本申請涉及電池，尤其涉及一種二次電池及其制備方法和電子裝置。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池因能量密度高、平均開路電壓高和循環(huán)壽命長等優(yōu)點已廣泛應(yīng)用于移動、便攜式電器中。隨著電子產(chǎn)品向小型化、多功能化發(fā)展，其對鋰離子電池的能量密度、安全性能要求也越來越高。鋰離子電池包括電極組件，電極組件的正極極片的寬度和長度通常都要短于負極極片，以降低負極極片的邊緣析鋰的風險。在電極組件的制造過程中，負極極片的邊緣和正極極片的邊緣可能發(fā)生錯位，例如，由于公差的存在導(dǎo)致涂布在集流體的正反兩面的活性物質(zhì)層的邊緣產(chǎn)生錯位進而使負極極片和正極極片的邊緣發(fā)生錯位，或者在將模切形成的多個極耳彎折后與電極端子焊接時，極耳拉扯極片使負極極片的邊緣和正極極片的邊緣發(fā)生錯位。在這種情況下，通常需要增大負極極片中超出正極極片的邊緣區(qū)域（也稱為overhang區(qū)域），以減小負極極片的邊緣因錯位導(dǎo)致負極余量不足而產(chǎn)生析鋰的風險，但這會造成較大的能量密度損失。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的一個目的在于，提供一種可以降低負極極片的邊緣析鋰的風險，同時有利于提高能量密度的二次電池及其制備方法和電子裝置。

2、本申請第一方面提供一種二次電池，包括電極組件。電極組件包括多個正極極片和多個正極極耳，正極極片包括層疊設(shè)置的正極集流體和正極活性物質(zhì)層。正極極片包括第一正極邊緣，正極極耳由正極集流體自第一正極邊緣延伸形成。正極極片包括正極空箔區(qū)，正極空箔區(qū)的正極集流體的表面未設(shè)有正極活性物質(zhì)層。正極極耳的延伸方向為第一方向，正極空箔區(qū)沿第一方向延伸至第一正極邊緣。沿第一方向觀察，正極空箔區(qū)與正極極耳至少部分重疊。

3、本申請中，正極極片配置正極空箔區(qū)，且正極空箔區(qū)與正極極耳沿第一方向部分重疊，使得正極空箔區(qū)可以將正極極片產(chǎn)生的電流直接引出至正極極耳，正極空箔區(qū)起到正極極耳的作用。正極空箔區(qū)的設(shè)置可以增大該位置處的cb值，從而降低負極極片中位于正極空箔區(qū)所在一側(cè)的邊緣因負極余量不足導(dǎo)致析鋰的風險。且即使多個正極極耳彎折后與電極端子連接導(dǎo)致正極極片的邊緣和負極極片的邊緣發(fā)生錯位，由于正極空箔區(qū)的存在，負極極片的邊緣也不易產(chǎn)生析鋰，如此不需要增大負極極片沿第一方向超出正極極片的長度，從而有利于提高能量密度。

4、根據(jù)本申請的一些實施方式，沿第一方向，正極空箔區(qū)包括與第一正極邊緣相對的第一邊緣，第一正極邊緣與第一邊緣之間的距離為l1，0＜l1≤2?mm。當l1位于上述范圍時，有利于在因錯位導(dǎo)致負極極片在第一正極邊緣所在的一側(cè)超出正極極片的長度不夠長的情況下，使第一正極邊緣處的cb值保持大于1，降低負極極片的邊緣出現(xiàn)析鋰的風險；且因正極空箔區(qū)的設(shè)置而導(dǎo)致的正極活性物質(zhì)層在第一方向上的減少量有限，即容量損失有限，對能量密度的影響較小。

5、根據(jù)本申請的一些實施方式，沿與第一方向垂直的寬度方向，正極極耳包括相對設(shè)置的第二邊緣和第三邊緣，正極空箔區(qū)包括位于第二邊緣一側(cè)的第四邊緣和位于第三邊緣一側(cè)的第五邊緣，第四邊緣超出第二邊緣的距離為w1?mm，第五邊緣超出第三邊緣的距離為w2?mm，第二邊緣與第三邊緣之間的距離為w?mm，0≤w1≤w/2，0≤w2≤w/2。當w1、w2位于上述范圍時，正極空箔區(qū)在寬度方向上超出正極極耳的區(qū)域可以在二次電池跌落時分攤正極極耳受到的沖擊力，降低正極極耳出現(xiàn)應(yīng)力集中點而產(chǎn)生撕裂的風險，改善跌落性能；且因正極空箔區(qū)的設(shè)置而導(dǎo)致的正極活性物質(zhì)層在寬度方向上的減少量有限，對能量密度的影響較小。

6、根據(jù)本申請的一些實施方式，電極組件包括負極極片，沿第一方向，正極極片包括與第一正極邊緣相對的第二正極邊緣，負極極片包括位于第一正極邊緣一側(cè)的第一負極邊緣以及與第一負極邊緣相對的第二負極邊緣，第一負極邊緣超出第一正極邊緣的距離為l2；沿與第一方向相反的方向，第二負極邊緣超出第二正極邊緣的距離為l3，1≤l2/l3≤10。當l2/l3位于上述范圍時，可以降低因正極極片和負極極片位于極耳一側(cè)的邊緣的錯位導(dǎo)致邊緣析鋰的風險，且可以控制l2不會過大，降低l2對能量密度的影響。

7、根據(jù)本申請的一些實施方式，0.1?mm≤l2≤1?mm，0.1?mm≤l3≤0.50?mm。當l2、l3位于上述范圍時，有利于降低第一負極邊緣處發(fā)生析鋰的風險，且有利于提高能量密度。

8、根據(jù)本申請的一些實施方式，二次電池包括第一絕緣件，第一絕緣件設(shè)置于正極極耳的表面，第一絕緣件包括絕緣件邊緣，沿與第一方向垂直的厚度方向觀察，絕緣件邊緣與第一正極邊緣部分重疊。通過配置第一絕緣件，可以降低正極極耳與負極極片發(fā)生接觸短路的風險。

9、根據(jù)本申請的一些實施方式，沿第一方向，第一絕緣件的長度為0.2?mm?~?2?mm。當?shù)谝唤^緣件的長度位于上述范圍時，第一絕緣件可以有效地減少正極極耳與負極極片發(fā)生接觸短路的風險，且第一絕緣件對能量密度的影響較小。

10、根據(jù)本申請的一些實施方式，第一絕緣件為絕緣涂層，絕緣涂層包括勃姆石、氧化鋁、氧化硅和氧化鋯中的至少一種。

11、根據(jù)本申請的一些實施方式，二次電池包括第二絕緣件，第二絕緣件設(shè)置于正極極片的至少一側(cè)并覆蓋正極空箔區(qū)的至少部分。第二絕緣件用于隔離正極空箔區(qū)和負極極片，降低正極空箔區(qū)與負極極片發(fā)生接觸短路的風險。

12、根據(jù)本申請的一些實施方式，第二絕緣件包括覆蓋正極活性物質(zhì)層的第一區(qū)域，沿與第一方向垂直的寬度方向，第一區(qū)域的寬度為0.05?mm?~?2?mm。當?shù)谝粎^(qū)域的寬度位于上述范圍時，沿寬度方向，第二絕緣件可以有效地隔離正極空箔區(qū)和負極極片以降低發(fā)生短路的風險，且第二絕緣件對能量密度的影響較小。

13、根據(jù)本申請的一些實施方式，第二絕緣件包括覆蓋第一絕緣件的第二區(qū)域，沿第一方向，第二區(qū)域的長度為0.05?mm?~?2?mm。當?shù)诙^(qū)域的長度位于上述范圍時，沿第一方向，第二絕緣件可以有效地隔離正極空箔區(qū)和負極極片以降低發(fā)生短路的風險，且第二絕緣件對能量密度的影響較小。

14、本申請第二方面提供?一種二次電池的制備方法，包括：在正極集流體的表面設(shè)置粘接件；在正極集流體的表面和粘接件的表面進行間隙涂覆，形成涂覆區(qū)和留白區(qū)，涂覆區(qū)的正極集流體的表面涂覆有正極活性物質(zhì)層，留白區(qū)的正極集流體的表面未涂覆正極活性物質(zhì)層；對進行間隙涂覆后的正極集流體進行烘烤；移除粘接件；對留白區(qū)進行模切，形成正極極片和正極極耳，正極極片包括第一正極邊緣，正極極耳沿第一方向凸出于第一正極邊緣，正極極片包括未設(shè)有正極活性物質(zhì)層的正極空箔區(qū)，沿第一方向觀察，正極空箔區(qū)與正極極耳至少部分重疊。

15、根據(jù)本申請的一些實施方式，在對留白區(qū)進行模切的步驟之前，還包括：在留白區(qū)設(shè)置絕緣件，絕緣件與涂覆區(qū)的正極活性物質(zhì)層的邊緣鄰接。

16、本申請第三方面提供一種電子裝置，包括上述任一種二次電池，或者包括采用上述任一種二次電池的制備方法制得的二次電池。

技術(shù)特征：

1.一種二次電池，其特征在于，包括電極組件，所述電極組件包括多個正極極片和多個正極極耳，所述正極極片包括層疊設(shè)置的正極集流體和正極活性物質(zhì)層，所述正極極片包括第一正極邊緣，所述正極極耳由所述正極集流體自所述第一正極邊緣延伸形成，所述正極極片包括正極空箔區(qū)，所述正極空箔區(qū)的所述正極集流體的表面未設(shè)有所述正極活性物質(zhì)層；

2.?如權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于，沿所述第一方向，所述正極空箔區(qū)包括與所述第一正極邊緣相對的第一邊緣，所述第一正極邊緣與所述第一邊緣之間的距離為l1，0＜l1≤2?mm。

3.?如權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于，沿與所述第一方向垂直的寬度方向，所述正極極耳包括相對設(shè)置的第二邊緣和第三邊緣，所述正極空箔區(qū)包括位于所述第二邊緣一側(cè)的第四邊緣和位于所述第三邊緣一側(cè)的第五邊緣，所述第四邊緣超出所述第二邊緣的距離為w1?mm，所述第五邊緣超出所述第三邊緣的距離為w2?mm，所述第二邊緣與所述第三邊緣之間的距離為w?mm，0≤w1≤w/2，0≤w2≤w/2。

4.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于，所述電極組件包括負極極片，沿所述第一方向，所述正極極片包括與所述第一正極邊緣相對的第二正極邊緣，所述負極極片包括位于所述第一正極邊緣一側(cè)的第一負極邊緣以及與所述第一負極邊緣相對的第二負極邊緣，所述第一負極邊緣超出所述第一正極邊緣的距離為l2；沿與所述第一方向相反的方向，所述第二負極邊緣超出所述第二正極邊緣的距離為l3，1≤l2/l3≤10。

5.?如權(quán)利要求4所述的二次電池，其特征在于，0.1?mm≤l2≤1?mm，0.1?mm≤l3≤0.50mm。

6.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于，所述二次電池包括第一絕緣件，所述第一絕緣件設(shè)置于所述正極極耳的表面，所述第一絕緣件包括絕緣件邊緣，沿與所述第一方向垂直的厚度方向觀察，所述絕緣件邊緣與所述第一正極邊緣部分重疊。

7.?如權(quán)利要求6所述的二次電池，其特征在于，沿所述第一方向，所述第一絕緣件的長度為0.2?mm?~?2?mm。

8.如權(quán)利要求6所述的二次電池，其特征在于，所述第一絕緣件為絕緣涂層，所述絕緣涂層包括勃姆石、氧化鋁、氧化硅和氧化鋯中的至少一種。

9.如權(quán)利要求6所述的二次電池，其特征在于，所述二次電池包括第二絕緣件，所述第二絕緣件設(shè)置于所述正極極片的至少一側(cè)并覆蓋所述正極空箔區(qū)的至少部分。

10.?如權(quán)利要求9所述的二次電池，其特征在于，所述第二絕緣件包括覆蓋所述正極活性物質(zhì)層的第一區(qū)域，沿與所述第一方向垂直的寬度方向，所述第一區(qū)域的寬度為0.05?mm~?2?mm。

11.?如權(quán)利要求9所述的二次電池，其特征在于，所述第二絕緣件包括覆蓋所述第一絕緣件的第二區(qū)域，沿所述第一方向，所述第二區(qū)域的長度為0.05?mm?~?2?mm。

12.一種二次電池的制備方法，其特征在于，包括：

13.如權(quán)利要求12所述的二次電池的制備方法，其特征在于，在對所述留白區(qū)進行模切的步驟之前，還包括：

14.一種電子裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-11中任一項所述的二次電池，或者包括如權(quán)利要求12-13中任一項所述的二次電池的制備方法制得的二次電池。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開一種二次電池及其制備方法和電子裝置。二次電池包括電極組件。電極組件包括多個正極極片和多個正極極耳，正極極片包括層疊設(shè)置的正極集流體和正極活性物質(zhì)層。正極極片包括第一正極邊緣，正極極耳由正極集流體自第一正極邊緣延伸形成。正極極片包括正極空箔區(qū)，正極空箔區(qū)的正極集流體的表面未設(shè)有正極活性物質(zhì)層。正極極耳的延伸方向為正極方向，正極空箔區(qū)沿正極方向延伸至第一正極邊緣。沿正極方向觀察，正極空箔區(qū)與正極極耳至少部分重疊。

技術(shù)研發(fā)人員：韋關(guān)寶
受保護的技術(shù)使用者：寧德新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28