CN117936693A - 一种电极组件和电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电极组件和电池。本发明第一方面提供一种电极组件，包括卷绕成形的正极极片，正极极片包括正极集流体、第一保护层和正极活性物质层，其中：正极集流体包括靠近卷绕中心的第一表面和远离卷绕中心的第二表面，所述第二表面包括第一区域和第二区域，所述第一表面和第一区域设置有所述第一保护层和正极活性物质层，且所述第一保护层位于所述正极活性物质层和正极集流体之间，所述第二区域设置有所述第一保护层；第一保护层包括导电材料和粘结剂。本发明提供一种电极组件，能够兼顾电池的安全性和循环性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电极组件和电池，涉及电池技术领域。
背景技术
电池包括能够进行电化学反应的电极组件和密封该电极组件的外壳，当电池遇到如针刺、挤压等机械滥用情况下，电极组件内部会发生较严重的短路，导致电池失效并发生热失控，给电池的使用造成安全隐患。
其中，最常见的短路情况包括：正极集流体与负极集流体之间发生短路、正极集流体与负极活性物质层之间发生短路、正极活性物质层与负极集流体之间发生短路、正极活性物质层与负极活性物质层之间发生短路，其中，正极集流体与负极活性物质层之间发生短路时的产热最快，最容易引发热失控，安全隐患较大。
发明内容
本发明提供一种电极组件，用于解决当电池遇到机械滥用时，正极集流体与负极活性物质层之间容易发生短路的问题，提高电池的安全性。
本发明第一方面提供一种电极组件，所述电极组件包括卷绕成形的正极极片，所述正极极片包括正极集流体、第一保护层和正极活性物质层，其中：
所述正极集流体包括靠近卷绕中心的第一表面和远离卷绕中心的第二表面，所述第二表面包括第一区域和第二区域，所述第一表面和第一区域设置有所述第一保护层和正极活性物质层，且所述第一保护层位于所述正极活性物质层和正极集流体之间，所述第二区域设置有所述第一保护层；
所述第一保护层包括导电材料和粘结剂。
在一种具体实施方式中，所述正极极片还包括第二保护层，所述第一保护层和第二保护层依次层叠设置在所述第二区域上，所述第二保护层包括无机材料和粘结剂。
在一种具体实施方式中，设置在所述第一区域的第一保护层的厚度小于等于设置在所述第二区域的第一保护层的厚度。
在一种具体实施方式中，设置在所述第一区域的第一保护层的厚度与设置在所述第二区域的第一保护层的厚度的差值为0-10μm。
在一种具体实施方式中，所述导电材料包括第一导电材料和/或第二导电材料，所述第一导电材料包括SnO2、In2O3、掺Sb的SnO2、掺F的SnO2、掺Sn的In2O3中的一种或多种；所述第二导电材料包括基体颗粒以及包覆在所述基体颗粒表面的包覆层，所述基体颗粒为氧化铝、氧化镁、氧化钛、氧化锌、氧化硅、勃姆石、氧化钴、磷酸铁、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锰锂中的一种或多种，所述包覆层包括碳、SnO2、In2O3、掺Sb的SnO2、掺F的SnO2、掺Sn的In2O3中的一种或多种。
在一种具体实施方式中，所述导电材料的Dv50为0.05-5μm。
在一种具体实施方式中，所述导电材料的电阻率为0.01-1Ω·m。
在一种具体实施方式中，所述导电材料的质量为所述第一保护层总质量的40％-98％。
在一种具体实施方式中，所述无机材料的电阻率＞104Ω·cm。
本发明第二发明提供一种电池，包括上述任一所述的电极组件。
本发明的实施，至少具有以下优势：
1、本发明提供一种电极组件，通过在正极集流体表面设置第一保护层，并至少覆盖位于电极组件最外圈的正极集流体，从而降低正极集流体表面的空箔区，降低正极集流体与负极活性物质层之间的短路风险，提高电池的安全性；同时第一保护层中包括导电材料，能够兼顾正极极片的导电性，提高电池的循环性能。
2、本发明通过在第一保护层表面设置包括无机材料的第二保护层，能够进一步提高电池的安全性。
3、本发明提供的电池包括上述电极组件，具备较好的安全性和循环性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的电极组件的结构示意图；
图2为现有技术提供的正极极片的结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的电极组件的结构示意图；
图4为本发明一实施例提供的正极极片的结构示意图；
图5为本发明一实施例提供的正极集流体第二表面的俯视图；
图6为本发明又一实施例提供的正极极片的结构示意图；
图7为本发明再一实施例提供的正极极片的结构示意图。
附图标记说明：
101-正极集流体；
a-第一表面；
b-第二表面；
c-第一区域；
d-第二区域；
102-正极活性物质层；
103-第一保护层；
104-第二保护层；
201-负极集流体；
202-负极活性物质层；
300-正极极耳；
400-负极极耳。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
图1为现有技术提供的电极组件的结构示意图，图2为现有技术提供的正极极片的结构示意图，如图1-2所示，电极组件包括由内向外卷绕成形的正极极片和负极极片，正极极片和负极极片之间设置有隔膜(图中未示出)，用于防止二者之间发生短路，但当电池遇到机械滥用的情况时，隔膜发生破裂，容易导致正极极片和负极极片之间的短路，引发热失控，给电池的使用造成安全隐患。
根据极片的卷绕方式，本发明中以电极组件内部为卷绕起点，沿极片长度方向由内向外卷绕成形，收尾位置即为卷绕终点，根据图1-2可以看出，靠近卷绕终点的正极集流体101表面存在大量的空箔区，当电池发生机械滥用时，位于电极组件外圈的正极集流体101极易与负极活性物质层202之间发生短路，最容易引发热失控，是安全的薄弱区域。
基于上述分析，本发明在正极集流体的两个表面均设置第一保护层，使其覆盖在正极集流体表面，且至少覆盖位于电极组件最外圈的正极集流体，有效降低了正极集流体与负极活性物质层之间的短路风险，提高了电池的安全性；此外，本发明选择导电材料和粘结剂作为第一保护层的组成，在提高电池的安全性的基础上，有效兼顾了正极极片的导电性和电池的循环性能。
在一种具体实施方式中，图3为本发明一实施例提供的电极组件的结构示意图，图4为本发明一实施例提供的正极极片的结构示意图，图5为本发明一实施例提供的正极集流体第二表面的俯视图，如图3-5所示，电极组件包括由内向外卷绕成形的正极极片，正极极片包括正极集流体101、第一保护层103和正极活性物质层102，其中，正极集流体101包括平行且相对的第一表面a和第二表面b，第一表面a为靠近卷绕中心的表面，第二表面b为远离卷绕中心的表面，第二表面b包括第一区域c和第二区域d，第一表面a和第一区域c设置有第一保护层103和正极活性物质层102，且第一保护层103位于正极活性物质层102和正极集流体101之间，即第一保护层103和正极活性物质层102依次层叠设置在正极集流体101的第一表面a和第二表面b的第一区域c上，第二区域d设置有第一保护层103。
设置在第一表面a和第一区域c上的第一保护层103和正极活性物质层102的长度可以根据电极组件的卷绕方式决定，第一表面a和第一区域c上设置的第一保护层103和正极活性物质层102的长度相同，本发明的重点在于将第二表面b未覆盖正极活性物质层102的第二区域d全部覆盖第一保护层103，使得设置在第二表面b的第一保护层103完全覆盖电极组件最外圈的正极集流体101，具体为最外圈正极集流体远离卷绕中心的第二表面，以降低正极集流体与负极活性物质层之间的短路风险，提高电池的安全性。
为了兼顾正极极片的导电性，第一保护层103包括导电材料和粘结剂，导电材料一方面能够起到填充物的效果，在电池遇到针刺和异物挤压等机械滥用时，导电材料能够起到阻隔的作用，防止正极集流体产生的毛刺与负极活性物质层之间发生短路，另一方面能够起到导电的效果，其构建形成良好的导电网络，从而使第一保护层电池在充放电过程中保持稳定的导电能力，提高电池的循环性能，而粘结剂起粘结的作用，能够将导电材料之间、第一保护层与正极集流体之间、第一保护层与正极活性物质层之间相互粘结。
在一种优选实施例中，第一保护层103由导电材料和粘结剂组成，不包括非导电材料(例如陶瓷颗粒)；有助于在提高电池安全性能的基础上，兼顾正极极片的导电性以及电池的循环性能。可以理解的是，第一保护层103中可以含有本领域常规的功能性助剂，例如流平剂、溶剂、增稠剂，在所述保护层中所述功能性助剂的含量在0.1重量％以下；即第一保护层103由导电材料、粘结剂和功能性助剂组成，不包括非导电材料。
因此，本发明提供一种电极组件，通过在正极集流体表面设置第一保护层，并至少覆盖位于电极组件最外圈的正极集流体，从而降低正极集流体表面的空箔区，降低正极集流体与负极活性物质层之间的短路风险，提高电池的安全性；同时第一保护层中包括导电材料，能够兼顾正极极片的导电性，提高电池的循环性能。
可以理解，随着第一保护层103厚度的提高，当电池发生机械滥用时，对正极集流体101的保护作用也就越好，但随着第一保护层103厚度的提高，容易影响电池的能量密度，因此，为了兼顾电池的安全性和能量密度，第一保护层103的厚度为1-10μm，例如1μm、1.5μm、2μm、3μm、5μm、8μm、10μm或其中的任意两者组成的范围，进一步地，第一保护层103的厚度为2-5μm。
图6为本发明又一实施例提供的正极极片的结构示意图，如图6所示，为了进一步提高第一保护层103对电极组件的保护效果，设置在第一区域c上的第一保护层103的厚度小于等于设置在第二区域d上的第一保护层103的厚度。
进一步地，为了兼顾电池的能量密度，设置在所述第一区域c的第一保护层103的厚度与设置在第二区域d的第一保护层103的厚度的差值为0-10μm，例如0μm、0.5μm、1μm、1.5μm、2μm、3μm、5μm、8μm、10μm或其中的任意两者组成的范围。
为了进一步提高第一保护层103对正极集流体101的保护作用，所述第一保护层103与所述正极集流体101之间的剥离力应大于所述第一保护层103与所述正极活性物质层102之间的剥离力，当电池发生机械滥用时，第一保护层103不易从正极集流体101表面脱落，导致失效；具体地，可以提高第一保护层103中粘结剂含量，使其大于正极活性物质层102中粘结剂含量，或者，也可以提高第一保护层103中粘结剂的粘结性，使其强于正极活性物质层102中粘结剂的粘结性。
为了兼顾正极极片的导电性，所述第一保护层的电阻为0.01-2Ω(例如，0.01Ω、0.05Ω、0.1Ω、0.3Ω、0.5Ω、0.7Ω、1Ω、1.3Ω、1.5Ω、1.7Ω、2Ω)，电阻是指第一保护层厚度方向的电阻，可通过体电阻仪测试得到，其中，探测仪的探头直径为15mm，测试过程中，首先测试正极集流体101的体电阻，记为R1，再测试第一保护层+正极集流体的极片体电阻，记为R2，则第一保护层厚度方向的体电阻R＝R2-R1；进一步地，第一保护层的电阻为0.1-1Ω，例如0.1Ω、0.2Ω、0.3Ω、0.35Ω、0.4Ω、0.5Ω、0.8Ω、1Ω或其中的任意两者组成的范围。
在一种具体实施方式中，所述导电材料包括第一导电材料和/或第二导电材料，所述第一导电材料包括SnO2、In2O3、掺Sb的SnO2(ATO)、掺F的SnO2(FTO)、掺Sn的In2O3(ITO)中的一种或多种；所述第二导电材料包括基体颗粒以及包覆在所述基体颗粒表面的包覆层，所述基体颗粒为氧化铝、氧化镁、氧化钛、氧化锌、氧化硅、勃姆石、氧化钴、磷酸铁、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锰锂中的一种或多种，所述包覆层包括碳、SnO2、In2O3、掺Sb的SnO2、掺F的SnO2、掺Sn的In2O3中的一种或多种，掺杂和包覆方法均可采用本领域常规技术手段，包覆层的质量为第二导电材料总质量的5％-40％(例如，5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％)，否则，包覆层含量过低，容易影响导电材料的导电效果，进而对电池循环性能造成影响。
进一步地，导电材料优选第二导电材料，更进一步地，基体颗粒为氧化铝、氧化镁、氧化钛、氧化锌、氧化硅、勃姆石、氧化钴、磷酸铁中的一种或多种，包覆层为掺Sb的SnO2，其中，包覆层的质量为第二导电材料总质量的5％-40％(例如，5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％)。
进一步地，所述导电材料的Dv50为0.05-5μm，例如0.05μm、0.10μm、0.15μm、0.20μm、0.50μm、1.0μm、2.0μm、5.0μm或其中的任意两者组成的范围；更进一步地，所述导电材料的Dv50为0.1-1μm，Dv50是指导电材料的体积分布中50％所对应的粒度，可以根据粒度分析仪检测得到，通过限定导电材料的粒度，能够使其更好地附着在正极集流体上，提高保护层对正极集流体的保护作用，并且能够兼顾保护层的厚度限制以及极片的加工难度。
进一步地，所述导电材料的电阻率为0.01-1Ω·m，例如0.01Ω·m、0.02Ω·m、0.05Ω·m、0.10Ω·m、0.20Ω·m、0.25Ω·m、0.50Ω·m、1Ω·m或其中的任意两者组成的范围，选择合适电阻率的导电材料，能够有效保证保护层的电阻，提高正极极片的导电性能。
进一步地，所述导电材料的质量为所述第一保护层103总质量的40％-98％(例如，40％、50％、60％、70％、80％、90％、98％)，导电材料含量过低，则无法发挥导电材料对正极集流体的保护作用，影响正极极片的导电性。
所述粘结剂可以为本领域常规粘结剂，具体包括聚偏氟乙烯、丙烯酸改性的聚偏氟乙烯、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、丁苯橡胶、苯丙橡胶中的一种或多种，粘结剂的质量为保护层总质量的2-60％(例如，2％、5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％)。
图7为本发明再一实施例提供的正极极片的结构示意图，如图7所示，正极极片还包括第二保护层104，第二保护层104设置在位于第二区域d的第一保护层103的表面，即第一保护层103和第二保护层104依次层叠设置在第二区域d上，第二保护层104包括无机材料和粘结剂。此时，设置在第一区域c和第二区域d的第一保护层103的厚度可以相同。
第二保护层包括无机材料和粘结剂，无机材料的电阻率＞104Ω·cm，例如，无机材料为氧化铝、勃姆石、氧化硅、氧化钛、碳酸钙、硫酸钡、碳酸钡中的一种或多种，无机材料的质量为第二保护层总质量的60-95％(例如，60％、70％、80％、90％、95％)，粘结剂可以和第一保护层103中的相同。
正极活性物质层102包括正极活性物质、导电剂和粘结剂，以锂离子电池为例，正极活性物质为钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂中的一种或多种；导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、导电石墨、石墨烯中的一种或多种；粘结剂包括聚偏氟乙烯(PVDF)、丙烯酸改性PVDF、聚丙烯酸酯类聚合物、聚酰亚胺、丁苯橡胶、苯丙橡胶中的一种或多种。
正极极片还包括正极极耳300，作为正极极片与外界电路导通的导电体，可以根据本领域常规技术手段进行设置，本发明在此不再进行详细阐述。
本发明提供的正极极片的制备方法包括如下步骤：首先，分别制备得到第一保护层浆料和正极活性物质层浆料，具体的，第一保护层浆料的制备方法包括：将导电材料和粘结剂按照一定的比例混合并分散在溶剂中，调整固体含量后制备得到第一保护层浆料；正极活性物质层浆料的制备方法包括：将正极活性物质、导电剂和粘结剂按照一定的比例混合并分散在溶剂中，调整固体含量后制备得到正极活性物质层浆料；接着，将第一保护层浆料涂覆在正极集流体的第一表面和第二表面，得到第一保护层，再将制备得到的正极活性物质层浆料涂覆在保护层远离正极集流体的表面，得到正极活性物质层，最后，在正极集流体表面焊接极耳后得到正极极片。
当位于第二区域的第一保护层的厚度大于位于第一区域的第一保护层的厚度时，可在制备得到正极活性物质层后，在未涂覆正极活性物质层浆料的第一保护层表面继续涂覆一层第一保护层浆料，使第二区域的第一保护层的厚度大于位于第一区域的第一保护层的厚度；或者，也可以通过凹版涂布实现，具体为第二区域对应的凹版辊目数小于第一区域对应的凹版辊目数。
当正极极片包括第二保护层时，则需要制备得到第二保护层浆料，并在未涂覆正极活性物质层浆料的第一保护层表面涂覆第二保护层浆料，得到第二保护层。
电极组件还包括由内向外卷绕成形的负极极片和隔膜，隔膜位于正极极片和负极极片之间，负极极片包括负极集流体201、负极活性物质层202和负极极耳400，负极极片和隔膜均为本领域常规材料，本领域技术人员可根据实际需要选择合适的材料，并通过卷绕工艺卷绕得到该电极组件。
综上，本发明提供一种电极组件，通过在正极集流体表面设置第一保护层，并至少覆盖位于电极组件最外圈的正极集流体，从而降低正极集流体表面的空箔区，降低正极集流体与负极活性物质层之间的短路风险，提高电池的安全性；同时第一保护层中包括导电材料，能够兼顾正极极片的导电性，提高电池的循环性能。
本发明第二方面提供一种电池，所述电池包括上述任一项所述的电极组件。
将本发明第一方面提供的电极组件密封在电池外壳内并注入电解液，经化成等常规工序后即可得到电池。本发明提供的电池包括上述电极组件，因而具有较好的安全性能和循环性能性能。
以下结合具体实施例进行详细阐述：
实施例1
本实施例提供的电极组件具有如图3所示的结构，包括由内向外卷绕成形的正极极片和负极极片，正极极片具有如图4所示的结构，包括正极集流体铝箔、第一保护层和正极活性物质层，其中：
第一保护层包括95质量份的第二导电材料和5质量份的聚偏氟乙烯PVDF，第二导电材料包括基体颗粒TiO2，包覆层包括掺Sb的SnO2，基体颗粒与包覆层的质量比为9:1，其中导电材料的电阻率为0.20Ω·m；
正极活性物质层包括96质量份的钴酸锂、1质量份的炭黑、1质量份的碳纳米管和2质量份的聚偏氟乙烯PVDF。
负极极片包括负极集流体铜箔和设置在负极集流体铜箔表面的负极活性物质层，负极活性物质层包括96质量份的人造石墨、1质量份的炭黑、1.5质量份的丁苯橡胶和1.5质量份的羧甲基纤维素钠。
位于正极集流体铝箔第一表面/第二表面的第一保护层的厚度均为3μm。
本实施例提供的电极组件的制备方法包括如下步骤：
步骤1、将第二导电材料和聚偏氟乙烯PVDF按照上述质量分数混合并分散在溶剂NMP中，调整固含为40％，制备得到第一保护层浆料。
步骤2、将钴酸锂、炭黑、碳纳米管和PVDF按照上述质量分数混合并分散在溶剂NMP中，调整固含至70％，制备得到正极活性物质层浆料。
步骤3、将步骤1制备得到的第一保护层浆料涂覆在正极集流体铝箔的第一表面和第二表面，得到保护层，再将步骤2制备得到的正极活性物质层浆料涂覆在保护层远离正极集流体的表面，烘干后得到正极极片；
步骤4、将人造石墨、炭黑、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠按照上述质量分数混合并分散在溶剂去离子水，调整固含至40％，制备得到负极活性物质层浆料；将制备得到负极活性物质层浆料涂覆在负极集流体铜箔的表面上，烘干后得到负极极片；
步骤5、使用辊压机将正极极片和负极极片辊压到设计厚度，使用分条机将正极极片和负极极片至设计宽度，然后在正极极片和负极极片上分别焊接正极极耳和负极极耳；
步骤6、将隔膜放在正极极片和负极极片中间，按照图3所示的方式进行卷绕，得到电极组件，并贴胶固定。
实施例2
本实施例提供的电极组件可参考实施例1，区别在于，正极极片的结构如图6所示，位于正极集流体第二表面第一区域的第一保护层的厚度为2μm，第二区域的保护层的厚度为5μm，具体参见表1。
实施例3
本实施例提供的电极组件可参考实施例2，区别在于，第二区域的保护层的厚度为8μm，具体参见表1。
实施例4
本实施例提供的电极组件可参考实施例2，区别在于，第二区域的保护层的厚度为10μm，具体参见表1。
实施例5
本实施例提供的电极组件可参考实施例2，区别在于，正极极片的结构如图7所示，第一保护层的厚度为2μm，第二保护层的厚度为3μm，即设置在正极集流体第二表面第二区域的保护层总厚度为5μm，第二保护层包括95质量份的氧化铝和5质量份的PVDF，具体参见表1。
实施例6
本实施例提供的电极组件可参考实施例2，区别在于，正极极片的结构如图7所示，第一保护层的厚度为2μm，第二保护层的厚度为6μm，即设置在正极集流体第二表面第二区域的保护层总厚度为8μm，具体参见表1。
实施例7
本实施例提供的电极组件可参考实施例2，区别在于，正极极片的结构如图7所示，第一保护层的厚度为2μm，第二保护层的厚度为8μm，即设置在正极集流体第二表面第二区域的保护层总厚度为10μm，具体参见表1。
实施例8
本实施例提供的电极组件可参考实施例1，区别在于，第一保护层包括第一导电材料SnO2，具体参见表1。
实施例9组
本实施例组提供的电极组件可参考实施例1，区别在于，改变包覆层的质量在第二导电材料中的占比，具体如下：
实施例9a
本实施例提供的电极组件可参考实施例1，区别在于，包覆层的质量为第二导电材料总质量的5％，其中，所得导电材料的电阻率为0.28Ω·m。
实施例9b
本实施例提供的电极组件可参考实施例1，区别在于，包覆层的质量为第二导电材料总质量的20％，其中，所得导电材料的电阻率为0.13Ω·m。
实施例9c
本实施例提供的电极组件可参考实施例1，区别在于，包覆层的质量为第二导电材料总质量的30％，其中，所得导电材料的电阻率为0.06Ω·m。
实施例9d
本实施例提供的电极组件可参考实施例1，区别在于，包覆层的质量为第二导电材料总质量的40％，其中，所得导电材料的电阻率为0.02Ω·m；
具体参见表1。
实施例10组
本实施例组提供的电极组件可参考实施例1，区别在于，改变基体颗粒的种类或包覆层的种类，具体如下：
实施例10a
本实施例组提供的电极组件可参考实施例1，区别在于，基体颗粒为磷酸铁锂；
实施例10b
本实施例组提供的电极组件可参考实施例1，区别在于，包覆层为碳；
具体参见表1。
实施例11
本对比例提供的电极组件可参考实施例2，区别在于，第二区域的保护层的厚度为1μm，具体参见表1。
实施例12
本对比例提供的电极组件可参考实施例2，区别在于，第二区域的保护层的厚度为2μm，具体参见表1。
实施例13
本对比例提供的电极组件可参考实施例1，区别在于，导电材料包括混合的TiO2和掺Sb的SnO2，二者的质量比为9:1，具体参见表1。
对比例1
本对比例提供的电极组件可参考实施例1，区别在于，正极集流体第二表面第二区域未设置第一保护层，具体参见表1。
对比例2
本对比例提供的电极组件如图1所示，即正极极片包括正极集流体和设置在正极集流体表面的正极活性物质层，不包括第一保护层和第二保护层，具体参见表1。
表1
测试例
将实施例1-13与对比例1-2提供的电极组件使用铝塑膜封装，随后烘烤至水分合格，注入电解液，得到锂离子电池，随后对电池进行安全性测试，测试方法如下，测试结果见表2：
针刺测试：制备30只相同的锂离子电池，将锂离子电池充满电，将其放入针刺测试设备的测试台上，将直径为3mm，针尖长度为3.62mm的钨钢针，以100mm/s的速度刺穿锂离子电池中间，锂离子电池不起火、不爆炸视为测试通过，电池起火或爆炸视为未通过，其结果用“通过量/测试量”表示，例如，测试量为30，通过量为28，则结果用“28/30”表示。
异物挤压测试：制备30只相同的锂离子电池，将锂离子电池充满电，将其放入挤压设备的测试台上，将M2*4(螺杆直径为2mm，螺杆长度为4mm)的螺丝置于电池中间，然后启动挤压设备，挤压板以100mm/s的速度下压，当其挤压力达到13KN停止测试，电池不起火、不爆炸视为测试通过，电池起火或爆炸视为未通过，其结果用“通过量/测试量”表示，例如，测试量为30，通过量为28，则结果用“28/30”表示。
45℃循环测试：在45℃下，使锂离子电池以1.5C充电/0.5C放电进行充放电，记录其第500次充放电的放电容量Q2与第1次的充放电的放电容量Q1，容量保持率＝Q2/Q1×100％。
表2
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种电极组件，其特征在于，所述电极组件包括卷绕成形的正极极片，所述正极极片包括正极集流体、第一保护层和正极活性物质层，其中：
所述正极集流体包括靠近卷绕中心的第一表面和远离卷绕中心的第二表面，所述第二表面包括第一区域和第二区域，所述第一表面和第一区域设置有所述第一保护层和正极活性物质层，且所述第一保护层位于所述正极活性物质层和正极集流体之间，所述第二区域设置有所述第一保护层；
所述第一保护层包括导电材料和粘结剂。
2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述正极极片还包括第二保护层，所述第一保护层和第二保护层依次层叠设置在所述第二区域上，所述第二保护层包括无机材料和粘结剂。
3.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，设置在所述第一区域的第一保护层的厚度小于等于设置在所述第二区域的第一保护层的厚度。
4.根据权利要求1或3所述的电极组件，其特征在于，设置在所述第一区域的第一保护层的厚度与设置在所述第二区域的第一保护层的厚度的差值为0-10μm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电极组件，其特征在于，所述导电材料包括第一导电材料和/或第二导电材料，所述第一导电材料包括SnO2、In2O3、掺Sb的SnO2、掺F的SnO2、掺Sn的In2O3中的一种或多种；所述第二导电材料包括基体颗粒以及包覆在所述基体颗粒表面的包覆层，所述基体颗粒为氧化铝、氧化镁、氧化钛、氧化锌、氧化硅、勃姆石、氧化钴、磷酸铁、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锰锂中的一种或多种，所述包覆层包括碳、SnO2、In2O3、掺Sb的SnO2、掺F的SnO2、掺Sn的In2O3中的一种或多种。
6.根据权利要求1或5所述的电极组件，其特征在于，所述导电材料的Dv50为0.05-5μm。
7.根据权利要求1或5所述的电极组件，其特征在于，所述导电材料的电阻率为0.01-1Ω·m。
8.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述导电材料的质量为所述第一保护层总质量的40％-98％。
9.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，所述无机材料的电阻率＞104Ω·cm。
10.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1-9任一项所述的电极组件。
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