CN116435726A - 电极组件、圆柱电池及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电极组件、圆柱电池及用电设备，涉及电池技术领域。该电极组件包括：正极片、负极片和隔膜；负极片和/或隔膜的表面在电极组件的轴向上的至少一侧的边缘区域具有吸液涂层，吸液涂层的厚度≥1微米且≤8微米。本申请实施方式中，通过在负极片和/或隔膜的表面在电极组件的轴向上的至少一侧的边缘区域设置吸液涂层，以基于吸液涂层提高对电解液的吸液效果，进而更好的对负极片进行浸润，以避免电极组件在轴向上的端部因电解液缺失而影响圆柱电池的性能的问题。
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、圆柱电池及用电设备。
背景技术
锂离子电池因其能量密度高、工作电压高、自放电小、循环寿命长等优点成为首选的化学电源。随着产品的升级，人们对锂离子电池的性能的要求越来越高，如电池容量的提升、电池循环寿命的增加等。
目前，在锂离子电池的电解液浸润方面，若电解液的浸润效果不均匀，会导致电流密度分布不均匀，进而导致固体电解质界面膜形成不稳定，且锂离子电池的负极片极易造成析锂，影响锂离子电池的安全性能。因此，提高电解液对锂离子电池的电极组件的浸润效果，能够有效保证锂离子电池的性能。
发明内容
本申请的一个主要目的在于提供一种能够提高电解液的浸润效果的电极组件、圆柱电池及用电设备。
为实现上述申请目的，本申请采用如下技术方案：
根据本申请的一个方面，提供一种电极组件，包括：正极片、负极片和隔膜；
所述正极片、所述负极片、所述隔膜层叠设置，且所述隔膜位于所述正极片和所述负极片之间；
所述负极片和/或所述隔膜的表面在所述电极组件的轴向上的至少一侧的边缘区域具有吸液涂层，所述吸液涂层的厚度≥1微米且≤8微米。
本申请实施方式中，通过在负极片和/或隔膜的表面在电极组件的轴向上的至少一侧的边缘区域设置吸液涂层，以基于吸液涂层提高对电解液的吸液效果，从而更好的对负极片进行浸润，保证负极片在吸液涂层所在的区域对电解液的吸液效果，达到润湿的目的，进而避免电极组件设置有吸液涂层的端部因电解液缺失而影响圆柱电池的性能的问题。
根据本申请的一实施方式，其中，所述负极片和/或所述隔膜的整个表面具有所述吸液涂层。
本申请实施方式中，通过负极片的整个表面涂覆的吸液涂层，提高负极片的整个区域对电解液的吸液效果，进而提高电解液对整个负极片的浸润效果，以进一步避免对圆柱电池的性能的影响。
根据本申请的一实施方式，其中，所述负极片的表面在所述电极组件的轴向上的两侧的边缘区域均具有所述吸液涂层，所述负极片的表面还具有浆料填充层，所述浆料填充层位于两侧的所述边缘区域之间的区域；和/或，
所述隔膜的表面在所述电极组件的轴向上的两侧的边缘区域均具有所述吸液涂层，所述隔膜的表面还具有浆料填充层，所述浆料填充层位于两侧的所述边缘区域之间的区域。
本申请实施方式中，通过在负极片和/或隔膜在电极组件的轴向上两侧的边缘区域均设置吸液涂层，从而在竖直放置圆柱电池时，正放或反放均可保证电解液对负极片的浸润效果，从而有效提高圆柱电池的使用寿命；另外，由于负极片和/或隔膜还包括位于两侧的边缘区域之间的浆料填充层，从而在正极片、负极片、隔膜层叠时，减小在两侧的边缘区域之间的区域形成间隙的情况，同时提高电极组件的体积比容量。
根据本申请的一实施方式，其中，所述负极片的表面具有所述吸液涂层和所述浆料填充层，所述吸液涂层远离所述负极片的表面与所述浆料填充层远离所述负极片的表面平齐；和/或，
所述隔膜的表面具有所述吸液涂层和所述浆料填充层，所述吸液涂层远离所述隔膜的表面与所述浆料填充层远离所述隔膜的表面平齐。
本申请实施方式中，由于吸液涂层背离负极片的表面与浆料填充层背离负极片的表面平齐，和/或吸液涂层背离隔膜的表面与浆料填充层背离隔膜的表面平齐，从而在卷绕形成电极组件时，进一步避免在两侧的边缘区域之间的区域形成间隙的情况。
根据本申请的一实施方式，其中，所述边缘区域在所述电极组件的轴向上的尺寸≥0.5毫米。
本申请实施方式中，通过限定边缘区域的最小尺寸，从而对于边缘区域的吸液涂层能够有效保证电解液对负极片的浸润，避免因吸液涂层涂敷区域较小，而造成电极组件的端部出现缺失电解液的情况。
根据本申请的一实施方式，其中，所述边缘区域在所述电极组件的轴向上的尺寸≤1.5毫米。
本申请实施方式中，通过限定边缘区域的最大尺寸，以在保证边缘区域的吸液涂层能够有效的吸附电解液并对负极片进行浸润的同时，减少吸液涂层的用量，从而降低电极组件的成本。
根据本申请的一实施方式，其中，所述吸液涂层的厚度与所述吸液涂层的吸液率满足如下公式：
本申请实施方式中，结合上述公式可根据吸液涂层所要涂敷的厚度确定负极片或隔膜30分钟后的吸液率所在的范围，进而便于确定吸液涂层在该厚度下可选用的材料，从而保证吸液涂层的吸液效果。
根据本申请的一实施方式，其中，所述吸液涂层具有亲极性基团，且所述亲极性基团用于伸向电解液中。
本申请实施方式中，吸液涂层基于亲极性基团能够更有效的提高对电解液的吸液效果，以提升电解液对负极片的浸润效果，保证吸液涂层所在区域电解液的充足。
根据本申请的一实施方式，其中，所述负极片包括集流体、浆料涂层和所述吸液涂层；
所述集流体包括极耳区和非极耳区，所述浆料涂层位于所述非极耳区，所述吸液涂层位于所述浆料涂层背离所述集流体的一侧。
本申请实施方式中，将吸液涂层设置在浆料涂层背离集流体的一侧，便于吸液涂层与浆料涂层粘接，避免吸液涂层从负极片上脱落的情况。
根据本申请的一实施方式，其中，所述浆料涂层包括负极活性材料，且所述负极活性材料的颗粒类型包含单颗粒、二次颗粒、碳包覆的单颗粒中的至少一种。
本申请实施方式中，通过限定浆料涂层所包括的负极活性材料的颗粒类型，以在吸液涂层的吸液作用下，进一步提高电解液对浆料涂层的浸润，从而提高电解液对负极片的整体浸润效果。
根据本申请的一实施方式，其中，所述吸液涂层的表面张力≥10达因/厘米且≤60达因/厘米。
本申请实施方式中，通过限定吸液涂层的表面张力，以保证吸液涂层具有较小的表面张力，以达到更好浸润负极片的性能，即有效保证对负极片的浸润效果。
根据本申请的一实施方式，其中，所述吸液涂层包括脲醛树脂、纤维素、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、尼龙6、尼龙66中的至少一种。
根据本申请的一方面，提供了一种圆柱电池，包括：
壳体，包括具有开口的容纳腔；
上述一方面所述的电极组件，容置于所述容纳腔内；
电池顶盖，密封所述容纳腔的开口。
本申请实施方式中，基于上述所述的该电极组件，能够避免圆柱电池出现析锂的现象，进而保证圆柱电池的电性参数，延长使用寿命。
根据本申请的一方面，提供了一种用电设备，所述用电设备包括上述一方面所述的圆柱电池，所述圆柱电池为所述用电设备供电。
本申请实施方式中，在用电设备的使用过程中，结合上述所述的圆柱电池，能够便于提高该用电设备的工作稳定性，延长用电设备的工作时长，提高使用寿命。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本申请的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是根据一示例性实施方式示出的一种圆柱电池的剖面结构示意图。
图2是根据一示例性实施方式示出的一种电极组件的剖面结构示意图。
图3是根据一示例性实施方式示出的一种负极片的剖面结构示意图。
图4是根据一示例性实施方式示出的一种隔膜的剖面结构示意图。
图5是根据一示例性实施方式示出的另一种负极片的轴侧结构示意图。
图6是根据一示例性实施方式示出的又一种负极片的剖面结构示意图。
图7是根据一示例性实施方式示出的另一种隔膜的剖面结构示意图。
图8是根据一示例性实施方式示出的又一种负极片的剖面结构示意图。
图9是根据一示例性实施方式示出的再一种负极片的剖面结构示意图。
其中，附图标记说明如下：
100、圆柱电池；
10、壳体；20、电极组件；30、电池顶盖；
11、容纳腔；
21、正极片；22、负极片；23、隔膜；24、边缘区域；25、吸液涂层；26、浆料填充层；
AA、极耳区；BB、非极耳区；
221、负极耳；222、集流体；223、浆料涂层；
31、盖板；32、电极端子。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本申请将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
本申请实施方式提供了一种储能装置，该储能装置可以是但不限于单体电池、电池模组、电池包、电池系统等。而对于单体电池，其可以为锂离子二次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池、镁离子电池等，单体电池可呈圆柱体等，本申请实施方式对此不做限定。
接下来以储能装置为圆柱电池为例，对储能装置进行详细解释。
图1示例了本申请实施方式提供的一种圆柱电池100的结构示意图。如图1所示，该圆柱电池100包括壳体10、电极组件20和电池顶盖30，壳体10包括具有开口的容纳腔11；电极组件20容置于容置腔11内；电池顶盖30密封容纳腔11的开口。
其中，壳体10可以为一端开口的筒状结构，此时圆柱电池100包括一个电池顶盖30，以能够对壳体10的一个开口进行密封；当然，壳体10也可以为两端开口的筒状结构，此时圆柱电池100包括一个电池顶盖30和一个端盖，或者包括两个电池顶盖30，如此能够分别对壳体的两个开口进行密封。
其中，如图2所示，电极组件20包括层叠设置的正极片21、负极片22和隔膜23，且隔膜23位于正极片21与负极片22之间，正极片21、负极片22均具有形成正极耳、负极耳的极耳区AA（图中未示出）和实现锂离子传输的非极耳区BB（图中未示出）。正极耳位于电极组件20的一端，负极耳221（图中未示出）位于电极组件20的另一端，以分别通过集流件与圆柱电池100两端的结构件（比如电池顶盖30、壳体10的底部）连接，从而将电极组件20的电能实现输出。
其中，如图1所示，电池顶盖30包括盖板31和电极端子32，盖板31上设置有防爆阀和注液孔，电极端子32穿设在盖板31上，且一端与正极极耳连接，另一端裸露在壳体10外，以作为圆柱电池100的一个输出端；防爆阀用于外排容纳腔11内的气体，以提高圆柱电池100使用的安全性，注液孔用于向圆柱电池100的容纳腔11内注入电解液。
在圆柱电池100的使用过程中，以圆柱电池100竖放为例，在圆柱电池100使用一段时间后发生电性参数（比如容量）衰减的现象。在拆解圆柱电池100后，发现上端的电解液含量较少，且出现析锂现象，如此造成循环跳水的现象，进而导致电性参数发生衰减。而本申请实施方式提供了一种电极组件20，基于该电极组件20能够保证圆柱电池100上端的电解液含量，以避免上端出现析锂的现象，进而保证圆柱电池100的电性参数，延长圆柱电池100的使用寿命。
接下来对本申请所涉及的电极组件20进行详细解释。
图2示例了本申请实施方式提供的一种电极组件20的剖面结构示意图，图3示例了本申请实施方式提供的一种负极片22的切面结构示意图；图4示例了本申请实施方式提供的一种隔膜23的切面结构示意图。
如图2所示，电极组件20包括：正极片21、负极片22和隔膜23，正极片21、负极片22、隔膜23层叠设置，且隔膜23位于正极片21和负极片22之间。
其中，如图3所示，负极片22的表面在电极组件20的轴向H上的至少一侧的边缘区域24具有吸液涂层25，和/或如图4所示，隔膜23的表面在电极组件20的轴向H上的至少一侧的边缘区域24具有吸液涂层25；吸液涂层25的厚度≥1微米且≤8微米。
本申请实施方式中，通过在负极片22和/或隔膜23的表面沿电极组件20的轴向H上的至少一侧的边缘区域24设置吸液涂层25，以基于吸液涂层25提高对电解液的吸液效果，从而更好的对负极片22进行浸润，以保证负极片22在吸液涂层25所在的区域（至少端部的区域）达到润湿的目的，进而避免电极组件20设置有吸液涂层25的端部因电解液缺失而影响圆柱电池100的性能的问题。
其中，吸液涂层25的厚度是指在负极片22的厚度方向上的尺寸。
在一些实施方式中，吸液涂层25的厚度与吸液涂层25的吸液率满足如下公式：
，上述公式中，x是指吸液涂层25的厚度，y是指包括吸液涂层25的负极片22或隔膜23浸润30分钟后的吸液率，y≥3%，且≤30%。
如此，可结合上述公式根据吸液涂层25所要涂敷的厚度确定负极片22或隔膜23的吸液率所在的范围，进而便于确定吸液涂层25在该厚度下可选用吸液率最优的材料，从而保证吸液涂层25的吸液效果，以通过吸液涂层25吸附的电解液能够对负极片22进行有效的浸润。
而对于上述公式，结合吸液涂层25的厚度和吸液涂层25的吸液率进行的实验数据如下表所示：
对比实施例1：表面未涂覆的吸液涂层25的对比式样1（负极片22），30分钟后的吸液率为4.41%，此时结合上述公式确定的数值为0.0988（小于0.1），对于包括该对比式样1的圆柱电池100，在充放电阶段会在靠近极耳的位置发生析锂。
对比实施例2：表面涂覆的吸液涂层25的厚度为9微米的对比式样2（负极片22），30分钟后的吸液率为21.45%，此时结合上述公式确定的数值为0.2161（大于0.2），对于包括该对比式样2的圆柱电池100，在充放电阶段会在靠近极耳的位置发生析锂。
实施例1：表面涂覆的吸液涂层25的厚度为2微米的式样1（负极片22），30分钟后的吸液率为8.39%，此时结合上述公式确定的数值为0.1086（大于0.1且小于0.2），对于包括该式样1的圆柱电池100，在充放电阶段不会发生析锂。
实施例2：表面涂覆的吸液涂层25的厚度为4微米的式样2（负极片22），30分钟后的吸液率为9.47%，此时结合上述公式确定的数值为0.1098（大于0.1且小于0.2），对于包括该式样2的圆柱电池100，在充放电阶段不会发生析锂。
实施例3：表面涂覆的吸液涂层25的厚度为5微米的式样3（负极片22），30分钟后的吸液率为11.71%，此时结合上述公式确定的数值为0.1163（大于0.1且小于0.2），对于包括该式样3的圆柱电池100，在充放电阶段不会发生析锂。
实施例4：表面涂覆的吸液涂层25的厚度为6微米的式样4（负极片22），30分钟后的吸液率为12.65%，此时结合上述公式确定的数值为0.1224（大于0.1且小于0.2），对于包括该式样4的圆柱电池100，在充放电阶段不会发生析锂。
实施例5：表面涂覆的吸液涂层25的厚度为8微米的式样5（负极片22），30分钟后的吸液率为16.16%，此时结合上述公式确定的数值为0.1587（大于0.1且小于0.2），对于包括该式样5的圆柱电池100，在充放电阶段不会发生析锂。
其中，由于负极片22或隔膜23包括的吸液涂层25的压实密度不同，且负极片22和/或隔膜23的浸润时长不同，则吸液率也会不同，因此，可定义上述公式中y用于指示吸液涂层25的压实密度为1.35g/cm2，且负极片22或所述隔膜23浸润30分钟后的吸液率。如此，可预先对各材料的吸液涂层25进行实验，以确定在压实密度为1.35g/cm2，且浸润30分钟后的吸液率；当然，也可以进行实验，确定不同材料的吸液涂层25的压实密度为其他数值，且浸润其他时长后的吸液率，进而根据不同压实密度、不同浸润时长之间吸液率的转换，确定压实密度为1.35g/cm2，且负极片22或所述隔膜23浸润30分钟后的吸液率，本申请实施方式对此不做限定。示例地，可根据不同材料的吸液涂层25的压实密度为1.55g/cm2，且负极片22或所述隔膜23浸润60分钟后的吸液率，确定压实密度为1.35g/cm2，且负极片22或所述隔膜23浸润30分钟后的吸液率。
在进行实验确定吸液涂层25的吸液率时，可按照吸液率计算公式：W=(B-G)/G×100%计算吸液率。W是指吸液涂层25的吸液率，以百分率表示；G为试样（涂敷有吸液涂层25的负极片22或隔膜23）干燥后的重量，以g为单位；B为箱体式样浸润30分钟后的重量，以g为单位。
示例1、选取涂敷有厚度为2微米的吸液涂层25的式样1（负极片22），吸液涂层25的压实密度为1.35g/cm2，重量为700.5g，浸润30分钟后的重量为759.3g，此时结合上述，此时式样1的吸液率为8.39%。
示例2、选取涂敷有厚度为4微米的吸液涂层25的式样2（负极片22），吸液涂层25的压实密度为1.35g/cm2，重量为700.2g，浸润30分钟后的重量为766.5g，此时结合上述，此时式样3的吸液率为9.47%。
示例3、选取涂敷有厚度为5微米的吸液涂层25的式样3（负极片22），吸液涂层25的压实密度为1.35g/cm2，重量为699.2g，浸润30分钟后的重量为781.1g，此时结合上述，此时式样2的吸液率为11.71%。
示例4、选取涂敷有厚度为6微米的吸液涂层25的式样4（负极片22），吸液涂层25的压实密度为1.35g/cm2，重量为700.4g，浸润30分钟后的重量为789g，此时结合上述，此时式样1的吸液率为12.65%。
示例5、选取涂敷有厚度为8微米的吸液涂层25的式样5（负极片22），吸液涂层25的压实密度为1.35g/cm2，重量为699.7g，浸润30分钟后的重量为812.8g，此时结合上述，此时式样5的吸液率为16.16%。
本申请实施方式中，结合上述所述，吸液涂层25的厚度≥1微米且≤8微米，示例地，吸液涂层25的厚度为1微米、3微米、5微米、7微米、8微米等。
而结合上述公式可知，负极片22、隔膜23在30分钟后的吸液率具有最大值，且吸液率的非最大值对应两个厚度值，如此，可调整吸液涂层25的厚度，即在1微米至8微米的范围内调整吸液涂层25的厚度。如此，在能够保证吸液涂层25对电解液的吸附效果的同时，避免负极片22、隔膜23整体较厚的情况，从而提高负极片22的卷绕圈数；而对于包括该电极组件20的圆柱电池100，便于提高体积比容量。
可选地，吸液涂层25具有亲极性基团，且亲极性基团用于伸向电解液中。如此，吸液涂层25基于亲极性基团能够更有效的提高对电解液的吸液效果，以提升电解液对负极片22的浸润效果，保证吸液涂层25区域电解液的充足。
可选地，吸液涂层25可以选自脲醛树脂、纤维素、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、尼龙6、尼龙66中的一种，也可以从脲醛树脂、纤维素、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、尼龙6、尼龙66中选择多种进行组合。当然，吸液涂层25也可以选自其他材料，只要能够保证吸液涂层25具有较高的吸液能力即可。
可选地，吸液涂层25的表面张力≥10达因/厘米，且≤60达因/厘米。如此，以保证本申请中吸液涂层25的表面张力较小，以达到更好浸润负极片22的性能，即有效保证对负极片22的浸润效果。
本申请实施方式中，如图3和图5所示，负极片22包括集流体222、浆料涂层223和吸液涂层25；集流体222包括极耳区AA和非极耳区BB，集流体222的极耳区AA形成负极片22的负极耳221，浆料涂层223和吸液涂层25均位于集流体222的非极耳区BB。
其中，可以是如图5所示，集流体222的非极耳区BB的一侧的表面具有浆料涂层223，也可以是如图3所示，集流体222的非极耳区BB的两侧的表面均具有浆料涂层223。
其中，可以是如图3或图5所示，浆料涂层223位于靠近集流体222的一侧，吸液涂层25位于浆料涂层223背离集流体222的一侧；也可以是吸液涂层25位于靠近集流体222的一侧，浆料涂层223位于吸液涂层25背离集流体222的一侧。
而当吸液涂层25位于浆料涂层223背离集流体222的一侧时，便于吸液涂层25与浆料涂层223粘接，避免吸液涂层25从浆料涂层223上脱落的情况；而当浆料涂层223位于吸液涂层25背离集流体222的一侧时，为了保证吸液涂层25与集流体222的粘接力度，此时可在吸液涂层25中混入粘结剂，以通过混入的粘结剂实现吸液涂层25与集流体222的粘接，同时实现与浆料涂层223的粘接。
可选地，对于负极片22包括的浆料涂层223，其包括负极活性材料，且负极活性材料的颗粒类型包含单颗粒、二次颗粒、碳包覆的单颗粒中的至少一种。如此，通过限定浆料涂层223所包括的负极活性材料的颗粒类型，以在吸液涂层25的吸液作用下，进一步提高电解液对浆料涂层223的浸润，从而提高电解液对负极片22的整体浸润效果。
本申请实施方式中，对于负极片22和/或隔膜23所包括的吸液涂层25，可以是负极片22的至少一侧的表面，和/或隔膜23的至少一侧的表面设置有吸液涂层。
以负极片22的一侧的表面、隔膜23的一侧的表面设置吸液涂层为例，可以是如图6所示，负极片22一侧的整个表面具有吸液涂层25，和/或如图7所示，隔膜23一侧的整个表面具有吸液涂层25；也可以是负极片22一侧的部分表面具有吸液涂层25，和/或隔膜23一侧的部分表面具有吸液涂层25。
示例地，如图8所示，负极片22一侧的表面在电极组件20的轴向H上位于靠近极耳区AA的一侧的边缘区域24具有吸液涂层25；或者如图9所示，负极片22一侧的表面在电极组件20的轴向H上的两侧的边缘区域24均具有吸液涂层25；和/或如图4所示，隔膜23一侧的表面在电极组件20的轴向H上的两侧的边缘区域24均具有吸液涂层25。
另外，对于负极片22和/或隔膜23的部分表面设置有吸液涂层25的情况，负极片22和/或隔膜23的剩余部分的表面还具有浆料填充层26，即浆料填充层26位于负极片22和/或隔膜23的表面除边缘区域24之外的区域。比如，负极片22和/或隔膜23在电极组件20的轴向H上的两侧的边缘区域均具有吸液涂层25，此时浆料填充层26位于两侧的边缘区域24之间的区域。
接下来以负极片22为例对吸液涂层25的设置进行详细解释。
在一些实施方式中，如图6所示，负极片22的整个表面具有吸液涂层25。如此，可通过负极片22的整个表面涂覆的吸液涂层25，提高负极片22的整个区域对电解液的吸液效果，进而提高电解液对整个负极片22的浸润效果，以避免析锂情况的出现。
其中，对于负极片22的整个表面的吸液涂层25，可以是整个区域的厚度均相同，也可以是保液能力较差的区域的吸液涂层25较厚，保液能力较好的区域的吸液涂层25可以薄一点。示例地，在电极组件20的轴向H上位于负极片22至少一端的区域为保液能力较差的区域，此时负极片22在电极组件20的轴向H上的至少一端的表面的吸液涂层25较厚，其余区域的吸液涂层25较薄。示例地，负极片22在电极组件20的轴向H上的至少一端的表面的吸液涂层25的厚度≥1微米且≤8微米，其余区域的吸液涂层25的厚度≤1微米。
在另一些实施方式中，如图8所示，负极片22的表面在电极组件20的轴向H上远离负极耳221的一侧的边缘区域24具有吸液涂层25，负极片22还包括浆料填充层26，浆料填充层26位于负极片22的表面除边缘区域以外的区域。
在竖直放置圆柱电池100时，圆柱电池100上端的区域容易因缺少电解液而造成电极组件20的析锂，如此可在负极片22的表面靠近电极组件20的上端的边缘区域24设置吸液涂层25；而本申请中，负极片22在电极组件20的轴向H上靠近正极耳的一侧的边缘区域24具有吸液涂层25，如此，在竖直放置圆柱电池100时，只需要将电极组件20在轴向H上靠近正极耳的一端朝上放置，即可通过负极片22上的吸液涂层25保证电极组件20的上端电解液的充足，进而避免析锂的情况。
另外，由于负极片22还包括与吸液涂层25同层设置的浆料填充层26，从而在负极片22与隔膜23层叠时，减小在边缘区域24之外的非边缘区域形成间隙的情况，从而提高电极组件20的体积比容量。
在又一些实施方式中，如图9所示，负极片22的表面在电极组件20的轴向H上的两侧的边缘区域24均具有吸液涂层25，负极片22的表面还具有浆料填充层26，浆料填充层26位于两侧的边缘区域24之间的区域。
在竖直放置圆柱电池100时，圆柱电池100上端的区域容易因缺少电解液而造成电极组件20的析锂，如此可在负极片22的表面靠近电极组件20的上端的边缘区域24设置吸液涂层25；而本申请中，负极片22的表面在电极组件20的轴向H上的两侧的边缘区域24均具有吸液涂层25，如此，在竖直放置圆柱电池100时，正放或反放均可通过负极片22上的吸液涂层25保证电解液对负极片22的浸润效果，进而保证包括有该电极组件20的圆柱电池100的性能。
另外，由于负极片22还包括与吸液涂层25同层设置的浆料填充层26，从而在负极片22与隔膜23层叠时，减小在边缘区域24之外的非边缘区域形成间隙的情况，从而提高电极组件20的体积比容量。
对于上述另一些实施方式和又一些实施方式，在负极片22还包括浆料填充层26时，吸液涂层25背离负极片22的表面与浆料填充层26背离负极片22的表面平齐。如此，在正极片21、负极片22、隔膜23在卷绕成电极组件20时，能够进一步减小负极片22与隔膜23之间在两侧的边缘区域24之间的区域形成间隙的情况。
需要说明的是，对于上述另一些实施方式和又一些第三实施方式，边缘区域24在电极组件20的轴向H上的尺寸≥0.5毫米。如此，通过限定边缘区域24的最小尺寸，从而对于边缘区域24的吸液涂层25能够有效保证电解液对负极片22的浸润，以避免电极组件20的端部出现缺失电解液的情况。
另外，边缘区域24在电极组件20的轴向H上的尺寸≤1.5毫米。如此，通过限定边缘区域24的最大尺寸，以在保证边缘区域24的吸液涂层25能够有效的吸附电解液并对负极片22进行浸润，同时减少吸液涂层25的用量，从而降低电极组件20的成本。
需要说明的是，隔膜23的表面设置吸液涂层25的情况具体可参考负极片22的表面设置的吸液涂层25。示例地，如图4所示，隔膜23的表面在电极组件20的轴向H上的两侧的边缘区域24均具有吸液涂层25，隔膜23的表面还具有浆料填充层26，浆料填充层26位于两侧的边缘区域24之间的区域。如此，在竖直放置圆柱电池100时，正放或反放均可通过隔膜23上的吸液涂层25保证电解液对负极片22的浸润效果，进而保证包括有电极组件20的圆柱电池100的性能。
进一步，隔膜23的表面具有吸液涂层25和浆料填充层26，吸液涂层25远离隔膜23的表面与浆料填充层26远离隔膜23的表面平齐。如此，在正极片21、负极片22、隔膜23在卷绕成电极组件20时，能够进一步减小隔膜23分别与正极片21、负极片22之间在两侧的边缘区域24之间的区域形成间隙的情况。
本申请实施方式还提供了一种用电设备，该用电设备可以是储能设备、车辆、储能集装箱等。该用电设备包括上述实施方式所述的圆柱电池，圆柱电池为用电设备供电。如此，结合上述所述，本申请的用电设备在使用过程中，能够便于提高该用电设备的工作稳定性，延长用电设备的工作时长，提高使用寿命。
在本申请实施方式中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”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方式中的具体含义。
本申请实施方式的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本申请实施方式的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请实施方式的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本申请实施方式的优选实施例而已，并不用于限制本申请实施方式，对于本领域的技术人员来说，本申请实施方式可以有各种更改和变化。凡在本申请实施方式的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请实施方式的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种电极组件（20），其特征在于，包括：正极片（21）、负极片（22）和隔膜（23）；
所述正极片（21）、所述负极片（22）、所述隔膜（23）层叠设置，且所述隔膜（23）位于所述正极片（21）和所述负极片（22）之间；
所述负极片（22）和/或所述隔膜（23）的表面在所述电极组件（20）的轴向上的至少一侧的边缘区域（24）具有吸液涂层（25），所述吸液涂层（25）的厚度≥1微米且≤8微米。
2.如权利要求1所述的电极组件（20），其特征在于，所述负极片（22）和/或所述隔膜（23）的整个表面具有所述吸液涂层（25）。
3.如权利要求1所述的电极组件（20），其特征在于，所述负极片（22）的表面在所述电极组件（20）的轴向上的两侧的边缘区域（24）均具有所述吸液涂层（25），所述负极片（22）的表面还具有浆料填充层（26），所述浆料填充层（26）位于两侧的所述边缘区域（24）之间的区域；和/或，
所述隔膜（23）的表面在所述电极组件（20）的轴向上的两侧的边缘区域（24）均具有所述吸液涂层（25），所述隔膜（23）的表面还具有浆料填充层（26），所述浆料填充层（26）位于两侧的所述边缘区域（24）之间的区域。
4.如权利要求3所述的电极组件，其特征在于，所述负极片（22）的表面具有所述吸液涂层（25）和所述浆料填充层（26），所述吸液涂层（25）远离所述负极片（22）的表面与所述浆料填充层（26）远离所述负极片（22）的表面平齐；和/或，
所述隔膜（23）的表面具有所述吸液涂层（25）和所述浆料填充层（26），所述吸液涂层（25）远离所述隔膜（23）的表面与所述浆料填充层（26）远离所述隔膜（23）的表面平齐。
5.如权利要求1所述的电极组件（20），其特征在于，所述边缘区域（24）在所述电极组件（20）的轴向上的尺寸≥0.5毫米。
6.如权利要求5所述的电极组件（20），其特征在于，所述边缘区域（24）在所述电极组件（20）的轴向上的尺寸≤1.5毫米。
7.如权利要求1所述的电极组件（20），其特征在于，所述吸液涂层（25）的厚度与所述吸液涂层（25）的吸液率满足如下公式：
8.如权利要求1-7任一所述的电极组件（20），其特征在于，所述吸液涂层（25）具有亲极性基团，且所述亲极性基团用于伸向电解液中。
9.如权利要求1-7任一所述的电极组件（20），其特征在于，所述负极片（22）包括集流体（222）、浆料涂层（223）和所述吸液涂层（25）；
所述集流体（222）包括极耳区（AA）和非极耳区（BB），所述浆料涂层（223）位于所述非极耳区（BB），所述吸液涂层（25）位于所述浆料涂层（223）背离所述集流体（222）的一侧。
10.如权利要求9所述的电极组件（20），其特征在于，所述浆料涂层（223）包括负极活性材料，且所述负极活性材料的颗粒类型包含单颗粒、二次颗粒、碳包覆的单颗粒中的至少一种。
11.如权利要求1-7任一所述的电极组件（20），其特征在于，所述吸液涂层（25）的表面张力≥10达因/厘米且≤60达因/厘米。
12.如权利要求1-7任一所述的电极组件（20），其特征在于，所述吸液涂层（25）包括脲醛树脂、纤维素、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、尼龙6、尼龙66中的至少一种。
13.一种圆柱电池，其特征在于，包括：
壳体（10），包括具有开口的容纳腔（11）；
权利要求1-12任一所述的电极组件（20），容置于所述容纳腔（11）内；
电池顶盖（30），密封所述容纳腔（11）的开口。
14.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备包括上述权利要求13所述的圆柱电池，所述圆柱电池为所述用电设备供电。
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