【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。極片包括第一極耳和第一絕緣膠，第一極耳包括相連接第一部分和第三部分，第一部分與第一金屬層連接，沿極片的厚度方向，第三部分的投影位于第一金屬層的投影外，第一絕緣膠設置于第三部分的面向第二金屬層的表面，并且第一絕緣膠與第一金屬層連接。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。
5、同時，因單個極片的兩側分別為正極活性物質層和負極活性物質層，在制備電極組件時，可使得單個極片即可進行卷繞或者采用多個單種類型的極片進行層疊，可簡化制造工藝。單個極片進行卷繞時，不存在正極極片與負極極片層疊卷繞錯位的問題，可減少overhang區域或者無需設置overhang區域，可提高二次電池的能量密度。多個單種類型的極片進行層疊時，可使得極片一側正極活性物質層脫出的鋰離子能夠嵌入至極片另一側的負極活性物質層，便于使得正極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，提高二次電池的能量密度。
6、并且，絕緣層隔絕第一金屬層與第二金屬層，也即絕緣層充當了隔離膜的作用，在極片層疊或者層疊卷繞后，可減少隔離膜用量以及減少隔離膜的層疊工序，不僅可簡化制造工藝，還可提高空間利用率，進而提高二次電池的能量密度。
7、另外，第一絕緣膠可隔絕第一極耳與第二金屬層，并可有效減少第一極耳的裁切毛刺以及第一金屬層的邊沿毛刺與第二金屬層接觸，進而減少短路發生。
8、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。
9、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。
10、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。
11、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。
12、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。
13、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。
14、在一些實施例中，極片還包括第一膠層，第一極耳通過第一膠層與第一金屬層粘接。粘接的方式不會產生毛刺，可降低短路的風險。并且粘接可以使得應力在第一極耳與第一金屬層的接觸面上更加均勻地分布，減少極片因應力集中而導致的破損撕裂風險。同時，相較于焊接，粘接工藝相對簡單，易于操作，可簡化制造工藝，提高生產效率。
15、在一些實施例中，第一膠層包括第一粘接部分和第一導電部分，第一導電部分填充于第一粘接部分。第一粘接部分包括環氧樹脂、丙烯酸樹脂或聚酰亞胺中的至少一種，上述各材料不僅具有良好的粘接性能，還具有較佳的耐化學腐蝕以及耐高溫性能，可提高第一極耳與第一金屬層的連接強度，以及延長使用壽命。
16、在其他一些實施例中，第一導電部分包括銀、銅、鎳或碳納米管中的至少一種，可提高第一膠層的導電性能，減少第一極耳與第一金屬層之間的電阻，提高載流能力。
17、在一些實施例中，第一絕緣膠包括第一基體和第一絕緣部分，第一絕緣部分填充于第一基體。第一基體包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚碳酸酯中的至少一種，可覆蓋第一極耳的毛刺，并可使得第一極耳與第二金屬層之間絕緣。
18、在其他一些實施例中，第一絕緣部分包括氧化鋁、氧化鎂或氧化鋯中的至少一種，可提高電阻率，有利于減少電流在第一絕緣膠中泄漏，降低二次電池內部短路的風險。
19、在一些實施例中，極片還包括第三絕緣膠，第三絕緣膠設置于第一極耳的背離第二金屬層的表面，并且第三絕緣膠與第一金屬層連接，可隔絕與第一極耳相鄰的第二活性物質層，進而減少毛刺與第二活性物質層接觸短路。
20、在一些實施例中，沿極片的厚度方向，第三絕緣膠的投影與第一金屬層的投影部分重疊。一方面可提高粘接面積，進而提高粘接強度，另一方面可使得第三絕緣膠隔絕第一極耳位于極片上的部分，可減少該部分的毛刺與相鄰的第二活性物質層接觸短路。
21、在其他一些實施例中，沿極片的厚度方向，第一絕緣膠的投影位于第三絕緣膠的投影內，通過合理的分配第一絕緣膠以及第二絕緣膠的用量，可減少各絕緣膠延伸至活性物質層。
22、在一些實施例中，沿極片的長度方向，第一膠層的寬度為w3，3mm≤w3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，所述極片還包括第一膠層，所述第一極耳通過所述第一膠層與所述第一金屬層粘接。
3.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，所述第一膠層包括第一粘接部分和第一導電部分，所述第一導電部分填充于所述第一粘接部分；
4.根據權利要求1至3中任一項所述的極片，其特征在于，所述第一絕緣膠包括第一基體和第一絕緣部分，所述第一絕緣部分設置于所述第一基體；
5.根據權利要求1至3中任一項所述的極片，其特征在于，所述極片還包括第三絕緣膠，所述第三絕緣膠設置于第一極耳的背離所述第二金屬層的表面，并且所述第三絕緣膠與所述第一金屬層連接。
6.根據權利要求5所述的極片，其特征在于，沿所述極片的厚度方向，所述第三絕緣膠的投影與所述第一金屬層的投影部分重疊；和/或，沿
7.根據權利要求2或3所述的極片，其特征在于，沿所述極片的長度方向，所述第一膠層的寬度為W3，3mm≤W3≤10mm。
8.根據權利要求7所述的極片，其特征在于，3mm≤W3≤6mm。
9.根據權利要求7所述的極片，其特征在于，沿所述極片的長度方向，所述第一絕緣膠的寬度W4，所述第一極耳的寬度為W5，0≤W4-W5≤1mm。
10.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，沿所述極片的寬度方向，所述第一絕緣膠的長度為L3，0.5mm≤L3≤5mm。
11.根據權利要求10所述的極片，其特征在于，1mm≤L3≤1.5mm。
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，所述第一絕緣膠的厚度為T6，0.03mm≤T6≤0.3mm。
13.根據權利要求12所述的極片，其特征在于，0.03mm≤T6≤0.08mm。
14.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，所述極片還包括第二極耳和第二絕緣膠，所述第二極耳包括相連接的第二部分和第四部分，所述第二部分與所述第二金屬層連接，沿所述極片的厚度方向，所述第四部分的投影位于所述第二金屬層的投影外；
15.根據權利要求14所述的極片，其特征在于，所述極片包括第二膠層，所述第二極耳通過所述第二膠層與所述第二金屬層粘接。
16.根據權利要求14所述的極片，其特征在于，沿所述極片的厚度方向，所述第一極耳的投影位于所述第二極耳的投影外。
17.根據權利要求14至16中任一項所述的極片，其特征在于，所述極片還包括第四絕緣膠，所述第四絕緣膠設置于所述第二極耳的背離所述第一金屬層的表面；
18.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，
19.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，
20.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，
21.一種二次電池，包括殼體以及設置于所述殼體內的電極組件，其特征在于，所述電極組件包括隔離膜以及如權利要求1至20中任一項所述的極片。
22.根據權利要求21所述的二次電池，其特征在于，所述電極組件隔離膜和單個所述極片，所述隔離膜與單個所述極片層疊并卷繞若干圈。
23.根據權利要求21所述的二次電池，其特征在于，若干所述極片與若干所述隔離膜依次交替層疊設置；或者，若干所述極片依次層...
【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，所述極片還包括第一膠層，所述第一極耳通過所述第一膠層與所述第一金屬層粘接。
3.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，所述第一膠層包括第一粘接部分和第一導電部分，所述第一導電部分填充于所述第一粘接部分；
4.根據權利要求1至3中任一項所述的極片，其特征在于，所述第一絕緣膠包括第一基體和第一絕緣部分，所述第一絕緣部分設置于所述第一基體；
5.根據權利要求1至3中任一項所述的極片，其特征在于，所述極片還包括第三絕緣膠，所述第三絕緣膠設置于第一極耳的背離所述第二金屬層的表面，并且所述第三絕緣膠與所述第一金屬層連接。
6.根據權利要求5所述的極片，其特征在于，沿所述極片的厚度方向，所述第三絕緣膠的投影與所述第一金屬層的投影部分重疊；和/或，沿所述極片的厚度方向，所述第一絕緣膠的投影位于所述第三絕緣膠的投影內。
7.根據權利要求2或3所述的極片，其特征在于，沿所述極片的長度方向，所述第一膠層的寬度為w3，3mm≤w3≤10mm。
8.根據權利要求7所述的極片，其特征在于，3mm≤w3≤6mm。
9.根據權利要求7所述的極片，其特征在于，沿所述極片的長度方向，所述第一絕緣膠的寬度w4，所述第一極耳的寬度為w5，0≤w4-w5≤1mm。
10.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，沿所述極片的寬度方向，所述第一絕緣膠的長度為l3，0.5mm≤l3≤5mm。
11.根據權利要求10所述的極片，其特征在于，1mm≤l3≤1.5mm。
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，所述第一絕緣膠的厚度為t6，0.03mm≤t6≤0.3mm。
13.根據權利要求12所述的極片，其特征在于，0.03mm≤t6≤0.08mm。
14.根據權利要求1所述的極片，其特征在于，所述極片還包括第二極耳和第二絕緣膠，所述第二極耳包括相連接的第二部分和第四部分，所述第二部分與所述第二金屬層連接，沿所述極片的厚度方...
【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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