[发明专利]电极构件、电极组件和充电电池

说明书

本发明涉及充电电池技术领域，特别涉及一种电极构件、电极组件和充电电池。本发明所提供的电极构件，其包括电极本体，电极本体包括绝缘基体和设置于绝缘基体表面上的导电层，导电层具有第一部分和从第一部分延伸的第二部分，第一部分涂覆有活性物质，第二部分未涂覆活性物质；并且，绝缘基体的与第二部分对应的部分上设有贯通厚度方向的第一通孔。在本发明中，基于沿厚度方向设置在导电层未涂覆活性物质的第二部分所对应的绝缘基体上的第一通孔，可以方便地使绝缘基体在第一通孔处形成电流通道，因此，有利于提高导电构件的导电能力。

技术领域

本发明涉及充电电池技术领域，特别涉及一种电极构件、电极组件和充电电池。

背景技术

作为一种充电电池，锂离子电池由于具有能量密度大、功率密度高、循环使用次数多以及存储时间长等优点，而被广泛应用于手机和笔记本等便携式电子设备上以及电动汽车和电动自行车等电动交通工具上。

锂离子电池的电极构件通常采用金属材质，例如正电极构件通常采用铝箔，负电极构件则通常采用铜箔。然而，在穿钉实验中，由于铝箔(铜箔)在钉子的穿刺中会产生毛刺，使得毛刺直接搭接在负电极构件(正电极构件)上，因此会导致正电极构件和负电极构件内部短路，造成锂离子电池的起火、爆炸。

发明内容

为了解决穿钉实验问题，研发了一种不再采用铝箔或铜箔的新型电极构件。如图1-2所示，这种新型电极构件1’包括绝缘基体10’和设置在绝缘基体10’表面上的导电层11’。导电层11’具有涂覆活性物质12’的第一部分和未涂覆活性物质12’的第二部分，第二部分从第一部分延伸。为了方便描述，将第一部分和绝缘基体10’的与第一部分对应的部分称为电生成部14’，并将第二部分和绝缘基体10’的与第二部分对应的部分称为电引导部13’。使用时，电生成部14’中的活性物质12’与电解液等发生电化反应，产生充放电过程；而电引导部13’则与集流构件连接，将产生的电流引出到外部。由于导电层11’是设置在绝缘基体10’表面上的，其厚度远小于目前使用的铜箔、铝箔，因此在穿钉使用中不会产生毛刺，可以安全通过穿钉实验。

然而，这种新型电极构件通过卷绕或堆叠形成电极组件时会产生多个电引导部13’，多个电引导部13’与集流构件连接，但由于绝缘基体10’的存在，多个电引导部13’之间的导电层11’无法直接接触，导致导电性能较差(甚至是相互绝缘的)，造成在电引导部13’和集流构件连接处的电阻过大，充放电过程中温升急剧增加。并且，电极构件与集流构件通常采用焊接(如超声波焊接)方式连接，而这种新型电极构件由于具有绝缘基体，焊接能量较难穿透绝缘基体，因此，其与集流构件焊接难度较大，甚至可能无法焊接完成。

基于上述情况，本发明所要解决的一个技术问题是：提高具有绝缘基体的电极构件的导电能力。

为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种电极构件，其包括电极本体，电极本体包括绝缘基体和设置于绝缘基体表面上的导电层，导电层具有第一部分和从第一部分延伸的第二部分，第一部分用于涂覆活性物质，第二部分未涂覆活性物质；并且，绝缘基体的与第二部分对应的部分上设有贯通厚度方向的第一通孔。

可选地，第一通孔内填充导电介质。

可选地，第一通孔为至少两个，这至少两个第一通孔成行排列和/或成列排列。

可选地，第二部分的厚度范围为1nm～2μm，优选厚度范围为500nm～1000nm。

可选地，第一通孔的直径范围为10nm～1000μm，优选直径范围为25nm～800nm。

可选地，第二部分上设有贯通厚度方向的第二通孔，第二通孔与第一通孔对应设置并与第一通孔连通。

可选地，电极构件还包括导电结构，导电结构连接于第二部分上。

可选地，导电结构覆盖第一通孔。

可选地，导电结构与第二部分焊接。