[发明专利]极片及电化学装置

说明书

本发明提供一种极片及电化学装置，该极片包括集流体、以及设置在集流体的至少一个表面的活性物质层；活性物质层背离所述集流体的表面设有多个不穿透所述活性物质层的凹槽，凹槽沿活性物质层的延伸方向排布。活性物质层表面的凹槽增大了其表面积，减小了应力，改善极片易卷曲的缺陷，同时使得该极片具备优异的电解液浸润性，在应用于电化学装置中，能够缓解膨胀造成的褶皱等现象，降低内阻，提高电池的循环寿命和倍率性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种极片及电化学装置。

背景技术

锂离子电池在全球电池市场中占据绝对重要的地位，随着社会的发展，消费者对电源储能的需求日益增大，其中以应用于手机、平板、电脑、蓝牙耳机中的锂离子电池3C类锂电池为代表。特别是近几年来，3C类锂电池逐渐在动力电池领域占据主导地位，成为崛起的主要动力能源。

随着手机等便携式电子设备的小型化和多功能化，电子设备对其内部供电的锂电池的能量密度、充电效率和稳定性等性能要求也在逐渐提高。现有技术中往往通过采用表面光滑的钢辊对极片进行辊压处理，使其达到一定的压实密度，进而提高极片的电子电导率、能量密度和粘结性。但是辊压处理后的极片表面光滑、压实密度增大、延展率较大、残余应力大，因此容易褶皱、卷曲等；此外表面过于光滑的极片会导致电解液浸润较困难，压实密度过大的极片在应用于电池中，会导致电池倍率性能下降、电解液保液量下降等。

发明内容

本发明提供一种极片及电化学装置，该极片具有可以增大极片表面积的凹槽，能够改善现有技术存在的极片容易起皱、弯曲、电解液浸润性差等缺陷；将该极片应用于电化学装置中，能够降低内阻，提高电池的倍率性能和循环寿命等性能。

本发明的一方面，提供一种极片，包括集流体、以及设置在集流体的至少一个表面的活性物质层；活性物质层背离集流体的表面设有多个不穿透活性物质层的凹槽，凹槽沿活性物质层的延伸方向排布。

根据本发明的一实施方式，凹槽的深度为5μm～100μm。

根据本发明的一实施方式，凹槽平行于活性物质层厚度方向的截面的最大长度为5μm～100μm。

根据本发明的一实施方式，两个相邻的凹槽之间的距离为5μm～1000μm。

根据本发明的一实施方式，凹槽平行于活性物质层厚度方向的截面的形状包括多边形和/或具有开口的非完整圆形。

根据本发明的一实施方式，具有开口的非完整圆形包括半圆形；和/或，多边形包括四边形，四边形包括梯形、长方形、正方形中的至少一种。

根据本发明的一实施方式，两个相邻凹槽的中心点间距为10μm～1100μm。

根据本发明的一实施方式，凹槽的凹陷方向均相同，两个相邻的凹槽之间通过凸起部连接。

根据本发明的一实施方式，极片为正极片或负极片。

本发明的另一方面，提供一种电化学装置，包括上述极片。

本发明的实施，至少具有以下有益效果：

本发明的极片包括集流体、以及设置在集流体的至少一个表面的活性物质层，其中活性物质层背离集流体的表面设有不穿透活性物质层的凹槽，该凹槽一方面能够减少极片的应力集中、降低极片的延展率，从而改善极片易卷曲等缺陷；同时该凹槽为极片的膨胀提供了可反弹的空间，为厚度反弹提供足够的厚度释放空间，能够改善极片因厚度反弹造成的褶皱等缺陷；另一方面，该凹槽增大了活性物质层的表面积，进而增大了极片的可接触面积，将该极片应用于电化学装置中，能够增加电解液对极片的浸润性，提高离子和/或电子的传输速率。

附图说明

图1是本发明一实施方式中的极片制备流程图；

图2是本发明一实施方式中极片沿着极片厚度方向的截面图；