极片、电极组件及电池的制作方法

本技术涉及电化学装置，尤其涉及一种极片、电极组件及电池。

背景技术：

1、循环寿命是锂离子电池的一项关键性能，循环寿命的提升是一个长期持续的研发方向，除了对电池材料端的优化和创新来提升之外，通过结构设计和改进，对其循环寿命也有有效助力，这就对电芯的电极组件的卷绕方式也有更多的设计要求。

技术实现思路

1、发明人发现，电极组件的层间会存在挤压，其中包括拐角部分与平直部分存在的挤压。尤其在电池充放电过程中，电极组件膨胀，挤压会进一步加剧，导致层间的电解液不足，浸润不良，容易出现界面恶化的情况，甚至出现浸润不良、循环失效等异常情况。

2、本技术实施例提供一种极片、电极组件及电池，能够改善电极组件层间的挤压问题。

3、第一方面，本技术实施例提供了一种极片，所述极片包括集流体和设置在所述集流体表面上的活性物质层，所述活性物质层背离所述集流体的表面具有凸点区和端部避空区；所述极片包括分布于所述凸点区的多个第一凸部，多个所述第一凸部在所述极片厚度方向朝向所述极片同侧凸出；所述端部避空区在所述极片长度方向设于所述凸点区端部且延伸至所述极片的边缘；在所述极片的宽度方向上，所述凸点区与所述活性物质层的边缘的最短距离为t1，t1满足：0.5mm≤t1≤30mm。

4、在一些示例性的实施例中，所述活性物质层背离所述集流体的表面包括极耳区，所述极耳区在所述极片宽度方向延伸至所述极片的边缘；所述极耳区用于设置极耳组件，且所述极耳组件与所述凸点区间隔设置。

5、在一些示例性的实施例中，所述集流体包括涂覆部和空箔部，所述活性物质层设于所述涂覆部的表面，所述空箔部在所述极片的长度方向设于所述空箔部外侧。

6、在一些示例性的实施例中，所述端部避空区包括头部避空区和收尾避空区，在所述极片长度方向，所述头部避空区设于所述凸点区其中一端、所述收尾避空区设于所述凸点区另一端；所述极片用于自所述头部避空区与隔离膜沿所述极片的长度方向卷绕形成扁平状的电极主体。

7、在一些示例性的实施例中，在所述极片的长度方向，所述头部避空区的尺寸为a、所述收尾避空区的尺寸为d，a满足：30mm≤a≤1000mm，d满足：30mm≤d≤1000mm。

8、在一些示例性的实施例中，在所述极片的长度方向，所述头部避空区的尺寸为a、所述收尾避空区的尺寸为d，a满足：60mm≤a≤500mm，d满足：100mm≤d≤500mm。

9、在一些示例性的实施例中，t1满足：1mm≤t1≤30mm。

10、在一些示例性的实施例中，t1满足：3mm≤t1≤30mm。

11、在一些示例性的实施例中，t1满足：3mm≤t1≤20mm。

12、在一些示例性的实施例中，在所述极片宽度方向，所述活性物质层背离所述集流体的表面具有连接于所述凸点区其中一侧的第一区域、连接于所述凸点区另一侧的第二区域，所述第一区域沿远离所述第二区域的方向延伸至所述活性物质层的边缘，所述第二区域沿远离所述第一区域的方向延伸至所述活性物质层的边缘；设定t11为所述第一区域在所述极片宽度方向的宽度，t12为所述第二区域在所述极片宽度方向的宽度，所述第一区域在所述极片宽度方向的宽度t11与所述第二区域在所述极片宽度方向的宽度t12的差值为△t1，△t1＝|t11-t12|，△t1满足：0mm≤△t1≤29.5mm。

13、在一些示例性的实施例中，所述极耳组件与所述凸点区的间隔为t2，t2满足：0.5mm≤t2≤30mm；所述极耳组件包括极耳；和/或，所述极耳组件包括保护胶。

14、在一些示例性的实施例中，所述极耳区的数量为一个，且所述极耳区沿所述极片长度方向延伸至相接于所述端部避空区。

15、在一些示例性的实施例中，在所述极片宽度方向，所述活性物质层背离所述集流体的表面具有连接于所述凸点区一侧的第一区域，所述第一区域位于所述凸点区背离所述极耳区的一侧且延伸至所述极片的边缘；所述极耳区在所述极片宽度方向上的宽度为w1，且w1满足：2mm≤w1≤40mm。

16、在一些示例性的实施例中，所述极耳区和所述凸点区的数量均为多个；在所述极片长度方向，相邻两个所述凸点区之间设有一个所述极耳区，各所述极耳区沿所述极片宽度方向贯穿所述极片。

17、在一些示例性的实施例中，所述凸点区具有至少一个的避位开口区，各所述避位开口区沿所述极片宽度方向延伸至所述极片边缘以形成所述极耳区，且多个所述避位开口区在所述极片宽度方向朝向所述极片的同一边缘延伸。

18、在一些示例性的实施例中，所述极耳区在所述极片的长度方向的尺寸为w3，w3满足：10mm≤w3≤50mm。

19、在一些示例性的实施例中，所述极片用于与隔离膜沿所述极片的长度方向卷绕多圈形成电极主体；每圈所述极片包括平直部分、设于所述平直部分两端的拐角部分，所述极耳区设于所述平直部分；在所述极片长度方向，所述拐角部分的尺寸为w5，所述凸点区的尺寸为w6；

20、所述凸点区设于所述拐角部分，其中，w6＝w5；或，所述凸点区设于所述拐角部分并延伸至所述平直部分，且同一圈所述极片的两个所述凸点区间隔设置，其中，w6＞w5。

21、在一些示例性的实施例中，w5满足：0.5mm≤w5≤20mm；和/或，w6满足：0.5mm≤w6≤100mm。

22、在一些示例性的实施例中，全部所述凸点区在所述极片长度方向的尺寸w6均相等；或，由所述电极主体的内圈至外圈，所述凸点区在所述极片长度方向的尺寸w6逐渐增大。

23、在一些示例性的实施例中，所述极片用于与隔离膜沿所述极片的长度方向卷绕多圈形成电极主体；每圈所述极片包括平直部分、设于所述平直部分两端的拐角部分，所述极耳区设于所述平直部分；设于所述拐角部分的所述第一凸部的高度为h1，h1满足：55μm≤h1≤70μm；设于所述平直部分的所述第一凸部的高度为h2，h2满足：10μm≤h2≤18μm。

24、在一些示例性的实施例中，所述极片用于与隔离膜沿所述极片的长度方向卷绕多圈形成电极主体；各圈所述极片的多个所述第一凸部在所述极片厚度方向朝向所述电极主体的卷绕中心凸设。

25、在一些示例性的实施例中，所述第一凸部的外轮廓呈圆形、椭圆形或正多边形；或，所述第一凸部的外轮廓尺寸相等；或，在所述极片的宽度方向，所述第一凸部的外轮廓尺寸自所述凸点区的中心区域向边缘区域逐渐减小；或；在所述极片的长度方向，所述第一凸部的外轮廓尺寸自所述凸点区的中心区域向边缘区域逐渐减小。

26、第二方面，本技术提供一种电极组件，电极组件包括多个极耳组件、上如上所述的极片以及设于两个所述极片之间的隔离膜，且所述隔离膜与两个所述极片沿所述极片的长度方向卷绕形成扁平状的电极主体。

27、在一些示例性的实施例中，所述极耳组件包括极耳，所述极耳设于所述极片的极耳区；所述极耳包括与所述极片连接的连接段和伸出所述极片边缘的对接段，所述连接段背离所述极片的表面凸设有多个第二凸部。

28、第三方面，本技术提供一种电池，包括外壳以及如上所述的电极组件，所述电极组件设于所述外壳的内部空间。

29、基于本技术实施例的极片、电极组件及电池，通过设置端部避空区能够为电极主体卷绕提供卷绕缓冲区，进而提高电极主体的卷绕稳定性，降低直接由具有第一凸部的区域为卷绕起点或卷终点带来的卷绕不稳的情况发生，并在此情况下结合极耳区，防止电极主体安装有极耳组件的中间层发生膨胀带动极耳组件对电极主体造成挤压，降低极耳组件对电极主体的损伤，极耳区延伸至极片边缘，因为有第一凸部的存在，第一凸部发挥的支撑作用能够延续至极耳区，使得极片的极耳区处不易发生挤压，并且还能预留一部分区域容置电解液，改善电解浸润效果。因此，本技术实施例的电极组件，通过设置极片的凸点区、极耳区和端部避空区相结合，不仅能够改善电极层间挤压造成的界面问题，在电极组件应用于电池中时，能够有效提高电池的循环性能。