电极组件、电池单体、电池及电极组件的制造方法和设备技术

本申请实施例提供了一种电极组件、电池单体、电池及电极组件的制造方法和设备，属于电池技术领域。其中，电极组件包括正极极片和负极极片，正极极片和负极极片沿卷绕方向卷绕并形成卷绕结构。正极极片包括多个第一活性物质层区和至少一个第一非活性物质层区，在卷绕结构的轴向上，第一非活性物质层区位于相邻的两个第一活性物质层区之间。其中，第一非活性物质层区设置有第一导流通孔，第一导流通孔被配置为贯通正极极片厚度方向上的两侧。这种结构的电极组件，在正极极片的第一非活性物质层区上设有第一导流通孔，有利于电解液在极片之间流动，提高了电解液对电极组件的浸润效果，降低了析锂现象的发生。

【技术实现步骤摘要】
电极组件、电池单体、电池及电极组件的制造方法和设备
本申请涉及电池
，具体而言，涉及一种电极组件、电池单体、电池及电极组件的制造方法和设备。
技术介绍
可再充电电池，可以称为二次电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。可再充电电池广泛用于电子设备，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。析锂是锂电池一种常见的异常现象，由于负极嵌锂空间不足、锂离子迁移阻力过大、锂离子过快从正极脱离出但无法等量嵌入负极等异常引起的无法嵌入负极的锂离子只能在负极表面得到电子，从而形成锂单质的现象。析锂会影响锂离子的充电效率以及能量密度，析锂严重时还可以形成锂结晶，而锂结晶可以刺穿隔离膜从而导致内短路热失控，严重危害电池的安全。因此，如何降低析锂，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本申请实施例提供一种电极组件、电池单体、电池及电极组件的制造方法和设备，能够有效降低析锂现象的发生。第一方面，本申请实施例提供一种电极组件，包括正极极片和负极极片，所述正极极片和所述负极极片沿卷绕方向卷绕并形成卷绕结构；所述正极极片包括多个第一活性物质层区和至少一个第一非活性物质层区，在所述卷绕结构的轴向上，所述第一非活性物质层区位于相邻的两个第一活性物质层区之间；其中，所述第一非活性物质层区设置有第一导流通孔，所述第一导流通孔被配置为贯通所述正极极片厚度方向上的两侧。上述方案中，正极极片上设有第一非活性物质层区，可减少在充电时从正极极片脱离的锂离子数量，降低了析锂现象的发生。由于第一非活性物质层区设置贯通正极极片厚度方向上的两侧的第一导流通孔，有利于电解液在极片之间流动，提高了电解液对电极组件的浸润效果，降低了析锂现象的发生。在一些实施例中，所述第一非活性物质层区设置有沿所述卷绕方向间隔分布的多个第一导流通孔。上述方案中，第一非活性物质层区设置有沿卷绕方向间隔分布的多个第一导流通孔，电解液可通过多个第一导流通孔在极片之间流动，进一步提高了电解液对电极组件的浸润效果。在一些实施例中，在所述卷绕方向上，每相邻的两个第一导流通孔的间距逐渐增大；或，在所述卷绕方向上，每相邻的两个第一导流通孔的间距相等。在一些实施例中，所述负极极片上设置有第二导流通孔，所述第二导流通孔被配置为贯通所述负极极片厚度方向上两侧。上述方案中，负极极片上设有贯通负极极片的厚度方向上的两侧第二导流通孔，电解液既可通过第一导流通孔在极片之间流动，也可以通过第二导流通孔在极片之间流动，进一步提高了电解液对电极组件的浸润效果。在一些实施例中，所述负极极片包括第二活性物质层区，所述第二导流通孔设置于所述第二活性物质层区，所述第一活性物质层区和所述第一非活性物质层区均与所述第二活性物质层区相对设置。上述技术方案中，正极极片的第一活性物质层区和第一非活性物质层区均与负极极片的第二活性物质层区相对设置，也就是说，负极极片上与第一活性物质层区和第一非活性物质层区相对的部分均具有负极活性物质层，提高了电极组件在第一非活性物质层区的区域的抗弯能力。在一些实施例中，所述负极极片包括多个第二活性物质层区和至少一个第二非活性物质层区，在所述轴向上，所述第二非活性物质层区位于相邻的两个第二活性物质层区之间，所述第二导流通孔设置于所述第二非活性物质层区；其中，所述第二活性物质层区与所述第一活性物质层区相对设置，所述第二非活性物质层区与所述第一非活性物质层区相对设置，所述第二非活性物质层区在所述轴向上的宽度不超过所述第一非活性物质层区在所述轴向上的宽度。上述方案中，负极极片上设有第二非活性物质层区，即负极极片在该区域未设置负极活性物质层，可有效降低生产成本，具有较好的经济性。由于第一活性物质层区与第二活性物质层区相对设置，第一非活性物质层区与第二非活性物质层区相对设置，且第二非活性物质层区在卷绕结构的轴向上的宽度不超过第一非活性物质层区在卷绕结构的轴向上的宽度，可有效降低析锂现象的发生。在一些实施例中，所述负极极片上设置有沿所述卷绕方向间隔分布的多个第二导流通孔。上述方案中，负极极片上设置有沿卷绕方向间隔分布的多个第二导流通孔，电解液可通过多个第二导流通孔在极片之间流动，进一步提高了电解液对电极组件的浸润效果。在一些实施例中，在所述卷绕方向上，每相邻的两个第二导流通孔的间距逐渐增大；或，在所述卷绕方向上，每相邻的两个第二导流通孔的间距相等。在一些实施例中，所述卷绕结构上设置有允许电解液从所述卷绕结构的外部流向所述卷绕结构的内部的导流通道；多个第一导流通孔和多个第二导流通孔形成所述导流通道。上述方案中，多个第一导流通孔和多个第二导流通孔形成导流通道，卷绕结构的外部的电解液可通过导流通道进入到卷绕结构的内部，同时，电极组件内部产生的气体可通过电极组件排出，提高了电极组件的排气效果和电解液对电极组件的浸润效果。在一些实施例中，所述卷绕结构上设置有沿所述卷绕方向间隔分布的多个导流通道。上述方案中，卷绕结构上设有沿卷绕方向间隔分布的多个导流通道，卷绕结构的外部的电解液可通过多个导流通道从不同的方向进入到电极组件内，电极组件内部产生的气体也可通过多个导流通道从不同的方向排出，进一步提高了电极组件的排气效果和电解液对电极组件的浸润效果。在一些实施例中，所述导流通道沿直线延伸，所述导流通道的延伸方向与所述轴向呈非零夹角设置。上述方案中，导流通道沿直线延伸，提高了电解液和气体在导流通道内流动的顺畅性，便于电解液浸润以及气体排出。在一些实施例中，所述延伸方向与所述轴向垂直。上述方案中，导流通道的延伸方向与轴向垂直，可缩短电解液和气体的流动路径，可有效提高电解液的浸润效率和气体排出效率。在一些实施例中，所述导流通道包括沿其延伸方向间隔分布的多个导流通孔，所述多个导流通孔包括多个第一导流通孔和多个第二导流通孔；在导流通道向所述卷绕结构的内部延伸的方向上，所述导流通道中的各个导流通孔的孔径逐渐减小；或，所述导流通道中的各个导流通孔的孔径相等。上述方案中，若在导流通道向卷绕结构的内部的延伸的方向上，导流通道中的各个导流通孔的孔径逐渐减小，可满足内圈极片对电解液的浸润需求小，外圈极片对电解液的浸润需求大的要求。若导流通道中的各个导流通孔的孔径相等，可简化在负极极片和正极极片上开孔的工艺。在一些实施例中，所述卷绕结构包括同心设置的外圈部和内圈部，所述内圈部位于所述外圈部的内侧；所述第一导流通孔设置于所述外圈部中的正极极片，所述第二导流通孔设置于所述外圈部中的负极极片，所述导流通道形成于所述外圈部。上述方案中，导流通道形成于外圈部，电解液可通过导流通道进入到卷绕结构的内部，以浸润外圈部中的极片。第一导流通孔和第二导流通孔分别设置于外圈部中的正极极片和负极极片，内圈部中的正极极片未设置第一导流通孔，内圈部中的负极极片未设置第二导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极组件，其特征在于，包括正极极片和负极极片，所述正极极片和所述负极极片沿卷绕方向卷绕并形成卷绕结构；/n所述正极极片包括多个第一活性物质层区和至少一个第一非活性物质层区，在所述卷绕结构的轴向上，所述第一非活性物质层区位于相邻的两个第一活性物质层区之间；/n其中，所述第一非活性物质层区设置有第一导流通孔，所述第一导流通孔被配置为贯通所述正极极片厚度方向上的两侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种电极组件，其特征在于，包括正极极片和负极极片，所述正极极片和所述负极极片沿卷绕方向卷绕并形成卷绕结构；
所述正极极片包括多个第一活性物质层区和至少一个第一非活性物质层区，在所述卷绕结构的轴向上，所述第一非活性物质层区位于相邻的两个第一活性物质层区之间；
其中，所述第一非活性物质层区设置有第一导流通孔，所述第一导流通孔被配置为贯通所述正极极片厚度方向上的两侧。


2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一非活性物质层区设置有沿所述卷绕方向间隔分布的多个所述第一导流通孔。


3.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，在所述卷绕方向上，每相邻的两个第一导流通孔的间距逐渐增大；或，在所述卷绕方向上，每相邻的两个第一导流通孔的间距相等。


4.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述负极极片上设置有第二导流通孔，所述第二导流通孔被配置为贯通所述负极极片厚度方向上两侧。


5.根据权利要求4所述的电极组件，其特征在于，所述负极极片包括第二活性物质层区，所述第二导流通孔设置于所述第二活性物质层区，所述第一活性物质层区和所述第一非活性物质层区均与所述第二活性物质层区相对设置。


6.根据权利要求4所述的电极组件，其特征在于，所述负极极片包括多个第二活性物质层区和至少一个第二非活性物质层区，在所述轴向上，所述第二非活性物质层区位于相邻的两个第二活性物质层区之间，所述第二导流通孔设置于所述第二非活性物质层区；
其中，所述第二活性物质层区与所述第一活性物质层区相对设置，所述第二非活性物质层区与所述第一非活性物质层区相对设置，所述第二非活性物质层区在所述轴向上的宽度不超过所述第一非活性物质层区在所述轴向上的宽度。


7.根据权利要求4所述的电极组件，其特征在于，所述负极极片上设置有沿所述卷绕方向间隔分布的多个所述第二导流通孔。


8.根据权利要求7所述的电极组件，其特征在于，在所述卷绕方向上，每相邻的两个第二导流通孔的间距逐渐增大；或，在所述卷绕方向上，每相邻的两个第二导流通孔的间距相等。


9.根据权利要求4-8任一项所述的电极组件，其特征在于，所述卷绕结构上设置有允许电解液从所述卷绕结构的外部流向所述卷绕结构的内部的导流通道；
多个所述第一导流通孔和多个所述第二导流通孔形成所述导流通道。


10.根据权利要求9所述的电极组件，其特征在于，所述卷绕结构上设置有沿所述卷绕方向间隔分布的多个所述导流通道。


11.根据权利要求9所述的电极组件，其特征在于，所述导流通道沿直线延伸，所述导流通道的延伸方向与所述轴向呈非零夹角设置。


12.根据权利要求11所述的电极组件，其特征在于，所述延伸方向与所述轴向垂直。

【专利技术属性】
技术研发人员：许虎，金海族，刘江，李星，梁成都，曾毓群，
申请(专利权)人：江苏时代新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32