电极组件及电池的制作方法

1.本技术涉及新能源电池技术领域，具体而言，涉及一种电极组件及电池。


背景技术：

2.锂离子电池中不存在有毒物质，是绿色高能化学电源。锂离子电池具有重量轻、比能量大、循环寿命长、允许工作温度范围宽、低温性能好等优点，被广泛应用在动力电池中。
3.目前，人们对锂离子电池能量密度、快速充电能力以及充放电倍率提出了更高的要求，快充锂电池亦是消费类锂离子电池发展的趋势。然而，快充技术的发展也带来了离子电池的安全问题，随着电池充放电次数的增加，在快速充电的条件下容易造成卷绕式锂离子电池弧形位置处黑斑析锂的问题，由此带来锂电池循环跳水，弧形位置处起棱导致膨胀失效等问题，大大降低了锂电池的使用寿命。


技术实现要素：

4.本技术的主要目的在于提供一种电极组件及电池，以解决现有技术中的卷绕式锂离子电池的弧形位置处容易出现黑斑析锂的问题。
5.根据本技术的一个方面，提供了一种电极组件，包括正极片、负极片以及设置在所述正极片和负极片之间的隔离层，所述正极片、所述负极片以及所述隔离层层叠卷绕设置，其特征在于，所述正极片包括：
6.集流体，所述集流体包括弧形段；
7.活性材料层，所述活性材料层设置于所述集流体的至少一个表面上；
8.电阻增强层，所述电阻增强层至少部分设置于所述弧形段，且所述电阻增强层位于所述集流体和所述活性材料层之间。
9.进一步地，所述电阻增强层包括高电阻材料。
10.进一步地，所述高电阻材料包括氧化铝、氧化钛、氧化镁、氧化锆、硫氧锑矿、氧化钡、氧化锰、氧化硅、氧化铁、四氧化三铁、碳化钛、碳化钙、碳化铬、碳化钽、碳化钒、碳化锆、碳化钨、勃姆石、氧化钴、磷酸铁、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锰锂中的一种或多种。
11.进一步地，基于所述电阻增强层的质量，所述电阻增强层中的所述高电阻材料的质量分数为50％～99％。
12.进一步地，所述电阻增强层的厚度为1μm～10μm。
13.进一步地，所述正极片包括第一区域和第二区域，所述第二区域连接所述第一区域，且第二区域至少部分位于弧形段；
14.所述第一区域的所述集流体的两个表面设置有所述活性材料层，所述第二区域的所述集流体的两个表面设置有所述电阻增强层和所述活性材料层，且所述电阻增强层位于所述集流体和所述活性材料层之间。
15.进一步地，所述第一区域的表面电阻为100mω～1000mω；和/或,
16.所述第二区域的表面电阻为300mω～2000mω；和/或,
17.所述第一区域与所述第一区域相邻的所述第二区域之间的表面电阻为280mω～1200mω。
18.进一步地，所述正极片还包括第三区域和第四区域，所述第四区域连接所述第三区域，所述第四区域至少部分位于弧形段；
19.所述第三区域的所述集流体的一个表面设置有所述活性材料层，所述第四区域与第三区域同侧的所述集流体表面设置有所述电阻增强层和所述活性材料层，所述电阻增强层位于所述集流体和所述活性材料层之间。
20.进一步地，所述第四区域的表面电阻为300mω～1200mω；和/或,
21.所述第三区域与所述第三区域相邻的所述第四区域之间的表民电阻为200mω～1000mω。
22.进一步地，沿卷绕方向，所述电阻增强层的长度为所述正极片的最外圈位置处的所述弧形段的长度；或
23.沿卷绕方向，所述电阻增强层的长度为2mm～5mm；或
24.沿卷绕方向，所述电阻增强层的长度为所述电阻增强层所在的所述弧形段的长度。
25.进一步地，设置有所述电阻增强层区域的所述活性材料层中锂离子含量为a，未设置所述电阻增强层区域的所述活性材料层中锂离子含量为b；
26.所述电极组件在空电态下时a/b＝0.93～1.02；
27.所述电极组件在满电态下时a/b＝1.07～1.4。
28.另一方面，本技术还公开了一种电池，所述电池包括上述的电极组件。
29.在本技术中，电阻增强层为一层能够降低活性材料层与集流体之间的导电能力的电阻层，该电阻增强层可以降低弧形段区域的活性材料层上的活性物质的反应能力和利用率，进而可以降低锂离子的脱离速度，避免在电池正极充电时，正极片的弧形段处脱出的锂离子在负极弧形表面聚集而导致黑斑析锂现象的产生。
30.可见，本技术中的电池正极片的活性材料层与集流体之间设置有电阻增强层，该电阻增强层位于电池正极片的弧形段处，可以在一定程度上避免黑斑析锂现象的产生，避免弧形段处容易出现膨胀失效或者起棱的问题，能够有效提高电池的使用寿命和使用稳定性。
附图说明
31.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
32.图1为本技术实施例公开的电池正极片的弧形处析锂的机理图；
33.图2为本技术实施例公开的电池正极片(展开状态)的剖视图；
34.图3为图2中的电池正极片去掉活性材料层之后的结构示意图；
35.图4为本技术实施例公开的电池正极片(卷绕状态)的端面的结构示意图；
36.图5为本技术实施例公开的电池正极片(卷绕状态)的结构示意图。
37.其中，上述附图包括以下附图标记：
38.10、集流体；11、弧形段；111、内侧弧面；112、外侧弧面；13、平面段；101、第一表面；
102、第二表面；103、第一区域；104、第二区域；105、第三区域；106、第四区域；20、电阻增强层；30、活性材料层。
具体实施方式
39.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
40.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
41.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
42.参见图1所示，正如背景技术中所指出的那样，锂离子电池正极片弧形处容易出现黑斑析锂的问题。本技术的发明人通过对锂离子电池弧形处黑斑析锂的原因进行分析发现：弧形处存在一定的曲率，当负极在外部时，正极侧脱出的锂离子成发散状态迁移到负极，此时锂离子在负极表面的状态比较分散，这种状态下负极与正极的np比(即配比＝负极面容量/正极面容量)就大，此时更不容易析锂(参见图1中的a所示)；当负极在内侧，正极在外部时，正极侧脱出的锂离子成聚集状态迁移到负极，此时锂离子在负极表面的状态为聚集状态，这种状态下负极与正极的np比(即配比＝负极面容量/正极面容量)就小，此时就更容易析锂。也即是说，想要减弱弧形部位析锂的问题，就需要避免正极弧形部位处脱出的锂离子在负极弧形表面聚集，降低正极弧形部位处锂离子的脱出速度。为此，本技术提供了一种电池，以下将对本技术的电池进行详细介绍。
43.参见图2至图5所示，根据本技术的实施例，提供了一种电极组件，该电极组件包括正极片、负极片以及设置在正极片和负极片之间隔离层。该正极片、负极片以及隔离层层叠卷绕设置。
44.本实施例中的正极片包括集流体10、电阻增强层20以及活性材料层30。
45.其中，集流体10包括弧形段11和与弧形段11邻接的平面段13，该弧形段11包括内侧弧面111和外侧弧面112；活性材料层30设置于集流体10的至少一个表面上，电阻增强层20至少部分设置于弧形段11，具体地，该电阻增强层20至少部分设置于弧形段11的内侧弧面111和/或外侧弧面112，且该电阻增强层20位于所述集流体10和活性材料层30之间。
46.可以理解的是，本实施例中所述的“电阻增强层20设置于弧形段11的内侧弧面111和/或外侧弧面112”的意思是指，电阻增强层20可以设置在弧形段11的内侧弧面111上，也可以设置在弧形段11的外侧弧面112上，还可以同时设置在弧形段11的内侧弧面111和外侧
弧面112上。
47.在本实施例中，电阻增强层20为一层能够降低活性材料层30与集流体10之间的导电能力的电阻层，该电阻增强层20可以降低弧形段11区域的活性材料层30上的活性物质的反应能力和利用率，进而可以降低锂离子的脱离速度，避免在电池充电时，正极片的弧形段11处脱出的锂离子在负极片弧形表面聚集而导致黑斑析锂现象的产生。
48.也即是说，本实施例中的电池正极片的活性材料层30与集流体10之间设置有电阻增强层20，该电阻增强层20位于电池正极片的弧形段11处，可以在一定程度上避免黑斑析锂现象的产生，避免弧形段11处容易出现膨胀失效或者起棱的问题，能够有效提高电池的使用寿命和使用稳定性。
49.进一步地，本实施例中的电阻增强层20包括高电阻材料、导电剂以及粘接剂混合。高电阻材料为电阻值比较高的物质，其与导电剂混合后，不仅具有高电阻性能，降低锂离子的脱离速度，还具有一定的导电性能，保证极片的导电性，能够兼顾在抑制弧形段11处活性材料层30上的活性物质的反应能力和利用率的同时，保证电池的正常使用。与此同时，粘接剂也是一种具有高电阻值的物质，该粘接剂与无机物和导电剂混合后，不仅能够保证电阻增强层20的高电阻性能，还便于将电阻增强层20连接在集流体10和活性材料层30之间，还可以增加集流体10与活性材料层30的粘结性，能够降低本实施例中的电池的生产制造成本。
50.当然，在本技术的其他实施例中，电阻增强层20还可以仅仅采用高电阻材料和导电剂混合而成，只要是在本技术的构思下的其他变形方式，均在本技术的保护范围之内。
51.需要说明的是，本技术中所述的高电阻材料为电阻值高于活性材料层30的电阻值的材料。
52.进一步地，本实施例中的电阻增强层20中的高电阻材料的质量分数为50％～99％，例如50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或者99％，可选为60％～90％，优选为70％～80％。当电阻增强层20中的高电阻材料的质量分数小于50％时，电阻增强层20的电阻值比较小，电极组件弧形位置处析锂的现象依然比较明显；当电阻增强层20中的高电阻材料的质量分数大于99％时，容易降低电池的充电速度和能量密度。电阻增强层20中的导电剂的质量分数为1％～20％，例如1％、3％、5％、8％、10％、12％、15％、18％、或者20％，可选为2％～10％，优选为5％～8％。当电阻增强层20中的导电剂的质量分数小于1％时，容易降低电池的充电速度和能量密度；当电阻增强层20中的导电剂的质量分数大于99％时，对应的高电阻材料含量比较小，电阻增强层20的电阻值比较小，电极组件弧形位置处析锂的现象依然比较明显。电阻增强层20中的粘接剂的质量分数为3％～45％，例如3％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％或者45％，可选为3％～30％，优选为10％～20％。当电阻增强层20中的粘接剂的质量分数小于3％时，不便于将电阻增强层20与集流体10和活性材料层30粘接起来；当电阻增强层20中的粘接剂的质量分数大于45％时，对应的高电阻材料的含量比较少，弧形位置处析锂的现象依然比较明显。也就是说，本技术通过使高电阻材料、粘接剂以及导电剂的质量分数满足上述的关系，既可以兼顾电池的充电速度以及能量密度，还可以有效解决弧形析锂的问题。
53.可选地，本实施例中的高电阻材料包括氧化铝、氧化钛、氧化镁、氧化锆、硫氧锑矿、氧化钡、氧化锰、氧化硅、氧化铁、四氧化三铁、碳化钛、碳化钙、碳化铬、碳化钽、碳化钒、
碳化锆、碳化钨、勃姆石、氧化钴、磷酸铁、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锰锂中的一种或多种。当无机物采用氧化铝、氧化钛、氧化镁、氧化锆、硫氧锑矿、氧化钡、氧化锰、氧化硅、氧化铁、四氧化三铁、碳化钛、碳化钙、碳化铬、碳化钽、碳化钒、碳化锆、碳化钨、勃姆石、氧化钴、磷酸铁、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锰锂中的多种时，其质量比可以自由组合，只要能够保证电阻增强层20的高电阻性能即可，本技术中不作具体的限定。优选地，本技术中的高电阻材料包括氧化铝、氧化钛、氧化镁、氧化锆、硫氧锑矿、氧化钡、氧化锰、氧化硅、氧化铁、四氧化三铁、磷酸铁锂。
54.可选地，本实施例中的导电剂包括导电炭黑，例如乙炔黑、碳纤维、碳纳米管、科琴黑等，该导电碳黑具有较低的电阻率，能够使前文所述的无机物具有一定的导电性能，使电池既可以兼顾充电速度、能量密度，还可以有效解决弧形析锂和生产成本高的问题。优选地，本技术中的导电剂包括乙炔黑、碳纤维以及碳纳米管。
55.可选地，本实施例中的粘接剂包括聚偏氟乙烯、羧酸改性的聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯类、聚酰亚胺中的一种或多种。当粘接剂包括聚偏氟乙烯、羧酸改性的聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯类、聚酰亚胺中的多种时，聚偏氟乙烯、羧酸改性的聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯类、聚酰亚胺的质量比可以自由组合，只要保证其与无机物以及导电剂混合制备得到的电阻增强层20有一定的粘性，便于粘接在集流体10上即可。优选地，本技术中的粘接剂包括聚偏氟乙烯以及羧酸改性的聚偏氟乙烯。
56.在本实施例中，电阻增强层20的厚度为1μm～10μm，例如1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或者10μm，可选为3μm～8μm，优选为4μm～7μm。本实施例通过使电阻增强层20的厚度为1μm～10μm，当电阻增强层20的厚度小于1μm时，电阻增强层20电阻值比较小，避免析锂问题出现的效果不好，当电阻增强层20的厚度大于10μm时，电阻增强层20的阻值比较大，电极组件的厚度比较大，容易降低电极组件的充电速度和能量密度，且不便于实现电极组件的小型化设计。本技术中通过使电阻增强层20的厚度保持在4μm～7μm，不仅可以使电池正极片的尺寸保持在合理的范围之内，还能够有效解决电池正片的弧形段11析锂的问题。
57.在本实施例中，集流体10表面的电阻增强层20为不连续的层，也即是说，该电阻增强层20仅仅设置在集流体10的具有弧形段11的表面位置处，而不是整体铺设在集流体10的表面的。电阻增强层20覆盖的面积也可以是预定值，该预定值的长度为沿卷绕方向，电阻增强层20的长度为正极片的最外圈位置处的弧形段11的长度；或者，沿卷绕方向，电阻增强层20的长度为电阻增强层20所在的弧形段11的长度。实际生产时，该电阻增强层20完全覆盖设置于弧形段11的内侧弧面111和/或外侧弧面112。也即是说，当弧形段11的内侧弧面111和/或外侧弧面112设置有电阻增强层20时，该电阻增强层20将弧形段11的内侧弧面111和/或外侧弧面112完全遮盖，而不是仅仅在内侧弧面111和/或外侧弧面112的局部位置设置上述电阻增强层20，如此，能够有效地避免析黑斑锂问题的出现。当然，在本技术的其他实施例中，电阻增强层20沿卷绕式电池正极片卷绕方向上的长度为2mm～10mm，例如2mm、3mm、4mm或者5mm等，优选为2mm～5mm，在电池正极片的长度方向上，电阻增强层20完全覆盖弧形段11，长度方向是指卷绕之后的长度方向，具体可以参见图5所示。当电阻增强层20沿卷绕式电池正极片周向上的长度小于2mm时，避免析锂问题出现的效果不好，当电阻增强层20沿
卷绕式电池正极片周向上的长度大于10mm时，电极组件的充电速度和能量密度会有所降低。本技术中优选使电阻增强层20沿卷绕式电池正极片周向上的长度为2mm～5mm，能够在兼顾电池电芯的充电速度、能量密度的情况下，可以有效地避免析锂问题的出现，且更便于生产和加工。
58.参见图2和图3所示，在本技术的一种实施例中，极片主体(集流体10和电阻增强层20组成的主体结构)包括相对的第一表面101和第二表面102，当电池正极片处于展开状态时，极片主体的第一表面101上的活性材料层30的x方向的长度大于极片主体的第二表面102上的活性材料层30沿x方向的长度。也即是说，极片主体的两个表面上的活性材料层30并不是对称设置的，在极片主体的同一位置的两个表面都设置有活性材料层30时，极片主体上与弧形段11对应的位置处的两侧均设置有电阻增强层20。当然，在本技术的其他实施例中，极片主体两侧的活性材料层30沿x方向的长度可以一致，且极片主体两侧的活性材料层30以极柱主体为中心对称设置，只要是在本技术的构思下的其他变形方式，均在本技术的保护范围之内。
59.可选地，正极片包括第一区域103和第二区域104，第二区域104连接第一区域103，且第二区域104至少部分位于弧形段11；其中，第一区域103的集流体10的两个表面设置有活性材料层30(即沿电极组件的厚度方向上，第一区域103的集流体10的两侧均只设置有活性材料层30)，第二区域104的集流体10的两个表面设置有电阻增强层20和活性材料层30，且电阻增强层20位于集流体10和活性材料层30之间(即沿电极组件的厚度方向上，第二区域104的集流体10的两侧均设置有电阻增强层20和活性材料层30)。也即是说，电阻增强层20至少部分设置于弧形段11处，第一区域103处的集流体10和活性材料层30之间没有设置电阻增强层20，如此，能够在不降低电池的能量密度的和充电速度的情况下，尽可能地避免弧形析锂的问题。
60.可选地，正极片还包括第三区域105和第四区域106，第四区域106连接第三区域105，第四区域106至少部分位于弧形段11；其中，第三区域105的集流体10的一个表面设置有活性材料层30(即沿电极组件的厚度方向上，第三区域105的集流体10的仅一个侧面上设置有活性材料层30)，第四区域106与第三区域105同侧的集流体10表面设置有电阻增强层20和活性材料层30，电阻增强层20位于集流体10和活性材料层30之间(即沿电极组件的厚度方向上，第四区域106的集流体10仅一个侧面上设置有电阻增强层20和活性材料层30)。同样地，电阻增强层20至少部分设置于弧形段11处，第三区域105处的集流体10和活性材料层30之间没有设置电阻增强层20，如此，能够在不降低电池的能量密度的和充电速度的情况下，尽可能地避免弧形析锂的问题。
61.在本实施例中，当没有在极片主体的两个侧面上设置活性材料层30时(如图3所示)，电极组件上与第一区域103对应的部位的表面电阻r1为10mω～80mω，例如10mω、40mω、80mω，电极组件上与第二区域104对应的表面电阻r2为150mω～1500mω，例如150mω、400mω或者800mω、1000mω、1200mω、1400mω或者1500mω，电极组件上与第一区域103与该第一区域103相邻的第二区域104之间的部位的表面电阻r3为110mω～800mω，例如110mω、400mω、500mω、800mω。电极组件上与第四区域106对应的部位的表面电阻r4为100mω～800mω，例如100mω、200mω、400mω、600mω、700mω或者800mω，电极组件上与第三区域105与该第三区域105相邻的第四区域106对应部位的表面电阻r5为60mω～500mω，例如
60mω、100mω、200mω、300mω、400mω或者500mω。
62.进一步地，当在极片主体的两个侧面上设置活性材料层30后，第一区域103的表面电阻r1’为100mω～1000mω，例如100mω、200mω、300mω、400mω、500mω、600mω、700mω、800mω、900mω或者1000mω。r1’小于100mω时，工艺上难于实现，要求活性材料层30具有较高的导电性，容易增大电极材料的生产制造成本；当r1’大于1000mω时，电极组件容易在电池充放电过程中产生大量的热量，容易降低电池的能量密度。
63.可选地，第二区域104的表面电阻r2’为300mω～2000mω，例如300mω、600mω、900mω、1200mω、1500mω、1800mω或者2000mω。当r2’小于300mω时，弧形段11依然比较容易出现析锂现象；当r2’大于1200mω，电极组件容易在电池充放电过程中产生大量的热量，容易降低电池的能量密度和充电速度。
64.可选地，第一区域103与所述第一区域103相邻的所述第二区域104之间的表面电阻r3’为280mω～1200mω，例如280mω、400mω、600mω、800mω、1000mω或者1200mω。当r3’小于280mω时，工艺上难于实现，要求活性材料层30具有较高的导电性，容易增大电极材料的生产制造成本；当r1’大于1200mω时，电极组件容易在电池充放电过程中产生大量的热量，容易降低电池的能量密度和充电速度。
65.可选地，第四区域106的表面电阻r4’为300mω～1200mω，例如300mω、400mω、500mω、600mω、700mω、800mω、900mω、1000mω、1100mω或者1200mω。当r4’小于300mω时，弧形段11依然比较容易出现析锂现象；当r4’大于1200mω时，电极组件容易在电池充放电过程中产生大量的热量，容易降低电池的能量密度和充电速度。
66.可选地，第三区域105与第三区域105相邻的第四区域106之间的表面电阻r5’为200mω～1000mω，例如200mω、300mω、400mω、500mω、600mω、700mω、800mω、900mω、1000mω、1100mω或者1200mω。当r5’小于200mω时，工艺上难于实现，要求活性材料层30具有较高的导电性，容易增大电极材料的生产制造成本；当r5’大于1200mω，电极组件容易在电池充放电过程中产生大量的热量，容易降低电池的能量密度和充电速度。
67.也即是说，本实施例通过使r1’、r2’、r3’、r4’以及r5’的阻值满足上述的关系，能够在兼顾电池的电极组件的生产成本、充电速度、能量密度的情况下，可以有效地避免析锂问题的出现。
68.在本实施例中，设置有电阻增强层20区域的活性材料层30中锂离子含量为a，未设置电阻增强层20区域的活性材料层30中锂离子含量为b，电极组件在空电态下时a/b＝0.93～1.03，例如0.093、0.94、0.95、0.96、0.97、0.99、0.992、0.994、0.996、0.998、1或者1.02，优选为a/b＝0.99～1。当a/b＜0.93时，弧形段11处锂离子的脱出速度比较慢，容易降低电池的能量密度和充电速度；当a/b＞1.02时，弧形段11处的锂离子的脱出速度比较快，容易出现析锂现象。电极组件在满电态下时a/b＝1.07～1.4，例如1.07、1.1、1.2、1.3或者1.4。当a/b＜1.07时，弧形段11处锂离子的脱出速度比较慢，容易降低电池的能量密度和充电速度；当a/b＞1.4时，弧形段11处的锂离子的脱出速度比较快，容易出现析锂现象。其测试方法为取相应状态下在对应位置的活性材料层30上的粉料按照业界公知icp测试方案测试该区域活性物质中锂离子的含量，可见，本实施例中的电极组件可以有效降低电池正极片弧形位置处锂离子的脱出速度，有效解决弧形部位析锂问题。
69.可选地，本实施例中的电阻增强层20的厚度与活性材料层30的厚度比为003至
0.2，例如0.03、0.0465、0.093、0.186或者0.2等。当电阻增强层20的厚度与活性材料层30的厚度比小于0.03时，电阻增强层20的比较薄，电阻值比较小，不容易克服弧形析锂的现象；当当电阻增强层20的厚度与活性材料层30的厚度比大于0.2时，电阻增强层20比较厚，容易降低电池的能量密度和充电速度。
70.以下将结合具体的实施例和对比例对本技术的电池正极片进行详细介绍。
71.实施例1
72.在本实施例中，取氧化硅：导电炭黑：羧酸改性的聚偏氟乙烯按照质量比为70％:26％:4％混合随后加入去离子水作为溶剂配置得到第一浆料；再以钴酸锂为正极活性材料，然后和导电剂和聚偏氟乙烯按照97.2％:1.5％:1.3％的质量比加入到搅拌罐中，加入nmp溶剂，按照公知的配料工艺进行充分搅拌，过200目的筛网，配成第二浆料，第二浆料固含量为70％～75％。最后进行正极片制备，利用涂布机将第一、二浆料涂覆到铝箔，即集流体10上，在120℃温度下烘干，即得到正极极片，其中第一浆料仅在集流体10的弧形段11对应的区涂覆，平面段13不涂覆，涂覆好之后第一浆料层形成电阻增强层20，第二浆料层形成活性材料层30。当将该电池正极片使用在电池中时，对应的负极极片可以取人造石墨：导电剂：丁苯橡胶：羧甲基纤维素锂按照质量比为96％：1.5％：1.5％；1％，随后加入去离子水作为溶剂配置得到负极浆料将制备的负极片在100℃温度下烘干，即得到。
73.在本实施例中，电阻增强层20的厚度为2μm,活性材料层30的厚度为43μm。
74.实施例2
75.本实施例中的电池正极片的制备过程、材料等与实施例1中相同，所不同的是，本实施例中的电阻增强层20的厚度为4μm,活性材料层30的厚度为43μm。
76.实施例3
77.本实施例中的电池正极片的制备过程、材料等与实施例1中相同，所不同的是，本实施例中的电阻增强层20的厚度为8μm,活性材料层30的厚度为43μm。
78.实施例4
79.本实施例中的电池正极片的制备过程与实施例1中相同，所不同的是，本实施例中的电阻增强层20的厚度为4μm,活性材料层30的厚度为43μm，且本实施例中的电阻增强层20中无机物质更换为四氧化三铁。
80.实施例5
81.本实施例中的电池正极片的制备过程与实施例1中相同，所不同的是，本实施例中的电阻增强层20的厚度为4μm,活性材料层30的厚度为43μm，且本实施例中的电阻增强层20中无机物质更换为磷酸铁锂。
82.实施例6
83.本实施例中的电池正极片的制备过程与实施例1中相同，所不同的是，本实施例中的电阻增强层20的厚度为4μm,活性材料层30的厚度为43μm，且本实施例中的氧化硅：导电炭黑：羧酸改性的聚偏氟乙烯的照质量比为50％:46％:4％。
84.实施例7
85.本实施例中的电池正极片的制备过程与实施例1中相同，所不同的是，本实施例中的电阻增强层20的厚度为4μm,活性材料层30的厚度为43μm，且本实施例中的氧化硅：导电炭黑：羧酸改性的聚偏氟乙烯的照质量比为80％:16％:4％。
86.实施例7
87.本实施例中的电池正极片的制备过程与实施例1中相同，所不同的是，本实施例中的电阻增强层20的厚度为4μm,活性材料层30的厚度为43μm，且本实施例中的氧化硅：导电炭黑：羧酸改性的聚偏氟乙烯的照质量比为60％:16％:14％。
88.组装电池的电芯时：将上述制备的负极片与制备的正极片及隔膜一起卷绕形成卷芯，用铝塑膜包装，烘烤去除水分后注入电解液，采用热压化成工艺化成即可得到电芯。
89.对比例1
90.对比例1：电池正极片仅涂覆第二浆料层形成活性材料层30，该活性材料层30的厚度为43μm。
91.将上述的实施例和对比例中的电池正极片制备为电池后，该电池在25℃条件下3c/0.7c充放电制度下循环，并在200t\700t拆解确认其析锂程度，采用0、1、2、3、4、5代表析锂程度，数值越大析锂越严重，同时期容量保持率和膨胀见表1所示：
92.表1
[0093][0094]
根据上述的数据可以知道，采用本技术的电池正极制备的电池可以有效解决电池长循环过程中弧形部位黑斑析锂的问题，可以改善电池的循环寿命和膨胀的问题。
[0095]
第二方面，本技术实施例还提供了一种电池，该电池包括上述实施例中的电极组件，因此，该电池包括上述实施中的电极组件的所有技术效果，由于前文已经对电极组件的技术效果进行了详细描述，此处不再赘述。
[0096]
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0097]
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
[0098]
以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种电极组件，包括正极片、负极片以及设置在所述正极片和负极片之间的隔离层，所述正极片、所述负极片以及所述隔离层层叠卷绕设置，其特征在于，所述正极片包括：集流体(10)，所述集流体(10)包括弧形段(11)；活性材料层(30)，所述活性材料层(30)设置于所述集流体(10)的至少一个表面上；电阻增强层(20)，所述电阻增强层(20)至少部分设置于所述弧形段(11)，且所述电阻增强层(20)位于所述集流体(10)和所述活性材料层(30)之间。2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述电阻增强层(20)包括高电阻材料。3.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，所述高电阻材料包括氧化铝、氧化钛、氧化镁、氧化锆、硫氧锑矿、氧化钡、氧化锰、氧化硅、氧化铁、四氧化三铁、碳化钛、碳化钙、碳化铬、碳化钽、碳化钒、碳化锆、碳化钨、勃姆石、氧化钴、磷酸铁、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锰锂中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，基于所述电阻增强层(20)的质量，所述电阻增强层(20)中的所述高电阻材料的质量分数为50％～99％。5.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述电阻增强层(20)的厚度为1μm～10μm。6.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述正极片包括第一区域(103)和第二区域(104)，所述第二区域(104)连接所述第一区域(103)，且第二区域(104)至少部分位于弧形段(11)；所述第一区域(103)的所述集流体(10)的两个表面设置有所述活性材料层(30)，所述第二区域(104)的所述集流体(10)的两个表面设置有所述电阻增强层(20)和所述活性材料层(30)，且所述电阻增强层(20)位于所述集流体(10)和所述活性材料层(30)之间。7.根据权利要求6所述的电极组件，其特征在于，所述第一区域(103)的表面电阻为100mω～1000mω；和/或,所述第二区域(104)的表面电阻为300mω～2000mω；和/或,所述第一区域(103)与所述第一区域(103)相邻的所述第二区域(104)之间的表面电阻为280mω～1200mω。8.根据权利要求6所述的电极组件，其特征在于，所述正极片还包括第三区域(105)和第四区域(106)，所述第四区域(106)连接所述第三区域(105)，所述第四区域(106)至少部分位于弧形段(11)；所述第三区域(105)的所述集流体(10)的一个表面设置有所述活性材料层(30)，所述第四区域(106)与第三区域(105)同侧的所述集流体(10)表面设置有所述电阻增强层(20)和所述活性材料层(30)，所述电阻增强层(20)位于所述集流体(10)和所述活性材料层(30)之间。9.根据权利要求8所述的电极组件，其特征在于，所述第四区域(106)的表面电阻为300mω～1200mω；和/或,所述第三区域(105)与所述第三区域(105)相邻的所述第四区域(106)之间的表面电阻为200mω～1000mω。10.根据权利要求1至9中任一项所述的电极组件，其特征在于，沿卷绕方向，所述电阻
增强层(20)的长度为所述正极片的最外圈位置处的所述弧形段(11)的长度；或沿卷绕方向，所述电阻增强层(20)的长度为2mm～5mm；或沿卷绕方向，所述电阻增强层(20)的长度为所述电阻增强层(20)所在的所述弧形段(11)的长度。11.根据权利要求1所述的电极组件，设置有所述电阻增强层(20)区域的所述活性材料层(30)中锂离子含量为a，未设置所述电阻增强层(20)区域的所述活性材料层(30)中锂离子含量为b；所述电极组件在空电态下时a/b＝0.93～1.02；所述电极组件在满电态下时a/b＝1.07～1.4。12.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1至11中任一项所述的电极组件。

技术总结
本申请公开了一种电极组件及电池。该电极组件包括正极片、负极片以及设置在所述正极片和负极片之间的隔离层，所述正极片、所述负极片以及所述隔离层层叠卷绕设置，其特征在于，所述正极片包括集流体、活性材料层以及电阻增强层。所述集流体包括弧形段；所述活性材料层设置于所述集流体的至少一个表面上；所述电阻增强层至少部分设置于所述弧形段，且所述电阻增强层位于所述集流体和所述活性材料层之间。本申请的电池及电子设备可以解决现有技术中的卷绕式锂离子电池的弧形位置处容易出现黑斑析锂的问题。斑析锂的问题。斑析锂的问题。


技术研发人员：张保海 彭冲 王凤英 方双柱
受保护的技术使用者：珠海冠宇电池股份有限公司
技术研发日：2023.07.10
技术公布日：2023/10/8