[发明专利]负极极片及包含其的电化学装置

说明书

本申请涉及一种负极极片及包含其的电化学装置，其中所述负极极片包括具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的集流体；设置在所述第一表面和/或所述第二表面的周缘部分上的绝缘层；以及设置在所述绝缘层上并覆盖所述第一表面和/或所述第二表面的保护层。本申请通过在电化学装置中的负极极片上设置的绝缘层及保护层构造出封闭空间，以限制锂金属在负极极片上的沉积空间，从而解决锂金属不规则沉积造成的安全问题。

技术领域

本申请涉及电化学装置技术领域，且更具体来说涉及一种具有绝缘封闭结构的负极极片以及包含其的电化学装置。

背景技术

现今的电化学装置(例如，锂离子电池)为提升其能量密度，其中所采用的一种方案为使用锂金属材料负极极片以取代常见的石墨材料。然而，该方案会导致锂金属在负极极片上形成不规则沉积，且此类不规则沉积可能会超出负极极片的范围。因此，上述负极极片可能会进一步形成与正极集流体或极耳接触的锂金属沉积，进而导致电化学装置发生电芯短路及失效的问题。

有鉴于此，为了追求更高能量密度的电化学装置，还需要对负极极片的结构作进一步的改进。

发明内容

本申请提供一种负极极片以及包含该负极极片的电化学装置以试图在至少某种程度上解决至少一种存在于相关领域中的问题。

根据一些实施例，本申请提供一种负极极片，其包括集流体，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；绝缘层，其设置在所述第一表面和/或所述第二表面的周缘部分上；以及保护层，其设置在所述绝缘层上并覆盖所述第一表面和/或所述第二表面。

在一些实施例中，所述保护层与所述集流体的所述第一表面和/或所述第二表面的至少一部分直接接触，且所述保护层的孔隙率为约0％-约60％。

在一些实施例中，所述保护层、所述绝缘层分别和所述集流体的所述第一表面和/或所述第二表面界定空腔，且所述保护层的孔隙率为约20％-约60％。

在一些实施例中，所述保护层的厚度为约1μm～约50μm。

在一些实施例中，所述绝缘层是离子及电子绝缘体，且所述保护层具有离子传导性，或是具有孔隙的非离子传导体。

在一些实施例中，所述绝缘层的厚度为约3μm～约80μm，宽度为约0.5mm～约20mm。在另一些实施例中，所述绝缘层的厚度为约5μm～约50μm，宽度为约0.5mm～约10mm。

在一些实施例中，所述绝缘层选自以下组合中的至少一者：聚酰亚胺、聚酰胺、聚氟乙烯、聚醚醚酮、聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氯乙烯、聚四氟乙烯、聚胺酯、氧化铝、氢氧化铝、氮化硼及其衍生物。