CN212848488U - 极片、电池和电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种极片，包括集流体、设置于所述集流体表面的活性材料层和第一导电层，第一导电层设置于集流体的表面与活性材料层之间。集流体的表面包括第一区域和第二区域，第一导电层设置于第一区域，活性材料层同时设置于第二区域和第一导电层的表面，第一区域位于集流体的中部或第一端。通过在集流体的部分表面设置不同厚度和含量的第一导电层，并且活性材料层覆盖第一导电层表面和其余的空白集流体表面，使得极片不同区域的活性材料厚度不同，能够减少电极组件中部或内侧的产热，有效平衡了极片在不同区域的温升问题，提升了电极组件在高倍率和高温下的性能。本申请还提供一种具有上述极片的电池和电子装置。

Description

极片、电池和电子装置

技术领域

本申请涉及电池领域，尤其涉及一种极片、具有该极片的电池和电子装置。

背景技术

现有电极组件中，极片上的活性材料层的材料单一且结构简单，通常是一种活性材料层简单涂覆于极片的集流体表面。高功率电极组件在大电流充放电过程中会产生大量的热量，电极组件的不同部位由于结构和散热条件不同，现有的极片设置容易造成电极组件不同部位产生较大的温差，温度的不平衡会加剧电极组件性能的衰减。

实用新型内容

鉴于上述状况，本申请实施例提供了一种极片、具有该极片的电池和电子装置，通过在集流体的部分表面设置不同厚度和含量的第一导电层，并且活性材料层覆盖第一导电层表面和其余的空白集流体表面，使得极片不同区域的活性材料厚度不同，能够减少电极组件中部或内侧的产热，有效平衡了极片在不同区域的温升问题，提升了电极组件在高倍率和高温下的性能。

本申请的实施例提供了一种极片，其包括集流体、设置于所述集流体表面的活性材料层和第一导电层，所述第一导电层设置于所述集流体的表面与所述活性材料层之间。所述集流体的表面包括第一区域和第二区域，所述第一导电层设置于所述第一区域，所述活性材料层同时设置于所述第二区域和所述第一导电层的表面，所述第一区域位于所述集流体的中部或第一端。

在一些实施例中，沿所述集流体的宽度方向，所述第二区域位于所述第一区域的相对两侧。

在一些实施例中，沿所述集流体的长度方向，所述第一区域位于所述极片的第一端，所述第二区域位于所述极片的第二端。

在一些实施例中，所述第二区域围绕所述第一区域设置。

在一些实施例中，所述第一导电层的厚度为1μm-50μm，所述活性材料层的厚度为50μm-200μm。

在一些实施例中，所述第一导电层的导电剂含量为50％-95％，所述第一导电层的粘接剂含量为5％-50％，所述活性物质层的导电剂含量为1％-5％，所述活性物质层的粘接剂含量为1％-5％。

在一些实施例中，所述极片包括第二导电层，所述第二导电层设置于所述第二区域与所述活性材料层之间。

在一些实施例中，所述第二导电层的厚度小于所述第一导电层的厚度，所述第二导电层的导电剂含量小于所述第一导电层的导电剂含量，所述第二导电层的粘接剂含量大于所述第一导电层的粘接剂含量。

在一些实施例中，沿所述极片的长度方向，从所述极片的第一端至所述极片的第二端，所述第一导电层的厚度逐渐减小。

本申请的实施例还提供了一种电池，所述电池包括上述任意一项所述的极片。根据本申请的一个实施例，所述极片卷绕形成所述电池，沿所述极片的卷绕方向，卷绕起始端为所述第一端，卷绕终止端为所述第二端。

本申请的实施例还提供了一种电子装置，所述电子装置包括壳体和如上所述的任一种电池，所述电池设置在所述壳体内部。

本申请实施例提供的极片、电池和电子装置，通过在集流体的部分表面设置不同厚度和含量的第一导电层，并且活性材料层覆盖第一导电层表面和其余的空白集流体表面，使得极片不同区域的活性材料厚度不同，能够减少电极组件中部或内侧的产热，有效平衡了极片在不同区域的温升问题，提升了电极组件在高倍率和高温下的性能。同时相比于将导电层设置在整个集流体表面，本申请的结构设计能够进一步提升电极组件的能量密度。

附图说明

图1为本申请中未涂覆活性材料层的极片在一实施例中的俯视图。

图2为在图1所示的基础上涂覆活性材料层后的侧视图(左视图或右视图)。

图3为本申请的极片在另一实施例中的侧视图。

图4为本申请中未涂覆活性材料层的极片在另一实施例中的俯视图。

图5为在图4所示的基础上涂覆活性材料层后的侧视图。

图6为本申请的极片在另一实施例中的侧视图。

图7为本申请中未涂覆活性材料层的极片在另一实施例中的俯视图。

图8为本申请的电子装置在一实施例中的结构简图。

主要元件符号说明：

具体实施方式：

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

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。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请实施例提供了一种极片，其包括集流体、设置于所述集流体表面的活性材料层和第一导电层，所述第一导电层设置于所述集流体的表面与所述活性材料层之间。所述集流体的表面包括第一区域和第二区域，所述第一导电层设置于所述第一区域，所述活性材料层同时设置于所述第二区域和所述第一导电层的表面，所述第一区域位于所述集流体的中部或第一端。

上述极片通过在集流体的部分表面设置不同厚度和含量的第一导电层，并且活性材料层覆盖第一导电层表面和其余的空白集流体表面，使得极片不同区域的活性材料厚度不同，能够减少电极组件中部或内侧的产热，有效平衡了极片在不同区域的温升问题，提升了电极组件在高倍率和高温下的性能。同时相比于将第一导电层设置在整个集流体表面，本申请的结构设计能够进一步提升电极组件的能量密度。

本申请的一些实施方式将在下文中做详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

请参阅图1和图2，在一实施例中，极片100包括集流体10、活性材料层20和导电层。所述活性材料层20设置于所述集流体10的表面。所述导电层包括第一导电层31，所述第一导电层31设置于所述集流体10的表面与所述活性材料层20之间。

所述集流体10的表面包括第一区域11和第二区域12。所述第一导电层31设置于所述第一区域11。所述活性材料层20同时设置于所述第二区域12和所述第一导电层31的表面。请参阅图1、图4和图7，所述第一区域11位于所述集流体10的中部或第一端。根据本申请的一个实施例，所述极片100卷绕形成电极组件，所述极片100的长度方向为卷绕方向。沿所述极片100的卷绕方向，卷绕起始端为所述第一端，卷绕终止端为所述第二端。

具体地，请再次参阅图1和图2，沿所述集流体10的宽度方向，即图1中箭头A指示方向，所述第二区域12位于所述第一区域11的相对两侧。在本实施例中，第一导电层31设置于所述第一区域11，所述第二区域12未设置导电层，从而使所述第一导电层31设置于所述极片100的中间位置，沿所述极片100的宽度方向，所述第一导电层31的相对两侧预留出空白集流体。此时涂覆活性材料层20至所述极片100时，可以使极片100的相对两侧表面可以涂覆更多的活性材料，以提升电极组件的能量密度。极片100中间相比两侧增加了所述第一导电层31后，一方面降低极片100中间区域的阻抗，另一方面中间区域涂覆的活性材料相对较少，能够减少电极组件在中间区域的产热，进而有利于改善电极组件的中间区域的温升情况。

在本申请的实施例中，所述第一导电层的厚度为1μm-50μm，所述活性材料层的厚度为50μm-200μm。所述第一导电层的导电剂含量为50％-95％，所述第一导电层的粘接剂含量为5％-50％。所述活性物质层的导电剂含量为1％-5％，所述活性物质层的粘接剂含量为1％-5％。

可以理解，在其他实施例中，沿所述极片100的长度方向，从所述极片100的第一端至所述极片的第二端，所述第一导电层31的厚度逐渐减小，其变化规律可以呈阶梯分布或线性分布。当极片100卷绕形成电极组件后，电极组件中的第一导电层31的厚度可以逐层减小，进一步优化电极组件在不同区域的温升问题，进而能够进一步提高电极组件性能。

请参阅图4和图5，在本申请的其中一个实施例中，沿所述集流体10的长度方向，即图4中箭头B指示方向，所述第一区域11位于所述极片100的第一端，所述第二区域12位于所述极片100的第二端。所述第一导电层31设置于所述第一区域11。所述活性材料层20同时设置于所述第二区域12和所述第一导电层31的表面。当本实施例的极片100卷绕形成电极组件时，所述第一导电层31位于电极组件的内部，能够减少电极组件在内侧的产热，有利于平衡电极组件内部和外部之间的温升。

请参阅图3和图6，在本申请的其中一个实施例中，所述导电层还包括第二导电层32，所述第二导电层32设置于所述第二区域12与所述活性材料层20之间。所述第二导电层32的厚度小于所述第一导电层31的厚度，以使第二导电层32表面的活性材料厚度大于第一导电层31表面的活性材料厚度，有利于平衡极片100不同区域的温升。第二导电层32表面的活性材料相对较多，为了平衡极片100在不同区域的动力学性能和温升问题，在本申请的实施例中，所述第二导电层32的导电剂含量小于所述第一导电层31的导电剂含量，所述第二导电层32的粘接剂含量大于所述第一导电层31的粘接剂含量。

请参阅图7，在本申请的其中一个实施例中，所述第一区域11设置于所述集流体10的中间位置，所述第二区域12围绕所述第一区域11设置。所述第一导电层31设置于所述第一区域11。所述活性材料层同时设置于所述第二区域12和所述第一导电层31的表面。当多片极片堆叠设置以形成电极组件时，电极组件在中部区域的活性材料层相对于其周侧区域的活性材料层较薄，有利于降低电极组件中间区域的阻抗和其在中间区域的产热，能够改善电极组件中间区域的温升情况。

请再次参阅图1、图4和图6，所述极片100还包括极耳13，所述极耳13电连接于所述集流体10的一侧。

另外，本申请的实施例还提供了一种电池200，所述电池200包括上述任一实施或实施例组合中的极片100。

请参阅图8，本申请的实施例还提供了一种电子装置300，其包括壳体400和如上任一种实施例所述的电池200，所述电池200设置在所述壳体400的内部。

以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种极片，包括：

集流体；

活性材料层，设置于所述集流体的表面；和

第一导电层，设置于所述集流体的表面与所述活性材料层之间；

其特征在于，所述集流体的表面包括第一区域和第二区域，所述第一导电层设置于所述第一区域，所述活性材料层同时设置于所述第二区域和所述第一导电层的表面，所述第一区域位于所述集流体的中部或第一端。

2.如权利要求1所述的极片，其特征在于，沿所述集流体的宽度方向，所述第二区域位于所述第一区域的相对两侧。

3.如权利要求1所述的极片，其特征在于，沿所述集流体的长度方向，所述第一区域位于所述极片的第一端，所述第二区域位于所述极片的第二端。

4.如权利要求1所述的极片，其特征在于，所述第二区域围绕所述第一区域设置。

5.如权利要求1所述的极片，其特征在于，所述第一导电层的厚度为1μm-50μm，所述活性材料层的厚度为50μm-200μm。

6.如权利要求1所述的极片，其特征在于，所述极片包括第二导电层，所述第二导电层设置于所述第二区域与所述活性材料层之间。

7.如权利要求6所述的极片，其特征在于，所述第二导电层的厚度小于所述第一导电层的厚度，所述第二导电层的导电剂含量小于所述第一导电层的导电剂含量，所述第二导电层的粘接剂含量大于所述第一导电层的粘接剂含量。

8.如权利要求1所述的极片，其特征在于，沿所述极片的长度方向，从所述极片的第一端至所述极片的第二端，所述第一导电层的厚度逐渐减小。

9.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1-8任意一项所述的极片。

10.一种电子装置，其特征在于，包括壳体和如权利要求9所述的电池，所述电池设置在所述壳体内部。

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