CN115995526B - 电极组件、电化学装置以及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电极组件、电化学装置以及用电设备,该电极组件为卷绕式结构,包括第一极片、第二极片、隔离膜、第一极耳和第二极耳,隔离膜设置于第一极片和第二极片之间,第一极耳与第一极片连接,第二极耳与第二极片连接,第一极片包括沿其宽度方向间隔设置的多个第一子极片,第一极耳与多个第一子极片连接。使得电解液能够通过多个第一子极片之间的间隔空间流入电极组件的内部实现浸润,增加了电解液进入电极组件内部的通道,使得电化学装置的浸润能力更强,电解液在电化学装置内部分布更加均匀,从而能够改善电化学装置的循环界面,进而能够提高电化学装置的充放电速度,且有助于提高电化学装置的容量。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种电极组件、电化学装置以及用电设备。
背景技术
随着电子信息技术的飞速发展,各种电子设备也朝着智能化和多功能化的方向发展,对电池的充电速度和容量需求也越来越高。因此,如何提高电池的充电速度和容量成为电池领域亟待解决的问题。
目前,电解液只能从电池宽度方向上的两侧向中间浸润,由于浸润距离和效果有限,会直接限制电池的充放电速度,还会限制电池的宽度尺寸、容量,不利于实现大尺寸、大容量的电池的制备。
发明内容
本申请的目的在于提供一种电极组件、电化学装置以及用电设备,以增加电化学装置的浸润能力,提高电化学装置的充电速度和容量。
第一方面,本申请提供了一种电极组件,电极组件为卷绕式结构,电极组件包括第一极片、第二极片、隔离膜、第一极耳和第二极耳,隔离膜设置于第一极片和第二极片之间,第一极耳与第一极片连接,第二极耳与第二极片连接;
其中,第一极片包括沿其宽度方向间隔设置的多个第一子极片,第一极耳与多个第一子极片连接。
在上述技术方案中,电极组件的第一极片包括沿其宽度方向间隔设置的多个第一子极片,相比电解液仅通过电极组件沿其宽度方向的两侧向电极组件的内部浸润,本方案中电解液不仅能通过电极组件沿其宽度方向的两侧向电极组件的内部浸润,还能够通过多个第一子极片之间的间隔空间流入电极组件的内部实现浸润,增加了电解液进入电极组件内部的通道,使得电化学装置的浸润能力更强,电解液在电化学装置内部分布更加均匀,从而能够改善电化学装置的循环界面,防止金属离子析出等问题,进而能够提高电化学装置的充放电速度,还有助于进一步提高卷绕式电芯的极片的长度和宽度,提高单个快充电极组件的容量。
在一些实施例中,沿第一极片的宽度方向,相邻两个第一子极片的间隔距离为D,满足0.2mm≤D≤1mm。
在上述方案中,沿第一极片的宽度方向,相邻两个第一子极片的间隔距离D满足,0.2mm≤D≤1mm,一方面,能够使得电解液顺畅地流入相邻两个第一子极片的间隔空间,另一方面,能够减少对第一子极片的空间占用,从而减少对电化学装置的能量密度的影响。如果D较小(如小于0.2mm),则相邻两个第一子极片的间隔空间较窄,电解液在间隔空间内的流动性不佳,从而会导致改善电解液的浸润效果不明显;如果D较大(如大于1mm),则多个第一子极片的总面积减小量较大,对电化学装置的能量密度的影响较大。
在一些实施例中,第一极片为正极极片,第二极片为负极极片。
在上述方案中,将正极极片分为多个子极片,正极极片的总面积减少,如此,无需对负极极片的尺寸进行改动,并且在提高电解液浸润能力的同时还有助于进一步缓解金属离子析出问题,可进一步提高充电速度。
在一些实施例中,第一子极片包括沿其厚度方向上的两侧设置有活性物质层的涂覆区和沿厚度方向上的两侧未设置活性物质层的空箔区,第一极耳连接于空箔区。
在上述方案中,第一极耳连接于多个第一子极片的空箔区,以实现多个第一子极片之间的电连接,结构简单,易于制备,占用空间较小。
在一些实施例中,空箔区位于第一子极片沿其长度方向上的一端。
在上述方案中,空箔区位于第一子极片沿其长度方向上的一端,使得涂覆活性物质层时可以直接避开空箔区,无需在涂覆活性物质层后再清洗涂覆活性物质层的部分以形成空箔区,能够简化电极组件的制备过程。
在一些实施例中,涂覆区的数量为两个,沿第一子极片的长度方向,空箔区位于两个涂覆区之间。
在上述方案中,沿第一子极片的长度方向,将空箔区设置于两个涂覆区之间,即将第一极耳设置在第一子极片的中部,如此可以使得第一子极片在长度方向上的电流密度分布更均匀,以锂离子电池为例,如此设置可以提高析锂窗口,进而进一步提高充电倍率。
在一些实施例中,电极组件还包括第一保护层,第一保护层覆盖空箔区和第一极耳。
在上述方案中,设置第一保护层以覆盖空箔区和第一极耳,能够起到对空箔区和第一极耳的保护作用,避免空箔区和第一极耳与其他部件直接接触造成短路。
在一些实施例中,第一子极片包括沿其厚度方向上的两侧设置有活性物质层的涂覆区和沿厚度方向上的一侧设置有活动物质层、另一侧未设置活性物质层的空集流体区,涂覆区的数量为两个,沿第一子极片的长度方向,空集流体区位于两个涂覆区之间,第一极耳连接于空集流体区未设置活性物质层的一侧。
在上述方案中,沿第一子极片的长度方向,将空集流体区设置于两个涂覆区之间,即将第一极耳设置在第一子极片的中部,如此可以使得第一子极片在长度方向上的电流密度分布更均匀,提高析锂窗口,进而进一步提高充电倍率,同时相较于设置空箔区连接第一极耳的方案,本方案涂敷的活性物质更多,有利于提高电池能量密度。
在一些实施例中,电极组件还包括第二保护层,第二保护层覆盖空集流体区和第一极耳。
在上述方案中,设置第二保护层以覆盖空集流体区和第一极耳,能够起到对空集流体区和第一极耳的保护作用,避免空集流体区和第一极耳与其他部件直接接触造成短路,提高电极组件的安全性。
在一些实施例中,第一极片沿其宽度方向具有第一侧和第二侧,第一极耳自第一侧伸出电极组件,位于第一侧的至少一个第一子极片的活性物质层在单位体积内的阻抗为a1,位于第二侧的至少一个第一子极片的活性物质层在单位体积内的阻抗为a2,满足,1<a1:a2≤1.3。
在上述方案中,位于第一侧的至少一个第一子极片的活性物质层在单位体积内的阻抗a1和位于第二侧的至少一个第一子极片的活性物质层在单位体积内的阻抗a2满足,a1>a2,使得在充放电的过程中,位于第二侧的至少一个第一子极片先于位于第一侧的至少一个第一子极片完成充放电过程,减少金属离子在第一侧的堆积,能够缓解电极组件的第一侧易产生金属离子析出的问题。使1<a1:a2≤1.3,一方面,能够缓解电极组件的第一侧易产生金属离子析出的问题,另一方面,能够减少对电极组件的充放电的均匀性的影响。如果a1:a2较小(如小于或等于1),则电极组件的第一侧容易产生金属离子析出的问题;如果a1:a2较大(如大于1.3),则位于第一侧的至少一个第一子极片和位于第二侧的至少一个第一子极片的充放电速度差值较大,影响电极组件的充放电的均匀性,进而影响电极组件充放电的速度。
在一些实施例中,第一极片沿其宽度方向具有第一侧和第二侧,第一极耳自第一侧伸出电极组件,第一子极片的数量为至少三个,位于第一侧的至少一个第一子极片在单位体积内的阻抗为b1,位于第二侧的至少一个第一子极片在单位体积内的阻抗为b2,沿第一极片的宽度方向位于中部的至少一个第一子极片在单位体积内的阻抗为b3,满足,1<b1:b3≤1.3,1<b2:b3≤1.3。
在上述方案中,位于第一侧的至少一个第一子极片在单位体积内的阻抗b1,位于第二侧的至少一个第一子极片在单位体积内的阻抗b2,沿第一极片的宽度方向位于中部的至少一个第一子极片在单位体积内的阻抗b3满足,1<b1:b3≤1.3,1<b2:b3≤1.3,一方面,能够缓解电极组件的第一侧和第二侧易产生金属离子析出的问题,另一方面,能够减少对电极组件的充放电的均匀性的影响。如果b1:b3,b2:b3(如小于或等于1)较小,则电极组件的第一侧和第二侧容易产生金属离子析出的问题;如果b1:b3,b2:b3较大(如大于1.3),则位于第一侧的至少一个第一子极片、位于第二侧的至少一个第一子极片与位于中部的至少一个第一子极片的充放电速度差值较大,影响电极组件的充放电的均匀性,进而影响电极组件充放电的速度。
在一些实施例中,第二极片包括沿其宽度方向间隔设置的多个第二子极片,第二极耳与多个第二子极片连接。
在上述实施例中,第二极片包括沿其宽度方向间隔设置的多个第二子极片,第二极耳与多个第二子极片连接,进一步使得电解液还能够通过多个第二子极片之间的间隔空间流入电极组件的内部实现浸润,增加了电解液进入电极组件内部的通道,使得电化学装置的浸润能力更强,电解液在电化学装置内部分布更加均匀,从而能够改善电化学装置的循环界面,进而能够提高电化学装置的充放电速度,延长单个快充电极组件的长度和宽度,提高电极组件的容量。
第二方面,本申请实施例提供了一种电化学装置,包括如上述的电极组件、收容件和电解液,电极组件和电解液均容置于收容件中。
第三方面,本申请实施例提供了一种用电设备,其特征在于,包括如上述的电化学装置。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请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是本申请实施例提供的一种电极组件的立体结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种电极组件的展开结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种电极组件的分解结构示意图;
图4是本申请实施例提供的一种电极组件的展开结构示意图;
图5是本申请实施例提供的一种电极组件的分解结构示意图;
图6是本申请实施例提供的一种电极组件的立体结构示意图。
图标:10-电极组件;100-第一极片;110-第一子极片;111-涂覆区;112-空箔区;113-空集流体区;200-第二极片;300-第一极耳;310-第一胶体;400-第二极耳;410-第二胶体。
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。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。以下实施例可作为示例,用于更加清楚地说明本申请的技术方案,而不能以此来限制本申请的保护范围。本领域技术人员可以理解的是,在不相冲突的情况下,下述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限制,技术术语“连接”可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接连接。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。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。本申请中的“多个”指代两个或两个以上。
目前,二次电池的应用越加广泛。二次电池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,以及电动工具、无人机、储能设备等多个领域。随着二次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。
发明人注意到,卷绕式结构的电池受其结构的限制,在注入电解液后,电解液只能从电池宽度方向上的两侧向中间浸润。在电池的宽度较大、电池内部结构较紧密的情况下,电解液就会出现浸润效果不佳产生金属离子析出(对于锂离子电池而言即析锂现象)的问题,导致电池无法实现快速的充放电。因此,为了保证电解液的浸润效果,电池的宽度尺寸、容量都会受到限制。
基于以上考虑,为了改善现有电池的电解液的浸润能力,发明人经过深入研究,设置了一种电极组件,包括第一极片、第二极片、隔离膜、第一极耳和第二极耳,隔离膜设置于第一极片和第二极片之间,第一极耳与第一极片连接,第二极耳与第二极片连接,第一极片包括沿其宽度方向间隔设置的多个第一子极片,第一极耳与多个第一子极片连接,使得电解液能够通过多个第一子极片之间的间隔空间流入电极组件的内部实现浸润,增加了电解液进入电极组件内部的通道,使得电化学装置的浸润能力更强,电解液在电化学装置内部分布更加均匀,从而能够改善电化学装置的循环界面,防止金属离子析出等问题,进而能够提高电化学装置的充放电速度,能进一步提高单个快充电极组件的极片的长度和宽度进而提高容量。本申请的电化学装置包括但不限于锂离子电池、钠离子二次电池等,优选为锂离子二次电池。
本申请实施例提供一种使用电化学装置作为电源的用电设备,用电设备可以为但不限于无人机、电动交通工具、电动工具、储能设备。无人机可以包括农业无人机、工业无人机、消费类无人机等,电动交通工具可以包括电动汽车、电动摩托车、电动自行车、电动船舶等。
如图1和图2所示,本申请实施例提供了一种电极组件10,电极组件10为卷绕式结构,电极组件10包括第一极片100、第二极片200、隔离膜(图中未示出)、第一极耳300和第二极耳400,隔离膜设置于第一极片100和第二极片200之间,第一极耳300与第一极片100连接,第二极耳400与第二极片200连接,第一极片100包括沿其宽度方向X间隔设置的多个第一子极片110,第一极耳300与多个第一子极片110连接。
电极组件10的第一极片100包括沿其宽度方向X间隔设置的多个第一子极片110,相比电解液仅通过电极组件10沿其宽度方向X的两侧向电极组件10的内部浸润,本方案中电解液不仅能通过电极组件10沿其宽度方向X的两侧向电极组件10的内部浸润,还能够通过多个第一子极片110之间的间隔空间流入电极组件10的内部实现浸润,增加了电解液进入电极组件10内部的通道,使得电化学装置的浸润能力更强,电解液在电化学装置内部分布更加均匀,从而能够改善电化学装置的循环界面,防止金属离子析出等问题,进而能够提高电化学装置的充放电速度,还有助于进一步提高卷绕式电芯的极片的长度和宽度,提高单个快充电极组件10的容量。
在一些实施例中,沿第一极片100的宽度方向X,相邻两个第一子极片110的间隔距离为D,满足0.2mm≤D≤1mm。
沿第一极片100的宽度方向X,相邻两个第一子极片110的间隔距离D满足,0.2mm≤D≤1mm,一方面,能够使得电解液顺畅地流入相邻两个第一子极片110的间隔空间,另一方面,能够减少对第一子极片110的空间占用,从而减少对电化学装置的能量密度的影响。如果D较小(如小于0.2mm),则相邻两个第一子极片110的间隔空间较窄,电解液在间隔空间内的流动性不佳,从而会导致改善电解液的浸润效果不明显;如果D较大(如大于1mm),则多个第一子极片110的总面积减小量较大,对电化学装置的能量密度的影响较大。
在一些实施例中,第一极片100为正极极片,第二极片200为负极极片。
由于在电池充电过程中,正极极片上的金属离子会经电解液向负极极片迁移,若正极极片的面积较大,则进入电解液中的金属离子较多,若无法完全迁移至负极极片,则可能在负极表面产生金属离子析出的问题。因此,使得负极极片的面积大于正极极片的面积,能够改善金属离子析出的问题。而将正极极片分为多个子极片,正极极片的总面积减少,如此,则无需对负极极片的尺寸进行改动,并且在提高电解液浸润能力的同时还有助于进一步缓解金属离子析出问题,可进一步提高充电速度。
如图3所示,在一些实施例中,第一子极片110包括沿其厚度方向Z上的两侧设置有活性物质层的涂覆区111和沿厚度方向Z上的两侧未设置活性物质层的空箔区112,第一极耳300连接于空箔区112。
第一极片100的宽度方向X、长度方向Y、厚度方向Z两两垂直。
第一极耳300连接于多个第一子极片110的空箔区112,以实现多个第一子极片110之间的电连接,结构简单,易于制备,占用空间较小。
在一些实施例中,空箔区112位于第一子极片110沿其长度方向Y上的一端。
空箔区112位于第一子极片110沿其长度方向Y上的一端,使得第一子极片110在制备过程中,涂覆活性物质层时可以直接避开空箔区112,无需在涂覆活性物质层后再清洗涂覆活性物质层的部分以形成空箔区112,能够简化电极组件10的制备过程。
在一些实施例中,第二极片200也可以包括沿其厚度方向Z上的两侧设置有活性物质层的第二涂覆区210和沿厚度方向Z上的两侧未设置活性物质层的第二空箔区220,第二极耳400连接于第二空箔区220,且第二空箔区220位于第二极片200沿其长度方向Y上的一端。
第二空箔区220位于第二极片200沿其长度方向Y上的一端,使得第二极片200在制备过程中,涂覆活性物质层时可以直接避开第二空箔区220,无需在涂覆活性物质层后再清洗涂覆活性物质层的部分以形成第二空箔区220,能够简化电极组件10的制备过程。
第一子极片110的空箔区112和第二极片200的第二空箔区220位于同一端,使得第一子极片110与第二极片200层叠设置时,第一极耳300靠近第二极耳400,便于后续电极组件10的卷绕成形。
如图4和图5所示,在另一些实施例中,第一子极片110包括沿其厚度方向Z上的两侧设置有活性物质层的涂覆区111和沿厚度方向Z上的两侧未设置活性物质层的空箔区112,第一极耳300连接于空箔区112,第一子极片110的涂覆区111的数量为两个,沿第一子极片110的长度方向Y,空箔区112位于两个涂覆区111之间。
沿第一子极片110的长度方向Y,将空箔区112设置于两个涂覆区111之间,即将第一极耳300设置在第一子极片110的中部,如此可以使得第一子极片110在长度方向Y上的电流密度分布更均匀,以锂离子电池为例,如此设置可以提高析锂窗口,进而进一步提高充电倍率。
在一些实施例中,电极组件10还包括第一保护层(图中未示出),第一保护层覆盖空箔区112和第一极耳300。
设置第一保护层以覆盖空箔区112和第一极耳300,能够起到对空箔区112和第一极耳300的保护作用,避免空箔区112和第一极耳300与其他部件直接接触造成短路,提高电极组件10的安全性。
如图4和图5所示,在另一些实施例中,第一子极片110包括沿其厚度方向Z上的两侧设置有活性物质层的涂覆区111和沿厚度方向Z上的一侧设置有活动物质层、另一侧未设置活性物质层的空集流体区113,涂覆区111的数量为两个,沿第一子极片110的长度方向Y,空集流体区113位于两个涂覆区111之间,第一极耳300连接于空集流体区113未设置活性物质层的一侧。
沿第一子极片110的长度方向Y,将空集流体区113设置于两个涂覆区111之间,即将第一极耳300设置在第一子极片110的中部,如此可以使得第一子极片110在长度方向Y上的电流密度分布更均匀,提高析锂窗口,进而进一步提高充电倍率,同时相较于设置空箔区112连接第一极耳300的方案,本方案涂敷的活性物质更多,有利于提高电池能量密度。
在一些实施例中,电极组件10还包括第二保护层(图中未示出),第二保护层覆盖空集流体区113和第一极耳300。
设置第二保护层以覆盖空集流体区113和第一极耳300,能够起到对空集流体区113和第一极耳300的保护作用,避免空集流体区113和第一极耳300与其他部件直接接触造成短路。
如图1所示,在一些实施例中,第一极片100沿其宽度方向X具有第一侧和第二侧,第一极耳300自第一侧伸出电极组件10,位于第一侧的至少一个第一子极片110的活性物质层在单位体积内的阻抗为a1,位于第二侧的至少一个第一子极片110的活性物质层在单位体积内的阻抗为a2,满足,a1>a2。
位于第一侧的至少一个第一子极片110的活性物质层在单位体积内的阻抗a1和位于第二侧的至少一个第一子极片110的活性物质层在单位体积内的阻抗a2满足,a1>a2,使得在充放电的过程中,位于第二侧的至少一个第一子极片110先于位于第一侧的至少一个第一子极片110完成充放电过程,减少金属离子在第一侧的堆积,能够缓解电极组件10的第一侧易产生金属离子析出的问题。
在一些实施例中,位于第一侧的一个第一子极片110的活性物质层在单位体积内的阻抗为a1,位于第二侧的一个第一子极片110的活性物质层在单位体积内的阻抗为a2。
在另一些实施例中,第一极片100可以包括至少4个第一子极片110,位于第一侧的至少两个第一子极片110的活性物质层在单位体积内的阻抗为a1,位于第二侧的至少两个第一子极片110的活性物质层在单位体积内的阻抗为a2。
在一些实施例中,1<a1:a2≤1.3,一方面,能够缓解电极组件10的第一侧易产生金属离子析出的问题,另一方面,能够减少对电极组件10的充放电的均匀性的影响。如果a1:a2较小(如小于或等于1),则电极组件10的第一侧容易产生金属离子析出的问题;如果a1:a2较大(如大于1.3),则位于第一侧的第一子极片110和位于第二侧的第一子极片110的充放电速度差值较大,影响电极组件10的充放电的均匀性,进而影响电极组件10充放电的速度。
如图6所示,在一些实施例中,第一极片100沿其宽度方向X具有第一侧和第二侧,第一极耳300自第一侧伸出电极组件10,第一子极片110的数量为至少三个,位于第一侧的至少一个第一子极片110在单位体积内的阻抗为b1,位于第二侧的至少一个第一子极片110在单位体积内的阻抗为b2,沿第一极片100的宽度方向X位于中部的至少一个第一子极片110在单位体积内的阻抗为b3,满足,1<b1:b3≤1.3,1<b2:b3≤1.3。
位于第一侧的至少一个第一子极片110在单位体积内的阻抗b1,位于第二侧的至少一个第一子极片110在单位体积内的阻抗b2,沿第一极片100的宽度方向X位于中部的至少一个第一子极片110在单位体积内的阻抗b3满足,1<b1:b3≤1.3,1<b2:b3≤1.3,一方面,充放电的过程中,位于中部的至少一个第一子极片110先于位于第一侧和第二侧的至少两个第一子极片110完成充放电过程,减少金属离子在第一侧和第二侧的堆积,能够缓解电极组件10的第一侧易产生金属离子析出的问题,另一方面,能够减少对电极组件10的充放电的均匀性的影响。如果b1:b3,b2:b3(如小于或等于1)较小,则电极组件10的第一侧和第二侧容易产生金属离子析出的问题;如果b1:b3,b2:b3较大(如大于1.3),则位于第一侧的至少一个第一子极片110、位于第二侧的至少一个第一子极片110与位于中部的至少一个第一子极片110的充放电速度差值较大,影响电极组件10的充放电的均匀性,进而影响电极组件10充放电的速度。
在一些实施例中,第一子极片110数量为单数,位于第一侧的一个第一子极片110在单位体积内的阻抗为b1,位于第二侧的一个第一子极片110在单位体积内的阻抗为b2,沿第一极片100的宽度方向X位于中部的至少一个第一子极片110在单位体积内的阻抗为b3。
在另一些实施例中,第一子极片110数量为大于或等于5的单数,位于第一侧的至少两个第一子极片110在单位体积内的阻抗为b1,位于第二侧的至少两个第一子极片110在单位体积内的阻抗为b2,沿第一极片100的宽度方向X位于中部的至少一个第一子极片110在单位体积内的阻抗为b3。
在另一些实施例中,第一子极片110数量为双数,位于第一侧的一个第一子极片110在单位体积内的阻抗为b1,位于第二侧的一个第一子极片110在单位体积内的阻抗为b2,沿第一极片100的宽度方向X位于中部的至少两个第一子极片110在单位体积内的阻抗为b3。
在另一些实施例中,第一子极片110数量为大于或等于6的双数,位于第一侧的至少两个第一子极片110在单位体积内的阻抗为b1,位于第二侧的至少两个第一子极片110在单位体积内的阻抗为b2,沿第一极片100的宽度方向X位于中部的至少两个第一子极片110在单位体积内的阻抗为b3。在一些实施例中,第二极片200可以包括沿其宽度方向X间隔设置的多个第二子极片(图中未示出),第二极耳400与多个第二子极片连接。
第二极片200包括沿其宽度方向X间隔设置的多个第二子极片,第二极耳400与多个第二子极片连接,进一步使得电解液还能够通过多个第二子极片之间的间隔空间流入电极组件10的内部实现浸润,增加了电解液进入电极组件10内部的通道,使得电化学装置的浸润能力更强,电解液在电化学装置内部分布更加均匀,从而能够改善电化学装置的循环界面,进而能够提高电化学装置的充放电速度,延长单个快充电极组件10的长度和宽度,提高电极组件10容量。
如图2所示,在一些实施例中,电极组件10还包括设置于第一极耳300凸出于第一极片100的部分的第一胶体310,第一胶体310用于与容置电极组件10的收容件(图中未示出)连接,以固定第一极耳300,能够增加第一极耳300与收容件之间的密封性。
在一些实施例中,电极组件10还包括设置于第二极耳400凸出于第二极片200的部分的第二胶体410,第二胶体410用于与容置电极组件10的收容件(图中未示出)连接,以固定第二极耳400,能够增加第二极耳400与收容件之间的密封性。
本申请实施例还提供一种电化学装置,包括上述任意实施例提供的电极组件10、收容件(图中未示出)和电解液,电极组件10和电解液均容置于收容件中。
本申请实施例还提供一种用电设备,包括如上述实施例提供的电化学装置。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (11)
1.一种电极组件,其特征在于,所述电极组件为卷绕式结构,所述电极组件包括第一极片、第二极片、隔离膜、第一极耳和第二极耳,所述隔离膜设置于所述第一极片和所述第二极片之间,所述第一极耳与所述第一极片连接,所述第二极耳与所述第二极片连接;
其中,所述第一极片包括沿其宽度方向均完全间隔设置的多个长度相同的第一子极片,所述第一极耳的数量为一个,所述第一极耳设置在多个所述第一子极片上,与多个所述第一子极片连接;
所述第一极片为正极极片,所述第二极片为负极极片;
所述第一极片沿其宽度方向具有第一侧和第二侧,所述第一极耳自所述第一侧伸出所述电极组件,所述第一子极片的数量为至少两个,位于所述第一侧的至少一个所述第一子极片的活性物质层在单位体积内的阻抗为a1,位于所述第二侧的至少一个所述第一子极片的活性物质层在单位体积内的阻抗为a2,满足1<a1:a2≤1.3,位于所述第二侧的至少一个所述第一子极片先于位于所述第一侧的至少一个所述第一子极片完成充放电过程;或
所述第一极片沿其宽度方向具有第一侧和第二侧,所述第一极耳自所述第一侧伸出所述电极组件,所述第一子极片的数量为至少三个,位于所述第一侧的至少一个所述第一子极片的活性物质层在单位体积内的阻抗为b1,位于所述第二侧的至少一个所述第一子极片的活性物质层在单位体积内的阻抗为b2,沿所述第一极片的宽度方向位于中部的至少一个所述第一子极片的活性物质层在单位体积内的阻抗为b3,满足1<b1:b3≤1.3,1<b2:b3≤1.3,位于所述中部的至少一个所述第一子极片先于位于所述第一侧和所述第二侧的至少一个所述第一子极片完成充放电过程。
2.根据权利要求1所述的电极组件,其特征在于,沿所述第一极片的宽度方向,相邻两个所述第一子极片的间隔距离为D,满足0.2mm≤D≤1mm。
3.根据权利要求1所述的电极组件,其特征在于,所述第一子极片包括沿其厚度方向的两侧设置有活性物质层的涂覆区和沿其厚度方向的两侧未设置活性物质层的空箔区,所述第一极耳连接于所述空箔区。
4.根据权利要求3所述的电极组件,其特征在于,所述空箔区位于所述第一子极片沿其长度方向上的一端。
5.根据权利要求3所述的电极组件,其特征在于,沿所述第一子极片的长度方向,所述涂覆区的数量为两个,所述空箔区位于两个所述涂覆区之间。
6.根据权利要求3所述的电极组件,其特征在于,所述电极组件还包括第一保护层,所述第一保护层覆盖所述空箔区和所述第一极耳。
7.根据权利要求1所述的电极组件,其特征在于,所述第一子极片包括沿其厚度方向的两侧设置有活性物质层的涂覆区和沿其厚度方向的一侧设置有活性物质层、另一侧未设置活性物质层的空集流体区,沿所述第一子极片的长度方向,所述涂覆区的数量为两个,所述空集流体区位于两个所述涂覆区之间,所述第一极耳连接于所述空集流体区未设置活性物质层的一侧。
8.根据权利要求7所述的电极组件,其特征在于,所述电极组件还包括第二保护层,所述第二保护层覆盖所述空集流体区和所述第一极耳。
9.根据权利要求1所述的电极组件,其特征在于,所述第二极片包括沿其宽度方向间隔设置的多个第二子极片,所述第二极耳与多个所述第二子极片连接。
10.一种电化学装置,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的电极组件、收容件和电解液,所述电极组件和所述电解液均容置于所述收容件中。
11.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求10所述的电化学装置。
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