CN114464769A - 电极组件、电化学装置及用电装置 - Google Patents
电极组件、电化学装置及用电装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114464769A CN114464769A CN202111552038.6A CN202111552038A CN114464769A CN 114464769 A CN114464769 A CN 114464769A CN 202111552038 A CN202111552038 A CN 202111552038A CN 114464769 A CN114464769 A CN 114464769A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode assembly
- pole piece
- layer
- active material
- insulating layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims abstract description 66
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 52
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 12
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 11
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 25
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 2
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 2
- 102000004310 Ion Channels Human genes 0.000 description 1
- SOXUFMZTHZXOGC-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn].[Co].[Ni] Chemical compound [Li].[Mn].[Co].[Ni] SOXUFMZTHZXOGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电极组件、电化学装置及用电装置。该电极组件包括第一极片和第二极片，第一极片包括第一集流体、第一活性物质层和第一绝缘层，所述第二极片包括第二集流体及设置在所述第二集流体表面上的第二活性物质层，所述第二活性物质层上设置有极耳槽位；所述第一集流体具有设于同侧表面上的导通区和绝缘区，所述绝缘区相对于所述极耳槽位设置，所述第一绝缘层层叠设置于所述绝缘区上，所述活性物质层覆盖在所述导通区上。第一绝缘层能够有效切断位于其上的活性物质与第一集流体之间的电子导通，第一绝缘层上的部分活性物质难以参与充放电。因此设置有上述第一绝缘层的电极组件能够有效抑制极耳槽位附近的析锂现象。
Description
技术领域
本发明涉及储能技术领域，特别是涉及一种电极组件、电化学装置及用电装置。
背景技术
锂离子电池具有能量密度高、输出电压高等优点，已经成为了目前应用最为广泛的二次电池。随着电动汽车等大型用电产品的发展，消费者对电池的容量和充放电功率等性能要求也越来越高。
目前存在一种电池，其在负极片上设置有极耳槽位，该极耳槽位正对于电池正极的部分区域。在实际充放电过程中，由于极耳槽位中并不存在负极活性物质，其对位的正极活性物质中锂离子发生脱嵌后会在极耳槽位中沉积并形成锂枝晶，影响电池安全及可靠性。尤其是动力电池经常需要面对大电流的充放电，这进一步加剧了界面析锂的情况，严重影响电池性能。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够抑制对位极片上的极耳槽位析锂情况的电化学装置，对应地提供一种电极组件、包括该电极组件的电化学装置及用电装置。
为了至少在一定程度上解决上述问题，本发明提供了一种电极组件，其包括相对设置的第一极片和第二极片。所述第一极片包括第一集流体、第一活性物质层和第一绝缘层。所述第二极片上包括第二集流体及设置在所述第二集流体表面上的第二活性物质层。所述第二活性物质层上设置有极耳槽位。所述集流体具有设于同侧表面上的导通区和绝缘区，所述绝缘区相对于所述极耳槽位设置。所述第一绝缘层层叠设置于所述绝缘区上，所述活性物质层覆盖在所述导通区上。
该电极组件中的第一极片包括第一绝缘层，第一绝缘层设置于绝缘区上。在实际使用过程中，第一绝缘层能够有效切断位于其上的活性物质与第一集流体之间的电子导通，绝缘层上的活性物质难以参与充放电，进而该部分的活性物质难以有效释放或吸收锂离子。对应地，第二极片上与绝缘区对位的极耳槽位也难以接收到锂离子的沉积。因此设置有上述绝缘层的电极片能够有效抑制极耳槽位的析锂现象。
在其中一个实施例中，所述活性物质层也覆盖至少部分所述第一绝缘层；可选地，所述第一活性物质层包括位于所述导通区上的功能部和位于所述绝缘区上的无效部，所述功能部与所述无效部之间设置有阻断结构，所述阻断结构用于阻隔离子在所述功能部与所述无效部之间导通。进一步可选地，阻断结构为阻断沟槽。
其中，进一步设置功能部与无效部之间的阻断结构以阻隔功能部与无效部之间的离子导通，则无效部与功能部之间少量的离子不相导通，在功能部放电的离子也难以扩散到无效部进行迁移，通过该方式能够在绝缘层阻隔电子的基础上进一步阻隔离子，消除极耳槽位对位的锂离子的过度发挥。
在其中一个实施例中，第一活性物质层覆盖整个所述第一绝缘层，所述功能部包围所述无效部，所述阻断沟槽呈闭合的环状，例如阻断沟槽可以呈“回”型。又或者，所述无效部的至少一侧边界位于所述集流体的边界上，所述阻断沟槽呈被所述集流体的该边界截断的环状，例如阻断沟槽可以呈“U”型。
在其中一个实施例中，所述第一极片还包括遮蔽所述无效部的第一阻隔层。可选地，无效部与功能部之间的阻断结构为阻断沟槽时，第一阻隔层还遮蔽在阻断沟槽上。
其中，第一阻隔层进一步隔断了无效部与电解液之间的接触，避免了无效部通过电解液传输锂离子的情况，以完全阻隔对位的活性物质层的锂离子传输路径。
在其中一个实施例中，极耳槽位的至少两侧为所述第一活性物质层；和/或所述极耳槽位位于第二活性物质层上沿长度方向的1/4～3/4之间的区域。
在其中一个实施例中，沿所述第二极片朝向所述第一极片的方向，所述极耳槽位的投影落入所述第一绝缘层的边界内。
在其中一个实施例中，第一活性物质层上设有极耳凹槽，第二极片还包括第二绝缘层，所述第二绝缘层层叠设置于所述第二集流体上对应所述极耳凹槽的区域。
在其中一个实施例中，所述第一极片为正极片，所述第二极片为负极片。
进一步地，本发明还提供了一种电化学装置，其包括外壳和根据上述任一实施例所述的电化学装置，所述电极组件设置于所述外壳内。
进一步地，本发明还提供了一种用电装置，其包括上述电化学装置。
附图说明
图1示出了本发明一实施例的电极片的正面结构示意图；
图2示出了本发明一实施例的电极片的正面结构示意图；
图3示出本发明一实施例中的第一电极组件的截面结构示意图；
图4示出了本发明又一实施例中的第二电极组件的截面结构示意图；
图5示出了本发明又一实施例中的第三电极组件的截面结构示意图；
其中，各附图标记及其具体含义如下：
110、第一极片；111、第一集流体；112、第一活性物质层；1120、阻断沟槽；1121、功能部；1122、无效部；113、第一绝缘层；114、第一阻挡层；120、第二极片；121、第二集流体；1210、极耳槽位；122、第二活性物质层；123、第二阻挡层；130、极耳；140、隔膜。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。文中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文所使用的“多”包括两个和多于两个的项目。本文所使用的“某数以上”应当理解为某数及大于某数的范围。
根据本发明的一个实施例，一种电极组件，其包括相对设置的第一极片和第二极片，第一极片包括第一集流体、第一活性物质层和第一绝缘层；第二极片包括第二集流体及设置在所述第二集流体表面上的第二活性物质层，所述第二活性物质层上设置有极耳槽位。第一集流体具有设于同侧表面上的导通区和绝缘区，绝缘区相对于极耳槽位设置，第一绝缘层层叠设置于绝缘区上，活性物质层覆盖在导通区上。
可以理解地，第一极片和第二极片之间应当间隔设置以避免二者之间发生短接，具体地，第一极片和第二极片之间可以设置聚合物隔膜或固态电解质等兼具绝缘性能和阻挡能力的部件进行间隔，当设置聚合物隔膜时，则还应当在第一极片和第二极片之间填充电解液，以使得离子可以在第一极片与第二极片之间来回迁移。第二活性物质层上设置的极耳槽位主要用于容纳与第二集流体短接的极耳。其中第一极片包括第一绝缘层，第一绝缘层设置于绝缘区上。在实际使用过程中，第一绝缘层能够有效切断位于其上的第一活性物质层与第一集流体之间的电子导通，这使得第一绝缘层上的活性物质层难以参与充放电，进而该部分的第一活性物质层难以有效释放或吸收锂离子。对应地，第二极片上与绝缘区对位的极耳槽位也难以接收到锂离子的沉积。因此设置有上述绝缘层的电极片能够有效抑制极耳槽位的析锂现象。
其中，第一活性物质层可以全部设置于导通区上而不设置于位于绝缘区的第一绝缘层上，也可以既设置于导通区上也设置于位于绝缘区的第一绝缘层上，可以仅覆盖第一绝缘层位于长度方向上的两侧，也可以覆盖整个第一绝缘层。优选地，第一活性物质层覆盖于整个第一绝缘层上，原因是：通常制备第一活性物质层的方式为涂覆，在第一绝缘层上连续涂覆活性物质不会带来多余的涂布工艺。并且设置第一活性物质层也覆盖第一绝缘层还能够占据绝缘层上的空间，减少或避免电解液的渗入，同时，电极组件的界面也更加平整，性能更好。
在其中一个具体示例中，活性物质层包括位于导通区上的功能部和位于绝缘区上的无效部，并进一步设置功能部与无效部之间设置有阻断结构。阻断结构用于阻隔离子在功能部与无效部之间导通，以使得功能部与无效部之间离子互不导通。由此第一绝缘层能够隔断无效部与集流体之间的电子通道，同时阻断结构也隔断了无效部与功能部之间少量的离子通道和电子通道。通过该方式能够在第一绝缘层的基础上进一步消除极耳槽位对位区域的第一极片上锂离子的过度发挥。
阻断结构的具体实现方式有多种，例如可以在无效部与功能部之间设置不导通离子的材料，以隔绝无效部与功能部之间的离子导通，但是这种方式会带来额外复杂的工序。在其中一个具体示例中，使得无效部与功能部之间的离子不相导通的方式具体为使无效部与功能部之间以阻断沟槽相间隔。用于间隔功能部与无效部的阻断沟槽可以通过刻蚀的方法快速形成，通过控制刻蚀的具体工艺参数可以有效控制刻蚀的深度，在不损坏第一集流体的前提下迅速完成对阻断沟槽的刻蚀。阻断沟槽能够将功能部和无效部间隔开来，以隔绝功能部和无效部之间的离子传输路径。
可以理解地，无效部可以完全覆盖整个第一绝缘层，也可以仅覆盖第一绝缘层的部分区域；对应地，功能部可以全部设置于导通区上，也可以有部分设置于第一绝缘层上。进一步地，第二极片上的极耳槽位通常都被第二活性物质层包围或半包围，对应地在第一极片上，导通区也可以包围或半包围绝缘区。其中，导通区半包围绝缘区指的是：导通区可以从三个方向或两个方向包围绝缘区，例如，绝缘区的一个边界设置于集流体的一个边界上，则导通区可以从三个方向包围绝缘区；又如，绝缘区的两个边界分别设置于集流体的两个边界上，则导通区可以从两个方向包围绝缘区。导通区全包围绝缘区指的是导通区从四个方向上包围绝缘区。较为优选地，导通区从三个方向上半包围绝缘区，或导通区从四个方向上全包围绝缘区。
进一步地，对应于导通区全包围或半包围绝缘区，功能部也可以全包围或半包围无效部。在其中一个具体示例中，功能部全包围无效部，功能部与无效部之间的阻断沟槽呈闭合的环状，此时阻断沟槽可以呈回型。又或者，无效部的至少一侧边界位于第一集流体的边界上，功能部半包围无效部，阻断沟槽呈被集流体的该边界截断的部分环状，此时阻断沟槽可以呈U型。
参照图1和图2所示，其示出了第一极片110中可行的两种阻断沟槽1120的具体形状。具体地，图1示出了一种U型的阻断沟槽1120，在该示例中无效部1122的一个边界设置于第一集流体111的上边界上，功能部1121从左、右、下三个方向半包围该无效部1122。图2示出了一种回型的阻断沟槽1120，在该示例中无效部1122被功能部1121全包围。可以理解地，在图4和图5示出的具体示例中，绝缘层113的一个边界设置于第一集流体111的上边界上。
在一些更为优选的具体示例中，该电极片上还包括覆盖无效部的第一阻隔层，第一阻隔层进一步隔断了无效部与电解液之间的接触，避免了无效部通过电解液传输锂离子的情况，以完全阻隔对位的第一活性物质层的锂离子传输路径。同时，在设置阻断沟槽的同时，还设置第一阻隔层同时覆盖阻断沟槽，能够进一步防止发生析锂现象。
在其中一个具体示例中，第二极片上还包括用于覆盖极耳槽位的第二阻隔层。进一步地，第二阻隔层在第一极片上的正投影落入第一阻隔层的范围内。设置第二阻隔层一方面可以防止极耳毛刺，同时也防止电解液浸入极耳槽位内，另一方面还可以起到阻隔锂离子的作用，以共同抑制析锂现象的发生。
为了尽可能减少极耳槽位处可能产生的从侧边迁移的锂离子，在其中一个具体示例中，沿第二极片朝向第一极片的方向，极耳槽位的投影落入第一绝缘层的边界内。可选地，极耳槽位在第一极片上的正投影还落入阻断沟槽靠近功能部一侧的边界内。
在其中一个具体示例中，极耳槽位的至少两侧为第一活性物质层。具体地，可以是极耳槽位位于第一活性物质层的中间，此时极耳槽位至少相对两侧具有第一活性物质层；还可以是极耳槽位位于第一活性物质层的边角，此时极耳槽位至少相邻两侧具有第一活性物质层。
在其中一个具体示例中，第二活性物质层呈长条状，极耳槽位位于第二活性物质层上沿长度方向的1/4～3/4之间的区域，第二活性物质层的长度方向即该长条状的延伸方向。可以理解，第二活性物质层的具体形状或是宽度并不做特殊限定。例如第二活性物质层可以是方形，也可以是梯形或平行四边形甚至是波浪形等其他长条状的形状，较为常用地，第二活性物质层是方形；第二活性物质层的宽度可以与长度较为接近，也可以小于长度。
在其中一个具体示例中，该电极组件中的充放电基于锂离子的电化学反应。可选地，该电极组件中的第一极片和第二极片中的一个是锂离子电池的正极片，另一个是锂离子电池的负极片。进一步地，第一极片为正极片，第二极片为负极片。可以理解，该电极组件的充放电基于为锂离子的电化学反应，第一极片为正极片，则第一极片上的活性物质层的材料可以选自锂离子电池的正极材料，例如钴酸锂、镍钴锰酸锂等材料，第二极片上的活性物质层的材料可以选自锂离子电池的负极材料，例如人造石墨等材料。
在其中一个具体示例中，在该电极组件中，第一极片的片数与第二极片的片数共计有三片以上，且第一极片与第二极片交替设置。各第二极片与第一极片相对的表面上均设置有极耳槽位，在各第一极片中，第一集流体上与第二极片相对的每侧表面上均具有导通区和绝缘区，且均设置有位于导通区上的活性物质层和位于绝缘区上的绝缘层。具体地，例如第一极片有两片，第二极片有一片，第二极片设置于两片第一极片之间，每一片第一极片中的第一集流体上与该第二极片相对的一侧表面上均设置有活性物质层和绝缘层。可以理解，此时第一集流体的每个表面上，绝缘层都设置于对应的绝缘区上，至少部分活性物质层都设置于导通区上。
在其中一个具体示例中，第一绝缘层的材料包括陶瓷、绿胶、聚偏氟乙烯和铁氟龙中的一种或多种。根据具体材料性质的不同，绝缘层的材料可以采用喷涂或刷涂的方式形成于绝缘区上。
在其中一个具体示例中，绝缘层的厚度为5μm～20μm。
可以理解，上述实施例仅示出了极耳槽位设置于第二极片上的情况，但这并不意味着极耳槽位仅可以设置于第二极片上。相反地，第一极片上也可以同时设置有类似于极耳槽位的机构。例如，在其中一个具体示例中，第一活性物质层上设有极耳凹槽，第二极片上也包括第二绝缘层，第二绝缘层层叠设置于第二集流体上对应极耳凹槽的区域。可以理解，极耳凹槽与极耳槽位仅以名称作为区分，其实际的结构可以相同也可以不同。第二集流体上也可以参照第一集流体上设置导通区和绝缘区，对应地第二绝缘层设置于绝缘区上。其他进一步的结构设计也可以参照第一极片上相应的设计进行，在此不再进行赘述。
为了便于理解上述实施例中的电极组件的具体结构，参照图3所示，其示出了一种依据上述实施例的第一电极组件的截面结构示意图。通过该截面结构示意图技术人员能够较为容易地理解电极组件的具体结构。
参照图3所示，该第一电极组件包括第一极片110、第二极片120和极耳130。第二极片120中间具有极耳槽位1210，极耳槽位1210中设置有极耳130。第一极片110与第二极片120中间设置有隔膜140。
其中，第一极片110包括第一集流体111、第一活性物质层112和第一绝缘层113，第一集流体111包括导通区和绝缘区，绝缘区位于与极耳槽位1210相对的位置，第一绝缘层113层叠设置于绝缘区上，至少部分活性物质层设置于导通区上。其中，第二极片120包括第二集流体121、第二活性物质层122、第二阻隔层和极耳130；极耳130设置于极耳槽位1210内，第二阻隔层遮蔽该极耳槽位1210并且第二阻隔层横跨于极耳槽位1210两边的第二活性物质层122上以完全覆盖极耳槽位1210。极耳槽位1210在第一极片110厚度方向上的投影落入第一绝缘层113的范围内。
在实际使用过程中，第一绝缘层113能够有效切断位于其上的第一活性物质层112与第一集流体111之间的电子导通，使得第一绝缘层113上的第一活性物质层112难以参与充放电，与第一绝缘层113对位的极耳槽位1210上也难以接收到锂离子的沉积。因此，上述第一绝缘层113能够有效抑制极耳槽位1210的析锂现象。
进一步地，参照图4所示，其示出了本发明的又一实施例中的第二电极组件。该第二电极组件包括第一极片110、第二极片120和极耳130。第二极片120中间具有极耳槽位1210，极耳槽位1210中设置有极耳130。第二电极组件与第一电极组件的结构大体相同，其主要区别在于：第二电极组件的第一活性物质层112被进一步划分为了功能部1121和无效部1122，功能部1121和无效部1122之间以阻断沟槽1120相间隔。在第二电极组件中，第一活性物质层112分为功能部1121和无效部1122，功能部1121与无效部1122的离子互不导通，这不仅隔断了无效部1122与第一集流体111之间的电子通道，还隔断了无效部1122与周边功能部1121之间少量的离子通道和电子通道。通过该方式能够进一步消除极耳槽位1210对位的锂离子的过度发挥。
进一步地，参照图5所示，其示出了本发明的再一实施例中的第三电极组件。该第三电极组件包括第一极片110、第二极片120和极耳130。第二极片120中间具有极耳槽位1210，极耳槽位1210中设置有极耳130。第三电极组件与第一电极组件的结构大体相同，其主要区别在于：第三电极组件不仅将第一活性物质层112通过阻断沟槽1120隔断为功能部1121和无效部1122，还在第一活性物质层112上进一步设置了覆盖无效部1122的第一阻隔层。第一阻隔层进一步隔断了无效部1122与电解液之间的接触，避免了无效部1122通过电解液传输锂离子的情况，以完全阻隔极耳槽位1210对位的活性物质层的锂离子可能的传输路径。
进一步地，根据本发明的一实施例，一种电化学装置，其包括外壳与根据上述任一实施例的电极组件，电极组件设置于外壳内。在一实施例中，电化学装置为锂离子电池。该锂离子电池为卷绕或叠片结构。
更进一步地，一种用电装置，其包括上述电化学装置。例如，该用电装置为电动汽车，上述电化学装置可以作为电动汽车的动力源。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (13)
1.一种电极组件，其特征在于，包括相对设置的第一极片和第二极片，所述第一极片包括第一集流体、第一活性物质层和第一绝缘层，所述第二极片包括第二集流体及设置在所述第二集流体表面上的第二活性物质层，所述第二活性物质层上设置有极耳槽位；
所述第一集流体具有设于同侧表面上的导通区和绝缘区，所述绝缘区相对于所述极耳槽位设置，所述第一绝缘层层叠设置于所述绝缘区上，所述活性物质层覆盖在所述导通区上。
2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一活性物质层也覆盖至少部分所述第一绝缘层。
3.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，所述第一活性物质层包括位于所述导通区上的功能部和位于所述绝缘区上的无效部，所述功能部与所述无效部之间设置有阻断结构，所述阻断结构用于阻隔离子在所述功能部与所述无效部之间导通。
4.根据权利要求3所述的电极组件，其特征在于，所述阻断结构为阻断沟槽。
5.根据权利要求4所述的电极组件，其特征在于，所述第一活性物质层覆盖整个所述第一绝缘层；所述功能部包围所述无效部，所述阻断沟槽呈闭合的环状；或
所述无效部的至少一侧边界位于所述集流体的边界上，所述阻断沟槽呈被所述集流体的该边界截断的环状。
6.根据权利要求3所述的电极组件，其特征在于，所述第一极片还包括覆盖所述无效部的第一阻隔层；或
所述阻断结构为阻断沟槽，所述第一极片还包括覆盖所述无效部和所述阻断沟槽的第一阻隔层。
7.根据权利要求1～6任一项所述的电极组件，其特征在于，
所述极耳槽位的至少两侧为所述第一活性物质层；和/或
所述极耳槽位位于所述第二活性物质层上沿长度方向的1/4-3/4之间的区域。
8.根据权利要求1～6任一项所述的电化学装置，其特征在于，沿所述第二极片朝向所述第一极片的方向，所述极耳槽位的投影落入所述第一绝缘层的边界内。
9.根据权利要求1～6任一项所述的电极组件，其特征在于，所述第一活性物质层上设有极耳凹槽，所述第二极片还包括第二绝缘层，所述第二绝缘层层叠设置于所述第二集流体上对应所述极耳凹槽的区域。
10.根据权利要求1～6任一项所述的电极组件，其特征在于，所述绝缘层包括陶瓷、绝缘胶带、聚偏氟乙烯和铁氟龙中的一种或多种。
11.根据权利要求1～6任一项所述的电极组件，其特征在于，所述第一极片为正极片，所述第二极片为负极片。
12.一种电化学装置，其特征在于，包括外壳和根据权利要求1～11任一项所述的电极组件，所述电极组件收容于所述外壳中。
13.一种用电装置，其特征在于，包括根据权利要求12所述的电化学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111552038.6A CN114464769A (zh) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | 电极组件、电化学装置及用电装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111552038.6A CN114464769A (zh) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | 电极组件、电化学装置及用电装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114464769A true CN114464769A (zh) | 2022-05-10 |
Family
ID=81406250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111552038.6A Pending CN114464769A (zh) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | 电极组件、电化学装置及用电装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114464769A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114843624A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-08-02 | 宁德新能源科技有限公司 | 电芯、电池及用电装置 |
| CN115332480A (zh) * | 2022-10-13 | 2022-11-11 | 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 (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203733894U (zh) * | 2014-01-17 | 2014-07-23 | 宁德新能源科技有限公司 | 锂离子电池 |
| CN108346831A (zh) * | 2018-01-04 | 2018-07-31 | 湖南立方新能源科技有限责任公司 | 一种电极结构及含有该电极结构的锂离子电池 |
| CN211507765U (zh) * | 2020-04-03 | 2020-09-15 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 卷芯结构 |
| CN212380440U (zh) * | 2020-05-22 | 2021-01-19 | 比亚迪股份有限公司 | 卷绕式电芯及电池 |
| CN113381058A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-09-10 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种锂离子电池 |
| CN113544876A (zh) * | 2020-03-31 | 2021-10-22 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置以及电子装置 |
| WO2021227896A1 (zh) * | 2020-05-11 | 2021-11-18 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 电池和电子设备 |
| CN113692675A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-11-23 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置及电子装置 |
| CN113728474A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-11-30 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置及电子装置 |
-
2021
- 2021-12-17 CN CN202111552038.6A patent/CN114464769A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203733894U (zh) * | 2014-01-17 | 2014-07-23 | 宁德新能源科技有限公司 | 锂离子电池 |
| CN108346831A (zh) * | 2018-01-04 | 2018-07-31 | 湖南立方新能源科技有限责任公司 | 一种电极结构及含有该电极结构的锂离子电池 |
| CN113544876A (zh) * | 2020-03-31 | 2021-10-22 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置以及电子装置 |
| CN211507765U (zh) * | 2020-04-03 | 2020-09-15 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 卷芯结构 |
| WO2021227896A1 (zh) * | 2020-05-11 | 2021-11-18 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 电池和电子设备 |
| CN212380440U (zh) * | 2020-05-22 | 2021-01-19 | 比亚迪股份有限公司 | 卷绕式电芯及电池 |
| CN113381058A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-09-10 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种锂离子电池 |
| CN113692675A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-11-23 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置及电子装置 |
| CN113728474A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-11-30 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置及电子装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114843624A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-08-02 | 宁德新能源科技有限公司 | 电芯、电池及用电装置 |
| CN115332480A (zh) * | 2022-10-13 | 2022-11-11 | 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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1683226B1 (en) | Lithium ion secondary battery | |
| JP5087434B2 (ja) | 双極リチウムイオン再充電可能電池 | |
| EP2966721B1 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
| KR100731452B1 (ko) | 원통형 전지의 극판 권취장치 및 권취방법 | |
| CN101479877B (zh) | 锂二次电池及其制造方法 | |
| US20070026316A1 (en) | Non-aqueous electrolyte battery | |
| CN107658472B (zh) | 包含网眼型集电器的负极、包含其的锂二次电池和其制造方法 | |
| CN114464769A (zh) | 电极组件、电化学装置及用电装置 | |
| KR101664244B1 (ko) | 전극의 표면에 패턴을 형성하는 방법, 이 방법을 이용해 제조된 전극 및 이 전극을 포함하는 이차전지 | |
| US20210020921A1 (en) | Battery cell and battery using the same | |
| CN113097662A (zh) | 电池极片及其制备方法、锂离子电池 | |
| CN216120663U (zh) | 一种二次电池的电芯及二次电池 | |
| TWI398030B (zh) | 鋰離子儲能電池 | |
| CN101714656A (zh) | 锂离子二次电池 | |
| US20150132626A1 (en) | Electrode assembly and secondary battery using the electrode assembly | |
| JP7197536B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
| KR102028167B1 (ko) | 이차 전지 및 그의 제조방법 | |
| KR102307904B1 (ko) | 세퍼레이터 및 이를 이용한 이차 전지 | |
| CN105742690B (zh) | 锂离子二次电池 | |
| JP7285873B2 (ja) | 二次電池 | |
| KR102209675B1 (ko) | 패턴이 형성된 전극 및 이를 포함하는 이차전지 | |
| KR100601559B1 (ko) | 권취형 전극 조립체 및 이를 구비하는 리튬 이차 전지 | |
| KR100696826B1 (ko) | 전극판 및 이를 구비하는 리튬 이차 전지 | |
| KR100573097B1 (ko) | 이차 전지 | |
| JP2015090791A (ja) | バイポーラ電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |