)中。所述正极片201和所述负极片202之间还可设有隔离膜203。
在所述电极组件200中，所述第一极耳30、所述第二极耳60、所述第三极耳70和所述第四极耳80相重叠。所述第一极耳30、所述第二极耳60、所述第三极耳70和所述第四极耳80均与极耳引线(tab-lead，图未示)电性连接。其中，可通过超声波焊，钎焊，铆接焊或导电胶等方式进行电连接。
下面通过实施例以及对比例对本申请进行具体说明。
对比例
正极片的制作：使用复合集流体(11μm PET+双侧0.36μm Al)作为正极集流体，将钴酸锂正极活性材料均匀涂覆于所述正极集流体表面，正极活性材料两侧各涂覆宽度为5mm的氧化铝涂层。极片烘干后冷压，再通过激光模切方式切除多余的空箔区，获得极耳规格为10×10mm的多极耳的正极片。
负极片的制作：使用普通铜箔作为负极集流体，将活性材料石墨均匀涂覆于所述负极集流体的表面，烘干后冷压，在通过激光模切的方式切除多余的空箔区，获得多极耳的负极片。
电池的制备：将所述正极片和负极片，加上隔膜，通过卷绕的方式做成11层的多极耳结构的电芯。阴极极耳处通过跨接铝箔的方式将不同的极耳电导通，再与极耳引线转接焊。阳极极耳直接与极耳引线转接焊。所述电芯经注液，封装，化成后可得到电池。
实施例1
正极片的制作：使用复合集流体(11μm PET+双侧0.36μm Al)作为正极集流体，将钴酸锂正极活性材料均匀涂覆于所述正极集流体表面。极片烘干后冷压，再通过激光清洗方式在正极活性材料层与对比例正极极耳相应的位置清洗出14mm×5mm的容置槽，然后在所述复合集流体两侧对应所述容置槽的空白区分别焊接长宽均为10mm，厚度为10μm的Al极耳，所述极耳两侧距离正极活性材料层形成所述容置槽的侧壁分别2mm，所述极耳底部距离正极活性材料层形成所述容置槽的底壁2mm。在焊接好的极耳上贴覆厚度10μm的绿胶，绿胶完全覆盖极耳与复合集流体之间的焊接区域且不超出正极活性材料层形成所述容置槽的底壁，绿胶在所述正极片的宽度方向超出所述复合集流体5mm。
负极片的制作：与对比例中所使用的多极耳负极相同。
电池的制备：将所述正极片和负极片，加上隔膜，通过卷绕的方式做成11层的多极耳结构的电芯。阴极极耳和阳极极耳均通过转接焊方式与极耳引线连接。所述电芯经注液，封装，化成后可得到电池。
实施例2
正极片的制作：使用复合集流体(11μm PET+双侧0.36μm Al)作为正极集流体，将钴酸锂正极活性材料均匀涂覆于所述正极集流体表面。在正极活性材料层与对比例正极极耳相应的位置，用发泡胶涂覆14mm×5mm的区域，极片烘干后，通过所述发泡胶将所述区域内的正极活性材料层去除，形成容置槽，然后在所述复合集流体两侧对应所述容置槽的空白区沿垂直于正极片长度方向对空白区的侧部进行切割，使得空白区仅有平行于正极片长度方向的一侧与正极活性材料层连接。之后进行冷压，冷压后在所述空白区分别焊接长宽均为10mm，厚度为10μm的Al极耳，所述极耳两侧距离正极活性材料形成所述容置槽的侧壁分别2mm，所述极耳底部距离正极活性材料形成所述容置槽的底壁2mm。在焊接好的极耳上贴覆厚度10μm的绿胶，绿胶完全覆盖极耳与复合集流体之间的焊接区域且不超出正极活性材料形成所述容置槽的底壁，绿胶在所述正极片的宽度方向超出所述复合集流体5mm。
负极片的制作：与对比例中所使用的多极耳负极相同。
电池的制备：与实施例1中所采用的电池的制备方法相同。
实施例3
正极片的制作：使用复合集流体(11μm PET+双侧0.36μm Al)作为正极集流体，将钴酸锂正极活性材料均匀涂覆于所述正极集流体表面。极片烘干后冷压，再通过激光清洗方式在正极活性材料层与对比例正极极耳相应的位置清洗出14mm×5mm的容置槽，然后在所述复合集流体两侧对应所述容置槽的空白区焊接“人”字型Al极耳，单侧极耳长宽均为10mm且厚度为10μm，所述极耳两侧距离正极活性材料层形成所述容置槽的侧壁分别2mm，所述极耳底部距离正极活性材料层形成所述容置槽的底壁2mm。在焊接好的极耳上贴覆厚度10μm的绿胶，绿胶完全覆盖极耳与复合集流体之间的焊接区域且不超出正极活性材料层形成所述容置槽的底壁，绿胶在所述正极片的宽度方向超出所述复合集流体5mm。
负极片的制作：与对比例中所使用的多极耳负极相同。
电池的制备：与实施例1中所采用的电池的制备方法相同。
实施例4
正极片的制作：使用复合集流体(11μm PET+双侧0.36μm Al)作为正极集流体，将钴酸锂正极活性材料均匀涂覆于所述正极集流体表面。极片烘干后冷压，再通过激光清洗方式在正极活性材料层与对比例正极极耳相应的位置清洗出14mm×5mm的容置槽，然后在所述复合集流体两侧对应所述容置槽的空白区焊接一体式Al极耳，一体式Al极耳宽10mm，厚度为20μm，上侧长10mm，下侧单侧长5mm，所述极耳两侧距离正极活性材料层形成所述容置槽的侧壁分别2mm，所述极耳底部距离正极活性材料层形成所述容置槽的底壁2mm。在焊接好的极耳上贴覆厚度10μm的绿胶，绿胶完全覆盖极耳与复合集流体之间的焊接区域且不超出正极活性材料层形成所述容置槽的底壁，绿胶在所述正极片的宽度方向超出所述复合集流体5mm。
负极片的制作：与对比例中所使用的多极耳负极相同。
电池的制备：与实施例1中所采用的电池的制备方法相同。
使用欧姆计分别测量对比例和实施例1-4的电池在50％SOC的欧姆电阻，每种电芯各测5个。测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002005933890000121
由表1测试结果可知，实施例1～4制得的电池的欧姆电阻均小于对比例制得的电池的欧姆电阻。
本申请通过采用嵌入式极耳，即将极耳设置于活性材料层的容置槽中，极耳的厚度可以根据所需电阻进行设置，解决了由所述复合集流体本身的金属层较薄作为极耳导电造成极耳电阻较大的问题。再者，通过在金属层的空白区上设置切口，使得所述空白区的两侧与活性材料层分离，从而，所述空白区冷压时应力得到释放，避免了破碎剥离造成导电能力下降。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电极片，其特征在于，包括：
复合集流体，包括聚合物层以及位于所述聚合物层表面的第一金属层；
第一活性材料层，位于所述第一金属层远离所述聚合物层的表面，所述第一活性材料层的边缘设有第一容置槽；以及
第一极耳，位于所述第一容置槽且电连接所述第一金属层。
2.如权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述复合集流体还包括第二金属层，所述第二金属层位于所述聚合物层远离所述第一金属层的表面，所述电极片还包括第二活性材料层以及第二极耳，所述第二活性材料层位于所述第二金属层远离所述聚合物层的表面，所述第二活性材料层的边缘设有第二容置槽，所述第二容置槽与所述第一容置槽相对，所述第二极耳位于所述第二容置槽且电连接所述第二金属层。
3.如权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述第一金属层包括空白区，所述空白区与所述第一容置槽对应，所述空白区包括侧部，所述侧部开设有切口，所述切口沿所述电极片的厚度方向贯穿所述第一金属层。
4.如权利要求1所述的电极片，其特征在于，还包括胶层，所述胶层设置于所述第一极耳远离所述第一金属层的表面，所述第一极耳焊接于所述第一金属层，所述胶层至少覆盖所述第一极耳与所述第一金属层之间的焊接区域。
5.如权利要求4所述的电极片，其特征在于，所述第一活性材料层在形成所述第一容置槽的位置包括底壁，所述胶层不超出所述第一活性材料层的所述底壁。
6.如权利要求4所述的电极片，其特征在于，所述第一极耳沿所述电极片的厚度方向的投影与所述第一金属层之间具有重合区域，所述焊接区域的面积为所述重合区域的面积的20-100％。
7.如权利要求1所述的电极片，其特征在于，沿所述电极片的长度方向，所述第一极耳的尺寸为所述第一容置槽的尺寸的30-100％。
8.如权利要求2所述的电极片，其特征在于，所述第一极耳远离所述第一容置槽的顶部以及所述第二极耳远离所述第二容置槽的顶部相连接。
9.如权利要求2所述的电极片，其特征在于，还包括第三极耳和第四极耳，所述第一活性材料层和所述第二活性材料层还分别设有第三容置槽和第四容置槽，所述第四容置槽与所述第三容置槽相对，所述第三极耳位于所述第三容置槽且电连接所述第一金属层，所述第四极耳位于所述第四容置槽且电连接所述第二金属层。
10.一种电极组件，包括正极片以及负极片，其特征在于，所述正极片和/或所述负极片包括如权利要求1-9中任一项所述的电极片，所述电极组件由所述正极片和所述负极片卷绕形成。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113054156A (zh) * 2021-03-11 2021-06-29 珠海冠宇电池股份有限公司 一种电极组件及其应用
CN113178666A (zh) * 2021-04-15 2021-07-27 Oppo广东移动通信有限公司 电池和电子设备
CN113300006A (zh) * 2021-05-10 2021-08-24 Oppo广东移动通信有限公司 电极片、电芯、电池及电子设备
CN113675541A (zh) * 2021-08-19 2021-11-19 宁德新能源科技有限公司 电极组件、电池和用电设备
CN114141982A (zh) * 2021-11-30 2022-03-04 珠海冠宇电池股份有限公司 一种极片及电池
CN114204036A (zh) * 2021-11-17 2022-03-18 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种复合集流体的制备方法
WO2022143904A1 (zh) * 2020-12-30 2022-07-07 珠海冠宇电池股份有限公司 极片及电池
WO2022193190A1 (zh) * 2021-03-17 2022-09-22 宁德新能源科技有限公司 极片及其制备方法、电池、电子装置
CN115425371A (zh) * 2022-11-04 2022-12-02 宁德新能源科技有限公司 一种电化学装置及电子装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114552136A (zh) * 2020-11-20 2022-05-27 北京小米移动软件有限公司 电源组件及其制作方法
CN114447399A (zh) * 2022-01-28 2022-05-06 宁德新能源科技有限公司 电化学装置与电子设备
CN116031364A (zh) * 2022-10-13 2023-04-28 宁德新能源科技有限公司 一种极片、电化学装置及电子设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000208129A (ja) * 1999-01-13 2000-07-28 Ngk Insulators Ltd リチウム二次電池
KR20060102854A (ko) * 2005-03-25 2006-09-28 삼성에스디아이 주식회사 이차전지의 전극판, 이의 제조 방법 및 이 전극판을 이용한이차전지
CN102891323A (zh) * 2011-07-22 2013-01-23 夏普株式会社 集流体和非水系二次电池
CN104600250A (zh) * 2014-11-21 2015-05-06 天津力神电池股份有限公司 锂离子电池多极耳极片制备方法、极组制备方法及电池
CN205303580U (zh) * 2016-01-22 2016-06-08 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种锂离子电池极片及含有该极片的锂离子电池
CN106159196A (zh) * 2016-08-29 2016-11-23 天津力神电池股份有限公司 埋极耳式极片及锂离子电池
CN108428849A (zh) * 2017-11-22 2018-08-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 电极构件、电极组件和充电电池

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1787274A (zh) 2005-10-18 2006-06-14 天津力神电池股份有限公司 解决了变形和安全问题的软包装锂离子电池及其制作方法
CN102027619B (zh) * 2008-06-25 2014-02-05 松下电器产业株式会社 非水电解质二次电池用电极结构体、其制造方法及非水电解质二次电池
CN203733894U (zh) * 2014-01-17 2014-07-23 宁德新能源科技有限公司 锂离子电池
WO2015183832A1 (en) * 2014-05-27 2015-12-03 Apple Inc. Thin film battery structures having sloped cell sidewalls
CN204946995U (zh) 2015-08-31 2016-01-06 宁德新能源科技有限公司 二次电池电芯及其卷绕成型系统
WO2018003843A1 (ja) * 2016-06-30 2018-01-04 三洋電機株式会社 二次電池及びその製造方法
US11158860B2 (en) * 2017-09-09 2021-10-26 Soteria Battery Innovation Group, Inc. Battery connections and metallized film components in energy storage devices having internal fuses

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000208129A (ja) * 1999-01-13 2000-07-28 Ngk Insulators Ltd リチウム二次電池
KR20060102854A (ko) * 2005-03-25 2006-09-28 삼성에스디아이 주식회사 이차전지의 전극판, 이의 제조 방법 및 이 전극판을 이용한이차전지
CN102891323A (zh) * 2011-07-22 2013-01-23 夏普株式会社 集流体和非水系二次电池
CN104600250A (zh) * 2014-11-21 2015-05-06 天津力神电池股份有限公司 锂离子电池多极耳极片制备方法、极组制备方法及电池
CN205303580U (zh) * 2016-01-22 2016-06-08 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种锂离子电池极片及含有该极片的锂离子电池
CN106159196A (zh) * 2016-08-29 2016-11-23 天津力神电池股份有限公司 埋极耳式极片及锂离子电池
CN108428849A (zh) * 2017-11-22 2018-08-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 电极构件、电极组件和充电电池

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022143904A1 (zh) * 2020-12-30 2022-07-07 珠海冠宇电池股份有限公司 极片及电池
CN113054156A (zh) * 2021-03-11 2021-06-29 珠海冠宇电池股份有限公司 一种电极组件及其应用
WO2022193190A1 (zh) * 2021-03-17 2022-09-22 宁德新能源科技有限公司 极片及其制备方法、电池、电子装置
CN113178666A (zh) * 2021-04-15 2021-07-27 Oppo广东移动通信有限公司 电池和电子设备
CN113300006A (zh) * 2021-05-10 2021-08-24 Oppo广东移动通信有限公司 电极片、电芯、电池及电子设备
CN113675541A (zh) * 2021-08-19 2021-11-19 宁德新能源科技有限公司 电极组件、电池和用电设备
CN114204036A (zh) * 2021-11-17 2022-03-18 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种复合集流体的制备方法
CN114141982A (zh) * 2021-11-30 2022-03-04 珠海冠宇电池股份有限公司 一种极片及电池
CN114141982B (zh) * 2021-11-30 2023-09-05 珠海冠宇电池股份有限公司 一种极片及电池
CN115425371A (zh) * 2022-11-04 2022-12-02 宁德新能源科技有限公司 一种电化学装置及电子装置
CN115425371B (zh) * 2022-11-04 2023-03-14 宁德新能源科技有限公司 一种电化学装置及电子装置

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US11764362B2 (en) 2023-09-19

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