CN117637989B - 极片、电极组件及电池 - Google Patents
极片、电极组件及电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117637989B CN117637989B CN202410111468.1A CN202410111468A CN117637989B CN 117637989 B CN117637989 B CN 117637989B CN 202410111468 A CN202410111468 A CN 202410111468A CN 117637989 B CN117637989 B CN 117637989B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pole piece
- area
- equal
- tab
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 18
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 14
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 6
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 5
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 claims description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 55
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 41
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 38
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 33
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 22
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 17
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 16
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 16
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 15
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 14
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 10
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 description 10
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 7
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 6
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 6
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 5
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CONKBQPVFMXDOV-QHCPKHFHSA-N 6-[(5S)-5-[[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]methyl]-2-oxo-1,3-oxazolidin-3-yl]-3H-1,3-benzoxazol-2-one Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C[C@H]1CN(C(O1)=O)C1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1 CONKBQPVFMXDOV-QHCPKHFHSA-N 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920006184 cellulose methylcellulose Polymers 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N ethyl propionate Chemical compound CCOC(=O)CC FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 2
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 2
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 2
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 2
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 2
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 2
- OQMIRQSWHKCKNJ-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluoroethene;1,1,2,3,3,3-hexafluoroprop-1-ene Chemical group FC(F)=C.FC(F)=C(F)C(F)(F)F OQMIRQSWHKCKNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHOPWFKONJYLCF-UHFFFAOYSA-N 2-(2-sulfanylethyl)isoindole-1,3-dione Chemical compound C1=CC=C2C(=O)N(CCS)C(=O)C2=C1 UHOPWFKONJYLCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910012715 LiCo1-y Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910032387 LiCoO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014382 LiMn2-yMyO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014556 LiMn2−yMyO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014383 LiNi1-yMyO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014952 LiNi1−yMyO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003005 LiNiO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013172 LiNixCoy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002097 Lithium manganese(III,IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N [C].[Si] Chemical compound [C].[Si] HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PFYQFCKUASLJLL-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni].[Li] Chemical compound [Co].[Ni].[Li] PFYQFCKUASLJLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HFCVPDYCRZVZDF-UHFFFAOYSA-N [Li+].[Co+2].[Ni+2].[O-][Mn]([O-])(=O)=O Chemical compound [Li+].[Co+2].[Ni+2].[O-][Mn]([O-])(=O)=O HFCVPDYCRZVZDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N [O].[Si] Chemical compound [O].[Si] OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 description 1
- 230000022131 cell cycle Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910000625 lithium cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BDKWOJYFHXPPPT-UHFFFAOYSA-N lithium dioxido(dioxo)manganese nickel(2+) Chemical compound [Mn](=O)(=O)([O-])[O-].[Ni+2].[Li+] BDKWOJYFHXPPPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- DVATZODUVBMYHN-UHFFFAOYSA-K lithium;iron(2+);manganese(2+);phosphate Chemical compound [Li+].[Mn+2].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O DVATZODUVBMYHN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)cobalt Chemical compound [Li+].[O-][Co]=O BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920002098 polyfluorene Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 229920001289 polyvinyl ether Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
本申请公开了一种极片、电极组件及电池。极片的活性物质层背离集流体的表面具有凸点区、极耳区和端部避空区；极片包括分布于凸点区的多个第一凸部，多个第一凸部在极片厚度方向朝向极片同侧凸起；端部避空区在极片长度方向设于凸点区端部且延伸至极片的边缘；极耳区在极片宽度方向延伸至极片的边缘；极耳组件设于极耳区，且与凸点区间隔设置。通过设置极片的凸点区、极耳区和端部避空区相结合，能够有效改善电极层间挤压造成的界面问题，提高电池的循环性能。
Description
技术领域
本申请涉及电化学装置技术领域，尤其涉及一种极片、电极组件及电池。
背景技术
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。
发明内容
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。
本申请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。
第一方面，本申请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。
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。
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。
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。
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。
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。
在一些示例性的实施例中，T1满足：1mm≤T1≤30mm。
在一些示例性的实施例中，T1满足：3mm≤T1≤30mm。
在一些示例性的实施例中，T1满足：3mm≤T1≤20mm。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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；
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。
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。
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。
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。
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。
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。
第二方面，本申请提供一种电极组件，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。
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。
第三方面，本申请提供一种电池，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。
基于本申请实施例的极片、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，本申请实施例的电极组件，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。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一种实施例的电极主体的局部侧视结构示意图；
图2为本申请一种实施例的极片具有一个极耳区的展开结构示意图；
图3为本申请另一种实施例的极片具有一个极耳区的展开结构示意图；
图4为本申请一种实施例的极耳区未贯穿凸点区时极片的展开结构示意图；
图5为本申请一种实施例的极片具有第二凸部的极片的展开结构示意图；
图6为本申请一种实施例的极耳区贯穿凸点区时极片的展开结构示意图；
图7为本申请一种实施例的多个凸点区在极片长度方向宽度相等时极片的展开结构示意图；
图8为本申请一种实施例的多个凸点区在极片长度方向宽度逐渐变大时极片的展开结构示意图；
图9为本申请一种实施例的凸点区的中心区域的第一凸部尺寸较大时极片的展开结构示意图。
附图标记：
20、电极主体；21、平直部分；22、拐角部分；100、极耳；110、第二凸部；200、保护胶；40、极耳组件；50、隔离膜；
300、极片；310、凸点区；311、第一凸部；320、极耳区；330、端部避空区；331、头部避空区；332、收尾避空区；341、第一区域；342、第二区域；3411、第一边缘；3421、第二边缘；3101、第一边界；3102、第二边界；301、正极极片；302、负极极片；
X、长度方向；Y、宽度方向；Z、厚度方向。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
发明人发现，在电池充放电过程中，电极组件膨胀，电极组件拐角部分的挤压会进一步加剧，导致拐角部分的电解液不足，浸润不良，容易出现界面恶化的情况，甚至出现循环失效。
发明人还发现，在加工电极组件的过程中，将正极极片、隔离膜和负极极片依次层叠卷绕多圈形成具有多圈卷绕单元的电极主体，通过增加相邻两圈卷绕单元之间的间距，设置凸点、胶纸等支撑结构对相邻两圈卷绕单元进行支撑，均可改善电极组件膨胀带来的挤压问题，但其改善效果仍然欠佳，例如，在极片整面均设置凸点结构，可对相邻两圈卷绕单元进行支撑，拐角部分的极片的界面问题会有所改善，但同时会对平直部分带来新型界面问题以及电解液不足等负面影响。
基于此，本申请实施例提供一种电极组件及电池，针对不同位置、不同程度的浸润问题、极片界面问题，靶向定位进行凸点分布设计，用以有效改善浸润和界面问题的同时，降低对正常界面部分的负面影响。
如图1所示，本申请实施例的电极组件包括极性相反的两个极片300、设于两个极片300之间的隔离膜50。如图2所示，为其中一个极片300处于展开状态的主视结构示意图，极片300具有两两垂直的长度方向X、宽度方向Y和厚度方向Z，且极性相反的两个极片300的长度方向X、宽度方向Y和厚度方向Z一致，隔离膜50在极片300的厚度方向Z设于极性相反的两个极片300之间。极性相反的两个极片300中的一个为正极极片301、另一个为负极极片302，隔离膜50具有绝缘性用于将正极极片301和负极极片302间隔开来，以防正极极片301和负极极片302短接。
本申请实施例中，隔离膜50与两个极片300沿极片300的长度方向X卷绕多圈形成电极主体20，极片的长度方向X为极片进行卷绕的方向，宽度方向Y则与长度方向X垂直。电极主体20呈扁平状，每圈极片300包括两段平直部分21和两段拐角部分22，两段平直部分21连接于两段拐角部分22之间。其中，相邻两圈极片300的拐角部分22容易出现相互挤压，每圈极片300的平直部分21与拐角部分22也存在挤压，因此，拐角部分22为电极主体20出现挤压的高发区，拐角部分22出现挤压时容易出现电解液不足、浸润不良的问题，进而导致拐角部分22的极片300界面恶化，甚至出现循环失效的情况。
本申请实施例中，两个极片300中的中至少一个极片300具有凸点区310，极片300包括分布于凸点区310的多个第一凸部311，多个第一凸部311在极片300厚度方向Z朝向极片300同侧凸起。如此，两个极片300、隔离膜50卷绕多圈形成电极主体20后，第一凸部311为隔离膜50接触提供支撑，在电极主体20发生膨胀时，第一凸部311依然能够支撑隔离膜50，第一凸部311与隔离膜50的接触面积小，使极片300对应凸点区310的部分与隔离膜50之间具有空间以供容纳电解液，防止由于膨胀挤压导致极片300与隔离膜50之间电解液不足、浸润不良等异常情况发生。
当两个极片300和隔离膜50处于展平且沿极片300厚度方向Z层叠时，其中一个极片300的多个第一凸部311可朝向另一个极片300所在的一侧凸起，如此，两个极片300和隔离膜50沿极片300长度方向X卷绕后，该极片300的第一凸部311则朝向电极主体20卷绕中心所在的一侧凸起。或者，当两个极片300和隔离膜50处于展平且沿极片300厚度方向Z层叠时，其中一个极片300的多个第一凸部311可朝向背离另一个极片300所在的一侧第一凸部311，如此，两个极片300和隔离膜50沿极片300长度方向X卷绕后，该极片300的第一凸部311则朝向背离电极主体20卷绕中心所在的一侧凸起。当两个极片300均具有凸点区310时，则两个极片300中的任一个极片300的第一凸部311均朝向另一个极片300所在的一侧凸起，或者，两个极片300中的任一个极片300的第一凸部311均朝向背离另一个极片300所在的一侧凸起。以上仅为示例性的介绍，本申请对各极片300的第一凸部311朝向不做限定，具体可根据实际需求进行选择。
极片300包括集流体和活性材料层，活性材料层设于集流体的表面，活性材料层背离集流体的表面具有凸点区310，其中，具有凸点区310的活性材料层背离集流体的表面还具有极耳区320和端部避空区330，极耳区320和端部避空区330均未设置第一凸部311，两个极片300和隔离膜50卷绕后，极片300对应极耳区320和端部避空区330的表面可与隔离膜50间隔设置。
如图2所示，端部避空区330在极片300长度方向X设于凸点区310端部且延伸至极片300的边缘，对应地，两个极片300和隔离膜50卷绕后，端部避空区330可处于电极主体20的最内几圈，便于电极主体20的卷绕成型，有助于提高电极主体20中心区域的结构稳定性，或者，端部避空区330可处于电极主体20的最外几圈，端部避空区330能够作为第一凸部311与电极主体20收尾端之间的缓冲区域，使极片300对应端部避空区330的部分能够更平稳地对电极主体20内层结构形成束缚，有助于提高电极主体20外层区域的封装稳定性，尤其在电极主体20具有膨胀的趋势时，采用未设置第一凸部311的端部避空区330收尾，能够防止由于膨胀应力导致电极主体20的收尾处滑移的情况发生，提高电极主体20结构的稳定性。
如图2所示，极耳区320在极片300宽度方向Y延伸至极片300的边缘，极耳组件40设于极耳区320，极耳组件40与凸点区310间隔设置。其中，在将极耳组件40安装于极耳区320时，其加工方式将影响着极耳组件40的安装稳定性，以及影响极耳组件40周围结构的稳定性，进而影响极片300界面的稳定性，例如，采用辊压的方式将极耳组件40压合安装于极片300时，极耳组件40与设有第一凸部311的区域压合在一起，或，极耳组件40与第一凸部311的距离过近，都可能会出现第一凸部311变形、存在压痕等情况发生，进而导致极耳组件40附近区域的极片300界面恶化。本申请实施例，通过规划极耳区320用于安装极耳组件40，便于极耳组件40的安装，降低工艺难度，提高极耳组件40的安装稳定性，以及提高极耳组件40附近的界面稳定性，还能够使极耳组件40与第一凸部311在极片300的厚度方向Z错位，在电极组件应用于电池时，有助于提高电池的能量密度。
可以理解的是，设于极片300的多个第一凸部311分布的范围越广，多个第一凸部311对整个电极主体20的有效支撑面积越大，进而由于挤压带来的问题则越少。但本申请发明人发现，无差别地在极片300各个区域设置第一凸部311，虽然能够改善拐角部分22的挤压问题，但会给平直部分21带来负面影响，例如，电解液局部浸润不良、电解液保有量不足等。本申请实施例，设置了极耳区320和端部避空区330相结合，其中，设置端部避空区330能够为电极主体20卷绕提供卷绕缓冲区，进而提高电极主体20的卷绕稳定性，降低直接由具有第一凸部311的区域为卷绕起点或卷终点带来的卷绕不稳的情况发生，对平直部分21进行保护，并在此情况下结合极耳区320，防止电极主体20安装有极耳组件40的部分发生膨胀带动极耳组件40对电极主体20造成挤压，降低极耳组件40与电极主体20两者的相互损伤，极耳区320延伸至极片300边缘，因为有第一凸部311的存在，第一凸部311发挥的支撑作用能够延续至极耳区320，使得极片300的极耳区320处不易发生挤压，并且还能预留一部分区域容置电解液，便于电解液出入电极主体20，改善电解浸润效果。因此，本申请实施例的电极组件，不仅能够改善拐角部分22挤压造成的界面问题，还能降低平直部分21由于挤压出现的负面问题，在电极组件应用于电池中时，能够对电芯拐角位置性能进行改善，提升电池整体的循环性能。
本申请实施例端部避空区330包括头部避空区331和收尾避空区332中的至少一种，头部避空区331和收尾避空区332分别在极片300的宽度方向Y贯穿极片300。在极片300长度方向X，头部避空区331设于凸点区310其中一端、收尾避空区332设于凸点区310另一端；极片300自头部避空区331与隔离膜50沿极片300的长度方向X卷绕形成扁平状的电极主体20。当需要对头部避空区331和收尾避空区332进行择一选择时，本申请实施例优选端部避空区330包括收尾避空区332，更有助于提高电极主体20的卷绕稳定性。更为优选地，端部避空区330同时包括头部避空区331和收尾避空区332，能够更为有效地提高电极主体20的卷绕稳定性。可选地，在极片300的展开状态，头部避空区331的外轮廓形状呈矩形，收尾避空区332的外轮廓形状呈矩形。
如图2所示，在极片300的长度方向X，收尾避空区332的尺寸为D，D满足：30mm≤D≤1000mm。例如，D可以为30mm、50mm、100mm、150mm、300mm、500mm、1000mm或其中的任意两者组成的范围。当收尾避空区332的尺寸D在30mm~1000mm的范围时，使收尾避空区332具有合适的长度用于收尾，提高电极主体20收尾处的连接稳定性，进而使整个电极组件具有良好的卷绕稳定性，并使邻近外圈的凸点分布范围合适，从而为处于外圈的卷绕单元提供支撑，改善电极主体20外圈的挤压问题。当D小于下限30mm时，收尾避空区332尺寸过小，凸点在极片300的长度方向X至极片300边缘的距离过小，难以改善电极主体20收尾处的封装稳定性。当D大于上限1000mm时，收尾避空区332尺寸过大，占用区域过大，导致凸点分布区域不足，第一凸部311支撑效果欠佳，难以改善外圈的极片300电解液浸润效果。优选地，D满足：100mm≤D≤500mm。
在极片300的长度方向X，头部避空区331的尺寸为A，A满足：30mm≤A≤1000mm，例如，A可以为30mm、50mm、100mm、200mm、1000mm或其中的任意两者组成的范围。当头部避空区331的尺寸A在30mm~1000mm的范围时，便于设置凸点区310的分布范围合适，使处于较内圈的第一凸部311能够更好地发挥支撑作用，改善电极主体20内圈的电解液浸润效果，同时，便于与收尾避空区332配合，使头部避空区331与收尾避空区332具有合适的间距用于设置凸点区310，以使凸点区310分布范围合适，从而更好地改善挤压问题。当A小于下限30mm时，头部避空区331的尺寸过短，不便于两个极片300和隔离膜50三者端部的对位。当A大于上限1000mm时，头部避空区331的尺寸过长，占用较多面积，导致电极主体20内圈支撑力不足，容易导致电极主体20内圈电解液浸润不足等异常情况发生。优选地，A满足：60mm≤A≤500mm。
凸点区310在极片300宽度方向Y与极片300边缘间隔设置，如图3和图4所示，在极片300宽度方向Y，极片300具有连接于凸点区310其中一侧的第一区域341、连接于凸点区310另一侧的第二区域342，且第一区域341沿远离第二区域342的方向延伸至极片300边缘，第二区域342沿远离第一区域341的方向延伸至极片300边缘，也即，凸点区310在极片300宽度方向Y相对的两个边界分别与对应的极片300边缘间隔。
凸点区310与极片300宽度方向Y涂覆有活性物质层的边缘最短距离为T1，T1满足：0.5mm≤T1≤30mm，例如，T1可以为0.5mm、1mm、2mm、10mm、15mm、20mm、30mm或其中的任意两者组成的范围。当T1小于下限0.5mm，则凸点区310距离极片300涂覆有活性物质层的边缘距离过近，将容易导致第一凸部311被挤压发生形变的情况出现，另外，由于加工第一凸部311后存在的应力，凸点区310边缘预留的未设置第一凸部311的区域宽度过窄，边缘区域的极片300容易在应力的作用出现弯曲、凹凸不平、波浪边等异常结构，在卷绕过程中影响对极片300监测定位的准确性。当T1大于上限30mm，则凸点区310距离极片300涂覆有活性物质层的边缘距离过远，第一凸部311分布区域过小，支撑力不足。优选地，T1满足：1mm≤T1≤30mm。更为优选地，T1满足：3mm≤T1≤30mm。极耳区320上贴有保护胶200，在极耳区320中，极耳100以外的位置均涂覆有活性物质层，极片300的其他区域均有涂覆有活性物质层。其中，极片300的活性材料层设于集流体表面，且在极片300厚度方向，活性材料层覆盖该集流体的整个表面；在其他一些实施例中，集流体包括涂覆部和空箔部，空箔部在极片300宽度方向Y连接于涂覆部外侧，活性材料层覆盖整个涂覆部的表面且避让空箔部的表面，该设计可以更好的达到减小析锂，降低冷压对电芯变形的影响，提高电池的安全性能。
具体地，极片300具有在极片300宽度方向Y相对设置的第一边缘3411和第二边缘3421，凸点区310具有在极片300宽度方向Y相对设置的第一边界3101和第二边界3102，第一区域341形成于第一边缘3411和第一边界3101之间，第二区域342形成于第二边缘3421和第二边界3102之间。在极片300宽度方向Y，第一边缘3411和第一边界3101之间的距离即为第一区域341在极片300宽度方向Y的宽度T11，第二边缘3421和第二边界3102之间的距离即为第二区域342在极片300宽度方向Y的宽度T12。当极片300具有第一区域341和第二区域342时，凸点区310在极片300宽度方向Y与活性材料层的边缘的距离T1包括T11和T12，T11满足：0.5mm≤T11≤30mm，T12满足：0.5mm≤T12≤30mm，其中，第一区域341在极片300宽度方向Y的宽度T11与第二区域342在极片300宽度方向Y的宽度T12的差值为△T1，△T1=|T11-T12|，△T1满足：0mm≤△T1≤29.5mm，满足该范围时，可以在高倍率充放电测试过程中，使锂离子迁移速率满足合适的范围，提升电池的高低温循环性能。
另外，极耳组件40与凸点区310也间隔设置，便于在极片300上加工出第一凸部311，也便于将极耳组件40安装于极片300的极耳区320，并提供极耳组件40的安装稳定性和第一凸部311的结构稳定性。
如图2和图4所示，极耳组件40与凸点区310的间隔为T2，其中，极耳组件40与凸点区310的间隔包括在极片300长度方向X上的间距和宽度方向Y上的间距，且在这两个方向上的间距均为T2。T2满足：0.5mm≤T2≤30mm，例如，T2可以为0.5mm、1mm、2mm、8mm、10mm、15mm、20mm、30mm或其中的任意两者组成的范围。当T2在0.5mm~30mm的范围，极耳组件40与凸点区310的间距合适，既能满足第一凸部311对极耳组件40的支撑需求，又能便于加工。当T2小于下限0.5mm，则间距过小，在将极耳组件40安装于极片300的极耳区320时，容易影响到第一凸部311的结构稳定性，工艺难度高。当T2大于上限30mm，则间距过大，极耳区320占用较大的空间，第一凸部311分布的区域对应地减小，容易导致凸点区310分布的第一凸部311支撑力不足。
极耳组件40包括极耳100，极耳100的数量为多个，其中一部分极耳100安装于其中一个极片300，另一部分极耳100安装于另一个极片300，其中，安装于正极极片301的极耳100为正极耳，安装于负极极片302的极耳100为负极耳。当极耳100设于具有凸点区310、极耳区320和端部避空区330的极片300时，每一个极耳100设于其中一个极耳区320。可选地，当极性相反的两个极片300中仅仅其中一个极片300具有凸点区310、极耳区320和端部避空区330时，则其中一部分极耳100对应其中一个极片300的极耳区320设置，另一部分极耳100则直接安装于另一个极片300的边缘区域。可选地，当极性相反的两个极片300均具有凸点区310、极耳区320和端部避空区330时，其中一部分极耳100对应其中一个极片300的极耳区320设置，另一部分极耳100对应其中一个极片300的极耳区320设置。需要注意的是，在隔离膜50与两个极片300卷绕形成扁平状的电极主体20后，安装于其中一个极片300上的极耳100需与安装于另一个极片300上的极耳100间隔设置，以防止极性相反的两个极片300短接。
可选地，如图5所示，极耳100包括与极片300连接的连接段和伸出极片300边缘的对接段，连接段背离极片的表面凸设有多个第二凸部110，通过第二凸部110为极耳100处的结构提供支撑，例如，第二凸部110与隔离膜50相接触，为隔离膜50提供支撑，改善极耳100处的电解液浸润效果。进一步地，极耳100设有多个第二凸部110的区域的边界与凸点区310的第二边界3102平齐。其中，第二凸部110和第一凸部311两者的形状、尺寸以及排布方式可设置为相同。
由于锂离子在迁移至负极极耳处时，负极极耳位置处无石墨等嵌锂结构，容易导致负极极耳处析锂。可选地，设置极耳组件40还包括保护胶200，保护胶200的数量可为多个，在隔离膜50与两个极片300卷绕形成扁平状的电极主体20后，每一个保护胶200与负极极耳表面贴合，将正极片与负极极耳间隔开来，防止负极极耳周围析锂。
可选地，全部保护胶200安装于同一个极片300，例如，全部保护胶200安装于具有凸点区310、极耳区320和端部避空区330的同一个极片300，或者，全部保护胶200安装于未设置凸点区310、极耳区320和端部避空区330的其中一个极片300。或者，其中一部分保护胶200安装于其中一个极片300、另一部分保护胶200安装于另一个极片300。其中，当保护胶200安装于具有凸点区310、极耳区320和端部避空区330的极片300时，每一个保护胶200安装于其中一个极耳区320。
本申请实施例中，极耳区320的数量可为一个或多个。如图2和图3所示，极耳区320的数量为一个，且极耳区320沿极片300长度方向X延伸至相接于端部避空区330，具体地，在极片300长度方向X，极耳区320其中一端连接于头部避空区331、另一端连接于收尾避空区332。如此，凸点区310外周轮廓规整，便于在极片300的凸点区310加工出第一凸部311，加工效率高，并且，极耳组件40安装于极耳区320的位置较为灵活，便于适应多种不同的安装需求。
可选地，如图2所示，在极片300宽度方向Y，极片300具有连接于凸点区310一侧的第一区域341、连接于凸点区310另一侧的极耳区320，即，在此种情况下未设置极片300具有第二区域342，此时，第一区域341在极片300宽度方向Y的宽度T11即为凸点区310与极片300宽度方向Y的边缘的距离T1。其中，在极片300宽度方向Y，极耳区320的宽度为W1，T1<W1，在此种情况下，极耳区320的宽度较宽，便于提高极耳组件40安装于极片300的接触面积，提高极耳组件40的安装稳定性。进一步地，W1满足：2mm≤W1≤40mm，例如，W1可以为2mm、6mm、10mm、15mm、28mm、30mm、40mm或其中的任意两者组成的范围。
可选地，如图3所示，在极片300宽度方向Y，极片300具有连接于凸点区310一侧的第一区域341、连接于凸点区310另一侧的第二区域342，且第二区域342远离凸点的部分区域形成极耳区320，极耳区320的宽度为W1，W1<T1，具体为W1<T12。如此，充分利用凸点区310两侧的区域用于安装极耳组件40，以便设计更多的区域用于设置第一凸部311，提高第一凸部311的支撑面积，进而提高第一凸部311的支撑稳定性。
如图6所示，极耳区320和凸点区310的数量均为多个，在极片300长度方向X，相邻两个凸点区310之间设有一个极耳区320，各极耳区320沿极片300宽度方向Y贯穿极片300，便于在极片300的多个凸点区310加工出第一凸部311。对应地，设于极耳区320的极耳组件可在极片300宽度方向Y自极片300其中一个边缘延伸至另一个边缘，且极片两端可伸出极片300边缘。可选地，极耳区320的边缘轮廓可呈矩形、方形等四边形，凸点区310的边缘轮廓呈矩形、方形等四边形。其中，在极片300的长度方向X，任一极耳区320的宽度为W3，W3满足：4mm≤W3≤100mm，例如，W3可以为4mm、6mm、10mm、15mm、20mm、25mm、50mm、80mm、100mm或其中的任意两者组成的范围。设置W3在4mm~100mm的范围，便于分配极耳区320与凸点区310的宽度，提高凸点区310的第一凸部311的支撑稳定性，进而提高电极主体20结构的稳定性。
请再参阅图4，凸点区310具有至少一个的避位开口区，各避位开口区沿极片300宽度方向Y延伸至极片300边缘以形成极耳区320，且多个避位开口区在极片300宽度方向Y朝向极片300的同一边缘延伸，例如，均朝向极片的第二边缘3421延伸。此时，极片300具有一个第一区域341和多个第二区域342，各避位开口区沿极片300宽度方向Y延伸且于相邻两个第二区域342之间穿过，并继续延伸至极片300边缘以形成极耳区320。本实施例中，充分利用极片300的各部分区域，能够使设计设计出的凸点区310和极耳区320的面积均较大，适用于连接面积较大的极耳组件40的安装，且凸点区310的第一凸部311的有效支撑面积更大。可选地，本实施例中，极耳区320的边缘轮廓可呈矩形、方形等多边形。其中，在极片300宽度方向Y，极耳区320的宽度为W1，T1<W1，在此种情况下，极耳区320的宽度较宽，便于提高极耳组件40安装于极片300的接触面积。
如图7所示，可选地，极耳区320设于平直部分21，凸点区310设于拐角部分22，在极片300长度方向X，拐角部分22的尺寸为W5，凸点区310的尺寸为W6，W6=W5，使第一凸部311仅于拐角部分22与对应的极片300相接触提供支撑，此种情况下，第一凸部311即可提供良好的支撑，有均衡平直部分21和拐角部分22的浸润效果，提升电芯短板，整体提升电芯循环性能。
如图8所示，可选地，极耳区320设于平直部分21，凸点区310设于拐角部分22并延伸至平直部分21，且同一圈极片300的两个凸点区310间隔设置，在极片300长度方向X，拐角部分22的尺寸为W5，凸点区310的尺寸为W6，W6＞W5，使凸点区310的第一凸部311能够支撑更多的面积，能够改善极片300的浸润通道，解决浸润不均衡导致部分区域电解液不足、提前失效的问题，提升循环性能，进而在电极组件应用于电池中时，能够提高电池3C/5C下的充放电循环寿命，能够将电池原来的300CL的循环圈数改善厚提升到>800CL以上。
可选地，W5满足：0.5mm≤W5≤20mm，例如，W5可以为0.5mm、2mm、5mm、8mm、10mm、12mm、15mm、20mm或其中的任意两者组成的范围。W6满足：0.5mm≤W6≤100mm，例如，W6可以为0.5mm、2mm、8mm、15mm、30mm、50mm、100mm或其中的任意两者组成的范围。
如图7所示的极片300，可选地，全部凸点区310在极片300长度方向X的尺寸W6均相等，可以理解的是，由电极主体20的内圈至外圈，各圈极片300的周长逐渐增大，其中，最外圈极片300的拐角部分22的在极片300长度方向X的尺寸为Wmax，W6≥Wmax，如此，便可在全部凸点区310在极片300长度方向X的尺寸W6均相等的情况下，各个凸点区310均能够覆盖对应的拐角部分22，并且其中部分凸点区310在覆盖拐角部分22的情况下，还能够延伸至部分覆盖平直部分21。
可选地，由电极主体20的内圈至外圈，凸点区310在极片300长度方向X的尺寸W6逐渐增大，此时，由电极主体20的内圈至外圈，凸点区310在极片300长度方向X的尺寸W6即随拐角部分22在极片300长度方向X的尺寸的增大而逐渐增大，在此种情况下，凸点区310在极片300长度方向X的尺寸W6可与对应的拐角部分22在极片300长度方向X的尺寸相等，即凸点区310仅覆盖对应的拐角部分22；或者，凸点区310在极片300长度方向X的尺寸W6也可大于对应的拐角部分22在极片300长度方向X的尺寸，即凸点区310覆盖对应的拐角部分22的同时，还延伸至平直部分21。
本申请实施例中，第一凸部311具有顶点和底边，第一凸部311的底边连接于极片300的其他结构的表面（该表面可以为平面或凸弧面），第一凸部311自其底边延伸以凸设于与其相接的表面，第一凸部311的顶点为第一凸部311在极片300厚度方向距离底边距离最远的点，第一凸部311的厚度为第一凸部311的顶点至第一凸部311的底边在极片300厚度方向的尺寸。当拐角部分22具有第一凸部311时，设于拐角部分22的第一凸部311的高度为h1。当平直部分21具有第一凸部311时，设于平直部分21的第一凸部311的高度为h2，其中，h2≤h1，以改善电解液浸润效果。进一步地，h1满足：55μm≤h1≤70μm；设于平直部分21的第一凸部311的高度为h2，h2满足：10μm≤h2≤18μm。
需要说明的是，除了图7和图8中的方案，本申请实施例中，当平直部分21和拐角部分22分别设有第一凸部311时，均满足h2≤h1，55μm≤h1≤70μm，10μm≤h2≤18μm。
另外，优选地，极片300用于与隔离膜50沿极片300的长度方向卷绕多圈形成电极主体20后，各圈极片300的多个第一凸部311在极片300厚度方向朝向电极主体20的卷绕中心凸设，对电解液的浸润具有更加良好的改善效果。
可选地，第一凸部311的外轮廓呈圆形、椭圆形或正多边形。第一凸部311用与隔离膜50相接触的顶面为圆弧面，以防止第一凸部311顶端过于尖锐顶伤隔离膜50。
可选地，第一凸部311的外轮廓尺寸相等。例如，当第一凸部311的外轮廓呈圆形时，各个圆形的第一凸部311外轮廓半径相等；当第一凸部311的外轮廓呈正多边形时，正多边形外接圆的半径相等。
其中，极性相反的两个极片300和隔离膜50卷绕形成扁平状的电极主体20，处于凸点区310的中心区域的发生挤压导致电解液不足的概率更高，本申请实施例，设置位于凸点区310中心区域的第一凸部311的外轮廓尺寸更大，增大凸点区310中心区域的极片300与隔离膜50之间的间距，以改善的凸点区310中心区域的电解液不足，进而改善电解液浸润效果。上述图2至图8中的极片300，均可采用凸点区310的中心区域的第一凸部311的外轮廓尺寸相对较大、凸点区310的边缘区域的第一凸部311的外轮廓尺寸相对较小的设计方式，以改善电解液不足。可选地，如图9所示，在极片300的宽度方向Y，第一凸部311的外轮廓尺寸自凸点区310的中心区域向边缘区域逐渐减小；和/或，在极片300的长度方向X，第一凸部311的外轮廓尺寸自凸点区310的中心区域向边缘区域逐渐减小。
本申请实施例的极片300包括集流体和设于集流体表面的活性材料层，第一凸部311可由集流体的其中部分和活性材料层的其中部分共同形成。例如，本申请实施例的第一凸部311可采用轧制的方法加工出，具体地，于极片300其中一侧作用于极片300的其中部分区域，并使该区域的集流体和活性材料层共同变形弯曲，即形成第一凸部311。
本申请实施例对正极极片301、负极极片302、隔离膜50、正极耳100、负极耳100均没有特别限制，本领域技术公知的各种可被用作电极组件的元件均适用于本申请。
在一些示例性的实施例中，负极极片302可以包括负极集流体和设置在负极集流体表面的负极活性材料层。示例性地，负极集流体可以采用铜箔、铝箔、镍箔或碳基集流体中的至少一种；负极集流体的厚度可以为1μm至200μm。负极活性材料层可以设置在负极集流体的其中一个表面或相对的两个表面，进一步地，在负极极片的厚度方向ZZ，负极活性材料层可以仅涂覆在负极集流体的部分区域。示例性地，负极活性材料层的厚度可以为10μm至500μm。
负极活性材料层包括负极活性材料，示例性地，负极活性材料包括锂金属、天然石墨、人造石墨或硅基材料中的至少一种，硅基材料包括硅、硅氧化合物、硅碳化合物或硅合金中的至少一种。负极活性材料层还可以包括导电剂和/或粘结剂。示例性地，负极活性材料层中的导电剂可以包括炭黑、乙炔黑、科琴黑、片层石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纤维或碳纳米线中的至少一种；负极活性材料层中的粘结剂可以包括羧甲基纤维素CMC、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚丙烯酸酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚苯胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚硅氧烷、丁苯橡胶、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂或聚芴中的至少一种。
在一些示例性的实施例中，正极极片301包括正极集流体和设置在正极集流体表面的正极活性材料层。示例性地，正极集流体可以采用铝箔，当然，也可以采用本领域常用的其他正极集流体，正极集流体的厚度可以为1μm至200μm。正极活性材料层可以设置在正极集流体的其中一个表面或相对的两个表面，进一步地，在正极极片301的厚度方向Z，正极活性材料层可以仅涂覆在正极集流体的部分区域，正极活性材料层的厚度可以为10μm至500μm。
正极活性材料层包括正极活性材料，正极活性材料包括LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiCo1-yMyO2、LiNi1-yMyO2、LiMn2-yMyO4、LiNixCoyMnzM1-x-y-zO2，其中M 选自Fe、Co、Ni、Mn、Mg、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Sr、V或Ti中的至少一种，且0≤y≤1，0≤x≤1，0≤z≤1，x+y+z≤1。示例性地，正极活性材料可以包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂或镍锰酸锂中的至少一种，上述正极活性材料可以经过掺杂和/或包覆处理。正极活性材料层还包括粘结剂和导电剂。示例性地，正极活性材料层中的粘结剂可以包括聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯或聚六氟丙烯中的至少一种；正极活性材料层中的导电剂可以包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、片层石墨、石墨烯、碳纳米管或碳纤维中的至少一种。
在一些示例性的实施例中，隔离膜50包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或芳纶中的至少一种。例如，聚乙烯包括选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或超高分子量聚乙烯中的至少一种。尤其是聚乙烯和聚丙烯，它们对防止短路具有良好的作用，并可以通过关断效应改善电极组件的稳定性。隔离膜50的厚度在约3μm至500μm的范围内。
本申请实施例还提供一种电池，电池包括外壳以及如上所述的电极组件，电极组件设于外壳的内部空间。电池还包括电解液，电解液填充于外壳的内部空间，并浸润电极组件。本申请实施例对电解液也没有特别限制，本领域技术公知的各种可被用作电解液的材料均适用于本申请。
下面以锂离子电池的电极组件为例并结合具体实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
本申请的各实施例和对比例中采用如下的方法制备出锂离子电池并对锂离子电池的性能进行测试：
一、锂离子电池的制备方法
（1）正极极片301的制备
将正极活性材料钴酸锂LiCoO2、导电剂导电炭黑、粘结剂聚偏氟二乙烯PVDF按重量比97.9：0.9：1.2的比例溶于N-甲基吡咯烷酮NMP溶液中，形成正极浆料。采用9μm的铝箔作为正极集流体，将正极浆料涂覆于正极集流体上，经过干燥、冷压、裁切后得到正极极片。正极极片301的正极活性材料层的压实密度为4.2g/cm3。
以下各实施例中，正极极片301具有凸点区310、极耳区320和端部避空区330。
（2）负极极片302的制备
将负极活性材料人造石墨、粘结剂丁苯橡胶SBR、增稠剂羧甲基纤维素钠CMC按重量比97.4：1.4：1.2的比例溶于去离子水中，形成负极浆料。采用10μm厚度铜箔作为负极集流体，将负极浆料涂覆于负极集流体上，干燥、冷压、裁切后得到负极极片。负极极片的负极活性材料层的压实密度为1.8g/cm3。
（3）隔离膜50的制备
隔膜基材为5μm厚的聚乙烯PE，在隔膜基材的其中一面上涂覆厚度为2μm的氧化铝陶瓷层，最后在涂布单层陶瓷层的隔膜基材的两面上各涂覆2.5mg/1540.25mm²的粘结剂聚偏二氟乙烯PVDF，烘干，形成多孔层。隔离膜50的多孔层的孔隙率为39%。
（4）电解液的制备
在含水量小于10 ppm的环境下，将碳酸乙烯酯简写为EC、碳酸丙烯酯简写为PC、碳酸二乙酯简写为DEC、丙酸乙酯简写为EP、丙酸丙酯简写为PP按照1:1:1:1:1的质量比混合均匀，再将电解质盐LiPF6溶解于上述非水溶剂，混合均匀后形成电解液，其中，基于电解液的质量，LiPF6的质量百分含量为12.5%。
（5）锂离子电子的组装
正极耳100采用辊压的方式安装于正极极片301的其中一个极耳区320，保护胶200粘贴于正极极片301的另一个极耳区320，负极耳100采用辊压的方式安装于负极极片302的边缘区域。
将安装有正极耳100的正极极片301、隔离膜50、安装有负极耳100的负极极片302按顺序依次叠好，使隔离膜50处于正极极片301和负极极片302中间起到隔离的作用，并卷绕得到电极主体20。将电极组件置于外包装铝塑膜中，在80℃下脱去水分后，注入上述电解液并封装，经过化成，脱气，切边等工艺流程得到锂离子电池。下面描述本申请的各个实施例的各个参数的测试方法。
二、锂离子电池的性能测试
（1）25℃循环测试
在25℃的环境中，在2C/5C的充电电流下对电极组件进行恒流充电到满充电压（电池设计最大电压4.5V），然后在最大电压下进行恒压充电，直到电流为0.02C，然后在0.5C的放电电流下进行恒流放电，直到最终电压为3.0V，记录首次循环的放电容量。之后重复上述步骤进行充电和放电循环，记录循环容量保持率开始小于等于80%时的循环次数N。
循环容量保持率=(第N次循环的放电容量/首次循环的放电容量)×100%。
（2）45℃循环测试
在45℃的环境中，在2C/5C的充电电流下对电极组件进行恒流充电到满充电压（电池设计最大电压4.5V），然后在最大电压下进行恒压充电，直到电流为0.02C，然后在0.5C的放电电流下进行恒流放电，直到最终电压为3.0V，记录首次循环的放电容量。之后重复上述步骤进行充电和放电循环，记录循环容量保持率<80%时的循环次数N。
循环容量保持率=(第N次循环的放电容量/首次循环的放电容量)×100%。
（3）卷绕优率测试
在一体卷绕机将隔离膜设于极性相反的两个极片300（正极极片301和负极极片302）之间进行卷绕形成电极主体，使用X-Ray设备测量电极主体的负极极片302边缘在正极极片301宽度方向超过正极极片301边缘的距离M（M>0.1mm合格），连续制样，统计样品总数T（总数为100），合格品数量N；
卷绕优率=N/T×100%
（4）浸润改善效果测试
将电极组件置于外包装铝塑膜注液工序完成后，常温（25℃）静置24h，拆解观察隔离膜润湿情况，对润湿部分面积大小进行估算对比，分为显著（浸润面积为60%~100%）、中等（浸润面积为30%~60%）、无差异（浸润面积为0%~30%）3个等级；未润湿区域通常为不规则的水纹路边界，面积大小差异可直接目测观察到。
（5）保液量测试
保液量是最终保留在锂离子电池中的电解液量，为保证锂离子电池化成中对电解液的消耗，通常会多注入一定量的电解液，化成后再抽出多余电解液；通过称重的方式进行测量，注液量m1，抽出电解液量m2；
保液量= m1 - m2。
表1中，实施例1-1至实施例1-21采用如图4所示的极片300作为正极片300。实施例1-1至实施例1-21中的相关参数如表Ⅰ所示。
表Ⅰ
对比例1-1至对比例1-3、实施例1-2至实施例1-21与实施例1-1的区别在于锂离子电池的凸点区310与极片边缘的间距T1、极耳与凸点区310的间距T21和保护胶与凸点区310的间距T22不同（此处，将锂离子电池极耳与凸点区310的间距T2记为T21，以及将保护胶与凸点区310的间距T2记为T22，以方便表述），对比例1-1至对比例1-3、实施例1-1至实施例1-21中锂离子电池的参数和性能测试结果如表1所示。
表1
根据表1中的对比例1-1至对比例1-3、实施例1-1至实施例1-9可以看出，凸点区310与极片300边缘的间距T1满足：0.5mm≤T1≤30mm，极片300边缘的平整度良好，锂离子电池的常温和高温循环性能得到改善，且大倍率充放电性能有很高的提升。此外，对实际生产过程中的卷绕优率也会有所改善。当T1小于下限0.5mm时，由于第一凸部311距离极片300边缘过近，在极片300上轧制出第一凸部311时，极片300边缘容易由于轧制应力出现波浪卷边，平整度差，并且锂离子电池的循环性能降低。当T1大于上限30mm时，凸点区310的面积过小，设于凸点区310的第一凸部311的有效支撑面积不足，导致锂离子电池的电解液通道不足，高温和常温循环性能改善效果变差，且无法改善大电流充放电性能，对于卷绕的优率也会有负面的影响。
根据表1中的实施例1-10至实施例1-15可以看出，极耳100与凸点区310的间距T21在1mm~30mm，锂离子电池的常温和高温循环性能得到改善，且大倍率充放电性能有很高的提升。此外，对实际生产过程中的卷绕优率也会有所改善。
根据表1中的实施例1-16至实施例1-21可以看出，保护胶与凸点区310的间距T22在0.5mm~30mm，锂离子电池的常温和高温循环性能得到改善，且大倍率充放电性能有很高的提升。此外，对实际生产过程中的卷绕优率也会有所改善。
表2中，对比例2-1至对比例2-2、实施例1-4、实施例2-1至实施例2-12采用如图4所示的极片300作为正极片300。实施例2-1至实施例2-12与实施例1-4的区别在于极耳区在极片宽度方向Y的尺寸W1、极耳区在极片长度方向X的尺寸不同，极耳与凸点区的间距T21与保护胶与凸点区的间距T22相等且均为4mm，对比例2-1至对比例2-2、实施例1-4、实施例2-1至实施例2-12中锂离子电池的参数和性能测试结果如表2所示。
表2
根据表2中的对比例2-1至对比例2-2、实施例1-4、实施例2-1至实施例2-7可以看出，本申请实施例中，设置极片300具有凸点区310和端部避空区330，能够有效改善锂离子电池的常温循环和高温循环性能。
其中，根据实施例2-12、对比例1-1和对比例1-2可以看出，当极片300具有头部避空区331和收尾避空区332时，对卷绕优率基本无影响，相反的头部避空区331和收尾避空区332取消时，卷绕优率会大幅下降。
根据对比例2-1至实施例2-2，实施例1-4、实施例2-1至实施例2-12可以看出，设置极片300具有凸点区310、极耳区320和端部避空区330，锂离子电池的常温和高温的循环性能也能够得到改善。这是由极耳区320和端部避空区330的合理设置共同作用的。极耳区320在极片300宽度方向Y的尺寸W1设置合适，可以使凸点区310区域避开极耳、浸润胶纸位置，防止极耳、胶纸损伤界面恶化；极耳区320在极片300长度方向X的尺寸W3设置合理，可以使凸点区310的面积占比足够大，对锂离子电池循环性能的改善更显著，W1和W3两者同时进行合理设置，可以使得凸点区310区域在避开极耳、浸润胶纸位置的同时，面积占比也足够大，对高温和常温循环性能的改善效果最佳。
根据实施例1-4、实施例2-1至实施例2-3、实施例2-9至实施例2-12，对比例2-1至对比例2-2可以看出，极耳区320在极片300长度方向X的尺寸W1满足：2mm≤W1≤40mm，锂离子电池的循环性能均能够得到改善，2C高倍率充放电循环的改善更为显著，主要原因是W1的合理设置能改善界面，同时可以避让极耳，减小对极耳的损伤。当W1大于上限40mm时，虽然避开了极耳，但由于避让间距过大，凸点区面积被削减，从而对界面不良的改善作用减弱，最终循环性能回落；
根据实施例2-4至实施例2-7、实施例2-10至实施例2-12，对比例2-1至对比例2-2可以看出，极耳区320在极片300长度方向X的尺寸W3满足：10mm≤W3≤50mm，锂离子电池的常温循环性能、高温均能够得到改善，2C高倍率充放电循环条件下改善效果更显著。当W3大于上限50mm时，由于凸点区域与极耳区域距离过大，导致极耳两侧区域改善效果减弱，从而影响循环性能回落。
表3中，实施例3-1至实施例3-12采用如图4所示的极片300作为正极片300。实施例3-1至实施例3-12与实施例1-2的区别在于锂离子电池的头部避空区的尺寸A和收尾避空区的尺寸D不同，实施例3-1至实施例3-12中锂离子电池的参数和性能测试结果如表3所示。
表3
根据表3中的实施例3-1至实施例3-4、实施例3-9至实施例3-10可以看出，头部避空区331的尺寸A满足：30mm≤A≤1000mm，对卷绕优率影响较小，对高倍率电流密度下电池的常温循环性能、高温循环性能均有改善。当A小于下限30mm会影响卷绕入料精度，当A大于上限1000mm时，避让区域过大，凸点区预的面积占比减小，循环改善效果降低回落。优选地，A满足：60mm≤A≤500mm。
根据表3中的实施例3-5至实施例3-8、实施例3-11至实施例3-12可以看出，收尾避空区332的尺寸D满足：30mm≤D≤1000mm，对锂离子电池的卷绕优率影响相对较小，而对于5C电流密度下的常温循环性能、高温循环性能均有改善。当D低于下限30mm，会影响卷绕收尾精度，导致卷绕优率不足。当D高于上限1000mm，锂离子电池的循环性能会降低回落，这是由于D太大时，对尾部原平直部分界面区域增加凸点，导致原平直部分层间距过大，锂离子传输路径增大、效率降低，导致嵌锂不足，最终影响循环性能。
表4中，实施例4-1至实施例4-8采用如图7所示的极片300作为正极片300，W6为处于各圈极片的凸点区的尺寸，且各圈极片的凸点区的尺寸相等，实施例4-1至实施例4-8与实施例1-4中锂离子电池的参数和性能测试结果如表4所示。实施例4-1至实施例4-8中头部避空区的尺寸A、收尾避空区的尺寸D、凸点区与极片边缘的间距T1均与实施例1-4相同。
表4
表5中，实施例5-1至实施例5-9采用如图8所示的极片300作为正极片300，实施例5-1至实施例5-9中头部避空区的尺寸A、收尾避空区的尺寸D、凸点区与极片边缘的间距T1均与实施例1-4相同。对比例5-1、实施例5-1至实施例5-9中锂离子电池的参数和性能测试结果如表5所示。图8中，由内圈至外圈，凸点区的尺寸W6逐渐增大，表5中的W6为最外圈的极片的凸点区的尺寸，其中，从外向内依次第i圈凸点区的尺寸W6（i）按照如下公式计算：
W6（i）=W6-(i*t*π)
其中，i为从外向内电极组件的层数；
t为极片厚度0.12mm；
W6（i）小于0代表该层不设置凸点。
表5
根据表4和表5中的实施例可以看出，当凸点区310对应于拐角部分22设置，且极片300的各个凸点区310在极片300长度方向X的尺寸相等或近似相等时，凸点区310在极片300长度方向X的尺寸W6满足：0.5mm≤W6≤100m，锂离子电池的电解液保有量、电解液的浸润效果均得到改善。
当W6过小时，凸点区310在极片300长度方向X的尺寸过小，凸点区310的面积占比大幅降低，不能对电芯的挤压进行有效支撑，电解液通道受阻，导致循环性能下降。
当W6大于上限100mm时，凸点区310在极片300长度方向X的尺寸过大，几乎覆盖极片所有区域，一方面避让不足，极耳、浸润胶纸位置甚至无法避开，造成极耳、浸润胶纸位置的界面恶化，最终蔓延到整个极片，导致循环性能改善效果大幅减弱，这种改善效果的减弱在高倍率电芯的测试中更为显著。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (23)
1.一种极片，其特征在于，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极耳区、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；
所述端部避空区包括收尾避空区，在所述极片的长度方向，所述收尾避空区设于所述凸点区一端且延伸至所述极片的边缘，在所述极片的宽度方向，所述收尾避空区贯穿所述极片；
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；所述极耳组件与所述凸点区的间隔为T2，T2满足：0.5mm≤T2≤30mm。
2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述端部避空区包括头部避空区，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。
3.根据权利要求2所述的极片，其特征在于，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。
4.根据权利要求3所述的极片，其特征在于，在所述极片的长度方向， A满足：60mm≤A≤500mm，D满足：100mm≤D≤500mm。
5.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，T1满足：1mm≤T1≤30mm。
6.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，T1满足：3mm≤T1≤30mm。
7.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，T1满足：3mm≤T1≤20mm。
8.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，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，T11与T12的差值为△T1，△T1=|T11-T12|，△T1满足：0mm≤△T1≤29.5mm。
9.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述极耳组件包括极耳；和/或，所述极耳组件包括保护胶。
10.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，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。
11.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，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。
12.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，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。
13.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，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。
14.根据权利要求12或13所述的极片，其特征在于，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。
15.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，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；
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。
16.根据权利要求15所述的极片，其特征在于，
W5满足：0.5mm≤W5≤20mm；和/或，
W6满足：0.5mm≤W6≤100mm。
17.根据权利要求15所述的极片，其特征在于，
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。
18.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，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。
19.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，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。
20.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，
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。
21.一种电极组件，其特征在于，包括多个极耳组件、上述权利要求1-20中任一所述的极片，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。
22.根据权利要求21所述的电极组件，其特征在于，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。
23.一种电池，其特征在于，包括：
外壳；及，
如上述权利要求22所述的电极组件，所述电极组件设于所述外壳的内部空间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410111468.1A CN117637989B (zh) | 2024-01-26 | 2024-01-26 | 极片、电极组件及电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410111468.1A CN117637989B (zh) | 2024-01-26 | 2024-01-26 | 极片、电极组件及电池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117637989A CN117637989A (zh) | 2024-03-01 |
| CN117637989B true CN117637989B (zh) | 2024-06-11 |
Family
ID=90018521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410111468.1A Active CN117637989B (zh) | 2024-01-26 | 2024-01-26 | 极片、电极组件及电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117637989B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN217426847U (zh) * | 2022-05-20 | 2022-09-13 | 瑞浦兰钧能源股份有限公司 | 一种电池卷芯及二次电池 |
| CN115425371A (zh) * | 2022-11-04 | 2022-12-02 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种电化学装置及电子装置 |
| WO2022267024A1 (zh) * | 2021-06-25 | 2022-12-29 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种卷绕型锂离子电池及电子装置 |
| CN218299826U (zh) * | 2022-10-17 | 2023-01-13 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种极片、卷芯及电池 |
| WO2023124570A1 (zh) * | 2021-12-30 | 2023-07-06 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 极片、卷芯和电池 |
| CN116526083A (zh) * | 2023-07-03 | 2023-08-01 | 宁德新能源科技有限公司 | 极片组件、电芯及用电装置 |
| CN219832698U (zh) * | 2023-04-07 | 2023-10-13 | Oppo广东移动通信有限公司 | 极片、电芯、电池单体、电池和用电设备 |
| WO2023236220A1 (zh) * | 2022-06-10 | 2023-12-14 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池单体、电池及用电设备 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022165688A1 (zh) * | 2021-02-04 | 2022-08-11 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电极组件及其制造方法和制造***、电池单体以及电池 |
-
2024
- 2024-01-26 CN CN202410111468.1A patent/CN117637989B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022267024A1 (zh) * | 2021-06-25 | 2022-12-29 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种卷绕型锂离子电池及电子装置 |
| WO2023124570A1 (zh) * | 2021-12-30 | 2023-07-06 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 极片、卷芯和电池 |
| CN217426847U (zh) * | 2022-05-20 | 2022-09-13 | 瑞浦兰钧能源股份有限公司 | 一种电池卷芯及二次电池 |
| WO2023236220A1 (zh) * | 2022-06-10 | 2023-12-14 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池单体、电池及用电设备 |
| CN218299826U (zh) * | 2022-10-17 | 2023-01-13 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种极片、卷芯及电池 |
| CN115425371A (zh) * | 2022-11-04 | 2022-12-02 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种电化学装置及电子装置 |
| CN219832698U (zh) * | 2023-04-07 | 2023-10-13 | Oppo广东移动通信有限公司 | 极片、电芯、电池单体、电池和用电设备 |
| CN116526083A (zh) * | 2023-07-03 | 2023-08-01 | 宁德新能源科技有限公司 | 极片组件、电芯及用电装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117637989A (zh) | 2024-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9705159B2 (en) | Method for fabricating a nonaqueous electrolyte secondary battery | |
| US8129049B2 (en) | Jelly-roll having active material layer with different loading amount | |
| US7960050B2 (en) | Secondary cell and its manufacturing method | |
| KR100850157B1 (ko) | 각형 리튬 2차전지 | |
| JP5499758B2 (ja) | 非水電解質二次電池及びその製造方法 | |
| JP4519796B2 (ja) | 角型リチウム二次電池 | |
| JP5472759B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP4411690B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
| CN102017238A (zh) | 非水系电池用正极板、非水系电池用电极组及其制造方法、以及方形非水系二次电池及其制造方法 | |
| KR101664244B1 (ko) | 전극의 표면에 패턴을 형성하는 방법, 이 방법을 이용해 제조된 전극 및 이 전극을 포함하는 이차전지 | |
| JP2007179864A (ja) | 非水系二次電池用負極、その製造方法、および非水系二次電池 | |
| WO2006106731A1 (ja) | 円筒型リチウム二次電池 | |
| KR20070063021A (ko) | 원통형 리튬2차전지 | |
| CN102017272A (zh) | 非水系电池用电极组及其制造方法、以及圆筒形非水系二次电池及其制造方法 | |
| JP7461878B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP7409762B2 (ja) | 非水電解液二次電池および非水電解液二次電池の製造方法 | |
| CN117637989B (zh) | 极片、电极组件及电池 | |
| JP2003077543A (ja) | 扁平形非水電解質二次電池 | |
| CN114204038A (zh) | 集流体及其应用 | |
| JP2023542123A (ja) | 高い比エネルギー密度を有するリチウムイオン電池 | |
| CN117637991B (zh) | 一种极片、电极组件及电池 | |
| CN117637990B (zh) | 极片、电极组件及电池 | |
| CN117638254B (zh) | 一种电极组件及电池 | |
| WO2023190027A1 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| WO2022196445A1 (ja) | 非水電解質二次電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |