CN219873592U

CN219873592U - 电池

Info

Publication number: CN219873592U
Application number: CN202321179903.1U
Authority: CN
Inventors: 李彬; 张保海; 李佳佳; 彭冲; 李俊义
Original assignee: Zhuhai Cosmx Battery Co Ltd
Current assignee: Zhuhai Cosmx Battery Co Ltd
Priority date: 2023-05-16
Filing date: 2023-05-16
Publication date: 2023-10-20
Anticipated expiration: 2033-05-16

Abstract

本实用新型提供一种电池，所述电池包括电极片，所述电极片包括多个平直区、以及连接在每两个相邻的所述平直区之间的弯折区；所述电极片包括功能涂层；至少一所述弯折区的所述功能涂层包括凹陷区和正常区，所述凹陷区的厚度小于所述正常区的厚度。本实用新型能够改善电池的寿命和循环性能。

Description

电池

技术领域

本实用新型涉及电化学储能装置领域，具体涉及一种电池。

背景技术

随着科技发展，对电池的长寿命和安全性提出了越来越高的要求，例如，锂离子电池具有较高的能量密度和功率密度、较低的自放电特性、以及环境友好等特点，广泛应用于便携式电子产品和电动汽车等科技产品，随着5G时代的到来，人们对电子产品等科技产品的寿命有了更高的要求，由此亦对电池的寿命和循环性能提出了更高的要求。

在实际应用过程中，电池的容量和性能是不断降低的，其充放电过程涉及较为复杂的物理化学反应过程，电池寿命和循环性能的影响因素也是多方面的，主要分为外界影响(如充放电制度和使用环境等)和电池本身特性(如电池结构的影响、制造工艺的影响、正负极材料及电解液性能的损失等)，通常，电池的寿命主要表现在循环寿命(容量保持率)和循环膨胀这两方面，电池的锂损失(如析锂现象)、电解液的消耗和本体变形(如局部析锂鼓包)均会导致电池的寿命衰减。

举例来说，正极片和负极片是电池的重要组成部分，在电池的循环过程中，往往存在容易析锂的区域，例如，对于具有弯折结构(如卷绕式结构)的电池，其弯折区(或称圆弧处)具有一定的曲率，使从正极脱出的锂离子在负极呈现出聚集的状态，因此圆弧处的CB值小于平整区域(不进行弯折的区域)，嵌锂空间不足，导致圆弧处在电池循环过程中极易发生析锂现象，而析锂会导致副反应加剧、电解液消耗更快以及由此导致的电池循环跳水和厚度异常等问题，严重影响电池的长寿命和安全性。

因此，现有电池的寿命和循环性能有待进一步提高。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池，能够改善电池的寿命和循环性能。

本实用新型提供一种电池，包括电极片，所述电极片包括多个平直区、以及连接在每两个相邻的所述平直区之间的弯折区；所述电极片包括功能涂层；至少一所述弯折区的所述功能涂层包括凹陷区和正常区，所述凹陷区的厚度小于所述正常区的厚度。

根据本实用新型的一实施方式，所述凹陷区的厚度为所述正常区的厚度的1/5-4/5。

根据本实用新型的一实施方式，所述凹陷区的压实密度大于所述正常区的压实密度。

根据本实用新型的一实施方式，所述电极片具有卷绕式结构，沿所述卷绕式结构由外而内的方向，位于所述卷绕式结构的第n圈及第n圈以外的所述弯折区不包括所述凹陷区，位于第n圈以内的所述弯折区均包括所述凹陷区，1≤n≤5。

根据本实用新型的一实施方式，所述电极片具有卷绕式结构，所述卷绕式结构具有多个所述弯折区，其中，在沿所述卷绕式结构由内而外的方向上，每相邻的两个包括所述凹陷区的所述弯折区中，靠近内侧的一者中的所述凹陷区的数量小于或等于靠近外侧的一者中的所述凹陷区的数量；和/或，在沿所述卷绕式结构由内而外的方向上，每相邻的两个包括所述凹陷区的所述弯折区中，靠近内侧的一者中的所述凹陷区的宽度小于或等于靠近外侧的一者中的所述凹陷区的宽度。

根据本实用新型的一实施方式，所述电极片具有卷绕式结构，所述卷绕式结构具有多个所述弯折区，在沿所述卷绕式结构由内而外的方向上，每相邻的两个包括所述凹陷区的所述弯折区中，靠近内侧的一者中的所述凹陷区与靠近外侧的一者中的所述凹陷区在沿所述卷绕式结构由内而外的方向上的投影至少部分重叠或不重叠。

根据本实用新型的一实施方式，所述电极片具有卷绕式结构，包括所述凹陷区的所述弯折区具有面向所述卷绕式结构内侧的第一侧和面向所述卷绕式结构外侧的第二侧，其中，所述第一侧的所述凹陷区的数量小于、等于或大于所述第二侧的所述凹陷区的数量；和/或，所述第一侧的所述凹陷区的宽度小于、等于或大于所述第二侧的所述凹陷区的宽度。

根据本实用新型的一实施方式，所述电极片具有卷绕式结构，包括所述凹陷区的所述弯折区具有面向所述卷绕式结构内侧的第一侧和面向所述卷绕式结构外侧的第二侧，所述第一侧和/或所述第二侧包括所述凹陷区，当所述第一侧与所述第二侧包括所述凹陷区时，所述第一侧的所述凹陷区与所述第二侧的所述凹陷区在沿所述卷绕式结构由内而外的方向上的投影至少部分重叠或不重叠。

根据本实用新型的一实施方式，任一包括所述凹陷区的所述弯折区，其一侧的所述凹陷区的数量为1-5个、另一侧的所述凹陷区的数量为0-5个。

根据本实用新型的一实施方式，所述凹陷区的宽度为0.2mm-10mm；和/或，位于同一所述弯折区的同一侧的多个所述凹陷区中，每相邻的两个所述凹陷区之间的距离为0.2mm～8mm。

本实用新型中，在电极片的弯折区(圆弧处)设置凹陷区，可增加储液空间，提高电解液的储液量，避免电池在循环后期因电解液不足而导致的离子传输能力变差、动力学性能变差等问题，从而提高电池的寿命和循环性能；同时，电极片的弯折区还存在正常区，可以兼顾保持电池较高的能量密度，进一步保证电池的寿命和循环性能。此外，在圆弧处设置凹陷区，还可以解决圆弧处CB值较低而导致的析锂问题，避免副反应加剧、电解液消耗较快以及由此导致的电池循环跳水和厚度异常等现象，从而改善电池的长寿命和安全性。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的电极片未弯折时的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的电极片未弯折时的功能涂层的平面示意图；

图3为本实用新型一实施例的第二轧制辊结构示意图；

图4为本实用新型一实施例的卷绕式电芯局部结构示意图；

图5为本实用新型一实施例的卷绕式电芯局部结构示意图；

图6为本实用新型一实施例的卷绕式电芯局部结构示意图；

图7为本实用新型一实施例的卷绕式电芯局部结构；

图8为用于形成图7的卷绕式电芯中正极片的凹陷区的第二轧制辊结构示意图；

图9为本实用新型另一实施例的第二轧制辊结构示意图；

图10为本实用新型一实施例的卷绕式电芯结构示意图；

图11为本实用新型一实施例的卷绕式电芯局部结构；

图12为本实用新型一实施例的卷绕式电芯局部结构；

图13为本实用新型一实施例的卷绕式电芯局部结构；

图14为本实用新型一实施例的卷绕式电芯局部结构。

附图标记说明：1：功能涂层；1'：经第一辊压后的涂膏；11：平直区；111：正常区；12：弯折区；120：凹陷区；100：空箔区；2：集流体；10：第一端；20：第二端；3：第二轧制辊；101：电极片/正极片；121：最外圈；122：次外圈；123：最内圈；1011：正极极耳；102：负极片；1021：负极极耳；103：隔膜；M：凹陷区的宽度；L₀：相邻两个凹陷区之间的距离；L₁₁：平直区的长度；L₁、L₂：弯折区的长度；d₁、d₂、d₃：直径。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的方案，下面对本实用新型作进一步地详细说明。以下所列举具体实施方式只是对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例仅用于解释本实用新型，并非限定本实用新型的范围。基于本实用新型实施例，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接、也可以是可拆卸连接，也可以是一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接(网络连接)；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，也可以是两个元件内部连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述属于在本实用新型中的具体含义。此外，“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，例如区分各部件，以更清楚说明/解释技术方案，而不能理解为指示或暗示所指示的技术特征的数量或具有实质性意义的顺序等含义。

如图1至图14所示，本实用新型实施例提供一种电池，包括电极片101，电极片101包括多个平直区11、以及连接在每两个相邻的平直区11之间的弯折区12；电极片包括功能涂层1；至少一弯折区12的功能涂层1包括凹陷区120和正常区111，凹陷区120的厚度小于正常区111的厚度。

具体地，电极片101包括集流体2和设于集流体2至少一侧表面上的功能涂层1，功能涂层1包括凹陷区120和正常区111，凹陷区120存在于弯折区12，且弯折区12亦包括正常区111(即弯折区12同时包括凹陷区120和正常区111)。

一般情况下，平直区11的功能涂层1的厚度大于弯折区12的凹陷区120的厚度，平直区11的功能涂层1的厚度可以与弯折区12的正常区111的厚度基本相等，亦即，平直区11的功能涂层1均为正常区111。

其中，电极片101具有相对的第一侧和第二侧，可以是其第一侧或第二侧的表面设有上述功能涂层1，或者其第一侧和第二侧的表面均设有上述功能涂层1。

具体地，电极片101通过弯折区12进行弯折，弯折区12具体可为圆弧结构(即其平行于第一方向和/或第二方向的横截面可为弧形)，例如为半圆弧结构(即其平行于第一方向和/或第二方向的横截面可以基本为半圆形)，第一方向平行于沿弯折区12至平直区11的方向(亦平行于平直区11的长度方向，亦平行于极片弯折之前的长度方向)，第二方向平行于多个平直区11中的一者至另一者的方向(通常亦为平直区11的厚度方向)。

上述平直区11为电极片101未进行弯折的区域，其一般可为平直结构，电极片101中的这些平直区11具体可以层叠设置。

一般情况下，上述电极片101中，平直区11在第一方向上的长度L₁₁大于弯折区12沿其弯折方向的长度(如图2所示的L₁和L₂等)。

具体地，上述电极片101中的弯折区12的数量可以为一个或多个。具体实施时，可以使电极片101进行多重弯折，以形成多个弯折区12，例如形成卷绕式结构(如图4至图7和图10至图14所示)，即该卷绕式结构包括上述多个平直区11和弯折区12，电极片101的第一侧可以为电极片101面向卷绕式结构内侧的一侧，第二侧为电极片101面向卷绕式结构外侧的一侧。

具体来说，图1和图2为电极片未弯折时的结构示意图，参见图1和图2，电极片具有相对的第一端10和第二端20，具体实施时，可以使电极片沿第一端10至第二端20的方向卷绕，以形成卷绕式结构，所形成的卷绕式结构中，第一端10位于卷绕式结构的内侧，第二端20位于卷绕式结构的外侧。

具体地，上述电池包括电芯，该电芯包括上述电极片101。

上述电极片101可以为正极片101，上述电芯还包括与正极片101层叠设置的负极片102，负极片102包括多个平直部和连接在每两个相邻的平直部之间的弯折部，负极片102与正极片101形成有相适配的弯折结构(如正极片101和负极片102均分别形成相互适配的卷绕式结构，由此形成卷绕式电芯(即上述电芯为卷绕式电芯(或称卷芯))，负极片102的平直部与正极片101的平直区11一一对应，负极片102的弯折部与正极片101的弯折区12一一对应。

通过在正极片101的弯折区12设置凹陷区120，可以提高正极片101的弯折区12与负极片102的弯折部之间的CB值，从而缓解负极片102的弯折部(圆弧处)因圆弧曲率等因素而导致的析锂问题，提高电池的长寿命和安全性，改善电池的循环性能。

此外，在正极片101的弯折区12设置凹陷区120，还可以增加电解液的储液空间，改善电池在循环后期因电解液不足而导致的离子传输能力变差、动力学变差等问题，从而提高电池的长循环寿命；同时在正极片101的弯折区12保留正常区111，可以兼顾保持正极片101较高的能量密度，进一步保证电池的寿命和循环性能。

由此，本实用新型实施例能够克服卷绕式结构的圆弧析锂问题，并增加储液空间，同时兼顾电池的能量密度，从而有效提高电池的长循环寿命。

此外，上述电芯还包括设于正极片101和负极片102之间的隔膜103，隔膜103用于间隔正极片101和负极片102，防止二者接触短路。正极片101、隔膜103和负极片102依次层叠设置并卷绕而成卷绕式结构，形成卷绕式电芯，即隔膜103具有与正极片101和负极片102相适配的卷绕式结构。

此外，凹陷区120的厚度可以大于或等于0，即凹陷区120可以存在部分功能涂层1(即凹陷区120的厚度大于0)，或者，凹陷区120基本不存在功能涂层1(即凹陷区120的厚度基本等于0)，而露出正极集流体2表面。

在一些实施例中，凹陷区120的厚度为正常区111的厚度的1/5-4/5，即凹陷区120的厚度与正常区111的厚度之比为(1-4)：5，例如1：5、1.5：5、2：5、2.5：5、3：5、3.5：5、4：5或其中的任意两者组成的范围，这样可以在缓解析锂问题的同时，避免电池容量损失过多。

此外，凹陷区120的压实密度大于正常区111的压实密度，利于进一步提高圆弧处的CB值，缓解圆弧处的析锂现象。

具体来说，在电极片101的制备过程中，通常需要通过辊压/轧制等工序对涂布于集流体2上的涂膏进行压实处理，本实用新型实施例中，可以在对涂布于集流体2上的涂膏进行常规辊压(记为第一辊压)之后，再对预设凹陷区120位置进行再次辊压(记为第二辊压)，即多进行一次辊压处理，第二辊压的轧制压力高于第一辊压的轧制压力，以形成厚度小于正常区111、压实密度大于正常区111的凹陷区120，在第二辊压过程中的高轧制压力下，凹陷区120的功能涂层1的部分活性物质颗粒会在高轧制压力下发生变形、破碎，结构坍塌，从而失活，由此可进一步提高电池圆弧处的CB值，使负极圆弧处具有足够的嵌锂空间，避免在循环过程中因负极嵌锂空间不足而导致的析锂问题、以及由此导致的厚度异常膨胀等现象。

此外，在另一实施方式中，在进行第一辊压之后，可以不进行第二辊压，而通过激光清洗对预设凹陷区位置的涂膏进行减薄(即通过激光清洗的方式去除预设凹陷区位置的部分涂膏)，以形成凹陷区120，此时凹陷区120的压实密度基本等于正常区111的压实密度。

此外，当电极片101中的弯折区12的数量为多个时，可以是部分弯折区12包括凹陷区120，或者全部弯折区12均分别包括凹陷区120(即每一个弯折区中均存在凹陷区120)。

一般情况下，当电极片101形成卷绕式结构后，位于卷绕式结构内侧的弯折区12相对于外侧的弯折区12所对应的负极圆弧处更容易析锂，而外侧的弯折区12相对不容易发生析锂，因此可以使内侧的弯折区12设有凹陷区120，外侧的弯折区12中不设置凹陷区120(即全部为正常区111)，这样可针对性的提高内侧弯折区12所对应的圆弧处的CB值，在改善析锂问题的同时，兼顾减少电池容量损失。

例如，在一些优选实施例中，沿卷绕式结构由外而内的方向，位于卷绕式结构的第n圈及第n圈以外的弯折区12的功能涂层1全部为正常区111，即不包括凹陷区120，位于第n圈以内的弯折区12均包括凹陷区120(即每一位于第n圈以内(不包括第n圈)的弯折区均分别设有凹陷区120)，1≤n≤5，n例如为1、2、3、4或5等。

一般情况下，上述电极片101的卷绕式结构中，包括凹陷区120的弯折区12的数量大于不包括凹陷区120的弯折区12的数量，第n圈以内的圈数(不含第n圈)大于第n圈及以外(含第n圈)的圈数。

示例性地，如图6所示，n＝2，即沿卷绕式结构由外而内的方向，第1圈(最外圈121)和第2圈(次外圈122)的弯折区12不存在凹陷区120，第2圈以内(即从第3圈至最内圈123)的弯折区12中的每一者均分别设有凹陷区120。

如图1和图10所示，上述电极片还可以包括空箔区100，空箔区100不存在功能涂层等涂层，以露出正极集流体2表面，该空箔区100具体可以位于第二端20，在电极片101形成的卷绕式结构中，空箔区100位于卷绕式结构的最外圈。

本实用新型实施例中，卷绕式结构中，最外圈121的弯折区12是指最靠近卷绕式结构外侧的具有功能涂层的弯折区，而不计没有功能涂层的弯折区(即位于空箔区100的弯折区)，最内圈123的弯折区12是指最靠近卷绕式结构内侧的具有功能涂层1的弯折区，而不计没有功能涂层1的弯折区，所述的全部弯折区12是指上述最内圈123的弯折区12、最外圈121的弯折区12、以及位于二者之间的所有弯折区12。

此外，存在有凹陷区120的弯折区12的第一侧(面向卷绕式结构内侧的一侧)和/或第二侧(面向卷绕式结构外侧的一侧)包括凹陷区120，即可以是其第一侧包括凹陷区120(如图5和图11所示)、或者第二侧包括凹陷区120、或者第一侧与第二侧均分别包括凹陷区120(如图4、图6、图7、图10、图12至图14所示)。

当其第一侧和第二侧均存在凹陷区120时，第一侧的凹陷区120与第二侧的凹陷区120在沿卷绕式结构由内而外(或由内而外)的方向上的投影(该投影垂直于沿卷绕式结构由内而外(或由内而外)的方向)至少部分重叠(如图4、图6、图7、图10、图13和至图14所示)或不重叠(如图13所示)，所述的至少部分重叠具体可以是完全重叠(如图4、图6、图7和图10所示)，或者部分重叠、部分不重叠(如图12所示)，一般优选至少部分不重叠(即部分不重叠或全部不重叠)，可以防止辊压或弯折/卷绕时极片断裂。

此外，当其第一侧和第二侧均存在凹陷区120时，第一侧的凹陷区120与第二侧的凹陷区120的数量可以相同或不同，第一侧的凹陷区120的数量具体可以小于、等于或大于第二侧的凹陷区120的数量，一般优选第一侧的凹陷区120的数量小于或等于第二侧的凹陷区120的数量，进一步优选第一侧的凹陷区120的数量小于第二侧的凹陷区120的数量。

此外，当其第一侧和第二侧均存在凹陷区120时，第一侧的凹陷区120与第二侧的凹陷区120的宽度M可以相同或不同，第一侧的凹陷区120的宽度M具体可以小于、等于或大于第二侧的凹陷区120的宽度M，一般优选第一侧的凹陷区120的宽度M小于或等于第二侧的凹陷区120的宽度M，进一步优选第一侧的凹陷区120的宽度M小于第二侧的凹陷区120的宽度M(如图14所示)。

此外，任一存在有凹陷区120的弯折区12中，凹陷区120的数量可以为一个或多个，即该弯折区12可以存在一个或多个凹陷区120；当存在多个凹陷区120时，这些凹陷区120可以位于该弯折区12的同一侧(即该弯折区12的一侧(如其面向卷绕式结构内侧的一侧(第一侧)或面向卷绕式结构外侧的一侧(第二侧))包括凹陷区120，另一侧不包括凹陷区120(即全部为正常区111))，或者，这些凹陷区120部分存在于该弯折区12面向卷绕式结构内侧的一侧，其余部分存在于该弯折区12面向卷绕式结构外侧的一侧(即该弯折区12的第一侧和第二侧均包括凹陷区120)。

其中，当存在有凹陷区120的弯折区12的一侧(如其面向卷绕式结构内侧的第一侧或面向卷绕式结构外侧的第二侧)包括多个凹陷区120时，这些凹陷区120中的每相邻的两者均被正常区111间隔开。

在一些实施例中，每一存在凹陷区120的弯折区12，其相对两侧(第一侧和第二侧)中的一者的凹陷区120的数量可以为1-5个，例如1个、2个、3个、4或5个，一般优选1-3个，另一者的凹陷区的数量可以为0-5个，例如0个(即不包括凹陷区120)、1个、2个、3个、4或5个，这样可以在改善析锂问题的同时，避免电池容量损失过多。例如，该弯折区12的第一侧的凹陷区的数量为1-5个，第二侧的凹陷区的数量为0-5个，或者，该弯折区12的第一侧和第二侧的凹陷区的数量均分别为1-5个。

一般情况下，位于同一弯折区12的同一侧(如第一侧或第二侧)的多个凹陷区120中，每相邻的两个凹陷区120之间的距离(亦即存在于该相邻的两个凹陷区120之间的正常区111沿弯折区12的弯折方向的宽度)L₀可以为0.2mm～8mm，例如0.2mm、0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm或其中的任意两者组成的范围，这样可以防止电极片101弯折(如卷绕)时因相邻凹陷区120之间的功能涂层1的厚度太薄而造成结构崩塌或刺穿隔膜103等问题。

一般情况下，沿卷绕式结构由内而外的方向，弯折区12中的相邻两个凹陷区120(位于该弯折区12的同一侧)之间的距离L₀依次增大(如图10所示)或者相等，即沿卷绕式结构由内而外的方向，相邻两个弯折区12中，靠近卷绕式结构内侧的弯折区12中的相邻两个凹陷区120之间的距离L₀小于或等于靠近卷绕式结构外侧的弯折区12中的相邻两个凹陷区120之间的距离L₀(亦即内圈的弯折区12中的相邻两个凹陷区120之间的距离L₀小于或等于外圈的弯折区12中的相邻两个凹陷区120的距离L₀)。

具体地，沿卷绕式结构由内而外的方向，相邻的两个存在有凹陷区120的弯折区12中，靠近内侧的一者(即内圈的弯折区12)中的凹陷区120与靠近外侧的一者(即外圈的弯折区12)中的凹陷区120在沿卷绕式结构由内而外(或由外而内)的方向上的投影(该投影垂直于沿卷绕式结构由内而外(或由外而内)的方向)至少部分重叠(如图4至图7、图10、图12至图14所示)或不重叠(如图11所示)，所述的至少部分重叠具体可以是完全重叠或者部分重叠、部分不重叠，一般优选至少部分不重叠(即部分不重叠或全部不重叠)，可以防止辊压或弯折/卷绕时极片断裂。

示例性地，如图4至图6所示，每相邻的两个存在有凹陷区120的弯折区12中，外圈的弯折区12的凹陷区120的投影覆盖内圈的弯折区12的凹陷区120的投影。

示例性地，如图11所示，每一存在有凹陷区120的弯折区12中，凹陷区120存在于弯折区12的第一侧，弯折区12的第二侧未设置凹陷区120，每相邻的两个存在有凹陷区120的弯折区12中，内圈的弯折区12的凹陷区120与外圈的弯折区12的凹陷区120在沿卷绕式结构由内而外(或由外而内)的方向上的投影不重叠。

一般情况下，沿卷绕式结构由内而外的方向，即随着卷绕圈数/层数的增加，其中的弯折区12沿其弯折方向(圆弧的周向)的长度逐渐增大，具体实施时，可以实现从内圈至外圈的弯折区12中的凹陷区120的数量差异。

在一些实施例中，在沿卷绕式结构由内而外的方向上，每相邻的两个存在有凹陷区120的弯折区12中，靠近内侧的一者中的凹陷区120的数量小于或等于靠近外侧的一者中的凹陷区120的数量，优选靠近内侧的一者中的凹陷区120的数量小于靠近外侧的一者中的凹陷区120的数量

示例性地，如图7所示，沿卷绕式结构由内而外的方向，这些弯折区12中的凹陷区120的数量可以依次增多，即越靠近卷绕式结构外侧的弯折区12中的凹陷区120的数量越大，或者，如图4至图6和图10所示，这些弯折区12中的凹陷区120的数量相等，即这些弯折区12中的任一者的凹陷区120的数量等于其他任一者的凹陷区120的数量，这样，可以更有效的解决因曲率问题导致的圆弧析锂问题。

进一步地，还可以实现从内圈到外圈的弯折区12中的凹陷区120的宽度M的差异，在一些实施例中，在沿卷绕式结构由内而外的方向上，每相邻的两个存在有凹陷区120的弯折区12中，靠近内侧的一者中的凹陷区120的宽度M小于或等于靠近外侧的一者中的凹陷区120的宽度M，优选靠近内侧的一者中的凹陷区120的宽度M小于靠近外侧的一者中的凹陷区120的宽度M。

具体来说，沿卷绕式结构由内而外的方向，存在有凹陷区120的这些弯折区12的凹陷区120的宽度M可以依次增大，即每相邻的两个弯折区12中，靠近卷绕式结构内侧的一者的凹陷区120的宽度M小于靠近卷绕式结构外侧的一者的凹陷区120的宽度M(如图14所示)；或者，这些弯折区12中的凹陷区120的宽度M相等(如图4至图7和图10)，即这些弯折区12中的任一者的凹陷区120的宽度M等于其他任一者的凹陷区120的宽度M。

示例性地，如图14所示，在沿卷绕式结构由内而外的方向上，每相邻的两个存在有凹陷区120的弯折区12中，靠近内侧的一者的第一侧的凹陷区120的宽度M小于或等于靠近外侧的一者的第一侧的凹陷区120的宽度M，靠近内侧的一者的第二侧的凹陷区120的宽度M小于或等于靠近外侧的一者的第二侧的凹陷区120的宽度M，靠近内侧的一者的第二侧的凹陷区120的宽度M小于或等于靠近外侧的一者的第一侧的凹陷区120的宽度M。

此外，每一凹陷区120的宽度M可以为0.2mm-10mm，例如0.2mm、0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm或其中的任意两者组成的范围，一般优选0.5mm-5mm。

其中，凹陷区120的宽度M是指该凹陷区120沿弯折区12的弯折方向的宽度。

一般情况下，负极片102和正极片101中的一者(较宽的一者)覆盖另一者(较窄的一者)，即较窄的一者在较宽的一者上的投影至该较宽的一者的外缘的距离a＞0，例如1mm＜a＜2mm，亦即较宽的一者的宽度大于较窄的一者的宽度，二者的宽度之差为a。

示例性地，如图4至图7和图10至图14所示，负极片102覆盖正极片101，即负极片102为上述较宽的一者，正极片101为上述较窄的一者，正极片101在负极片102上的投影至负极片102的外缘的距离为a，1mm＜a＜2mm。

此外，隔膜103用于间隔正极片101和负极片102，以防止正极片101和负极片102接触短路，隔膜103覆盖正极片101和负极片102，正极片101和负极片102中较宽的一者(如图4至图7和图10至图14所示，较宽的一者为负极片102)在隔膜103上的投影至隔膜103的外缘的距离b＞0，例如1.8mm＜b＜2.5mm，即隔膜103的宽度大于上述较宽的一者的宽度，二者的宽度之差为b。

上述电池具体可以包括锂离子电池，但不局限于此。

上述电极片101及电池可按照本领域常规方法制得，例如通过涂布法制得电极片101，以上述电极片101为正极片为例，可将用于形成功能涂层1的原料置于N-甲基吡咯烷酮(NMP)等溶剂中，配制成浆料；将浆料涂布于集流体2的表面(通常涂布于集流体2的正反两个表面)，经干燥后，进行辊压，如上所述，可以先进行第一辊压，通过第一辊压使集流体表面的涂膏压实，形成正常区111，再对预设凹陷区120位置进行第二辊压，第二辊压的轧制压力高于第一辊压的轧制压力，以形成厚度小于正常区111的凹陷区120，从而在集流体表面功能涂层1，制得正极片101。

其中，如图4至图7和图10至图14所示，对于卷绕式电池结构，正极片101的弯折区12为半圆弧状，弯折区12(圆弧区)的长度随着卷绕层数的增加而增大，其中，沿卷绕式结构由内而外的方向，相邻的两个弯折区12中，靠近卷绕式结构内侧的弯折区12的半圆弧长(即该弯折区12所对应的半圆弧的周长)为L₁，直径为d₁，L₁＝π×d₁/2，d₁＝2×负极片102的厚度+4×隔膜103的厚度±k₁mm，k₁例如为0.01-0.2，如k₁＝0.1，靠近卷绕式结构外侧的弯折区12的半圆弧长为L₂，直径为d₂，L₂＝π×d₂/₂，d₂＝d₁+2×负极片102的厚度+2×正极片101的厚度+4×隔膜103的厚度±k₂mm，k₂例如为0.01-0.2，如k₂＝0.1。其中，d₁、d₂均分别为圆弧内径。

此外，如图5所示，对于同一弯折区12，其外圈(即其面向卷绕式结构外侧的一面)的半圆弧直径(即外径)为d₃，其内圈(即其面向卷绕式结构内侧的一面)的半圆弧直径(即内径)为d₁，d₃＝d₁+2×正极片101的厚度±k₃mm，k₃例如为0.01-0.1，如k₃＝0.02。由此，通过上述公式可以计算出正极片101上每圈的弯折区12(圆弧区域)所在的位置，在这些位置设置预设数量的凹陷区120，即对这些位置中的预设凹陷区120位置进行上述第二辊压，以形成凹陷区120。

具体地，采用辊压装置进行上述辊压，辊压装置包括用于进行上述第一辊压的第一轧制辊和用于进行上述第二辊压的第二轧制辊3(如图3、图8和图9所示，采用第二轧制辊3对经第一辊压后的涂膏1'的预设凹陷区120位置进行第二辊压，以形成凹陷区120)，可以通过常规组装工艺，在本领域常规带有第一轧制辊的辊压设备上额外增加一个第二轧制辊3，组装成上述辊压装置，对此不作特别限制。具体地，上述辊压装置可以采用铁式气液增压式轧制模式，其系统通常分为三部分，分别为放卷系统、轧制系统和收卷系统，通过在该轧制系统中增加第二轧制辊3，沿正极片101的宽度方向进行辊压(辊压宽度为第二轧制辊3的宽度)，以形成凹陷区120。

其中，第二轧制辊3的数量(大于或等于1，如1～5)等于所需形成的凹陷区120的数量，第二轧制辊3的宽度基本等于所形成的凹陷区120的宽度M，第二轧制辊3进行第二辊压时的压力大于第一轧制辊进行第一辊压时的压力，以形成厚度小于正常区111的凹陷区120，但第二轧制辊3进行第二辊压时的压力应小于正极集流体2的上限辊压压力(即小于正极集流体2的最大承受压力)，以避免因压力过大而超过正极集流体2的延展范围造成辊压断带的现象，具体实施时，第二轧制辊3的进行二次辊压时的轧制压力范围可以为50T～300T，辊压速度可以1～10m/min，优选为2～4m/min，辊压温度可以为30～120℃，优选为60～90℃，此外，第一轧制辊进行第一辊压时的轧制压力范围可以为50-200T，经过第一辊压和第二辊压后，形成正常区111和厚度小于正常区111的凹陷区120，具体可以使凹陷区120的厚度为正常区111的厚度的1/5～1/2。

由此，可以根据第二轧制辊3的数量、宽度、轧制压力等参数控制所形成的凹陷区120的数量、宽度和压实密度等参数。

其中，第一辊压处理过程中，可以采用第一轧制辊进行多次辊压；第二辊压处理过程中，可以采用第二轧制辊3进行多次辊压。

示例性地，如图4所示，可以对弯折区12的正反两个表面的涂膏1'进行第二辊压，以在其正反两个表面均形成凹陷区120。

示例性地，如图5所示，可以只对弯折区12面向卷绕式结构内侧的一面(第一侧)的涂膏1'进行第二辊压、而对其面向卷绕式结构外侧的一面(第二侧)的涂膏1'不进行第二辊压，以使其面向卷绕式结构内侧的一面存在凹陷区120、而其面向卷绕式结构外侧的一面不存在凹陷区120(即全部为正常区111)。

示例性地，如图6所示，沿卷绕式结构由外而内的方向，可以对卷绕式结构第n圈以内的弯折区12的涂膏1'进行第二辊压、而对第n圈及以外的弯折区12的涂膏1'不进行第二辊压，以使第n圈以内的弯折区12均设有凹陷区120、而第n圈及第n圈以外的弯折区12不设置凹陷区120(即全部为正常区111)。

示例性地，如图7和图8所示，沿卷绕式结构由内而外的方向，随着卷绕层数的增加，所用第二轧制辊3的数量依次增多(如图8所示)，即沿卷绕式结构由内而外的方向，第m圈的弯折区12所用的第二轧制辊3的数量大于或等于第m+1圈的弯折区12所用的第二轧制辊3的数量，使得沿卷绕式结构由内而外的方向，这些弯折区12中的凹陷区120的数量可以依次增多(如图7所示)，m为大于或等于1的整数，所用第二轧制辊3的结构示意图如图8所示。

示例性地，可以采用如图9所示的第二轧制辊3对预设凹陷区120位置进行第二辊压(不同预设位置的凹陷区120所对应的第二轧制辊3的宽度不同)，以形成凹陷区120，使得沿卷绕式结构由内而外的方向，弯折区12的凹陷区120的宽度M依次增大。

此外，如图10所示，上述正极片101还包括正极极耳1011，其具体可以是极耳中置(STP)结构，即正极极耳1011设置在正极片101的中部，正极极耳1011的一侧沿正极片101的宽度方向向外延伸，其余侧均围设有功能涂层1，正极极耳1011具体可以设于正极片101的平直区11。

此外，上述负极片102还包括负极极耳1021，其具体可以是极耳中置(STP)结构，即负极极耳1021设置在负极片102的中部，负极极耳1021的一侧沿负极片102的宽度方向向外延伸，其余侧均围设有负极活性层，负极极耳1021具体可以设于负极片102的平直区11。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

以下实施例中，正极片101、负极片102、及电池分别按照如下过程制得：

1、正极片101的制备

将钴酸锂、导电剂(导电炭黑与碳纳米管的混合物)、PVDF按照质量比97.6：1.35：1.05置于NMP中，搅拌均匀，制得正极浆料；将该正极浆料均匀涂布于铝箔的正反两面，依次经干燥和辊压处理，制得正极片101；其中，如上所述，先通过第一轧制辊进行第一辊压形成正常区111之后，再采用第二轧制辊3对预设凹陷区120位置进行第二辊压，以形成凹陷区120。

2、负极片102的制备

将人造石墨、导电炭黑、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠按照质量比97.2:0.5:1.3:1置于去离子水中，搅拌均匀，制得负极浆料；将该负极浆料均匀涂布于铜箔的正反两面，依次经干燥和辊压处理，制得负极片102。

3、电池的制备

将上述正极片101、隔膜103、负极片102依次层叠设置后，卷绕成卷绕式结构的电芯，对电芯进行封装、注液、化成等处理后，制得锂离子电池。其中，卷绕式结构的圈数为17圈。

实施例1～实施例8的区别在于所形成的卷绕式结构不同(正极片101最外圈121的弯折区12均不进行二次辊压，即不形成凹陷区120)，其余条件基本相同；其中：

实施例1的卷绕式结构中，其正极片101结构如图1和图2所示，采用如图3所示的第二轧制辊3进行第二辊压，以在预设凹陷区120位置形成凹陷区120，所形成的卷绕式结构如图10所示(图10仅为示意图，卷绕圈数并非是图10所示出的4圈)。

具体地，卷绕式结构中，，最外圈121的弯折区12不设置凹陷区120，其余圈的弯折区12中，弯折区12的正反两面的凹陷区120的数量均分别为2个，且每一圈的弯折区12的正反两面的凹陷区120的数量、宽度、厚度均相同；其中，每一凹陷区120的厚度均分别为正常区111厚度的3/5，正常区111的厚度约为120μm，每一凹陷区120的宽度均分别为0.2mm，最内圈123的弯折区12中，相邻的两个凹陷区120之间的距离分别为0.3mm，沿卷绕式结构由内而外的方向，弯折区12中的相邻两个凹陷区120之间的距离依次增大(如图10所示)；沿卷绕式结构由内而外的方向，相邻的两个弯折区12中，内圈的弯折区12的凹陷区120与外圈的弯折区12的凹陷区120在外圈的集流体表面的投影基本完全重叠。

实施例2的卷绕式结构中，最外圈121的弯折区12不设置凹陷区120，其余圈的弯折区12中，弯折区12面向卷绕式结构内侧的一面形成2个凹陷区120、其面向卷绕式结构外侧的一面不设置凹陷区120(如图5所示)；其余条件与实施例1相同；

实施例3的卷绕式结构中，沿卷绕式结构由外而内的方向，第1圈和第2圈的弯折区12不设置凹陷区120，第3圈、以及第3圈以内的弯折区12设置凹陷区120(如图6所示)；其余条件与实施例1相同；

实施例4的卷绕式结构中，最外圈121的弯折区12不设置凹陷区120，其余圈的弯折区12中，最内圈123的弯折区12的相对两面的凹陷区120均分别为2个；沿卷绕式结构由内而外的方向，相邻的两个弯折区12中，靠近卷绕式结构外侧的弯折区12的每一面的凹陷区120的数量比靠近卷绕式结构内侧的弯折区12的每一面的凹陷区120的数量多1个(如图7所示)；其余条件与实施例1相同；

实施例5的卷绕式结构中，最外圈121的弯折区12不设置凹陷区120，其余圈的弯折区12中，沿卷绕式结构由内而外的方向，弯折区12的凹陷区120的宽度依次增大，其中，最内圈123的弯折区12的凹陷区120的宽度为0.2mm，每向外增加一圈，其弯折区12的凹陷区120的宽度增大0.2mm(即相邻的两圈的凹陷区120中，外圈的凹陷区120的宽度比内圈的凹陷区120的宽度大0.2mm)；其余条件与实施例1相同。

实施例6的卷绕式结构中，存在有凹陷区120的弯折区12的第一侧和第二侧均存在凹陷区120，第一侧的凹陷区120与第二侧的凹陷区120在沿卷绕式结构由内而外(或由内而外)的方向上的投影部分重叠(如图12所示)，其余条件与实施例1相同。

实施例7的卷绕式结构中，存在有凹陷区120的弯折区12的第一侧和第二侧均存在凹陷区120，第一侧的凹陷区120与第二侧的凹陷区120在沿卷绕式结构由内而外(或由内而外)的方向上的投影不重叠(如图13所示)，其余条件与实施例1相同。

实施例8的卷绕式结构中，沿卷绕式结构由内而外的方向，相邻的两个存在有凹陷区120的弯折区12中，靠近内侧的一者中的凹陷区120与靠近外侧的一者中的凹陷区120在沿卷绕式结构由内而外(或由外而内)的方向上的投影不重叠(如图11所示)，其余条件与实施例1相同。

对比例1：与实施例1的区别在于，正极片101的弯折区不进行二次辊压，即不设置凹陷区120。

分别采用各实施例和对比例的锂离子电芯，在25℃进行3C充电/0.7C放电，并在常温循环200T(圈)后，拆解电池，检测电池负极圆弧(弯折区)析锂情况，结果见表1。

分别采用各实施例和对比例的锂离子电芯，在25℃进行1.2C充电/0.7C放电，并在常温循环600T后，拆解电池，检测电池负极圆弧(弯折区)析锂情况，并测得电池的容量保持率和膨胀率，结果见表1；其中，膨胀率＝(循环后电池的厚度-循环前电池的厚度)/循环后电池的厚度。

表1

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种电池，其特征在于，包括电极片，所述电极片包括多个平直区、以及连接在每两个相邻的所述平直区之间的弯折区；

所述电极片包括功能涂层；至少一所述弯折区的所述功能涂层包括凹陷区和正常区，所述凹陷区的厚度小于所述正常区的厚度。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述凹陷区的厚度为所述正常区的厚度的1/5-4/5。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述凹陷区的压实密度大于所述正常区的压实密度。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电极片具有卷绕式结构，沿所述卷绕式结构由外而内的方向，位于所述卷绕式结构的第n圈及第n圈以外的所述弯折区不包括所述凹陷区，位于第n圈以内的所述弯折区均包括所述凹陷区，1≤n≤5。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电极片具有卷绕式结构，所述卷绕式结构具有多个所述弯折区，其中，

在沿所述卷绕式结构由内而外的方向上，每相邻的两个包括所述凹陷区的所述弯折区中，靠近内侧的一者中的所述凹陷区的数量小于或等于靠近外侧的一者中的所述凹陷区的数量；

和/或，在沿所述卷绕式结构由内而外的方向上，每相邻的两个包括所述凹陷区的所述弯折区中，靠近内侧的一者中的所述凹陷区的宽度小于或等于靠近外侧的一者中的所述凹陷区的宽度。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电极片具有卷绕式结构，所述卷绕式结构具有多个所述弯折区，在沿所述卷绕式结构由内而外的方向上，每相邻的两个包括所述凹陷区的所述弯折区中，靠近内侧的一者中的所述凹陷区与靠近外侧的一者中的所述凹陷区在沿所述卷绕式结构由内而外的方向上的投影至少部分重叠或不重叠。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电极片具有卷绕式结构，包括所述凹陷区的所述弯折区具有面向所述卷绕式结构内侧的第一侧和面向所述卷绕式结构外侧的第二侧，其中，

所述第一侧的所述凹陷区的数量小于、等于或大于所述第二侧的所述凹陷区的数量；

和/或，所述第一侧的所述凹陷区的宽度小于、等于或大于所述第二侧的所述凹陷区的宽度。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电极片具有卷绕式结构，包括所述凹陷区的所述弯折区具有面向所述卷绕式结构内侧的第一侧和面向所述卷绕式结构外侧的第二侧，所述第一侧和/或所述第二侧包括所述凹陷区，当所述第一侧与所述第二侧包括所述凹陷区时，所述第一侧的所述凹陷区与所述第二侧的所述凹陷区在沿所述卷绕式结构由内而外的方向上的投影至少部分重叠或不重叠。

9.根据权利要求1-8任一项所述的电池，其特征在于，任一包括所述凹陷区的所述弯折区，其一侧的所述凹陷区的数量为1-5个、另一侧的所述凹陷区的数量为0-5个。

10.根据权利要求1-8任一项所述的电池，其特征在于，

所述凹陷区的宽度为0.2mm-10mm；

和/或，位于同一所述弯折区的同一侧的多个所述凹陷区中，每相邻的两个所述凹陷区之间的距离为0.2mm～8mm。