CN114744147B - 正极极片、电极组件、电池单体、电池及用电设备 - Google Patents

正极极片、电极组件、电池单体、电池及用电设备 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种正极极片、电极组件、电池单体、电池及用电设备，其中，正极极包括正极集流体以及第一正极活性物质层；正极集流体具有相对分布的第一正极表面和第二正极表面；在正极集流体的预设位置，第一正极表面用于位于弯折内侧，预设位置用于弯折包裹负极极片的弯折部；第一正极活性物质层设于第一正极表面，第一正极活性物质层具有用于弯折包裹负极极片的弯折部的第一正极活性物质弯折部，第一正极活性物质弯折部设有第一孔洞；第一孔洞贯穿第一正极活性物质弯折部。本申请实施例的正极极片中，在用于包裹负极极片的弯折部位内侧开设贯穿活性物质层的第一孔洞，能够改善负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。

Description

正极极片、电极组件、电池单体、电池及用电设备
技术领域
本申请涉及电池领域，具体而言，涉及一种正极极片、电极组件、电池单体、电池及用电设备。
背景技术
在电极组件为卷绕形式的电池单体中，负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂，导致电池单体的循环性能降低。
发明内容
鉴于上述问题，本申请提供一种正极极片、电极组件、电池单体、电池及用电设备，能改善负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。
本申请的实施例是这样实现的：
第一方面，本申请提供一种正极极片，包括正极集流体以及第一正极活性物质层；沿正极极片的厚度方向，正极集流体具有相对分布的第一正极表面和第二正极表面；在正极集流体的预设位置，第一正极表面用于位于弯折内侧，预设位置用于弯折包裹负极极片的弯折部；第一正极活性物质层设于第一正极表面，第一正极活性物质层具有用于弯折包裹负极极片的弯折部的第一正极活性物质弯折部，第一正极活性物质弯折部设有第一孔洞；沿正极极片的厚度方向，第一孔洞贯穿第一正极活性物质弯折部。
本申请实施例的技术方案中，在正极极片用于弯折包裹负极极片的弯折部的内侧，具有用于弯折包裹负极极片的弯折部的第一正极活性物质弯折部；该第一正极活性物质弯折部设有第一孔洞，降低了第一正极活性物质弯折部的正极活性物质的容量，能够改善负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。其中，第一孔洞以贯穿第一正极活性物质弯折部的形式配置，能够高效地降低第一正极活性物质弯折部的正极活性物质的容量，贯穿形式的第一孔洞还能够较好地改善第一正极活性物质弯折部的浸润性能，保证有效地改善负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。
在一些实施例中，根据第一方面，提出第一方面的第一种示例，正极极片用于涡卷形式的电极组件；第一正极活性物质层具有用于对应负极极片的平直部的第一正极活性物质平直部；沿正极极片的涡卷方向，第一正极活性物质弯折部和第一正极活性物质平直部交替设置。该设计中，将正极极片用于涡卷形式的电极组件，通过开设第一孔洞高效地降低第一正极活性物质弯折部的正极活性物质的容量，即使在电极组件中靠近卷绕起始端的、弯折程度高、容易出现严重析锂现象的内圈，也能有效改善负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。
在一些实施例中，根据第一方面的第一种示例，提出第一方面的第二种示例，单个第一正极活性物质弯折部中，第一孔洞的体积总和为V1，正极活性物质的体积总和为V2，V1/（V1+V2）=K，0＜K≤0.95。该设计中，对于单个第一正极活性物质弯折部，将第一孔洞的体积总和以及正极活性物质的体积总和按照特定的关系比例进行控制，使得第一孔洞在第一正极活性物质弯折部中具有合适的体积占比，保证将第一正极活性物质弯折部的正极活性物质的容量降低至合适的程度，进而保证有效地改善负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。
在一些实施例中，根据第一方面的第二种示例，提出第一方面的第三种示例，单个第一正极活性物质弯折部在垂直于正极极片的厚度方向的截面中，第一孔洞的面积总和为S1，正极活性物质的面积总和为S2，S1/（S1+S2）=K。该设计中，对于单个第一正极活性物质弯折部，第一孔洞在截面中的面积占比等于第一孔洞在第一正极活性物质弯折部中的体积占比，也就是说，在垂直于正极极片的厚度方向的截面中第一孔洞的面积总和保持一定，使得第一孔洞在正极极片的厚度方向上均匀分布，方便第一孔洞的开设以及体积占比控制。
在一些实施例中，根据第一方面的第二种示例，提出第一方面的第四种示例，沿正极极片的涡卷方向，相邻的第一正极活性物质弯折部中，靠近正极极片的卷绕起始端的第一正极活性物质弯折部的K值≧远离正极极片的卷绕起始端的第一正极活性物质弯折部的K值。该设计中，将正极极片用于涡卷形式的电极组件，由于电极组件中靠近卷绕起始端的内圈的弯折程度高、容易出现严重析锂现象，靠近正极极片的卷绕起始端的第一正极活性物质弯折部的K值选择较大值，也就是说，在靠近正极极片的卷绕起始端的第一正极活性物质弯折部中，第一孔洞选择较大体积占比，正极活性物质的容量的降低程度更大，保证能够较好地改善电极组件从内圈到外圈不同位置处的析锂问题。
在一些实施例中，根据第一方面的第二种示例，提出第一方面的第五种示例，单个第一正极活性物质弯折部中，第一孔洞的面积总和为S3，正极活性物质的面积总和为S4；第一正极活性物质弯折部弯折包裹的负极极片的弯折部中，正对第一正极活性物质弯折部的一侧的面积为S5；其中，1≤（S5×预设CB值）/[（S3+S4）×（1-K）]；第一正极活性物质平直部中，正极活性物质的容量为C1；第一正极活性物质平直部对应的负极极片的平直部中，正对第一正极活性物质平直部的一侧的负极活性物质的容量为C2；预设CB值=C2/C1。该设计中，将K值、第一正极活性物质弯折部的面积总和、第一正极活性物质弯折部包裹的负极极片的弯折部的面积以及预设CB值按照特定的关系比例进行控制，使得K值根据第一正极活性物质弯折部以及负极极片的弯折部的面积比进行调整，更有利于将第一正极活性物质弯折部的正极活性物质的容量降低至合适的程度，进而保证有效地改善负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。
在一些实施例中，根据第一方面、第一方面的第一种示例至第五种示例，提出第一方面的第六种示例，第一正极活性物质弯折部在垂直于正极极片的厚度方向的截面中，单个第一孔洞的面积为0.01mm2~1000 mm2。该设计中，单个第一孔洞具有合适的面积大小，使得第一孔洞在第一正极活性物质弯折部具有合适的分布密度，能够避免第一孔洞太密集而导致第一正极活性物质弯折部出现断裂、正极活性物质脱落或松散等问题，还能够避免第一孔洞太稀疏而影响第一正极活性物质弯折部的拐角导电性。
在一些实施例中，根据第一方面、第一方面的第一种示例至第五种示例，提出第一方面的第七种示例，第一正极活性物质弯折部在垂直于正极极片的厚度方向的截面中，相邻两个第一孔洞之间的间距为50μm~50mm。该设计中，将相邻两个第一孔洞之间的间距控制在一定范围内，使得第一孔洞在第一正极活性物质弯折部具有合适的分布密度，能够避免第一孔洞太密集而导致第一正极活性物质弯折部出现断裂、正极活性物质脱落或松散等问题，还能够避免第一孔洞太稀疏而影响第一正极活性物质弯折部的拐角导电性。
在一些实施例中，根据第一方面，提出第一方面的第八种示例，正极集流体设有集流体孔洞，集流体孔洞与第一孔洞连通；沿正极极片的厚度方向，集流体孔洞贯穿正极集流体。该设计中，在正极集流体贯穿开设于第一孔洞连通的集流体孔洞，使得正极集流体的内外两侧连通，可以改善正极极片的浸润性能；同时，有利于正极集流体内侧过多的锂离子通过集流体孔洞流通到正极集流体外侧，使得正极集流体内外侧的锂离子浓度发生平衡，有利于更好地改善负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题，还能够为正极集流体外侧补充锂离子。
在一些实施例中，根据第一方面或者第一方面的第八种示例，提出第一方面的第九种示例，正极极片还包括第二正极活性物质层，第二正极活性物质层设于第二正极表面，第二正极活性物质层具有与第一正极活性物质弯折部对应的第二正极活性物质弯折部，第二正极活性物质弯折部设有第二孔洞。该设计中，在第二正极活性物质弯折部设置第二孔洞，有利于改善第二正极活性物质弯折部的浸润性能。
在一些实施例中，根据第一方面的第九种示例，提出第一方面的第十种示例，沿正极极片的厚度方向，第二孔洞贯穿第二正极活性物质弯折部。该设计中，第二孔洞贯穿第二正极活性物质弯折部，使得第二孔洞沿第二正极活性物质层的整个厚度方向分布，有利于更好地改善第二正极活性物质弯折部的浸润性能。
在一些实施例中，根据第一方面的第十种示例，提出第一方面的第十一种示例，第二孔洞与第一孔洞对应设置。该设计中，第二孔洞与第一孔洞对应设置，更有利于第一正极活性物质弯折部通过集流体孔洞流通到第二正极活性物质弯折部，使得正极集流体内外侧的锂离子浓度更好地发生平衡。
第二方面，本申请提供一种电极组件，包括负极极片、隔离膜以及上述实施例的正极极片，隔离膜设于负极极片和正极极片之间；在正极集流体的预设位置，第一正极表面位于弯折内侧；第一正极活性物质弯折部弯折包裹负极极片的弯折部。
第三方面，本申请提供一种电池单体，包括外壳以及上述实施例的电极组件；电极组件容纳于外壳内。
第四方面，本申请提供一种电池，包括箱体以及多个上述实施例的电池单体；多个电池单体容纳于箱体内。
第五方面，本申请提供一种用电设备，包括上述实施例的电池单体或者上述实施例的电池。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的车辆的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的电池的爆炸图；
图3为图2所示的电池单体的爆炸图；
图4为本申请一些实施例提供的一种电极组件的结构示意图；
图5为本申请一些实施例提供的另一种电极组件的结构示意图；
图6为图4中VI处的局部放大剖面示意图；
图7为本申请一些实施例提供的一种电极组件中弯折部位的局部剖面示意图；
图8为本申请一些实施例提供的一种正极极片的展开状态局部结构示意图；
图9为本申请一些实施例提供的另一种正极极片的展开状态局部结构示意图；
图10为本申请一些实施例提供的再一种电极组件中弯折部位的局部剖面示意图；
图11为本申请一些实施例提供的又一种电极组件中弯折部位的局部剖面示意图。
图标：
1000-车辆；
100-电池；200-控制器；300-马达；
10-箱体；11-第一部分；12-第二部分；13-容纳空间；
20-电池单体；21-外壳；22-电极组件；23-电极端子；24-泄压结构；
211-壳体；212-盖体；213-密封空间；221-正极极片；222-负极极片；223-隔离膜；
2211-正极极片的弯折部；2212-正极极片的平直部；2213-正极集流体；2213a-第一正极表面；2213b-第二正极表面；2213c-正极集流体的预设位置；2213c1-集流体孔洞；2214-第一正极活性物质层；2214a-第一正极活性物质弯折部；2214a1-第一孔洞；2214b-第一正极活性物质平直部；2215-第二正极活性物质层；2215a-第二正极活性物质弯折部；2215a1-第二孔洞；2216-正极极片的卷绕起始端；
2221-负极极片的弯折部；2222-负极极片的平直部；
A-正极极片的厚度方向；B-正极极片的涡卷方向。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
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，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。
在本申请实施例的描述中，技术术语“厚度”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本申请实施例中的各种部件的高度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体高度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。
目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。
申请人注意到，在目前的一些电极组件的设计中，卷绕形式是一种常用的形式。电极组件应用于电池单体中时，在正极弯折部位包裹负极弯折部的区域，负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂。特别是在涡卷形式的电极组件中，由于靠近卷绕起始端的内圈的卷绕程度较高，通常出现严重的析锂现象。
为了缓解卷绕区域析锂的现象，目前提出的技术方案中，通常在正极极片弯折部位的至少一侧设置绝缘阻挡结构（例如绝缘胶带），由于绝缘阻挡结构的绝缘阻挡作用，使得在充放电过程中正极极片弯折部位没有锂离子脱嵌，从而使得负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域不再出现析锂。
但是，在电池充放电过程中，正极极片和负极极片对应绝缘阻挡结构的位置的活性材料不能发挥作用，导致电极组件中的活性材料浪费、能量密度降低。而且，设置绝缘阻挡结构时，由于绝缘阻挡结构会占用电极组件充放电是弯折部位的膨胀空间，导致极片在弯折部位应力增大、电解液供给不足。
申请人经过深入研究发现，负极极片和正极极片二者的容量比下降（CB值下降），导致负极极片和正极极片二者的容量比不足，正极极片内侧（靠近负极极片的一侧）会提供过多的锂离子嵌入到负极极片外侧（靠近正极极片的一侧），而由于负极极片外侧没有足够的容量对锂离子进行嵌入，从而导致多余的锂离子在负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域析锂，从而产生析锂现象，导致电池单体的循环性能降低。
基于以上考虑，申请人设计了一种正极极片，在用于包裹负极极片的弯折部位内侧的活性物质层上，开设贯穿活性物质层的孔洞，在正极极片包裹负极极片的弯折位置处内侧，高效地降低正极活性物质的容量，有效增大负极极片和正极极片二者的容量比，改善负极极片和正极极片二者的容量比不足的问题，从而有效地改善负极极片被正极极片弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。同时，开设的孔洞不会影响弯折位置处的活性物质发挥作用，且孔洞不仅不占膨胀空间相反地还能提供膨胀空间，还能有效避免出现配置绝缘阻挡结构时存在的上述问题。
本申请中，用电设备可以为多种形式，例如，手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等，例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等，电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨。
以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电设备为车辆1000为例进行说明。
参见图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中，电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
本申请中，电池100是指包括一个或多个电池单体20以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。电池100一般包括用于封装一个或多个电池单体20的箱体10。箱体10可以避免液体或其他异物影响电池单体20的充电或放电。
参见图2，图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图，电池100可以包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于容纳电池单体20，箱体10可以是多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间13。第二部分12可以是一端开口的空心结构，第一部分11为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以形成具有容纳空间13的箱体10；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧，以形成具有容纳空间13的箱体10。当然，第一部分11和第二部分12可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。
在电池100中，电池单体20可以是一个，也可以是多个。若电池单体20为多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内。也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成模块，多个模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体10。电池100还可以包括其他结构，例如，多个电池单体20之间可通过汇流部件实现电连接，以实现多个电池单体20的并联或串联或混联。
其中，每个电池单体20可以为二次电池或一次电池；还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。
参见图3，图3为图2所示的电池单体20的爆炸图。电池单体20是指组成电池100的最小单元。电池单体20可以包括外壳21、电极组件22和电解液，电极组件22和电解液均容纳于外壳21内。
外壳21可以包括壳体211和盖体212。壳体211是用于配合盖体212以形成电池单体20的内部密封空间213的组件，其中，形成的密封空间213可以用于容纳电极组件22、电解液以及其他部件。盖体212是指盖合于壳体211的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件，盖体212的形状可以与壳体211的形状相适应以配合壳体211，盖体212上还可以设置有电极端子23、泄压结构24等功能性部件。壳体211的开口处和盖体212之间可以配置密封圈，用于实现壳体211和盖体212之间的密封。
壳体211和盖体212可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，壳体211和盖体212的形状可以根据电极组件22的具体形状和尺寸大小来确定。壳体211和盖体212的材质可以是多种，例如但不限于为铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等金属。密封圈的材质可以是多种，例如但不限于为PP（聚丙烯）、PC（聚碳酸酯）、PET（聚对苯二甲酸乙二酯）等耐电解液腐蚀、高韧性且耐疲劳的材料。壳体211的外表面可以形成镀层，镀层的材质可以是多种，例如但不限于为Ni、Cr等耐腐蚀材料。
参见图4和图5，电极组件22可以由正极极片221、负极极片222和隔离膜223组成。电池单体20主要依靠金属离子在正极极片221和负极极片222之间移动来工作。隔离膜223的材质可以为PP（polypropylene，聚丙烯）或PE（polyethylene，聚乙烯）等。正极极片221包括集流体和正极活性物质，以锂离子电池单体20为例，正极的集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片222包括集流体和负极活性物质，负极的集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。
在本申请中，电极组件22是卷绕式结构，电极组件22中正极极片221、负极极片222和隔离膜223等为具有弯折部位的卷绕形式。其中，电极组件22可以是涡卷形式的卷绕方式，如图4所示；电极组件22也可以是S形路径的卷绕方式，如图5所示。
接下来结合附图对本申请实施例提出的正极极片221的具体结构进行详细阐述。
参见图6，第一方面，本申请提供一种正极极片221，包括正极集流体2213以及第一正极活性物质层2214；沿正极极片的厚度方向A，正极集流体2213具有相对分布的第一正极表面2213a和第二正极表面2213b；在正极集流体的预设位置2213c，第一正极表面2213a用于位于弯折内侧，预设位置用于弯折包裹负极极片的弯折部2221；第一正极活性物质层2214设于第一正极表面2213a，第一正极活性物质层2214具有用于弯折包裹负极极片的弯折部2221的第一正极活性物质弯折部2214a，第一正极活性物质弯折部2214a设有第一孔洞2214a1；沿正极极片的厚度方向A，第一孔洞2214a1贯穿第一正极活性物质弯折部2214a。
参见图4和图5，在电极组件22中，正极极片221具有正极极片的弯折部2211和正极极片的平直部2212，正极极片的平直部2212是指正极极片221中平整未弯折的区域，正极极片的弯折部2211是指连接在相邻的两个正极极片的平直部2212之间的弯折区域。负极极片222具有负极极片的弯折部2221和负极极片的平直部2222，负极极片的平直部2222是指负极极片222中平整未弯折的区域，负极极片的弯折部2221是指连接在相邻的两个负极极片的平直部2222之间的弯折区域。
正极极片的平直部2212和负极极片的平直部2222对应，作为示例，正极极片的平直部2212的两端与相邻的负极极片的平直部2222的两端对齐，沿正极极片221的卷绕方向（电极组件22为涡卷形式时，是指正极极片的涡卷方向B；电极组件22为S形路径卷绕形式时，是指正极组件的S形路径延伸方向），在卷绕方向两端以外的区域，正极极片的平直部2212与负极极片的平直部2222的长度相同。对应地，正极极片的弯折部2211和负极极片的弯折部2221对应，作为示例，正极极片的弯折部2211的两端与相邻的负极极片的弯折部2221对齐。
预设位置用于包裹负极极片的弯折部2221，也就是说，预设位置和第一正极活性物质弯折部2214a所对应的是正极极片的弯折部2211所在的位置。
参见图4，在涡卷形式的电极组件22中，由于任意正极极片的弯折部2211均包裹在负极极片的弯折部2221外侧，因此，预设位置可以是指任意正极极片的弯折部2211所对应的位置。参见图7，在电极组件22中，第一正极表面2213a为正极集流体2213靠近负极极片222的一侧表面，同时也是指正极集流体2213位于内侧的表面，也就是说，第一正极活性物质层2214位于正极集流体2213的内侧表面，第一正极活性物质层2214位于正极极片的弯折部2211的区域即为第一正极活性物质弯折部2214a。
参见图5，在S形路径卷绕的电极组件22中，一部分的正极极片的弯折部2211包裹在负极极片的弯折部2221外侧，另一部分的正极极片的弯折部2211是被负极极片的弯折部2221包裹在内侧的。因此，预设位置是指能够包裹在负极极片的弯折部2221外侧的正极极片的弯折部2211所对应的位置。参见图7，在电极组件22中，第一正极表面2213a为正极集流体2213靠近负极极片222的一侧表面，第一正极活性物质层2214为正极极片221中靠近负极极片222的一侧的活性物质层，第一正极活性物质弯折部2214a为第一正极活性物质层2214中包裹在负极极片的弯折部2221外侧的区域。
第一孔洞2214a1是指开设在第一正极活性物质弯折部2214a的空腔。在垂直于正极极片的厚度方向A的截面中，孔洞的形状不限，例如为圆形、椭圆形、扇形、规则多边形（例如星形、三角形、矩形、五边形、六边形等）以及其他不规则的形状；孔洞的分布方式不限，例如阵列分布、随机分布、阵列分布和随机分布结合等。
正极极片221包括多个第一正极活性物质弯折部2214a，第一正极活性物质弯折部2214a设有第一孔洞2214a1，是指至少一部分数量的第一正极活性物质弯折部2214a设有第一孔洞2214a1，也就是说，可以每个第一正极活性物质弯折部2214a均设第一孔洞2214a1，也可以允许部分数量的第一正极活性物质弯折部2214a不设第一孔洞2214a1。
参见图8，在应用于如图4所示的涡卷形式的电极组件22的正极极片221中，沿正极极片的涡卷方向B，例如在正极极片221位于内圈的一部分数量的第一正极活性物质弯折部2214a设第一孔洞2214a1，在正极极片221位于外圈的一部分数量的第一正极活性物质弯折部2214a不设第一孔洞2214a1。
参见图9，在应用于如图5所示的S形路径卷绕的电极组件22的正极极片221中，例如在每个第一正极活性物质弯折部2214a均设置第一孔洞2214a1。需要说明的是，在该形式中，用于被如图5所示的负极极片的弯折部2221包裹在内侧的第一正极活性物质层2214区域是否设第一孔洞2214a1没有限定，例如不设第一孔洞2214a1。
本申请实施例的技术方案中，在正极极片221用于弯折包裹负极极片的弯折部2221的内侧，具有用于弯折包裹负极极片的弯折部2221的第一正极活性物质弯折部2214a；该第一正极活性物质弯折部2214a设有第一孔洞2214a1，降低了第一正极活性物质弯折部2214a的正极活性物质的容量，能够改善负极极片222被正极极片221弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。其中，第一孔洞2214a1以贯穿第一正极活性物质弯折部2214a的形式配置，能够高效地降低第一正极活性物质弯折部2214a的正极活性物质的容量，贯穿形式的第一孔洞2214a1还能够较好地改善第一正极活性物质弯折部2214a的浸润性能，保证有效地改善负极极片222被正极极片221弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。
参见图6，在一些实施例中，根据第一方面，提出第一方面的第一种示例，正极极片221用于如图4所示的涡卷形式的电极组件22；第一正极活性物质层2214具有用于对应负极极片的平直部2222的第一正极活性物质平直部2214b；沿正极极片的涡卷方向B，第一正极活性物质弯折部2214a和第一正极活性物质平直部2214b交替设置。
第一正极活性物质平直部2214b用于对应负极极片的平直部2222，也就是说，第一正极活性物质平直部2214b对应的是正极极片的平直部2212所在的位置。在电极组件22中，第一正极活性物质层2214位于正极极片的平直部2212的区域即为第一正极活性物质平直部2214b。
该设计中，将正极极片221用于涡卷形式的电极组件22，通过开设第一孔洞2214a1高效地降低第一正极活性物质弯折部2214a的正极活性物质的容量，即使在电极组件22中靠近卷绕起始端的、弯折程度高、容易出现严重析锂现象的内圈，也能有效改善负极极片222被正极极片221弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。
在一些实施例中，根据第一方面的第一种示例，提出第一方面的第二种示例，单个第一正极活性物质弯折部2214a中，第一孔洞2214a1的体积总和为V1，正极活性物质的体积总和为V2，V1/（V1+V2）=K，0＜K≤0.95。
第一孔洞2214a1的体积总和是指在单个第一正极活性物质弯折部2214a中，所有的第一孔洞2214a1的体积之和。正极活性物质的体积总和是指在单个第一正极活性物质弯折部2214a中，所有正极活性物质所占的实体部分的体积之和，其不包括第一孔洞2214a1的体积。也就是说，第一孔洞2214a1的体积总和加上正极活性物质的体积总和（V1+V2）代表单个第一正极活性物质弯折部2214a的体积。
其中，K的取值例如但不限于为0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90和0.95中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
需要说明的是，上述关系式是对于开设有第一孔洞2214a1的第一正极活性物质弯折部2214a而言的，在未设有第一孔洞2214a1的第一正极活性物质弯折部2214a中，K值可以为0。
该设计中，对于单个第一正极活性物质弯折部2214a，将第一孔洞2214a1的体积总和第一正极活性物质弯折部2214a的体积按照特定的关系比例进行控制，保证将第一正极活性物质弯折部2214a的正极活性物质的容量降低至合适的程度，进而保证有效地改善负极极片222被正极极片221弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。
在一些实施例中，根据第一方面的第二种示例，提出第一方面的第三种示例，单个第一正极活性物质弯折部2214a在垂直于正极极片的厚度方向A的截面中，第一孔洞2214a1的面积总和为S1，正极活性物质的面积总和为S2，S1/（S1+S2）=K。
定义单个第一正极活性物质弯折部2214a在垂直于正极极片的厚度方向A的截面为预设截面。第一孔洞2214a1的面积总和是指在预设截面内所有第一孔洞2214a1的面积之和。正极活性物质的面积总和是指在预设截面内所有正极活性物质所占的实体部分的面积之和，其不包括第一孔洞2214a1的面积。也就是说，第一孔洞2214a1的面积总和S1加上正极活性物质的面积总和S2（S1+S2）代表单个预设截面的面积。
该设计中，对于单个第一正极活性物质弯折部2214a，第一孔洞2214a1在预设截面中的面积占比等于第一孔洞2214a1在第一正极活性物质弯折部2214a中的体积占比，也就是说，在预设截面中第一孔洞2214a1的面积总和保持一定，使得第一孔洞2214a1在正极极片的厚度方向A上均匀分布，例如第一孔洞2214a1为圆柱形式或者正多边形棱柱形式的孔洞，方便第一孔洞2214a1的开设以及体积占比控制。
在一些实施例中，根据第一方面的第二种示例，提出第一方面的第四种示例，沿正极极片的涡卷方向B，相邻的第一正极活性物质弯折部2214a中，靠近正极极片的卷绕起始端2216的第一正极活性物质弯折部2214a的K值≧远离正极极片的卷绕起始端2216的第一正极活性物质弯折部2214a的K值。
正极极片的卷绕起始端2216是指在电极组件22中，正极极片221最先开始进行涡卷卷绕的一端，其位于涡卷形式的电极组件22的最内圈。
在一些设计中，相邻的两个第一正极活性物质弯折部2214a均设有第一孔洞2214a1时，靠近正极极片的卷绕起始端2216的第一正极活性物质弯折部2214a的K值＞远离正极极片的卷绕起始端2216的第一正极活性物质弯折部2214a的K值。
该设计中，将正极极片221用于涡卷形式的电极组件22，由于电极组件22中靠近卷绕起始端的内圈的弯折程度高、容易出现严重析锂现象，靠近正极极片的卷绕起始端2216的第一正极活性物质弯折部2214a的K值选择较大值，也就是说，在靠近正极极片的卷绕起始端2216的第一正极活性物质弯折部2214a中，第一孔洞2214a1选择较大体积占比，正极活性物质的容量的降低程度更大，保证能够较好地改善电极组件22从内圈到外圈不同位置处的析锂问题。
在一些实施例中，根据第一方面的第二种示例，提出第一方面的第五种示例，单个第一正极活性物质弯折部2214a中，第一孔洞2214a1的面积总和为S3，正极活性物质的面积总和为S4；第一正极活性物质弯折部2214a弯折包裹的负极极片的弯折部2221中，正对第一正极活性物质弯折部2214a的一侧的面积为S5；其中，1≤（S5×预设CB值）/[（S3+S4）×（1-K）]；第一正极活性物质平直部2214b中，正极活性物质的容量为C1；第一正极活性物质平直部2214b对应的负极极片的平直部2222中，正对第一正极活性物质平直部2214b的一侧的负极活性物质的容量为C2；预设CB值=C2/C1。
第一孔洞2214a1的面积总和是指在单个第一正极活性物质弯折部2214a中，所有的第一孔洞2214a1在第一正极活性物质弯折部2214a的表面的表面积之和。正极活性物质的面积总和是指在单个第一正极活性物质弯折部2214a中，所有正极活性物质所占的实体部分在第一正极活性物质弯折部2214a的表面的表面积之和，其不包括第一孔洞2214a1的表面积。也就是说，第一孔洞2214a1的面积总和S3加上正极活性物质的面积总和S4（S3+S4）代表单个第一正极活性物质弯折部2214a的表面积。
正极活性物质的容量以及负极活性物质的容量，分别是指在对应的活性物质平直部中，以活性物质面积、活性物质冷压后面密度（cw）、活性物质在活性物质层中的质量占比（Loading）以及活性物质的克容量相乘得到的结果。预设CB值以C2/C1定义，也就是说，预设CB值是指电极组件22的大面设计CB值。
其中，（S5×预设CB值）/[（S3+S4）×（1-K）]表示第一正极活性物质弯折部2214a的实际CB值。上述关系式表示第一孔洞2214a1在第一正极活性物质弯折部2214a中的占比设计需要满足以下要求：第一正极活性物质弯折部2214a的实际CB值大于等于1。也就是说，若第一正极活性物质弯折部2214a的实际CB值在未开设第一孔洞2214a1的情况下小于1，则需要通过开设适量的第一孔洞2214a1以使第一正极活性物质弯折部2214a的实际CB值增大到大于等于1；若第一正极活性物质弯折部2214a的实际CB值在未开设第一孔洞2214a1的情况下大于等于1的标准，则第一正极活性物质弯折部2214a可以选择不开设第一孔洞2214a1。
作为示例，（S5×预设CB值）/[（S3+S4）×（1-K）]＞1，或者≥1.03，或者≥1.05，或者≥1.07，或者≥1.1。
该设计中，将K值、第一正极活性物质弯折部2214a的面积总和、第一正极活性物质弯折部2214a包裹的负极极片的弯折部2221的面积以及预设CB值按照特定的关系比例进行控制，使得K值根据第一正极活性物质弯折部2214a以及负极极片的弯折部2221的面积比进行调整，更有利于将第一正极活性物质弯折部2214a的正极活性物质的容量降低至合适的程度，进而保证有效地改善负极极片222被正极极片221弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题。
在一些实施例中，根据第一方面、第一方面的第一种示例至第五种示例，提出第一方面的第六种示例，第一正极活性物质弯折部2214a在垂直于正极极片的厚度方向A的截面中，单个第一孔洞2214a1的面积为0.01mm2~1000 mm2。
其中，单个孔洞的面积例如但不限于为0.01 mm2、0.05 mm2、0.1 mm2、0.5 mm2、1mm2、5 mm2、10 mm2、50 mm2、100 mm2、500 mm2和1000 mm2中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
该设计中，单个第一孔洞2214a1具有合适的面积大小，使得第一孔洞2214a1在第一正极活性物质弯折部2214a具有合适的分布密度，能够避免第一孔洞2214a1太密集而导致第一正极活性物质弯折部2214a出现断裂、正极活性物质脱落或松散等问题，还能够避免第一孔洞2214a1太稀疏而影响第一正极活性物质弯折部2214a的拐角导电性。
在一些实施例中，根据第一方面、第一方面的第一种示例至第五种示例，提出第一方面的第七种示例，第一正极活性物质弯折部2214a在垂直于正极极片的厚度方向A的截面中，相邻两个第一孔洞2214a1之间的间距为50μm~50mm。
相邻两个第一孔洞2214a1之间的间距是指，在该截面中，两个第一孔洞2214a1的边缘之间的最小距离。
其中，相邻两个第一孔洞2214a1之间的间距例如但不限于为50μm、100μm、500μm、1mm、5 mm、10 mm和50 mm中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
该设计中，将相邻两个第一孔洞2214a1之间的间距控制在一定范围内，使得第一孔洞2214a1在第一正极活性物质弯折部2214a具有合适的分布密度，能够避免第一孔洞2214a1太密集而导致第一正极活性物质弯折部2214a出现断裂、正极活性物质脱落或松散等问题，还能够避免第一孔洞2214a1太稀疏而影响第一正极活性物质弯折部2214a的拐角导电性。
参见图10，在一些实施例中，根据第一方面，提出第一方面的第八种示例，正极集流体2213设有集流体孔洞2213c1，集流体孔洞2213c1与第一孔洞2214a1连通；沿正极极片的厚度方向A，集流体孔洞2213c1贯穿正极集流体2213。
集流体孔洞2213c1为开设在正极集流体的预设位置2213c的空腔，其形状和分布方式可以参照第一孔洞2214a1设计。集流体孔洞2213c1与第一孔洞2214a1连通，是指集流体孔洞2213c1与第一孔洞2214a1至少有一部分重叠，以使得第一孔洞2214a1内的流体和锂离子等能够流通到集流体孔洞2213c1内。
作为一种示例，第一孔洞2214a1和集流体孔洞2213c1一一对应。
在第一种实施方式中，在一一对应的第一孔洞2214a1和集流体孔洞2213c1中，沿正极极片的厚度方向A，第一孔洞2214a1的正投影面积与集流体孔洞2213c1的正投影面积大小相同，且第一孔洞2214a1的正投影与集流体孔洞2213c1的正投影完全重叠。
在第二种实施方式中，在一一对应的第一孔洞2214a1和集流体孔洞2213c1中，第一孔洞2214a1的正投影面积大于集流体孔洞2213c1的正投影面积，且集流体孔洞2213c1的正投影全部位于第一孔洞2214a1的正投影内。
该设计中，在正极集流体2213贯穿开设于第一孔洞2214a1连通的集流体孔洞2213c1，使得正极集流体2213的内外两侧连通，可以改善正极极片221的浸润性能；同时，有利于正极集流体2213内侧过多的锂离子通过集流体孔洞2213c1流通到正极集流体2213外侧，使得正极集流体2213内外侧的锂离子浓度发生平衡，有利于更好地改善负极极片222被正极极片221弯折部位所包裹的区域容易析锂的问题，还能够为正极集流体2213外侧补充锂离子。
参见图11，在一些实施例中，根据第一方面或者第一方面的第八种示例，提出第一方面的第九种示例，正极极片221还包括第二正极活性物质层2215，第二正极活性物质层2215设于第二正极表面2213b，第二正极活性物质层2215具有与第一正极活性物质弯折部2214a对应的第二正极活性物质弯折部2215a，第二正极活性物质弯折部2215a设有第二孔洞2215a1。
第二孔洞2215a1为开设在第二正极活性物质弯折部2215a的空腔，其与正极集流体的预设位置2213c对应，形状和分布方式可以参照第一孔洞2214a1设计。
其中，沿正极极片的厚度方向A，第二孔洞2215a1可以贯穿第二正极活性物质弯折部2215a，第二孔洞2215a1也可以不贯穿第二正极活性物质弯折部2215a。
在第二孔洞2215a1不贯穿第二正极活性物质弯折部2215a的实施方式中，可选地，第二孔洞2215a1位于第二正极活性物质弯折部2215a远离正极集流体2213的一侧。其中，第二孔洞2215a1和集流体孔洞2213c1的相对位置和相对大小关系不限。
该设计中，在第二正极活性物质弯折部2215a设置第二孔洞2215a1，有利于改善第二正极活性物质弯折部2215a的浸润性能。
在一些实施例中，根据第一方面的第九种示例，提出第一方面的第十种示例，沿正极极片的厚度方向A，第二孔洞2215a1贯穿第二正极活性物质弯折部2215a。
第二孔洞2215a1和集流体孔洞2213c1的相对位置关系不限，第二孔洞2215a1和集流体孔洞2213c1可以对应设置，第二孔洞2215a1和集流体孔洞2213c1也可以交错设置。
在第二孔洞2215a1和集流体孔洞2213c1对应设置的实施方式中，沿正极极片的厚度方向A，第二孔洞2215a1的正投影与集流体孔洞2213c1的正投影至少部分重叠，使得第二孔洞2215a1和集流体孔洞2213c1相互连通。
在第二孔洞2215a1和集流体孔洞2213c1交错设置的实施方式中，沿正极极片的厚度方向A，第二孔洞2215a1的正投影与集流体孔洞2213c1的正投影交错分布，使得第二孔洞2215a1和集流体孔洞2213c1相互不连通。其中，第二孔洞2215a1和集流体孔洞2213c1的相对大小关系不限。
该设计中，第二孔洞2215a1贯穿第二正极活性物质弯折部2215a，使得第二孔洞2215a1沿第二正极活性物质层2215的整个厚度方向分布，有利于更好地改善第二正极活性物质弯折部2215a的浸润性能。
在一些实施例中，根据第一方面的第十种示例，提出第一方面的第十一种示例，第二孔洞2215a1与第一孔洞2214a1对应设置。
第二孔洞2215a1与第一孔洞2214a1对应设置是指，沿正极极片的厚度方向A，第二孔洞2215a1的正投影与第一孔洞2214a1的正投影至少部分重叠，以使得第二孔洞2215a1通过集流体孔洞2213c1与第一孔洞2214a1连通。
作为一种示例，沿正极极片的厚度方向A，第一孔洞2214a1的正投影面积、集流体孔洞2213c1的正投影面积以及第二孔洞2215a1的正投影面积三者大小相同，且第一孔洞2214a1的正投影、集流体孔洞2213c1的正投影以及第二孔洞2215a1的正投影三者完全重叠，使得该第一孔洞2214a1、集流体孔洞2213c1和第二孔洞2215a1可以通过一次打孔操作就形成。
该设计中，第二孔洞2215a1与第一孔洞2214a1对应设置，更有利于第一正极活性物质弯折部2214a通过集流体孔洞2213c1流通到第二正极活性物质弯折部2215a，使得正极集流体2213内外侧的锂离子浓度更好地发生平衡。
第二方面，本申请提供一种电极组件22，包括负极极片222、隔离膜223以及上述实施例的正极极片221，隔离膜223设于负极极片222和正极极片221之间；在正极集流体的预设位置2213c，第一正极表面2213a位于弯折内侧；第一正极活性物质弯折部2214a弯折包裹负极极片的弯折部2221。
第三方面，本申请提供一种电池单体20，包括外壳21以及上述实施例的电极组件22；电极组件22容纳于外壳21内。
第四方面，本申请提供一种电池100，包括箱体10以及多个上述实施例的电池单体20；多个电池单体20容纳于箱体10内。
第五方面，本申请提供一种用电设备，包括上述实施例的电池单体20或者上述实施例的电池100。
根据本申请的一些实施例，参见图4和图11，本申请提供了一种涡卷形式的电极组件22，沿正极极片的涡卷方向B，靠近正极极片的卷绕起始端2216的前几个第一正极活性物质弯折部2214a开设有第一孔洞2214a1，剩余的第一正极活性物质弯折部2214a未开设第一孔洞2214a1，其设计原则为使得所有的第一正极活性物质弯折部2214a的实际CB值均大于等于1。正极集流体2213贯穿开设有与第一孔洞2214a1完全重合的集流体孔洞2213c1。第二正极活性物质弯折部2215a开设有与第一孔洞2214a1一一对应且完全重合的第二孔洞2215a1。
下面列举了一些具体实施例以更好地对本申请进行说明。
一、制备电池单体
制备正极极片：在正极集流体的两侧表面均形成正极活性物质层，其中，正极活性物质层由磷酸铁锂、导电碳和粘结剂组成，导电碳选自导电炭黑Super-P、科琴黑ECP系列、石墨烯、CNT(碳纳米管)等中的一者，粘结剂为PVDF(聚偏氟乙烯)。
制备负极极片：在负极集流体的两侧表面均形成负极活性物质层，其中，负极活性物质层由石墨、导电碳、粘结剂和分散剂的混合体系（溶剂是水）形成，导电碳选自导电炭黑Super-P、科琴黑ECP石墨烯、CNT中的一者，粘结剂选自、丁苯橡胶类、聚氨酯类等中的一者，分散剂为羧甲基纤维素钠。
准备隔离膜：隔膜选自PP隔膜、PE隔膜等中的一者。
装配：将正极极片、隔离膜以及负极极片依次层叠，然后以正极极片在外、负极极片在内的形式卷绕成涡卷形式的电极组件，将电极组件放入方形的外壳内，然后注入电解液并密封。
二、实验条件
（1）以未开设第一孔洞、集流体孔洞和第二孔洞的对比例为Base组，Base组的电池单体的设计要求如下。
在正极极片中，正极活性物质在正极活性物质层中的质量占比为97.3%，正极活性物质层的涂布面密度为404 mg/1540.25mm2、压实密度为2.5 mg/cm3。
在负极极片中，负极活性物质在正极活性物质层中的质量占比为96.95%，正极活性物质层的涂布面密度为185.5 mg/1540.25mm2、压实密度为1.65 mg/cm3。
在电池单体中，电压使用范围为2.5~3.65V；电解液注液量为620g；以浓度为1M的LiPF6作为锂盐；以碳酸乙烯脂EC、碳丙乙烯脂PC、碳酸二乙脂DEC、碳酸甲乙脂EMC作为溶剂，其质量比依次为30:10:30:30。
（2）在各实施例中，沿正极极片的涡卷方向，靠近正极极片的卷绕起始端的前几个第一正极活性物质弯折部开设有第一孔洞，剩余的第一正极活性物质弯折部未开设第一孔洞。正极集流体贯穿开设有与第一孔洞完全重合的集流体孔洞。第二正极活性物质弯折部开设有与第一孔洞一一对应且完全重合的第二孔洞。
各实施例和对比例中，开孔占比和CB值设计的具体条件如表1所示。
表1. 各实施例和对比例中开孔占比和CB值设计
Figure T_220610135023029_029141001
其中，层数n是指第一正极活性物质弯折部所对应的卷绕位置，1层表示位于涡卷最内侧的一层，n/取最大值时表示位于涡卷最外侧的一层。凹面CB是指各层第一正极活性物质弯折部的实际CB值，由公式（S5×预设CB值）/[（S3+S4）×（1-K）]计算得到，未开孔时K取0。CBmin是指各层第一正极活性物质弯折部中对应的最小CB值。
（3）对电池单体进行满充后拆解，流程包括在25℃的温度条件下进行：
1.静置30min；
2. 0.33C、DC为2.5V的条件充电；
3. 静置30min；
4. 0.33C、CC为3.65V、CV为0.05C的条件充电；
5. 静置12h，拆解。
三、实验结果
将满充后的电池单体进行拆解，各实施例和对比例中拆解界面的情况如表2所示。
表2. 各实施例和对比例中拆解界面的情况
组别 CB <sub>min</sub> 负极各层拐角处析锂情况
对比例 0.649 1~6 层负极拐角处析锂
实施例 1 0.95 1~6 层负极拐角处析锂，程度比对比例 1 轻微
实施例 2 1.0 1~6 层负极拐角处析锂，程度比实施例 1 轻微
实施例 3 1.03 各层无析锂
实施例 4 1.05 各层无析锂
实施例 5 1.07 各层无析锂
实施例 6 1.1 各层无析锂
其中，负极各层拐角析锂情况，是指各层负极极片的弯折部的外侧的析锂情况。每层负极拐角处与各层第一正极活性物质弯折部一一对应，第1层负极拐角处对应第1层的第一正极活性物质弯折部。
实验结果中，1~6层负极拐角处析锂代表仅第1~6层负极拐角处析锂而其他层的负极拐角处无析锂。
根据表2可见，在第一正极活性物质弯折部设有第一孔洞增大凹面CB时，负极拐角处析锂情况得到改善。在磷酸铁锂体系中，凹面CB的设计满足CBmin≥1.03后，负极拐角处析锂的问题被有效消除。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (16)

1.一种正极极片，其特征在于，包括：
正极集流体，沿所述正极极片的厚度方向，所述正极集流体具有相对分布的第一正极表面和第二正极表面，所述第一正极表面为所述正极集流体靠近负极极片的一侧表面；在所述正极集流体的预设位置，所述第一正极表面位于弯折内侧，所述预设位置用于弯折包裹负极极片的弯折部；以及
第一正极活性物质层，所述第一正极活性物质层设于所述第一正极表面，所述第一正极活性物质层具有用于弯折包裹所述负极极片的弯折部的第一正极活性物质弯折部，所述第一正极活性物质弯折部设有第一孔洞；沿所述正极极片的厚度方向，所述第一孔洞贯穿所述第一正极活性物质弯折部。
2.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片用于涡卷形式的电极组件；所述第一正极活性物质层具有用于对应负极极片的平直部的第一正极活性物质平直部；沿所述正极极片的涡卷方向，所述第一正极活性物质弯折部和所述第一正极活性物质平直部交替设置。
3.根据权利要求2所述的正极极片，其特征在于，单个所述第一正极活性物质弯折部中，所述第一孔洞的体积总和为V1，正极活性物质的体积总和为V2，V1/（V1+V2）=K，0＜K≤0.95。
4.根据权利要求3所述的正极极片，其特征在于，单个所述第一正极活性物质弯折部在垂直于所述正极极片的厚度方向的截面中，所述第一孔洞的面积总和为S1，正极活性物质的面积总和为S2，S1/（S1+S2）=K。
5.根据权利要求3所述的正极极片，其特征在于，沿所述正极极片的涡卷方向，相邻的所述第一正极活性物质弯折部中，靠近所述正极极片的卷绕起始端的所述第一正极活性物质弯折部的K值≧远离所述正极极片的卷绕起始端的所述第一正极活性物质弯折部的K值。
6.根据权利要求3所述的正极极片，其特征在于，单个所述第一正极活性物质弯折部中，所述第一孔洞的面积总和为S3，正极活性物质的面积总和为S4；所述第一正极活性物质弯折部弯折包裹的所述负极极片的弯折部中，正对所述第一正极活性物质弯折部的一侧的面积为S5；其中，1≤（S5×预设CB值）/[（S3+S4）×（1-K）]；
所述第一正极活性物质平直部中，正极活性物质的容量为C1；所述第一正极活性物质平直部对应的所述负极极片的平直部中，正对所述第一正极活性物质平直部的一侧的负极活性物质的容量为C2；预设CB值=C2/C1。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的正极极片，其特征在于，所述第一正极活性物质弯折部在垂直于所述正极极片的厚度方向的截面中，单个所述第一孔洞的面积为0.01mm2~1000 mm2。
8.根据权利要求1~6中任一项所述的正极极片，其特征在于，所述第一正极活性物质弯折部在垂直于所述正极极片的厚度方向的截面中，相邻两个所述第一孔洞之间的间距为50μm~50mm。
9.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述正极集流体设有集流体孔洞，所述集流体孔洞与所述第一孔洞连通；沿所述正极极片的厚度方向，所述集流体孔洞贯穿所述正极集流体。
10.根据权利要求1或9所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片还包括第二正极活性物质层，所述第二正极活性物质层设于所述第二正极表面，所述第二正极活性物质层具有与所述第一正极活性物质弯折部对应的第二正极活性物质弯折部，所述第二正极活性物质弯折部设有第二孔洞。
11.根据权利要求10所述的正极极片，其特征在于，沿所述正极极片的厚度方向，所述第二孔洞贯穿所述第二正极活性物质弯折部。
12.根据权利要求11所述的正极极片，其特征在于，所述第二孔洞与所述第一孔洞对应设置。
13.一种电极组件，其特征在于，包括：负极极片、隔离膜以及如权利要求1~12任一项中所述的正极极片，所述隔离膜设于所述负极极片和所述正极极片之间；在所述正极集流体的预设位置，所述第一正极表面位于弯折内侧；所述第一正极活性物质弯折部弯折包裹所述负极极片的弯折部。
14.一种电池单体，其特征在于，包括外壳以及如权利要求13所述的电极组件；所述电极组件容纳于所述外壳内。
15.一种电池，其特征在于，包括箱体以及多个如权利要求14所述的电池单体；多个所述电池单体容纳于所述箱体内。
16.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求14所述的电池单体或者如权利要求15所述的电池。
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