本技術(shù)涉及電池，特別涉及一種極片以及設(shè)置有該極片的電池。

背景技術(shù)：

1、目前鋰離子電池為了提升其能量密度，電池極片逐漸向高壓實(shí)、厚電極方向發(fā)展。現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)高涂敷極片來(lái)提高電池的能量密度。然而，高涂敷的極片由于極片較厚，電解液不易滲透，極片的保液量不足，導(dǎo)致了鋰離子的擴(kuò)散距離增長(zhǎng)，使得電解液無(wú)法接觸極片內(nèi)部的部分活性物質(zhì)，從而嚴(yán)重影響電池的容量發(fā)揮和循環(huán)壽命。同時(shí)，浸潤(rùn)問(wèn)題也一直是影響鋰離子電池性能的重要問(wèn)題，會(huì)影響到電池的倍率、存儲(chǔ)、循環(huán)等性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種極片及電池。通過(guò)設(shè)置貫穿集流體以及設(shè)置于集流體表面的活性物質(zhì)層的通孔，電池中注入電解液時(shí)，通孔可以保留一部分電解液，從而能夠提升保液量。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

3、一種極片，包括集流體和設(shè)置于所述集流體表面的活性物質(zhì)層以及貫穿所述集流體和所述活性物質(zhì)層的通孔。

4、可選地，在上述極片中，包括設(shè)置有多個(gè)所述通孔的孔區(qū)和未開設(shè)所述通孔的非孔區(qū)；所述孔區(qū)邊界距離其靠近的所述活性涂層的邊界的距離為0.2mm～15mm；

5、其中，所述非孔區(qū)設(shè)置于所述極片沿第一方向的頭尾兩側(cè)；

6、或者，所述非孔區(qū)設(shè)置于所述極片沿第二方向的至少一側(cè)，所述第二方向垂直于所述第一方向。

7、可選地，在上述極片中，所述通孔的周圍形成熱影響區(qū)，所述熱影響區(qū)的直徑為所述通孔的孔徑的1～6倍。

8、可選地，在上述極片中，沿第一方向，相鄰的所述通孔之間的中心距l(xiāng)1為0.2mm～2mm；

9、和/或，沿第二方向，相鄰的所述通孔之間的中心距l(xiāng)2為0.2mm～2mm；

10、和/或，沿第一方向，相鄰兩排的所述通孔的中心間距w1為0～2mm。

11、可選地，在上述極片中，所述孔區(qū)內(nèi)的所述通孔劃分為多個(gè)單元，每個(gè)所述單元中的所述通孔沿圓形軌跡均勻布置，相鄰所述單元之間有共用的所述通孔；所述圓形軌跡的半徑r為0.1mm～1mm。

12、可選地，在上述極片中，每個(gè)所述單元中包括3～10個(gè)所述通孔。

13、可選地，在上述極片中，單位面積上所述孔區(qū)的所述集流體和所述活性物質(zhì)層相較于所述非孔區(qū)的所述集流體和所述活性物質(zhì)層的重量損失率為0.5％～1.5％。

14、一種電池，包括第一極片和第二極片：

15、所述第一極片為上述極片；

16、所述第二極片為上述極片。

17、可選地，在上述電池中，所述第一極片中的通孔的孔徑為40μm≤a≤120μm；

18、和/或，所述第二極片中的通孔的孔徑為15μm≤a≤100μm。

19、可選地，在上述電池中，所述第一極片的孔徑大于所述第二極片的孔徑；

20、和/或，所述第一極片中的所述通孔的正投影面積之和，大于所述第二極片中的所述通孔的正投影面積之和。

21、可選地，在上述電池中，所述第二極片的單位面積上孔區(qū)的所述集流體和所述活性物質(zhì)層相較于非孔區(qū)的所述集流體和所述活性物質(zhì)層的重量損失率，小于所述第一極片的單位面積上孔區(qū)的所述集流體和所述活性物質(zhì)層相較于非孔區(qū)的所述集流體和所述活性物質(zhì)層的重量損失率。

22、可選地，在上述電池中，

23、所述第一極片的孔區(qū)的接觸角θ2，較所述第一極片的非孔區(qū)的接觸角θ1減小0～25°；

24、和/或，所述第二極片的孔區(qū)的接觸角θ2，較所述第二極片的非孔區(qū)的接觸角θ1減小0～15°。

25、可選地，在上述電池中，所述第一極片的孔區(qū)的殘液量大于所述第二極片的孔區(qū)的殘液量。

26、可選地，在上述電池中，同一極片的所述孔區(qū)的接觸角θ2與所述非孔區(qū)的接觸角θ1比值為γ；

27、

28、可選地，在上述電池中，所述第一極片和所述第二極片均包括相對(duì)的第一表面和第二表面，所述通孔貫穿所述第一表面和所述第二表面，所述第一表面為所述通孔的正面，所述第二表面為所述通孔的背面，所述第一表面的接觸角大于所述第二表面的接觸角。

29、可選地，在上述電池中，所述第一極片中所述第一表面的接觸角與所述第二表面的接觸角的差值為0～20°；

30、和/或，所述第二極片中所述第一表面的接觸角與所述第二表面的接觸角的差值為0～10°。

31、可選地，在上述電池中，所述第一極片中，所述第一表面和所述第二表面的晶格振動(dòng)峰強(qiáng)比值為1.01；

32、其中，所述第一表面和所述第二表面的控制鈷酸鋰晶格振動(dòng)峰強(qiáng)比值范圍為1～1.2。

33、可選地，在上述電池中，所述第二極片的石墨在1585cm-1左右的拉曼峰的峰強(qiáng)為ig；在1360cm-1左右的拉曼峰的峰強(qiáng)為id；

34、其中，所述第二極片的所述第一表面的所述通孔處的石墨的id/ig為β1＝1.2，且β1介于0.5～1.5之間；

35、和/或，所述第二極片的所述第二表面的所述通孔處的石墨的id/ig為β2＝0.15，且β2介于0.1～1之間；

36、其中，β＝β1/β2，1≤β≤15。

37、從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型提供的極片，通過(guò)設(shè)置貫穿集流體以及設(shè)置于集流體表面的活性物質(zhì)層的通孔，電池中注入電解液時(shí)，通孔可以保留一部分電解液，從而能夠提升保液量；并且，開設(shè)通孔能夠提高極片與電解液整體的接觸面積，更易于電解液的吸收，所以也能提升浸潤(rùn)性。此外，開貫穿的通孔中保留的部分電解液能夠使電解液相對(duì)較多，離子的阻抗相對(duì)較小，電池多次充放電循環(huán)后對(duì)電解液有一定的損耗，由于通孔中多存了部分的電解液，從而能夠改善電池的循環(huán)壽命。

技術(shù)特征：

1.一種極片，其特征在于，包括集流體(1)和設(shè)置于所述集流體(1)表面的活性物質(zhì)層(2)以及貫穿所述集流體(1)和所述活性物質(zhì)層(2)的通孔(3)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極片，其特征在于，包括設(shè)置有多個(gè)所述通孔(3)的孔區(qū)(41)和未開設(shè)所述通孔(3)的非孔區(qū)(42)；所述孔區(qū)(41)邊界距離其靠近的所述活性物質(zhì)層的邊界的距離為0.2mm～15mm；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極片，其特征在于，所述通孔(3)的周圍形成熱影響區(qū)，所述熱影響區(qū)的直徑為所述通孔(3)的孔徑的1～6倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極片，其特征在于，沿第一方向，相鄰的所述通孔(3)之間的中心距l(xiāng)1為0.2mm～2mm；

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的極片，其特征在于，所述孔區(qū)(41)內(nèi)的所述通孔(3)劃分為多個(gè)單元，每個(gè)所述單元中的所述通孔(3)沿圓形軌跡均勻布置，相鄰所述單元之間有共用的所述通孔(3)；所述圓形軌跡的半徑r為0.1mm～1mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的極片，其特征在于，每個(gè)所述單元中包括3～10個(gè)所述通孔(3)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的極片，其特征在于，單位面積上所述孔區(qū)(41)的所述集流體(1)和所述活性物質(zhì)層(2)相較于所述非孔區(qū)(42)的所述集流體(1)和所述活性物質(zhì)層(2)的重量損失率為0.5％～1.5％。

8.一種電池，其特征在于，包括第一極片和第二極片：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池，其特征在于，所述第一極片中的通孔(3)的孔徑為40μm≤a≤120μm；

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池，其特征在于，所述第一極片的孔徑大于所述第二極片的孔徑；

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池，其特征在于，所述第二極片的單位面積上孔區(qū)(41)的所述集流體(1)和所述活性物質(zhì)層(2)相較于非孔區(qū)(42)的所述集流體(1)和所述活性物質(zhì)層(2)的重量損失率，小于所述第一極片的單位面積上孔區(qū)(41)的所述集流體(1)和所述活性物質(zhì)層(2)相較于非孔區(qū)(42)的所述集流體(1)和所述活性物質(zhì)層(2)的重量損失率。

12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池，其特征在于，

13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池，其特征在于，所述第一極片的孔區(qū)的殘液量大于所述第二極片的孔區(qū)的殘液量。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電池，其特征在于，同一極片的所述孔區(qū)(41)的接觸角θ2與所述非孔區(qū)(42)的接觸角θ1比值為γ；

15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池，其特征在于，所述第一極片和所述第二極片均包括相對(duì)的第一表面和第二表面，所述通孔(3)貫穿所述第一表面和所述第二表面，所述第一表面為所述通孔(3)的正面，所述第二表面為所述通孔(3)的背面，所述第一表面的接觸角大于所述第二表面的接觸角。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池，其特征在于，所述第一極片中所述第一表面的接觸角與所述第二表面的接觸角的差值為0～20°；

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池，其特征在于，所述第一極片中，所述第一表面和所述第二表面的晶格振動(dòng)峰強(qiáng)比值為1.01；

18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池，其特征在于，所述第二極片的石墨在1585cm-1左右的拉曼峰的峰強(qiáng)為ig；在1360cm-1左右的拉曼峰的峰強(qiáng)為id；

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種極片，包括集流體和設(shè)置于集流體表面的活性物質(zhì)層以及貫穿集流體和活性物質(zhì)層的通孔?？梢?jiàn)，該極片，通過(guò)設(shè)置貫穿集流體以及設(shè)置于集流體表面的活性物質(zhì)層的通孔，電池中注入電解液時(shí)，通孔可以保留一部分電解液，從而能夠提升保液量；并且，開設(shè)通孔能夠提高極片與電解液整體的接觸面積，更易于電解液的吸收，所以也能提升浸潤(rùn)性。此外，開貫穿的通孔提升保液量能夠改善電池內(nèi)部的離子傳輸，從而有助于提高鋰電池的循環(huán)壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：王月鋒,侯艷妮,付西超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：珠海冠宇電池股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240322
技術(shù)公布日：2024/12/17