电极组件、电池和用电设备的制作方法

本发明涉及电池制造，尤其涉及电极组件、电池和用电设备。

背景技术：

1、电池在充电时，li+（锂离子）从阴极脱嵌并嵌入阳极；但是当一些异常情况：如阳极嵌锂空间不足、li+嵌入阳极阻力太大、li+过快的从阴极脱嵌但无法等量的嵌入阳极等异常发生时，无法嵌入阳极的li+只能在阳极表面发生还原反应，从而形成银白色的金属锂单质，这也就是常说的析锂。析锂不仅使电池性能下降，循环寿命大幅缩短，还限制了电池的快充容量，并有可能引起燃烧、爆炸等灾难性后果。动力电池结构主要分为方形铝壳、圆柱和软包组成。其中，方形铝壳电池壳体多为铝合金材质，内部通常采用卷绕或叠片式工艺。

2、然而，卷绕式电芯由于在拐角阴包阳处，cb值（电池电量平衡值）存在小于1的情况，故卷绕式电芯在拐角处容易发生析锂反应。这就会导致电芯电性能跳水以及一些安全问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供电极组件、电池和用电设备，其通过增设辅助组件来使同一阴包阳结构中的阳极拐角部的离子传输率大于相邻阴极拐角部的离子传输率，以在保证电芯原始结构的情况下，尽量减小对极片的改造，利用辅助组件提高了阳极拐角部的离子传输效率，降低了阴极拐角部的离子传输效率，从而在较小的改动影响下改善拐角析锂的问题，大大提升电芯性能。

2、为了实现上述目的，本发明公开了一种电极组件，其包括阳极极片、隔离膜、阴极极片和辅助组件，所述阳极极片、阴极极片和隔离膜沿卷绕方向设置为卷绕结构，所述卷绕结构从外到内依次形成有多个拐角区，位于所述卷绕结构的内层的若干个拐角区形成阴包阳结构，所述辅助组件设于同一所述阴包阳结构中，所述辅助组件用于使同一所述阴包阳结构中的阳极拐角部的离子传输率大于相邻所述阴极拐角部的离子传输率。

3、与现有技术相比，本发明的辅助组件设于阴包阳结构中，辅助组件用于使同一阴包阳结构中的阳极拐角部的离子传输率大于相邻阴极拐角部的离子传输率，其通过增设辅助组件来使同一阴包阳结构中的阳极拐角部的离子传输率大于相邻阴极拐角部的离子传输率，以在保证电芯原始结构的情况下，尽量减小对极片的改造，利用辅助组件提高了阳极拐角部的离子传输效率，降低了阴极拐角部的离子传输效率，从而在较小的改动影响下改善拐角析锂的问题，大大提升电芯性能。

4、较佳的，所述辅助组件包括导电胶，所述导电胶设置在所述阳极拐角部，使同一所述阴包阳结构中的所述阳极拐角部的离子传输率大于所述阴极拐角部。采用导电胶，为离子传输提供通道，降低离子嵌入阻力，加速离子传输，使得该阴包阳结构中的阳极离子传输率大于阴极离子传输率，由阴极脱出的离子都能够嵌入阳极。

5、进一步的，在同一所述阴包阳结构中，所述导电胶设置在所述阳极拐角部靠近所述阴极拐角部的一面。同一阴包阳结构中，离子的脱嵌较容易发生在互相靠近的表面上，且相互靠近的阴极拐角部面积大于阳极拐角部面积，因此在靠近阴极拐角部的阳极拐角部的一面上设置导电胶，使得容易析锂的阳极拐角部离子传输率提高，大大降低了析锂的风险。

6、进一步的，所述辅助组件还包括粘结胶，在同一阴包阳结构中，所述粘结胶设置在所述阴极拐角部靠近和/或远离阳极拐角部的一面。采用粘结胶结构，减小阴极拐角部的离子传输，使得阴极拐角部的离子难以脱出，进而减小析锂的风险。粘结胶设置在阴极拐角部靠近阳极拐角部的一面，能够减少同一阴包阳结构中的阴极脱锂，进而降低同一阴包阳结构中的析锂风险；粘结胶设置在阴极拐角部远离阳极拐角部的一面，能够减少相邻阴包阳结构中的阴极脱锂，进而降低相邻阴包阳结构中的析锂风险。

7、较佳的，所述辅助组件包括粘结胶，所述粘结胶设置在阴极拐角部，使同一所述阴包阳结构中的所述阴极拐角部的离子传输率小于所述阳极拐角部。

8、进一步的，同一所述阴包阳结构中，所述粘结胶设置于所述阴极拐角部靠近所述阳极拐角部的一面。同一阴包阳结构中，离子的脱嵌较容易发生在互相靠近的表面上，且相互靠近的阴极拐角部面积大于阳极拐角部面积，因此在靠近阳极拐角部的阴极拐角部的一面上设置粘结胶，减少阴极拐角部离子脱出，减少析锂风险。

9、进一步的，所述辅助组件还包括导电胶，在同一所述阴包阳结构中，所述导电胶设置在所述阳极拐角部靠近和/或远离阴极拐角部的一面。在一个阴包阳结构中，导电胶设置在阳极拐角部靠近阴极拐角部的一面，能够增加同一阴包阳结构中的阳极拐角部的离子运输能力，降低同一阴包阳结构中的析锂风险；导电胶设置在阳极拐角部远离阴极拐角部的一面，能够增加相邻阴包阳结构中阳极拐角部的离子运输能力，降低响铃阴包阳结构中的析锂风险。

10、较佳的，所述辅助组件包括导电胶和/或粘结胶，所述导电胶设置在所述阳极拐角部的两面，和/或，所述粘结胶设置在所述阴极拐角部的两面。导电胶设置在阳极拐角的两面，能够同时增强同一阴包阳结构和相邻阴包阳结构中的阳极拐角部的离子传输率，同时降低同一和相邻阴包阳结构中的析锂风险；粘结胶设置在阴极拐角部的两面，能够同时减小同一阴包阳结构和相邻阴包阳结构中的阴极拐角部的离子传输率，同时降低同一和相邻阴包阳结构中析锂风险。

11、较佳的，在同一阴包阳结构中，导电胶在卷绕方向上的两端均未超出粘结胶在卷绕方向上的两端。粘结胶的面积大于导电胶的面积，更大程度的保证阴包阳结构中的阳极拐角部的离子传输率大于阴极拐角部的离子传输率，减少析锂的可能性。

12、相应地，本发明还提供了一种电池，包括如上所述的电极组件。

13、相应地，本发明还提供了一种用电设备，包括如上所述的电池。

技术特征：

1.一种电极组件，其特征在于：包括阳极极片（10）、隔离膜（20）、阴极极片（30）和辅助组件，所述阳极极片（10）、阴极极片（30）和隔离膜（20）沿卷绕方向设置为卷绕结构，所述卷绕结构从外到内依次形成有多个拐角区，位于所述卷绕结构的内层的若干个拐角区形成阴包阳结构，所述辅助组件设于同一所述阴包阳结构中，所述辅助组件用于使同一所述阴包阳结构中的阳极拐角部（1）的离子传输率大于相邻阴极拐角部（3）的离子传输率。

2.如权利要求1所述的电极组件，其特征在于：所述辅助组件包括导电胶（5），所述导电胶设置在所述阳极拐角部（1），使同一所述阴包阳结构中的所述阳极拐角部（1）的离子传输率大于所述阴极拐角部（3）。

3.如权利要求2所述的电极组件，其特征在于：在同一所述阴包阳结构中，所述导电胶（5）设置在所述阳极拐角部（1）靠近所述阴极拐角部（3）的一面。

4.如权利要求3所述的电极组件，其特征在于：所述辅助组件还包括粘结胶（4），在同一阴包阳结构中，所述粘结胶（4）设置在所述阴极拐角部（3）靠近和/或远离阳极拐角部（1）的一面。

5.如权利要求1所述的电极组件，其特征在于：所述辅助组件包括粘结胶（4），所述粘结胶（4）设置在阴极拐角部（3），使同一所述阴包阳结构中的所述阴极拐角部（3）的离子传输率小于所述阳极拐角部（1）。

6.如权利要求5所述的电极组件，其特征在于：在同一所述阴包阳结构中，所述粘结胶（4）设置在所述阴极拐角部(3)靠近所述阳极拐角部（1）的一面。

7.如权利要求6所述的电极组件，其特征在于：所述辅助组件还包括导电胶（5），在同一所述阴包阳结构中，所述导电胶（5）设置在所述阳极拐角部（1）靠近和/或远离阴极拐角部（3）的一面。

8.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于：所述辅助组件包括导电胶（5）和/或粘结胶（4），所述导电胶（5）设置在所述阳极拐角部（1）的两面，和/或，所述粘结胶（4）设置在所述阴极拐角部（3）的两面。

9.如权利要求4、7、8任一项所述的电极组件，其特征在于：在同一所述阴包阳结构中，所述导电胶（5）在卷绕方向上的两端均未超出所述粘结胶（4）在卷绕方向上的两端。

10.一种电池，其特征在于：包括如权利要求1-9中任一项所述的电极组件。

11.一种用电设备，其特征在于：包括如权利要求10中所述的电池。

技术总结
本发明公开了电极组件、电池和用电设备，涉及电池制造技术领域。该电极组件的辅助组件设于阴包阳结构中，辅助组件用于使同一阴包阳结构中的阳极拐角部的离子传输率大于相邻阴极拐角部的离子传输率；本发明通过增设辅助组件来使同一阴包阳结构中的阳极拐角部的离子传输率大于相邻阴极拐角部的离子传输率，以在保证电芯原始结构的情况下，尽量减小对极片的改造，利用辅助组件提高了阳极拐角部的离子传输效率，从而在较小的改动影响下改善拐角析锂的问题，大大提升电芯性能。

技术研发人员：於洪将,廉俊杰,徐周,赵奇
受保护的技术使用者：江苏正力新能电池技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21