电极组件、电池和用电设备制造技术

一种电极组件、电池和用电设备，电极组件包括依序设置的第一极片、隔离膜和第二极片。电极组件还包括极耳、第一绝缘层和第二绝缘层。第一极片包括第一集流体和涂覆于第一集流体两侧的第一活性材料层。第一活性材料层上设有极耳槽，极耳槽中设有极耳。第一活性材料层的至少一个表面设有连通极耳槽的削薄区，削薄区包括在第一方向上与极耳槽间隔设置的第一凹部，以及设置于第一凹部和极耳槽之间的第二凹部。第一绝缘层设置于第二凹部中。第二绝缘层连接于第二极片朝向第一凹部的一侧，第二绝缘层在第一方向上的投影位于第一凹部中。上述电极组件能够提升提点的能量密度且降低析锂的风险。的风险。的风险。

【技术实现步骤摘要】
电极组件、电池和用电设备


[0001]本申请涉及储能
，特别涉及一种电极组件、电池和用电设备。

技术介绍

[0002]现有的电池结构中，极耳与极片上均有凸出的胶纸，卷绕后胶纸重叠会影响电池平整度，极片上胶纸与活性材料交接的位置在充放电过程中容易产生析锂，影响电池循环。同时，凸出的胶纸会影响电池的能量密度。

技术实现思路

[0003]鉴于上述状况，有必要提供一种能够解决上述问题的电极组件。
[0004]本申请的实施例提供一种电极组件，电极组件包括依序设置的第一极片、隔离膜和第二极片。电极组件还包括极耳、第一绝缘层和第二绝缘层。第一极片包括第一集流体和在第一方向上涂覆于第一集流体两侧的第一活性材料层，第一方向为第一集流体的厚度方向。第一活性材料层上设有暴露第一集流体的极耳槽，极耳槽中设有与第一集流体连接的极耳。第一活性材料层的至少一个表面设有连通极耳槽的削薄区，削薄区包括在第一方向上与极耳槽间隔设置的第一凹部，以及设置于第一凹部和极耳槽之间的第二凹部。定义第二方向为第一集流体的宽度方向，沿第二方向观察，第二凹部的底壁被极耳槽分隔形成两个间隔设置的第一阶面，第一凹部的底壁被第二凹部分隔形成两个间隔设置的第二阶面。第一绝缘层设置于第二凹部中，且第一绝缘层两端分别位于两个第一阶面上。第二绝缘层连接于第二极片朝向第一凹部的一侧，第二绝缘层在第一方向上的投影位于第一凹部中。沿第一方向，第一凹部的深度T1、第二凹部的深度T2、第一绝缘层的厚度L1以及第二绝缘层的厚度L2之间的关系满足：T1≤L2，T2≥L1，T1≤5μm，5μm≤L2≤20μm。
[0005]上述电极组件中，通过第二凹部收容第一绝缘层，第一凹部收容至少部分第二绝缘层，提高电极组件的平整度，进而提高设有电极组件的电池的能量密度。通过第一凹部的深度T1≤5μm限制位于第二绝缘层两端的第一活性材料层和对应的第二极片上的活性材料层两者的厚度差异，降低产生析锂的风险。
[0006]本申请的一些实施例中，1μm≤T1≤3μm，以进一步限制位于第二绝缘层两端的第一活性材料层和对应的第二极片上的活性材料层两者的厚度差异，降低产生析锂的风险。
[0007]本申请的实施例还提供一种电极组件，电极组件包括依序设置的第一极片、隔离膜和第二极片。电极组件还包括极耳、第一绝缘层和第二绝缘层。第一极片包括第一集流体和在第一方向上涂覆于第一集流体两侧的第一活性材料层，第一方向为第一集流体的厚度方向。第一活性材料层上设有暴露第一集流体的极耳槽，极耳槽中设有与第一集流体连接的极耳。第一活性材料层的至少一个表面设有连通极耳槽的削薄区，削薄区包括在第一方向上与极耳槽间隔设置的第一凹部，以及设置于第一凹部和极耳槽之间的第二凹部。定义第二方向为第一集流体的宽度方向，沿第二方向观察，第二凹部的底壁被极耳槽分隔形成两个间隔设置的第一阶面，第一凹部的底壁被第二凹部分隔形成两个间隔设置的第二阶
面。第一绝缘层设置于第二凹部中，且第一绝缘层两端分别位于两个第一阶面上。第二绝缘层连接于第二极片朝向第一凹部的一侧，第二绝缘层在第一方向上的投影位于第一凹部中。沿第二方向观察，第一活性材料层还设有位于削薄区两侧的平涂区，电极组件还包括连接于第二绝缘层两端的两个第三绝缘层，每一个第三绝缘层在第一方向上的投影自第一凹部延伸至平涂区。
[0008]上述电极组件中，通过第二凹部收容第一绝缘层，第一凹部收容至少部分第二绝缘层，提高电极组件的平整度，进而提高设有电极组件的电池的能量密度。通过第三绝缘层增大阴极阻抗，以降低第二绝缘层两端的第一活性材料层和对应的第二极片上的活性材料层由于厚度差异较大产生析锂的风险。
[0009]本申请的一些实施例中，沿第一方向，第一凹部的深度T1、第二凹部的深度T2、第一绝缘层的厚度L1以及第二绝缘层的厚度L2之间的关系满足：T1≥L2，T2≥L1，T1＞5μm，使第二绝缘层完全嵌入第一凹部中期且第一绝缘层完全收容于第二凹部中，以消除第二绝缘层和第一绝缘层对电极组件平整度的影响。
[0010]本申请的一些实施例中，第三绝缘层由聚乙烯醇或聚丙烯酸或两者的混合物涂覆于第二极片上形成。
[0011]本申请的一些实施例中，沿第一方向，第三绝缘层的厚度L3满足：2μm≤L3≤5μm，以在保持稳定的绝缘性能的同时降低第三绝缘层对电极组件平整度的影响。
[0012]本申请的一些实施例中，定义第三方向为第一集流体的长度方向，沿第三方向，第三绝缘层的长度D3满足：4mm≤D3≤8mm，以便于第三绝缘层在第一方向上的投影自第一凹部延伸至平涂区。
[0013]本申请的一些实施例中，沿第三方向，第一凹部的长度W1、第二凹部的长度W2、第一绝缘层的长度D1以及第二绝缘层的长度D2之间的关系满足:W1≥D2，W2≥D1，W1＞W2，D2＞D1，以便于第二凹部在第三方向上收容第一绝缘层，以及第一凹部在第三方向上收容第二绝缘层。
[0014]本申请的一些实施例中，第一活性材料层包括在第一方向上相对设置的第一表面和第二表面。削薄区包括第一削薄区和第二削薄区，第一削薄区设于第一表面，第二削薄区设于第二表面。沿第一方向，第一削薄区中第一凹部的投影和第二削薄区中第一凹部的投影重叠，第一削薄区中第二凹部的投影和第二削薄区中第二凹部的投影重叠。第一削薄区和第二削薄区配合减少第一绝缘层和第二绝缘层对电极组件平整度的影响，进而降低产生析锂的风险。
[0015]本申请的一些实施例中，位于极耳槽中的第一集流体设有沿第一方向凹陷的第三凹部，极耳容纳于第三凹部中。第三凹部用以减少极耳在第一方向对第一极片10的厚度造成的影响。
[0016]本申请的一些实施例中，第一活性材料层包括在第一方向上相对设置的第一表面和第二表面。第一活性材料层设有一个削薄区，削薄区设于第一表面和第二表面中的其中一者。电极组件还包括第四绝缘层和第五绝缘层，第四绝缘层连接于第一表面和第二表面中的另外一者，第四绝缘层覆盖极耳槽背离削薄区的一端，第五绝缘层连接于第二极片朝向第四绝缘层的一侧。沿第一方向，第一绝缘层的投影和第四绝缘层的投影重叠，第二绝缘层的投影和第五绝缘层的投影重叠。
[0017]本申请的一些实施例中，沿第一方向，第一凹部的深度T1、第二凹部的深度T2、第一绝缘层的厚度L1、第二绝缘层的厚度L2、第四绝缘层的厚度L4，第五绝缘层的厚度L5之间的关系满足：L1+L4≤T2，L2+L5≤T1。第一凹部可消除第二绝缘层和第五绝缘层对电极组件平整度的影响，第二凹部可消除第一绝缘层和第四绝缘层对电极组件平整度的影响，进而降低产生析锂的风险。
[0018]本申请的实施例还提供一种电池，包括上述任一实施例中的电极组件。
[0019]本申请的实施例还提供一种用电设备，包括上述任一实施例中的电池。
[0020]本申请的电池和用电设备中，通过第二凹部收容第一绝缘层，第一凹部收容至少部分第二绝缘层，提高电极组件的平整度，进而提高设有电极组件的电池的能量密度。第一方面，通过第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极组件，所述电极组件包括依序设置的第一极片、隔离膜和第二极片，所述电极组件还包括极耳、第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一极片包括第一集流体和在第一方向上涂覆于所述第一集流体两侧的第一活性材料层，所述第一方向为所述第一集流体的厚度方向，所述第一活性材料层上设有暴露所述第一集流体的极耳槽，所述极耳槽中设有与所述第一集流体连接的极耳，其特征在于，所述第一活性材料层的至少一个表面设有连通所述极耳槽的削薄区，所述削薄区包括在所述第一方向上与所述极耳槽间隔设置的第一凹部，以及设置于所述第一凹部和所述极耳槽之间的第二凹部，定义第二方向为所述第一集流体的宽度方向，沿所述第二方向观察，所述第二凹部的底壁被所述极耳槽分隔形成两个间隔设置的第一阶面，所述第一凹部的底壁被所述第二凹部分隔形成两个间隔设置的第二阶面；所述第一绝缘层设置于所述第二凹部中，且所述第一绝缘层两端分别位于两个所述第一阶面上；所述第二绝缘层连接于所述第二极片朝向所述第一凹部的一侧，所述第二绝缘层在所述第一方向上的投影位于所述第一凹部中；沿所述第一方向，所述第一凹部的深度T1、所述第二凹部的深度T2、所述第一绝缘层的厚度L1以及所述第二绝缘层的厚度L2之间的关系满足：T1≤L2，T2≥L1，T1≤5μm，5μm≤L2≤20μm。2.如权利要求1所述的电极组件，其特征在于，1μm≤T1≤3μm。3.一种电极组件，所述电极组件包括依序设置的第一极片、隔离膜和第二极片，所述电极组件还包括极耳、第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一极片包括第一集流体和在第一方向上涂覆于所述第一集流体两侧的第一活性材料层，所述第一方向为所述第一集流体的厚度方向，所述第一活性材料层上设有暴露所述第一集流体的极耳槽，所述极耳槽中设有与所述第一集流体连接的极耳，其特征在于，所述第一活性材料层的至少一个表面设有连通所述极耳槽的削薄区，所述削薄区包括在所述第一方向上与所述极耳槽间隔设置的第一凹部，以及设置于所述第一凹部和所述极耳槽之间的第二凹部，定义第二方向为所述第一集流体的宽度方向，沿所述第二方向观察，所述第二凹部的底壁被所述极耳槽分隔形成两个间隔设置的第一阶面，所述第一凹部的底壁被所述第二凹部分隔形成两个间隔设置的第二阶面；所述第一绝缘层设置于所述第二凹部中，且所述第一绝缘层两端分别位于两个所述第一阶面上；所述第二绝缘层连接于所述第二极片朝向所述第一凹部的一侧，沿所述第一方向，所述第二绝缘层在所述第一方向上的投影位于所述第一凹部中；沿所述第二方向观察，所述第一活性材料层还设有位于所述削薄区两侧的平涂区，所述电极组件还包括连接于所述第二绝缘层两端的两个第三绝缘层，每一个所述第三绝缘层在所述第一方向上的投影自所述第一凹部延伸至所述平涂区。4.如权利要求3所述的电极组件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：金富懂，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：