[发明专利]一种电极极片和电化学装置

说明书

本申请涉及电池领域，具体地讲，涉及一种电极极片和电化学装置。本申请的电极极片包括集流体、设置于所述集流体至少一个表面上的电极活性材料层、与所述集流体电连接的电连接构件，所述电极活性材料层设置于所述集流体的主体部分，该区域称为膜片区，所述电连接构件与所述集流体在所述集流体边缘处焊接连接，该焊接区域称为转接焊区域，所述膜片区与转接焊区域之间的集流体的未涂覆电极活性材料层的过渡区域称为延伸区，所述集流体为复合集流体，且所述电极极片还包括导热涂层，所述导热涂层在所述转接焊区域覆盖所述电连接构件的至少一部分。

技术领域

本申请涉及电池领域，具体地讲，涉及一种电极极片和电化学装置。

背景技术

锂离子电池由于具备能量密度大、输出功率高、循环寿命长和环境污染小等优点而被广泛应用于电动汽车以及消费类电子产品中。随着锂离子电池的应用范围不断扩大，大家对锂离子电池的重量能量密度和体积能量密度的要求也越来越高。

为了得到质量能量密度和体积能量密度较高的锂离子电池，通常对锂离子电池进行如下改进：(1)选择放电比容量高的正极材料或负极材料；(2)优化锂离子电池的机械设计，使其体积最小化；(3)选择高压实密度的正极极片或负极极片；(4)对锂离子电池的各部件进行减重。

其中，对集流体的改进通常是选择重量较轻或厚度较小的集流体，例如可以采用打孔集流体或镀有金属层的塑料集流体等。

对于采用镀有金属层的塑料集流体(复合集流体)的极片和电池来说，虽然能量密度得以提高，但是有可能带来加工性能和电化学性能等方面的一些问题或性能劣化。要得到电化学性能好的极片和集流体，还需要很多方面的改进。

为了克服现有技术之不足，特提出本发明。

发明内容

鉴于此，本发明提出一种电极极片和电化学装置。

第一方面，本发明涉及一种电极极片，包括集流体、设置于所述集流体至少一个表面上的电极活性材料层、与所述集流体电连接的电连接构件，所述电极活性材料层设置于所述集流体的主体部分，该区域称为膜片区，所述电连接构件与所述集流体在所述集流体边缘处焊接连接，该焊接区域称为转接焊区域，所述膜片区与转接焊区域之间的集流体的未涂覆电极活性材料层的过渡区域称为延伸区，所述集流体包括支撑层和设置于支撑层至少一个表面上的导电层，所述导电层的单面厚度D2满足：30nm≤D2≤3μm，所述支撑层为高分子材料层或高分子复合材料层，所述电极极片还包括导热涂层，所述导热涂层在所述转接焊区域覆盖所述电连接构件的至少一部分。

第二方面，本发明涉及一种电化学装置，包括正极极片、负极极片、隔离膜和电解液，其中所述正极极片和/或负极极片为本发明第一方面所述的电极极片。

本发明的技术方案至少具有以下有益的效果：

第一，本发明的极片采用复合集流体，由于该复合集流体具有较薄的导电层，且支撑层为高分子材料或高分子复合材料，因此可以显著改善电化学装置的能量密度，例如重量能量密度。

第二，该复合集流体由于具有较薄的导电层，因此在穿钉等异常情况下，产生的金属毛刺较小，而且具有高分子材料或高分子复合材料作为支撑层，因此在穿钉等异常情况下短路电阻较传统的金属集流体大，所以大大改善了电化学装置的穿钉安全性能。

第三，由于复合集流体的导电层较薄(相对于例如铝箔或铜箔的常规金属箔片集流体而言)，因此在将复合集流体与导电构件进行电连接之后，在转接焊区域会有较大的电阻，在电流经过时，会产生较多的热量，这些热量如果不能及时传导和散热，则会导致转接焊区域“烧坏”，即过流能力较差。而本发明的电极极片还包括在所述转接焊区域覆盖电连接构件的至少一部分的导热涂层，所以可以改善极片的转接焊区域的传导和散热，从而改善电极极片的过流能力。

因此，本发明的电极极片和含有该电极极片的电化学装置(例如锂离子电池)兼具良好的能量密度和高安全性能。