电极组件、电极组件的制造方法和电化学装置与流程

本申请涉及电池，具体而言，涉及一种电极组件、电极组件的制造方法和电化学装置。

背景技术：

1、锂离子电池的电芯按照结构可分为卷绕式结构和叠片式结构，卷绕式电芯结构在卷绕过程中会形成平直区和位于卷芯两端的弧形拐角区域，在长期充放电循环过程中，弧形拐角区域易出现析锂现象，析锂对电芯的安全性能有较大影响，电芯容易出现内短路、热失控等安全问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种电极组件、电极组件的制造方法和电化学装置，以解决上述技术问题。

2、本申请的实施例是这样实现的：

3、一种电极组件，包括正极极片、负极极片和隔膜。正极极片包括正极集流体和设置于正极集流体表面的正极活性物质层。隔膜设置于正极极片和负极极片之间，正极极片、隔膜和负极极片卷绕形成电极组件。正极极片在电极组件的卷绕结构中具有正极平直区和正极拐角区，正极活性物质层包括第一正极活性物质层和第二正极活性物质层，第一正极活性物质层设置于正极平直区，第二正极活性物质层设置于正极拐角区。第一正极活性物质层的材料包括正极活性材料，第二正极活性物质层的材料包括正极活性材料和补锂剂，补锂剂在第二正极活性物质层中的质量百分数为x，其中0.1％≤x＜3％。

4、本申请的电极组件通过在正极拐角区的活性物质层中添加补锂剂，并将补锂剂的添加量限定在特定范围内，使得拐角区的电池阻抗降低，改善拐角区的动力学性能，进而充分降低了拐角区的析锂现象，提升电极组件的安全性能。

5、在一种可能的实施方式中：第二正极活性物质层的厚度小于第一正极活性物质层的厚度。

6、在一种可能的实施方式中：第一正极活性物质层的厚度为h1，第二正极活性物质层的厚度为h2，其中1μm≤(h1-h2)≤20μm。

7、如此，通过减薄第二正极活性物质层的厚度，可以避免增加正极拐角区的正极活性物质容量，进而避免拐角区的cb值与平直区的cb差异增大，从而进一步降低析锂风险。

8、在一种可能的实施方式中：补锂剂包括富锂锰基材料、富锂镍酸锂材料、铁酸锂材料、氧化锂材料、氟化锂材料、硫化锂材料、碳包覆硫化锂材料、氮化锂材料、牺牲性锂盐中的一种或多种。

9、在一种可能的实施方式中：负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层设置于负极集流体的表面；在电极组件的卷绕结构中，负极极片包括负极平直区和负极拐角区，正极极片包覆于负极极片的外侧；沿电极组件的卷绕方向，正极拐角区的第二正极活性物质层的尺寸大于负极拐角区的负极活性物质层的尺寸，以防止电极组件在制造过程中，极片厚度、长度公差以及卷绕公差波动时产生的偏移，致使添加有补锂剂的正极拐角区的尺寸没有完全包覆负极拐角区。

10、在一种可能的实施方式中：正极拐角区的第二正极活性物质层的尺寸比负极拐角区的负极活性物质层的尺寸长0.5mm-5mm。

11、在一种可能的实施方式中：正极活性材料包括磷酸铁锂、碳纳米管、导电炭黑和聚偏氟乙烯，以使正极活性材料的具有良好的导电性能和动力学性能。

12、本申请的实施例还提供一种电极组件的制造方法，用于制备上述实施例所述的电极组件，电极组件的制造方法包括步骤：

13、制备第一正极活性物质层的浆料，第一正极活性物质层的浆料包括正极活性材料；

14、制备第二正极活性物质层的浆料，第二正极活性物质层的浆料包括正极活性材料和补锂剂，补锂剂在第二正极活性物质层中的质量百分数为x，其中0.1％≤x＜3％；

15、提供正极集流体，在正极集流体表面间隙涂布第一正极活性物质层的浆料，第一正极活性物质层的涂布区域为正极极片的正极平直区，相邻第一正极活性物质层的涂布区域之间的空白区域为正极极片的正极拐角区；

16、在正极集流体上的空白区域涂布第二正极活性物质层的浆料，形成正极极片；

17、提供负极极片和隔膜，将隔膜设置于正极极片和负极极片之间，卷绕正极极片、隔膜和负极极片，形成电极组件。

18、在一种可能的实施方式中：第二正极活性物质层的涂覆厚度小于第一正极活性物质层的涂覆厚度。

19、本申请的实施例还提供一种电化学装置，包括包装体和上述实施例所述的电极组件，电极组件设于包装体内。

技术特征：

1.一种电极组件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的电极组件，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于：

8.一种电极组件的制造方法，用于制备权利要求1-7任一项所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件的制造方法包括步骤：

9.根据权利要求8所述的电极组件的制造方法，其特征在于：

10.一种电化学装置，其特征在于，包括包装体和权利要求1-7任一项所述的电极组件，所述电极组件设于所述包装体内。

技术总结本申请提供电极组件、电极组件的制造方法和电化学装置。其中，电极组件包括正极极片、负极极片和隔膜。正极极片包括正极集流体和设置于正极集流体表面的正极活性物质层。正极极片、隔膜和负极极片卷绕形成电极组件。正极活性物质层包括设置于正极平直区的第一正极活性物质层和设置于正极拐角区的第二正极活性物质层。第一正极活性物质层的材料包括正极活性材料，第二正极活性物质层的材料包括正极活性材料和补锂剂，补锂剂在第二正极活性物质层中的质量百分数为x，其中0.1％≤x＜3％，使得拐角区的电池阻抗降低，改善拐角区的动力学性能，进而充分降低了拐角区的析锂现象，提升电极组件的安全性能。技术研发人员：刘荣荣受保护的技术使用者：浙江吉利控股集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29