【技術實現步驟摘要】
本申請涉及電池，尤其涉及一種極片、二次電池及電子設備。
技術介紹
1、鋰離子電池具有能量密度高、能量效率高以及循環壽命長等優勢，在消費類電子產品和動力儲能設備領域中受到廣泛應用。鋰離子電池通常包括卷繞或堆疊設置的正極極片、隔離膜以及負極極片，受限于目前卷繞、堆疊工藝的制程能力，鋰離子電池在設計時需要在負極極片與正極極片之間保留一定的overhang區域(負極極片的活性物質層超出正極極片的活性物質層)，以減少極片析鋰，保證鋰離子電池安全。然而，overhang區域占用了一定的空間，影響鋰離子電池的能量密度。
技術實現思路
1、本申請旨在提供一種極片、二次電池及電子設備，旨在減少overhang區域影響電池能量密度的技術問題。
2、本申請實施例采用了以下技術方案：
3、第一方面，本申請提出了一種極片，包括第一金屬層、第二金屬層以及疊置于第一金屬層與第二金屬層之間的絕緣層。第一金屬層設置有多個第一孔，第二金屬層設置有多個第二孔，絕緣層設置有多個第三孔，第一孔、第二孔以及第三孔用于傳輸離子。第一金屬層背離絕緣層的表面設置有第一活性物質層，第二金屬層背離絕緣層的表面設置有第二活性物質層，第一活性物質層與第二活性物質層的極性相反。極片還包括隔絕層，隔絕層疊置于第一活性物質層的背離第一金屬層的表面，或者，隔絕層疊置于第二活性物質層的背離第二金屬層的表面；隔絕層用以隔絕離子。
4、上述技術方案中，單個極片的兩側分別為極性相反的第一活性物質層和第二活性物質層，在涂
5、同時，隔絕層可在第一金屬層或第二金屬層的一側隔絕離子，可限定離子在極片內部經第一孔、第二孔以及第三孔傳輸。在極片層疊或者層疊并卷繞時，因隔絕層的存在，可使得僅單個極片卷繞或者僅多個極片進行層疊即可形成電極組件，無需設置隔離膜，可減少隔離膜的層疊工序，可簡化二次電池的制造工序。并且，限定離子在第一孔、第二孔以及第三孔之間傳輸，可使得極片一側的活性物質層脫出的鋰離子始終能夠嵌入至極片另一側的活性物質層，便于使得活性物質層脫出的鋰離子始終能夠嵌入至負極活性物質層，不僅可減少析鋰問題，還可減少overhang區域，甚至無overhang區域，可進一步提高二次電池的能量密度。
6、在一些實施例中，第一活性物質層包括第一區域，第一區域在極片長度方向的一側超出第二活性物質層，第一區域的長度為l1，l1≤0.5mm；或者，第二活性物質層包括第二區域，第二區域在極片長度方向的一側超出第一活性物質層，第二區域的長度為l2，l2≤0.5mm。可使得極片長度方向的overhang區域減少至0.3mm以下，提高二次電池的能量密度。
7、在其他一些實施例中，第一活性物質層包括第三區域，第三區域在極片寬度方向的一側超出第二活性物質層，第三區域的寬度為w1，w1≤0.5mm；或者，第二活性物質層包括第四區域，第四區域在極片寬度方向的一側超出第一活性物質層，第四區域的寬度為w2≤0.5mm。可使得極片寬度方向的overhang區域減少至0.5mm以下，進一步提高二次電池的能量密度。
8、在一些實施例中，l1≤0.3mm，或者，l2≤0.3mm。可使得極片長度方向的overhang區域減少至0.3mm以下，提高二次電池的能量密度。
9、在其他一些實施例中，w1≤0.3mm，或者，w2≤0.3mm。可使得極片寬度方向的overhang區域減少至0.3mm以下，進一步提高二次電池的能量密度。
10、在一些實施例中，l1≤0.1mm，或者，l2≤0.1mm。可使得極片長度方向的overhang區域減少至0.1mm以下，提高二次電池的能量密度。
11、在其他一些實施例中，w1≤0.1mm，或者，w2≤0.1mm。可使得極片寬度方向的overhang區域減少至0.1mm以下，進一步提高二次電池的能量密度。采用本申請的方案，能夠將overhang區域做到趨近于0，甚至做到不存在overhang區域。
12、在一些實施例中，隔絕層包括氧化鋁、氧化鎂、二氧化鋯、勃姆石、二氧化鈦、丙烯酸、聚氨酯或環氧樹脂中的至少一種，上述各材料具有較佳的絕緣性以及抗腐蝕性，可提高極片的使用壽命。
13、在一些實施例中，第一孔的直徑為r1，300nm≤r1≤600nm；和/或，第二孔的直徑為r2，300nm≤r2≤600nm；和/或，第三孔的直徑為r3，300nm≤r3≤600nm。可使得絕緣層對第一金屬層第二金屬層絕緣，并可保證鋰離子的順暢通過，提高鋰離子在第一活性物質層與第二活性物質層之間的傳輸效率。
14、在一些實施例中，第一金屬層的孔隙率為g1，10％≤g1≤75％；和/或，第二金屬層的孔隙率為g2，10％≤g2≤75％；和/或，絕緣層的孔隙率為g3，30％≤g3≤80％。可在提高離子傳輸效率的同時，減少第一金屬層、絕緣層以及第二金屬層破損撕裂。通過限定上述合適的孔徑和孔隙率有助于電解液在極片內部的均勻分布，便于使得極片各部分的離子傳導性能保持一致，提高二次電池的整體性能。
15、在一些實施例中，40％≤g1≤60％；和/或，40％≤g2≤60％；和/或，50％≤g3≤70％。可進一步提高離子傳輸效率的同時，減少第一金屬層、絕緣層以及第二金屬層破損撕裂。
16、在一些實施例中，沿極片的厚度方向，隔絕層的厚度為t，8μm≤t≤30μm，可在隔絕離子的同時，減少隔絕層對二次電池能量密度的影響。
17、在一些實施例中，沿極片的厚度方向，第一金屬層的厚度為t1，0.1μm≤t1≤5μm；和/或，第二金屬層的厚度為t2，0.1μm≤t2≤5μm；和/或，絕緣層的厚度為t3，2μm≤t3≤10μm。
18、可使得第一金屬層和第二金屬層具有較高的導電性能，并可使得第一金屬層以及第二金屬層能夠承受一定的彎曲和拉伸應力，減少第一金屬層和第二金屬層的破裂或損壞。在一些實施例中，沿極片的厚度方向，第一金屬層的厚度為t1，0.8μm≤t1≤1.5μm；和/或，第二金屬層的厚度為t2，0.8μm≤t2≤1.5μm。進一步使得第一金屬層和第二金屬層具有較高的導電性能，并可使得第一金屬層以及第二金屬層能夠承受一定的彎曲和拉伸應力，減少第一金屬層和第二金屬層的破裂或損壞。
19、在其他一些實施例中，絕緣層的厚度為t3，4μm≤t3≤6μm。進一步兼顧第一金屬層與第二金屬層絕緣的同時，便于離子的傳輸，以及減少對能量密度的影響。并且，可使得絕緣層具有較高的機械強度。
20、在一些實施例中，沿極片的厚度方向，第一活性物質層的厚度為t4，25um≤t4≤60um；和/或，第二活本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種極片，包括第一金屬層、第二金屬層以及疊置于所述第一金屬層與所述第二金屬層之間的絕緣層，其特征在于，所述第一金屬層設置有多個第一孔，所述第二金屬層設置有多個第二孔，所述絕緣層設置有多個第三孔，所述第一孔、所述第二孔以及所述第三孔用于傳輸離子；
2.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，所述第一活性物質層包括第一區域，所述第一區域在所述極片長度方向的一側超出所述第二活性物質層，所述第一區域的長度為L1，L1≤0.5mm；或者，所述第二活性物質層包括第二區域，所述第二區域在所述極片長度方向的一側超出所述第一活性物質層，所述第二區域的長度為L2，L2≤0.5mm；和/或，
3.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，所述第一活性物質層包括第一區域，所述第一區域在所述極片長度方向的一側超出所述第二活性物質層，所述第一區域的長度為L1，L1≤0.3mm；或者，所述第二活性物質層包括第二區域，所述第二區域在所述極片長度方向的一側超出所述第一活性物質層，所述第二區域的長度為L2，L2≤0.3mm；和/或，
4.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，所述第
5.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，所述隔絕層包括氧化鋁、氧化鎂、二氧化鋯、勃姆石、二氧化鈦、丙烯酸、聚氨酯或環氧樹脂中的至少一種。
6.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，所述第一孔的直徑為R1，100nm≤R1≤800nm；和/或，所述第二孔的直徑為R2，100nm≤R2≤800nm；和/或，所述第三孔的直徑為R3，200nm≤R3≤1000nm。
7.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，所述第一金屬層的孔隙率為G1，10％≤G1≤75％；和/或，所述第二金屬層的孔隙率為G2，10％≤G2≤75％；和/或，所述絕緣層的孔隙率為G3，30％≤G3≤80％。
8.根據權利要求7所述的極片，其特征在于，40％≤G1≤60％；和/或，40％≤G2≤60％；和/或，50％≤G3≤70％。
9.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，沿所述極片的厚度方向，所述隔絕層的厚度為T，8μm≤T≤30μm。
10.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，沿所述極片的厚度方向，所述第一金屬層的厚度為T1，0.1μm≤T1≤5μm；和/或，所述第二金屬層的厚度為T2，0.1μm≤T2≤5μm；和/或，所述絕緣層的厚度為T3，2μm≤T3≤10μm。
11.根據權利要求10所述的極片，其特征在于，沿所述極片的厚度方向，所述第一金屬層的厚度為T1，0.8μm≤T1≤1.5μm；和/或，所述第二金屬層的厚度為T2，0.8μm≤T2≤1.5μm；和/或，所述絕緣層的厚度為T3，4μm≤T3≤6μm。
12.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，沿所述極片的厚度方向，所述第一活性物質層的厚度為T4，25um≤T4≤60um；和/或，所述第二活性物質層的厚度為T5，25um≤T5≤60um。
13.根據權利要求1至11中任一項所述的極片，其特征在于，所述第一活性物質層背離所述第一金屬層的表面設置有若干第一凹槽，所述第一凹槽沿所述極片的長度或寬度方向貫穿所述第一活性物質層；和/或，
14.根據權利要求1至11中任一項所述的極片，其特征在于，所述第一金屬層連接有第一極耳，所述第二金屬層連接有第二極耳；
15.一種二次電池，包括殼體以及設置于所述殼體內的電極組件，其特征在于，所述電極組件包括如權利要求1至14中任一項所述的極片。
16.根據權利要求15所述的二次電池，其特征在于，所述電極組件包括單個所述極片，所述單個極片卷繞若干圈。
17.根據權利要求16所述的二次電池，其特征在于，所述極片位于所述電極組件最外圈的部分包括背離所述卷繞中心的第一表面；
18.根據權利要求17所述的二次電池，其特征在于，所述電極組件包括若干層疊設置的所述極片。
19.根據權利要求18所述的二次電池，其特征在于，沿所述層疊的方向，所述電極組件兩側的最外層分別為所述隔絕層。
20.一種電子設備，其特征在于，包括如權利要求15至19中任一項所述的二次電池。
...【技術特征摘要】
1.一種極片，包括第一金屬層、第二金屬層以及疊置于所述第一金屬層與所述第二金屬層之間的絕緣層，其特征在于，所述第一金屬層設置有多個第一孔，所述第二金屬層設置有多個第二孔，所述絕緣層設置有多個第三孔，所述第一孔、所述第二孔以及所述第三孔用于傳輸離子；
2.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，所述第一活性物質層包括第一區域，所述第一區域在所述極片長度方向的一側超出所述第二活性物質層，所述第一區域的長度為l1，l1≤0.5mm；或者，所述第二活性物質層包括第二區域，所述第二區域在所述極片長度方向的一側超出所述第一活性物質層，所述第二區域的長度為l2，l2≤0.5mm；和/或，
3.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，所述第一活性物質層包括第一區域，所述第一區域在所述極片長度方向的一側超出所述第二活性物質層，所述第一區域的長度為l1，l1≤0.3mm；或者，所述第二活性物質層包括第二區域，所述第二區域在所述極片長度方向的一側超出所述第一活性物質層，所述第二區域的長度為l2，l2≤0.3mm；和/或，
4.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，所述第一活性物質層包括第一區域，所述第一區域在所述極片長度方向的一側超出所述第二活性物質層，所述第一區域的長度為l1，l1≤0.1mm；或者，所述第二活性物質層包括第二區域，所述第二區域在所述極片長度方向的一側超出所述第一活性物質層，所述第二區域的長度為l2，l2≤0.1mm；和/或，
5.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，所述隔絕層包括氧化鋁、氧化鎂、二氧化鋯、勃姆石、二氧化鈦、丙烯酸、聚氨酯或環氧樹脂中的至少一種。
6.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，所述第一孔的直徑為r1，100nm≤r1≤800nm；和/或，所述第二孔的直徑為r2，100nm≤r2≤800nm；和/或，所述第三孔的直徑為r3，200nm≤r3≤1000nm。
7.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，所述第一金屬層的孔隙率為g1，10％≤g1≤75％；和/或，所述第二金屬層的孔隙率為g2，10％≤g2≤75％；和/或，所述絕緣層的孔隙率為g3，30％≤g3≤80％。
8.根據權利要求7所述的極片，其特征在于，40％≤g1≤...
【專利技術屬性】
技術研發人員：林學旗，黃矗，林森，
申請(專利權)人：寧德新能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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