[发明专利]电极极片及电芯

说明书

本发明提供了一种电极极片及电芯，其中，电极极片包括：多个单元结构，多个单元结构阵列布置形成至少一层片状结构，相邻的单元结构之间相互连接，每个单元结构内设置有容纳孔；活性物质，填充于每个容纳孔内。本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的为了克服充放电膨胀对安全、性能的影响，电芯会牺牲部分体积空间以降低群裕度的问题。

技术领域

本发明涉及极片加工技术领域，具体而言，涉及一种电极极片及电芯。

背景技术

锂离子电池作为新能源汽车的主要核心部件，提高能量密度和安全性能为主要的研发方向之一。对于锂离子电池，不管何种形状，其能量密度和安全性能主要取决于内部卷芯，即正极/负极/隔膜依次卷绕或叠片而成。传统正负极片由一层箔材(铜箔或铝箔)作为集流体，单面或双面涂上活性物质用于锂离子嵌入或脱出，达到供给能量的目的。但不管设计何种正负极活性材料，锂离子电池在充放电过程中均为出现明显的膨胀行为，对模组安全、电芯本身的安全、以及电池的使用寿命均带来负面影响。

在相关技术中，为了克服充放电膨胀对安全、性能的影响，延长寿命和提高使用安全性，会牺牲部分体积空间以降低群裕度，以此给电芯膨胀预留额外的膨胀空间，降低膨胀带来的安全和性能降低的风险。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电极极片及电芯，以解决相关技术中的为了克服充放电膨胀对安全和性能的影响，电芯会牺牲部分体积空间以降低群裕度的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电极极片极，包括：多个单元结构，多个单元结构阵列布置形成至少一层片状结构，相邻的单元结构之间相互连接，每个单元结构内设置有容纳孔；活性物质，填充于每个容纳孔内。

进一步地，多个单元结构阵列布置形成两层及以上依次堆叠的片状结构，相邻两层片状结构中的单元结构相对设置。

进一步地，相邻两层片状结构中的容纳孔相对设置且相连通。

进一步地，单元结构包括依次连接的多个侧壁，多个侧壁围成容纳孔，相邻的单元结构之间通过侧壁相连。

进一步地，位于最外侧的其中一个容纳孔的至少一个侧壁上设置有第一孔体。

进一步地，位于最外侧的其中一个单元结构的每个侧壁上设置有第一孔体，与设置有第一孔体的单元结构相邻的多个单元结构上设置有与第一孔体相对的第二孔体。

进一步地，电极极片还包括传感器，传感器设置于至少一个单元结构上。

进一步地，侧壁为中空结构，电极极片还包括电解液和/或冷却液，电解液和/或冷却液位于中空结构内。

进一步地，容纳孔为通孔，电极极片包括遮挡件；当形成一层片状结构时，遮挡件覆盖设置在多个单元结构中容纳孔的任一端部；当形成两层及以上依次层叠的片状结构时，遮挡件覆盖设置在电极极片层叠方向的任一端部。

进一步地，多个容纳孔中的活性物质分别独立选自镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、钛酸锂、镍酸锂中的至少一种；或者，多个容纳孔中的活性物质分别独立选自石墨、硅碳材料、硅氧材料、锡、镁、锗中的至少一种。

根据本发明的另一方面，提供了一种电芯，包括正极片、负极片及设置在正极片和负极片之间的绝缘层，正极片和/或负极片为上述的电极极片。