用于增加润湿性的电极

本专利申请要求于2019年9月24日提交的美国非临时专利申请16/580,547的优先权，该专利申请的内容以引用方式整体并入本文。

技术领域

本技术涉及电池。更具体地，本技术涉及电池电极和部件构型。

背景技术

电池用于许多设备中。由于出于各种原因修改了电池壳体和电极构型，因此这些构型可能影响电池单元材料和设计。

发明内容

根据本技术的实施方案的电池可包括电极堆叠。该电池堆叠可包括阳极电极，该阳极电极具有阳极集流体和设置在该阳极集流体上的阳极活性材料。该阳极电极可限定穿过该阳极电极的一个或多个第一开孔。该电池堆叠还可包括阴极电极，该阴极电极具有阴极集流体和设置在该阴极集流体上的阴极活性材料。该阴极电极可限定穿过该阴极电极的一个或多个第二开孔。

在一些实施方案中，一个或多个第一开孔中的每个第一开孔可与一个或多个第二开孔中的第二开孔轴向对准。一个或多个第一开孔中的每个第一开孔可通过第一直径来表征，并且一个或多个第二开孔中的每个第二开孔可通过第二直径来表征。第二直径可大于第一直径。该堆叠可包括定位在阳极电极和阴极电极之间的分隔体。该分隔体可在第一开孔中的每个第一开孔和第二开孔中的每个第二开孔之间形成物理屏障。阳极电极和阴极电极可各自通过纵向主体区段和从该纵向主体区段延伸并且垂直于该纵向主体区段的横向主体区段来表征。纵向主体部分与横向主体部分的相交部可限定内拐角。阳极电极和阴极电极可各自将内拐角限定为弓形形状，该弓形形状从横向主体区段的侧壁与纵向主体区段的侧壁的平面相交部凹入。一个或多个第一开孔可包括多个第一开孔。该多个第一开孔的子集可平行于穿过阳极电极的纵向主体区段的中心线分布。该多个第一开孔的子集可平行于穿过阳极电极的横向主体区段的中心线分布。

本技术的一些实施方案可涵盖电池。该电池可包括壳体。该电池可包括电极堆叠，该电极堆叠包括定位在阳极和阴极之间的分隔体。该阳极可包括阳极集流体和设置在该阳极集流体上的阳极活性材料。该阳极可限定穿过该阳极的一个或多个第一开孔。该阴极可包括阴极集流体和设置在该阴极集流体上的阴极活性材料。该阴极可限定穿过该阴极的一个或多个第二开孔。该电池可包括电解质。

在一些实施方案中，一个或多个第一开孔中的每个第一开孔可与一个或多个第二开孔中的第二开孔轴向对准。一个或多个第一开孔中的每个第一开孔可通过第一直径来表征。一个或多个第二开孔中的每个第二开孔可通过第二直径来表征。第二直径可大于第一直径。该一个或多个第一开孔中的每个第一开孔可从该一个或多个第二开孔中的相关联的第二开孔沿径向向内朝穿过相关联的每对开孔的中心线延伸。分隔体可在每个阳极和阴极之间形成连续的物理屏障。阳极和阴极可各自通过纵向主体区段和从该纵向主体区段延伸并且垂直于该纵向主体区段的横向主体区段来表征。纵向主体部分与横向主体部分的相交部可限定内拐角。壳体可包括围绕电极堆叠延伸的袋状部。该袋状部可包括密封部，该密封部围绕电池的包括在内拐角处的多个侧面延伸。

本技术的一些实施方案可涵盖电池。该电池可包括袋状部。该电池可包括容纳在袋状部内的电池单元。该电池单元可包括阳极，该阳极包括阳极集流体和设置在该阳极集流体上的阳极活性材料。该阳极可限定穿过该阳极的一个或多个第一开孔。该电池单元可包括阴极，该阴极包括阴极集流体和设置在该阴极集流体上的阴极活性材料。该阴极可限定穿过该阴极的一个或多个第二开孔。该电池单元可包括设置在阳极和阴极之间的分隔体。该电池可包括电解质。

在一些实施方案中，一个或多个第一开孔中的每个第一开孔可与一个或多个第二开孔中的第二开孔轴向对准。一个或多个第一开孔中的每个第一开孔可通过第一直径来表征。一个或多个第二开孔中的每个第二开孔可通过第二直径来表征，并且第二直径可大于第一直径。该分隔体可在第一开孔中的每个第一开孔和第二开孔中的每个第二开孔之间形成物理屏障。

此类技术可以提供优于常规技术的诸多优势。例如，本发明的电池的特征可在于电池单元的改进性能。此外，该电池的特征可在于更好的润湿以在电池内产生改进的电解质分布。这些和其他实施方案，以及其许多优点和特征，结合以下描述和附图以更详细地描述。

附图说明

可通过参考说明书和附图的其余部分来实现所公开的实施方案的特点和优点的进一步理解。

图1示出了根据本技术的一些实施方案的电池单元的示意性横截面图。

图2示出了根据本技术的一些实施方案的电池的示意性前正视图。

图3A至图3C示出了根据本技术的一些实施方案的电极堆叠部件的示意性平面图。

图4A至图4B示出了根据本技术的一些实施方案的示例性电极的示意性正视图。

图5示出了根据本技术的一些实施方案的电极堆叠的示意性平面图。

图6示出了根据本技术的一些实施方案的电极堆叠的示意性剖视图。

图7示出了根据本技术的一些实施方案的电池的示意性平面图。

这些附图中的几个附图作为示意图包含在内。应当理解，附图仅用于示例性目的，并且除非具体表明按规模或比例，否则不应被视为按规模或比例。另外，作为示意图，提供附图以帮助理解，并且可不包括与实际表示相比的所有方面或信息，并且可包括用于示例性目的的放大材料。

在附图中，类似的部件或特征部可以具有相同数字的参考标号。此外，相同类型的各种部件可以通过在参考标号后用在相似部件和/或特征部之间区分的字母来区分。如果在说明书中仅使用第一数字参考标号，则该描述适用于具有相同第一数字参考标号的任何一个类似部件和/或特征部，而与字母后缀无关。

具体实施方式

电池、电池单元和更一般的储能设备用于不同系统的主机中。在许多设备中，电池单元可在设计时考虑到特性的平衡。例如，包括较大的电池可提供增加的两次充电之间的使用，然而，较大的电池可能需要较大的外壳，或者增加设备内的空间。随着设备设计和构型的变化，尤其在减小设备尺寸方面，用于附加电池部件的可用空间可能受到约束。这些约束可包括可用体积以及此类体积的几何形状的限制。

一些电池壳体材料可提供减小的制作公差，这可允许壳体内的电池单元部件的尺寸增大。然而，电池内部部件和壳体之间的空间减小可能对电解质填充操作造成挑战。在许多电池技术中，可将电极堆叠设置在外壳内，诸如刚性壳体，包括导电壳体或袋状部壳体。然后可诸如通过注入将电解质递送到外壳周围的一个或多个位置中，然后通过电极材料将其吸收。根据电极活性材料的材料特性、电极的几何形状以及电解质可流过其中的空间，电解质可能完全或可能不完全穿过电池单元材料，这可在更集中或更大的扩散长度位置处留下干斑。用于将电极粘附到分隔体的技术可能进一步阻挡分隔体内的孔隙，这可能附加地减少电解质扩散通过堆叠。

例如，在许多堆叠电池制造工艺中，阴极、阳极和分隔体材料可顺序堆叠，然后压缩以促进分隔体和电极之间的干燥粘附。该工艺可改善单元的平坦度和包装效率，这可增加包含有堆叠的电池的体积能量密度。然而，通过所施加的压力和/或温度，除了减小间隙距离之外，分隔体的孔隙还可能至少部分地被阻挡，这可减少或限制电解质渗透穿过电极堆叠，并且因此减少或限制单元润湿，这就可能产生干斑。

当电极内出现干斑时，在充电期间阻抗可能变高，并且由于在没有电解质的某些区域中可能不发生锂化，因此所形成的电池单元的完全充电可能是无法进行的。另外，除其他问题之外，还可能出现锂枝晶或镀层，单元可能膨胀，并且容量可能降低。然而，本技术可通过提供一种构型来克服这些问题，通过该构型，电池单元部件可被配置为改善内部单元的电解质润湿。通过包含穿过电极的开孔，可在整个单元中提供附加的扩散路径，这可将电解质进入的任何特定长度限制为从开孔开始的特定长度。这可便于完全润湿，以及减少用电解质润湿电极堆叠的时间。在示出可在本技术的实施方案中使用的示例性单元和壳体之后，本公开将描述具有限定开孔的电极的电池设计，以用于其中可使用电池单元的各种设备中。

虽然说明书的剩余部分将参考锂离子电池，但本领域技术人员将容易理解本技术并不限于此。本技术可与任何数量的电池或储能设备一起使用，包括其他可再充电电池类型和原电池类型，以及二次电池或电化学电容器。此外，本技术可适用于在任何数量的技术中使用的电池和储能设备，所述技术可包括但不限于电话和移动设备、手表、眼镜、手镯、脚镯和其他可穿戴技术，包括健身设备、手持电子设备、膝上型计算机和其他计算机，以及可能受益于各种描述的电池技术的使用的其他设备。

图1示出了根据本技术的实施方案的储能设备或电池单元100的示意性剖视图。电池单元100可以是或包括电池单元，并且可以是耦接在一起以形成电池结构的多个单元中的一者。如将容易理解的，这些层未以任何特定比例示出，并且仅旨在示出可结合到储能设备中的一个或多个单元的可能的单元材料层。在一些实施方案中，如图1所示，电池单元100包括第一集流体105和第二集流体110。在实施方案中，一个或两个集流体可包括金属或非金属材料，诸如可包括导电材料的聚合物或复合物。第一集流体105和第二集流体110可以是实施方案中的不同材料。例如，在一些实施方案中，第一集流体105可以是基于阳极活性材料115的电位而选择的材料，并且可以是或包括铜、不锈钢或任何其他合适的金属以及包括聚合物的非金属材料。第二集流体110可以是基于阴极活性材料120的电位而选择的材料，并且可以是或包括铝、不锈钢或其他合适的金属以及包括聚合物的非金属材料。换句话讲，用于第一集流体和第二集流体的材料可基于与使用的阳极活性材料和阴极活性材料的电化学相容性来选择，并且可以是已知相容的任何材料。

在一些情况下，用于第一集流体和第二集流体的金属或非金属可为相同的或不同的。选择用于阳极活性材料和阴极活性材料的材料可以是可在可再充电电池设计以及原电池设计中操作的任何合适的电池材料。例如，阳极活性材料115可以是硅、氧化硅、硅合金、石墨、碳、锡合金、锂金属、含锂材料诸如锂钛氧化物(LTO)、这些材料中的任何材料的组合，或可在电池单元中形成阳极的其他合适材料。另外，例如，阴极活性材料120可为含锂材料。在一些实施方案中，含锂材料可以是锂金属氧化物诸如锂钴氧化物、锂锰氧化物、锂镍锰钴氧化物、锂镍钴铝氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂镍钴铝氧化物、钛酸锂或这些材料中的任何材料的组合，而在其他实施方案中，含锂材料可以是磷酸铁锂或可在电池单元中形成阴极的其他合适材料。

第一集流体和第二集流体以及活性材料可具有任何合适的厚度。分隔体125可设置在电极之间，并且可以是聚合物膜、陶瓷膜或可允许锂离子穿过其结构而不是以其他方式导电的材料。在完整的单元构型中，活性材料115和120还可包括一定量的电解质，该电解质也可被吸收在分隔体125内。电解质可为包含已溶解于一种或多种溶剂中的一种或多种盐化合物的液体。在实施方案中，盐化合物可包括含锂盐化合物，并且可包括一种或多种锂盐，包括例如掺入一种或多种卤素元素诸如氟或氯的锂化合物，以及其他非金属元素诸如磷和包括例如硼的半金属元素。

在一些实施方案中，盐可包括可溶于有机溶剂中的任何含锂材料。与含锂盐一起包含的溶剂可以是有机溶剂，并且可包括一种或多种碳酸酯。例如，溶剂可包括一种或多种碳酸酯，包括碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和氟代碳酸亚乙酯。可包括溶剂的组合，并且可包括例如碳酸亚丙酯和碳酸甲乙酯作为示例性组合。可包括任何其他溶剂，所述溶剂可使得能够溶解一种或多种含锂盐以及其他电解质组分，或者可提供有用的离子电导率，诸如大于或约5

虽然示出为单层的电极材料，但电池单元100可以是任意数量的层。虽然该单元可由阳极材料和阴极材料均作为片材的一层构成，但这些层也可形成为果冻卷设计或折叠设计、棱柱设计或使得可将任何数量的层包括在电池单元100中的任何形式。对于包括多个层的实施方案，每个阳极集流体的接片部分可耦接在一起，其可为每个阴极集流体的接片部分。一旦单元已形成，就可在该单元周围形成袋状部、外壳或壳体以在单元结构内包含电解质和其它材料，如下文所述。端子可从壳体延伸或与壳体耦接，以允许单元电耦接以用于包括阳极端子和阴极端子的设备中。联接件可与可利用电力的负载直接连接，并且在一些实施方案中，电池单元可与控制模块耦接，该控制模块可监测并控制电池单元的充电和放电。图1作为可结合到根据本技术的电池中的示例性单元而被包括。然而，应当理解，可类似地包括充电和放电能力的任何数量的电池和电池单元设计和材料均可被本技术所涵盖或与本技术结合。

图2示出了根据本技术的一些实施方案的电池200的示意性正视图。如图所示，电池200可包括外壳或壳体205，该外壳或壳体可包括结合在壳体内的任何数量的电池单元，包括如前所述的单元。壳体205可包括刚性外壳，并且可包括导电外壳，诸如不锈钢或任何其他金属或导电材料。在实施方案中，导电外壳可保持在正电位或负电位，并且可保持在可随后作为设备地端来操作并且被视为类似于包含有电池的设备内的中性连接的负电位。另外，通过使用刚性外壳而不是柔性袋，可以减小电池尺寸的制造公差，这可以为内部电池单元提供增加的空间，从而可提供比常规设计增加的容量。刚性外壳或盒体可包括用于外壳的其余部分的封盖206壳体，该外壳的其余部分可包括限定内部体积的基座208，其中单元材料包含在该内部体积中。封盖206和基座208可包括无缝或基本上无缝的形式，从而提供其中可容纳电解质和一个或多个电池单元的内部体积。

电池200可包括从电池壳体205延伸并提供通向电池单元的电气通路的一个或多个端子。另外，端口210可沿壳体的表面定位，如图所示。在实施方案中，端口210可以是填充端口或通向电池200的或其他通路，并且可被密封。端口210可靠近电池200的横向边缘定位，并且可用作电解质的注入位置以填充电池200并形成功能性单元。

第一电极端子215和第二电极端子220可从表面诸如电池壳体205的前表面延伸或沿该表面可触及。在一些实施方案中，第一电极端子和第二电极端子中的每一者可从电池壳体205的表面延伸类似的距离。在一些实施方案中，第一电极端子215可比第二电极端子220从该表面向外延伸得更远。如前所述，在一些实施方案中，电池200的壳体205可为导电的并且可处于其中一个电极(诸如阳极)的电位，但外壳也可保持在阴极电位下。第二电极端子220可表示保持外壳所处的电位的电极端子。因此，该端子可以是外壳的触点、接片或通路。然而，第一电极端子215可处于外壳和/或第二电极端子220的相反电位，并且可被保持或与壳体的其余部分电隔离。例如，第一电极端子215可以是阴极端子，但在其他实施方案中，该端子也可保持在阳极电位。

为了将第一电极端子215与外壳的其余部分隔离，间隔件225可围绕第一电极端子周向延伸，并且延伸穿过电池壳体205的外壳。在一些实施方案中，间隔件225可同时内部地和外部地将第一电极端子215与电池壳体205完全隔离，以避免可处于阳极电位的外壳与可处于阴极电位的第一电极端子215之间的可能短路。电池200示出了可被本技术的各方面涵盖的一种类型的外壳或壳体，其包括包含如下文进一步描述的电极堆叠。附加的袋状部壳体可类似地被本技术涵盖并且包括在下文进一步描述的方面中。

转到图3A至图3C，其示出了根据本技术的一些实施方案的电极堆叠部件的示意性平面图。所示的部件可为图1所示的电极堆叠的附加视图，其可示出电池单元的部件。例如，图中所示的任何一个或多个部件可以多种组合方式包括在电池单元100中。本技术的实施方案还可涵盖如图所示的多维电极构型，该多维电极构型可包括长方形或非矩形形状，但应当理解，本技术可受益于任何电极设计，并且可涵盖任何电极几何形状。

图3A示出了根据本技术的一些实施方案的可作为阴极电极操作的示例性电极305的平面图。电极305可包括任何上述部件，包括集流体和阴极活性材料。尽管可使用任何数量的电极和电池单元构型，但根据本技术的一些实施方案的电极和电池单元可通过除矩形之外的几何形状来表征，该几何形状可包括如图所示的L形构型。在该构型中，电极可包括纵向主体区段306和横向主体区段308。这两个区段可从电极305的拐角延伸，并且可彼此垂直地延伸，但也可适应可大于或小于九十度的任何延伸角度。纵向主体区段306可通过从外拐角307沿第一方向的长度来表征，并且横向主体区段308可通过从外拐角307沿垂直于第一方向的第二方向的长度来表征。尽管被示出为延伸到不同长度，但应当理解，主体区段可沿每个方向延伸到类似长度或任何不同长度。非矩形构型可为电子设备提供进一步的容纳，该电子设备可包含提供除矩形体积之外的用于电池的附加部件。

电极305还可限定内拐角310，该内拐角可类似于接合部，诸如接合部的凹角，横向主体区段和纵向主体区段在该接合部处相交。内拐角310可通过任何数量的形状来表征，包括直拐角。然而，刚性拐角可能对该位置处的密封造成挑战，因为材料可能不允许折叠，并且带材或其它材料可能不能围绕此类拐角充分地折叠。因此，在一些实施方案中，内拐角310可通过不同的形状来表征。可使用任何数量的另选形状，包括如图所示的弯曲拐角。例如，电池单元可将内拐角限定为从沿相邻侧壁的刚性拐角处凹入，其中横向侧和纵向侧直接延伸在一起以产生内拐角。如图所示，电极305将内拐角限定为沿纵向主体区段306和横向主体区段308的内侧从平面相交部凹入的弓形形状。这可有利于下文所述的附加操作。

电极305可包括集流体和设置在集流体上的活性材料，如前所述，并且如下文将进一步描述的。诸如所示的电极构型可能对电极活性材料的电解质润湿造成进一步挑战，并且因此电极305还可限定穿过阴极电极305的一个或多个开孔312。在一些实施方案中，电极可限定穿过该电极的多个开孔，如图所示。开孔312可具有任何数量的不同尺寸，并且可以具有或可以不具有如图所示的全部类似尺寸。每个开孔312可通过直径D来表征，当被包括时，该直径可大于对应阳极开孔的直径，如下文将进一步描述的。应当理解，尽管示出了圆形开孔，但本技术可涵盖任何数量的形状和尺寸的开孔。例如，开孔可以是卵形的、矩形的，或通过任何其他几何形状来表征，包括电极上的开孔几何形状的组合。因此，所示的圆形开孔并非旨在限制该技术。另外，术语直径可用于定义横跨开孔的任何两个部分的尺寸而与形状无关，并且因此类似地不应被视为限于圆形开孔。

开孔可位于电极上的任何数量的位置处，并且可以多种分布出现，包括如图所示的线性分布。开孔有效地减小了电极面积，这可能影响由此类电极形成的单元的体积密度，然而，具有包含开孔的电极的电池单元还可被压缩以减小厚度，而较少关注到进一步减少润湿路径。由于对润湿的进一步挑战，这些减少对于常规电极可能是不可行的。此外，每个开孔可提供穿过电极的附加电解质扩散路径，这可用电解质增加电极润湿，并且还可通过限制或防止电池单元中的干斑来补偿减小的区域的一部分。

所示电极示出了由本技术的实施方案涵盖的一个示例性开孔分布，其并非旨在进行限制。纵向主体区段306和/或横向主体区段308中的任一者或两者中可包括一个或多个开孔。例如，一个或多个开孔312的子集可平行于(包括沿着或至少部分地相交于)穿过电极的纵向主体区段306的中心线分布。另外，一个或多个开孔312的子集可平行于(包括沿着或至少部分地相交于)穿过电极的横向主体区段308的中心线分布。因此，引入到电极的电解质可具有通向电极的任何中心部分或任何区域的有限扩散路径，这是由于开孔提供穿过电极并且通向电极的任何内部区域的直接通路。

图3B示出了示例性分隔体315的平面图，该分隔体可包括在如前所述的电极堆叠内，并且在一些实施方案中可包括在电极305中。分隔体315可包括与电极305或阴极类似的几何形状，并且可包括与图示(包括如上所述的纵向主体区段、横向主体区段和内拐角)相同的几何形状。分隔体315在任何维度上可大于或小于电极305。在如上所述的一些实施方案中，分隔体315可定位在阳极电极和阴极电极(诸如电极305)之间。另外，分隔体315可不包括任何开孔，诸如如其他位置所述延伸穿过阴极或阳极的开孔。在一些实施方案中，分隔体315可在电极之间以及穿过每个电极形成的开孔之间提供连续的物理屏障。应当理解，针对电极所述的开孔不应与分隔体的孔隙混淆，该分隔体的孔隙可允许离子电导率用于电池的操作。尽管分隔体315可具有穿过结构的孔隙，但无法像穿过电极限定的开孔那样限定穿过分隔体315的开孔，该穿过结构的孔隙还可包括例如在电极活性材料内的一定量的孔隙率。

图3C示出了根据本技术的一些实施方案的可作为阳极电极操作的示例性电极320的平面图。电极320可包括任何上述部件，包括集流体和阳极活性材料，以及电极305的任何特征、特性或构型。电极320可大于或小于电极305，或者可通过电极的一些部分或所有部分的类似尺寸来表征。例如，电极320可包括纵向主体区段322和横向主体区段324，该纵向主体区段322和横向主体区段324可类似于上述在外拐角323处相交，并且可包括该布置或构型的任何特征。

电极320还可限定内拐角326，该内拐角可类似于接合部，诸如接合部的凹角，横向主体区段和纵向主体区段在该接合部处相交。类似地如上所述，在一些实施方案中，内拐角326可通过沿纵向主体区段322和横向主体区段324的内侧从平面相交部凹入的弓形形状来表征，但本技术也可类似地涵盖任何其他形状。这可有利于下文所述的附加操作。

同样，在一些实施方案中，为了有利于电极的润湿，电极320还可限定穿过阳极电极320的一个或多个开孔328。在一些实施方案中，电极可限定穿过电极的多个开孔328，如图所示。开孔328可具有任何数量的不同尺寸，并且可以具有或可以不具有如图所示的全部类似尺寸。每个开孔328可通过直径D来表征，当被包括时，该直径可小于对应阴极开孔的直径，如前所述。开孔还可位于电极上的任何数量的位置处，并且可以多种分布出现，包括如图所示的线性分布。同样，不旨在限制本技术，纵向主体区段322和/或横向主体区段324中的任一者或两者中可包括一个或多个开孔。例如，一个或多个开孔328的子集可平行于(包括沿着或至少部分地相交于)穿过电极的纵向主体区段322的中心线分布。另外，一个或多个开孔328的子集可平行于(包括沿着或至少部分地相交于)穿过电极的横向主体区段324的中心线分布。这可类似地改善电解质扩散通过电极。

图4A至图4B示出了根据本技术的一些实施方案的示例性电极400的示意性正视图。电极400可包括前述任何电极的任何特征、特性或部件，并且可示出根据一些实施方案的包括开孔的电极的附加特征。根据本技术的一些实施方案的电极可包括集流体405以及一定量的电极活性材料410。电极活性材料410可包括在集流体的第一表面或相对的第二表面中的任一者上，诸如上文所述。另外，第一电极活性材料410a可设置在集流体405的第一表面上，并且第二电极活性材料410b可设置在集流体405的第二表面上，如图所示。阴极或阳极中的任一者或电极堆叠的任何电极可包括在集流体的一个或多个表面上的电极活性材料。

如前所述，根据本技术的一些实施方案，开孔415可延伸穿过电极。在一些实施方案中，开孔415a可延伸穿过电极400的每个部件，如图4A所示，并且可形成穿过电极的完整开孔。在一些实施方案中，开孔可通过诸如未完全延伸穿过电极的附加轮廓来表征，如图4B中的某些开孔所示。例如，在一些实施方案中，开孔415b可延伸穿过电极活性材料的一侧，但可终止于集流体405处或部分地穿过集流体405。另外，开孔415c可延伸穿过电极活性材料的一侧和集流体，但可以不延伸穿过或可以不完全延伸穿过另一侧的电极活性材料。部分地延伸穿过电极的开孔可从任一侧开始，并且也可分布在电极的每个表面上。通过产生穿过电极的开孔，电解质可容易地到达活性材料的中心或其它远侧区域，以提供电极活性材料的更完全的润湿。

图5示出了根据本技术的一些实施方案的电极堆叠500的示意性平面图。该图可包括形成的电极堆叠，该电极堆叠可包括前述任何部件的各方面。例如，电极堆叠500可包括在壳体中，诸如用于电池单元的任何壳体，并且可包括阳极、阴极和分隔体。该图可示出虚拟分隔体以示出一些实施方案中的阳极活性材料的悬垂部。例如，如前所述，在一些实施方案中，穿过阳极电极的第一开孔505可通过穿过电极的第一直径来表征。另外，穿过阴极电极的第二开孔510可通过穿过电极的第二直径来表征。如图所示，诸如穿过阴极材料的第二开孔的直径可大于诸如穿过阳极活性材料的第一开孔的直径。一个或多个第一开孔中的每个第一开孔可从相关联的第二开孔沿径向向内延伸，如图所示。虽然在一些实施方案中，阴极开孔可通过比阳极开孔小的直径来表征，但阳极悬垂部可出现在所产生的所有边缘上，包括电极活性材料的横向边缘上以及开孔的内边缘上，如图所示。例如，根据壳体构型或其他特性，阳极悬垂部可降低发生短路的可能性。

图6示出了根据本技术的一些实施方案的通过线A-A的电极堆叠500的示意性剖视图。该堆叠示出了阳极605、阴极610和分隔体615，其可包括前述任何部件的任何特性。例如，阳极605和阴极610可包括如前所述的多层电极活性材料，以及上述任何材料或几何形状。如图所示，穿过阳极605的第一开孔505可通过比穿过阴极610的第二开孔510小的直径来表征，这可在电极或电极活性材料的一部分或所有暴露边缘上产生一定量的悬垂部。另外，在一些实施方案中，每个第一开孔505均可与第二开孔510对准，但在一些实施方案中，每个第一开孔505均可从穿过来自任何第二开孔510中的开孔的中心轴线偏移。如图所示，穿过阳极电极的每个第一开孔505可与穿过阴极电极的第二开孔510轴向对准或同轴，并且阳极活性材料可沿径向向内朝穿过该对开孔的中心轴线延伸。在一些实施方案中，这可在一侧或两侧上完全暴露分隔体615，从而可提供用于电解质扩散通过电池单元的附加通路点。

图7示出了根据本技术的一些实施方案的电池700的示意性平面图。如图所示，电池700可包括如前所述的袋状部壳体705，并且电极接片710可延伸穿过该袋状部壳体。袋状部705可围绕电极堆叠并且沿着每个外表面延伸，包括在前述内拐角处延伸。该袋状部可包括围绕电池的每个侧面或多个侧面延伸的密封部715。该密封部可围绕电极堆叠的外表面折回贴靠袋状部、胶合或以其他方式与袋状部联接。如图所示，通过包括如前所述的成形的内拐角，袋状部705相对于直拐角可更容易地密封。此类袋状部可以如下方式密封：暴露表面保持敞开以用于电解质填充，诸如电极接片延伸穿过的边缘，但也可使用任何边缘。通过包含根据本技术的实施方案的穿过电极的开孔，可改善电解质扩散和结合，限制或防止了电极中的干斑，并且改善了电池单元的性能特性。

在先前描述中，为了说明的目的，讨论许多特定细节以便提供对本技术的实施方案的理解。然而，对本领域的技术人员而言显而易见的是，可以在不存在这些具体细节中某些细节，或者具有另外细节的情况下实践某些实施方案。

公开了几个实施方案，本领域的技术人员能够认识到，可使用多种修改，另选结构，和等价物而不背离实施方案的精神。此外，许多公知的过程和元素没有描述以避免不必要地模糊本技术。因此，不应将上述描述视为限制本技术的范围。

如果提供了一系列值，则应当理解，除非上下文另有明确规定，也具体公开了在该范围的上限和下限之间所述下限的单元的最小部分的每个居间值。涵盖了所述范围中的任何所述值或未说明居间值以及所述范围中任何其他所述或居间值之间的任何较窄范围。这些较小范围的上限和下限可独立地包括在所述范围内或被排除在外，并且任何限制，没有一个限制或两者包括在较小范围内的每个范围也涵盖在所述技术范围内，但受所述范围内的任何具体排除的限制。在所述范围包括一个或两个限制范围的情况下，也包括排除那些包括的限制中的一者或两者的范围。如果列表中提供了多个值，则类似地具体公开了涵盖或基于任何这些值的任何范围。

如本文和所附权利要求中所使用，单数形式“一”，“一个”，和“该”包括复数引用除非上下文明确地另有规定。因此，例如，提及“材料”包括多个此类材料，并且提及“单元”包括提及本领域技术人员已知的一个或多个单元及其等同物等等。

另外，词语“包括”，“包含”和“含有”，当用于本说明书和以下权利要求书中时，旨在指定所述特征，整数，部件或操作的存在，但它们不排除存在或添加一个或多个其他特征，整数，部件，操作，行为或分组。