CN110048077A - 电极构件、电极组件和充电电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池技术领域,特别涉及一种电极构件、电极组件和充电电池。本发明所提供的电极构件,包括电极本体、导电结构和加固结构,电极本体包括绝缘基体和设置于绝缘基体表面上的导电层,导电层具有第一部分和从第一部分延伸出的第二部分,第一部分涂覆活性物质,第二部分未涂覆活性物质;导电结构连接于第二部分上;加固结构将导电结构加固于第二部分上。在本发明中,通过利用加固结构对连接于具有绝缘基体的电极构件的第二部分上的导电结构进行加固,能够有效提高导电结构在第二部分上的设置可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域,特别涉及一种电极构件、电极组件和充电电池。
背景技术
作为一种充电电池,锂离子电池由于具有能量密度大、功率密度高、循环使用次数多以及存储时间长等优点,而被广泛应用于手机和笔记本等便携式电子设备上以及电动汽车和电动自行车等电动交通工具上。
锂离子电池的电极构件通常采用金属材质,例如正电极构件通常采用铝箔,负电极构件则通常采用铜箔。然而,在穿钉实验中,由于铝箔(铜箔)在钉子的穿刺中会产生毛刺,使得毛刺直接搭接在负电极构件(正电极构件)上,因此会导致正电极构件和负电极构件内部短路,造成锂离子电池的起火、爆炸。
发明内容
为了解决穿钉实验问题,研发了一种不再采用铝箔或铜箔的新型电极构件。如图1-2所示,这种新型电极构件1’包括绝缘基体10’和设置在绝缘基体10’表面上的导电层11’。导电层11’具有涂覆活性物质12’的第一部分和未涂覆活性物质12’的第二部分,第二部分从第一部分延伸。为了方便描述,将第一部分和绝缘基体10’的与第一部分对应的部分称为电生成部14’,并将第二部分和绝缘基体10’的与第二部分对应的部分称为电引导部13’。使用时,电生成部14’中的活性物质12’与电解液等发生电化反应,产生充放电过程;而电引导部13’则与集流构件连接,将产生的电流引出到外部。由于导电层11’是设置在绝缘基体10’表面上的,其厚度远小于目前使用的铜箔、铝箔,因此在穿钉使用中不会产生毛刺,可以安全通过穿钉实验。
然而,这种新型电极构件通过卷绕或堆叠形成电极组件时会产生多个电引导部13’,多个电引导部13’与集流构件连接,但由于绝缘基体10’的存在,多个电引导部13’之间的导电层11’无法直接接触,导致导电性能较差(甚至是相互绝缘的),造成在电引导部13’和集流构件连接处的电阻过大,充放电过程中温升急剧增加。并且,电极构件与集流构件通常采用焊接(如超声波焊接)方式连接,而这种新型电极构件由于具有绝缘基体,焊接能量较难穿透绝缘基体,因此,其与集流构件焊接难度较大,甚至可能无法焊接完成。
为了提高这种具有绝缘基体10’的电极构件1’的导电能力,如图3所示,在图1-2所示电极构件1’的基础上进一步增设导电结构2’,并通过将导电结构2’连接于未涂覆活性物质12’的导电层11’的第二部分上,使得电极构件1’卷绕或堆叠形成电极组件后相邻的电引导部13’之间可以通过导电结构2’实现电导通,而不再受绝缘基体10’的限制,从而有效提升电极构件的导电能力。
然而,经过研究发现,如图3所示的电极构件1’,其导电结构2’在第二部分上的设置牢固可靠性较差,导电结构2’,尤其连接部位之外的导电结构2’,容易翻折翘起,影响导电结构2’功能的正常发挥,也增加装配难度。
基于上述情况,本发明所要解决的一个技术问题是:提高导电结构在具有绝缘基体的电极构件上的设置可靠性。
为了解决上述技术问题,本发明第一方面提供了一种电极构件,其包括电极本体、导电结构和加固结构,电极本体包括绝缘基体和设置于绝缘基体表面上的导电层,导电层具有第一部分和从第一部分延伸出的第二部分,第一部分涂覆活性物质,第二部分未涂覆活性物质;导电结构连接于第二部分上;加固结构将导电结构加固于第二部分上。
可选地,导电结构与第二部分之间形成重叠区域,加固结构包绕至少部分的重叠区域。
可选地,加固结构为绝缘塑胶结构。
可选地,导电层设置于绝缘基体的厚度方向的相对两侧表面上,导电结构包括第一导电件,第一导电件连接于位于绝缘基体一侧表面的第二部分上,加固结构设置于第一导电件上。
可选地,导电结构还包括第二导电件,第二导电件连接于位于绝缘基体另一侧表面的第二部分上,加固结构还设置于第二导电件上。
可选地,电极构件上设有通孔,通孔沿着厚度方向贯穿导电结构和电极本体,加固结构具有穿过通孔的部分。
本发明第二方面提供了一种电极组件,其包括本发明的电极构件。
本发明第三方面还提供了一种电极组件,其包括极耳,且其极耳包括层叠在一起的至少两个电导出单元,电导出单元包括电引导部和导电结构,电引导部包括导电层的从涂覆活性物质的第一部分延伸出且未涂覆活性物质的第二部分、以及与第二部分对应的绝缘基体,第二部分设置于绝缘基体的表面上,导电结构连接于第二部分上;并且,电极组件还包括加固结构,加固结构设置于极耳的至少一个电导出单元的导电结构上并将导电结构加固于第二部分上。
可选地,导电结构与第二部分之间形成重叠区域,加固结构包绕至少部分的重叠区域。
可选地,极耳的各电导出单元均由同一加固结构包绕;或者,极耳的各电导出单元分组由不同的加固结构包绕。
可选地,被加固结构加固的导电结构所对应的电导出单元上设有通孔,通孔沿着厚度方向贯穿对应的电导出部,加固结构具有穿过通孔的部分。
可选地,通孔为至少两个,至少两个通孔成行排列和/或成列排列。
本发明第四方面还提供了一种充电电池,其包括如本发明的电极组件。
在本发明中,通过利用加固结构对连接于具有绝缘基体的电极构件的第二部分上的导电结构进行加固,能够有效提高导电结构在第二部分上的设置可靠性。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出研发的一种包含绝缘基体的电极构件的结构示意图。
图2示出图1的侧视图。
图3示出研发的一种在图1所示结构基础上增加导电结构的电极构件的侧视图。
图4示出本发明第一实施例的电极构件的结构示意图。
图5示出图4的侧视图。
图6示出本发明第二实施例的电极构件的侧视结构示意图。
图7示出本发明第一实施例的电极组件的结构示意图。
图8示出本发明第二实施例的电极组件的结构示意图。
图9示出本发明第三实施例的电极组件的结构示意图。
图10示出本发明一实施例的充电电池的立体结构示意图。
图中:
1’、电极构件;10’、绝缘基体;11’、导电层;12’、活性物质;13’、电引导部;14’、电生成部;1a’、焊接部;2’、导电结构;
1、电极本体;10、绝缘基体;11、导电层;12、活性物质;13、电引导部;14、电生成部;1a、第一焊接部;13a、通孔;G、间隙;
2、导电结构;21a、第一导电件;21b、第二导电件;22、导电连接部;
3、加固结构;
100、电极组件;200、集流构件;300、顶盖;400、电极端子;100a、第二焊接部。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
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,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
在本发明的描述中,需要理解的是,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发明保护范围的限制。
为了便于理解,首先结合图10对充电电池的基本结构进行说明。参照图10,充电电池主要包括壳体(图中未示出)、电极组件100、集流构件200、顶盖300和电极端子400。壳体具有顶端开口的空腔,用于容置电极组件100,以对电极组件100形成保护。电极组件100容置于壳体中,为充电电池实现充放电功能的核心部件。顶盖300盖合于壳体的开口上。电极端子400设置于顶盖300上并露出于顶盖300之外。集流构件200连接于电极组件100与电极端子400之间,以实现电极组件100与电极端子400之间的电连接。
其中,电极组件100由正电极构件、负电极构件以及设置于正电极构件和负电极构件之间的隔离件卷绕或堆叠而成。正电极构件和负电极构件通常都设置为片状结构,所以,二者通常又被称为正电极片和负电极片。正电极构件和负电极构件均包括电生成部和电引导部,电生成部具有活性物质,而电引导部不具有活性物质。卷绕或堆叠形成电极组件100后,极性相同的多个电引导部层叠在一起,形成极耳。电极组件100通过极耳与集流构件200连接。其中,正电极构件对应的为正极耳。负电极构件对应的为负极耳。通过集流构件200与正极耳连接的电极端子400称为正极端子。通过集流构件200与负极耳连接的电极端子400称为负极端子。集流构件200与极耳可以焊接,形成如图10所示的第二焊接部100b。
当基于图3所示的电极构件作为正电极构件和/或负电极构件卷绕或堆叠形成电极组件100时,相邻电引导部之间可以通过导电结构2’实现电导通,而不再受绝缘基体10’的限制,因此能有效改善导电能力。但图3所示的电极构件,其导电结构2’通常只依靠焊接等方式与第二部分连接,牢固性较差,容易发生翻折翘起,难以可靠地进行导电,也给装配过程造成困难。
为了解决上述技术问题,本发明通过对图3所示的具有绝缘基体和导电结构的电极构件进行改进,提供一种新型的电极构件,并基于所提供的新型电极构件提供一种新型的电极组件和充电电池。
图1-10示出了本发明电极构件、电极组件和充电电池的结构示意图。参照图1-10,本发明所提供的电极构件,包括电极本体1、导电结构2和加固结构3,电极本体1包括绝缘基体10和设置于绝缘基体10表面上的导电层11,导电层11具有第一部分和从第一部分延伸出的第二部分,第一部分涂覆活性物质12,第二部分未涂覆活性物质12;导电结构2连接于第二部分上;加固结构3将导电结构2加固于第二部分上。
本发明通过在具有绝缘基体10的电极构件中增设加固结构3,并利用加固结构3对连接于未涂覆活性物质12的导电层11的第二部分上的导电结构2进行加固,能够有效提高导电结构2在第二部分上的设置可靠性,这有利于防止导电结构2翻折翘起,便于导电结构2更可靠地发挥导电作用。
在本发明中,为了提高使用安全性,加固结构3优选设置为绝缘的,因为相对于加固结构3可导电的情况,加固结构3绝缘时,能够有效防止因设置加固结构3而造成短路等问题的发生,这有利于充电电池实现更加安全可靠的充放电过程。
而为了实现对导电结构2在第二部分上的加固,加固结构3可以采用多种结构形式,例如,加固结构3可以包括紧固件,紧固件插入导电结构2和第二部分中并进行紧固;或者,加固结构3也可以对导电结构2与第二部分之间的至少部分的重叠区域进行包绕。
下面结合图4-6所示的两个实施例来对本发明的电极构件予以进一步地说明。
首先结合图4和图5所示的第一实施例予以说明。
为了描述方便,将图4所示的T方向称为厚度方向,该厚度方向T为绝缘基体10设置导电层11的相对两侧表面所在的方向,即,该实施例的两个导电层11设置于绝缘基体10的厚度方向的两个相对表面上;并将图4所示的H方向称为高度方向,该高度方向H为第一部分和第二部分相对设置的方向,即为第一部分和第二部分相对延伸的方向;同时将图5所示的W方向称为宽度方向,该宽度方向W为与厚度方向T和高度方向H垂直的方向。
同时,为了方便描述,仍将第一部分和绝缘基体10的与第一部分对应的部分称为电生成部14,并将第二部分和绝缘基体10的与第二部分对应的部分称为电引导部13。换句话说,在本发明中,电极本体1包括电生成部14和电引导部13,电生成部14和电引导部13均包括绝缘基体10和设置于绝缘基体10表面上的导电层11,差别在于,电生成部14的导电层11上涂覆有活性物质12,而电引导部13的导电层11上未涂覆活性物质12。电生成部14用于通过活性物质12与电解液的电化反应实现充放电过程。电引导部13则用于与充电电池的集流构件200连接,以将电生成部14所产生的电流引出至外部。并且,定义电导出单元,其包括电引导部13和设置在电引导部13上的导电结构2,基于此可知,充电电池的极耳是包括层叠在一起的至少两个电导出单元的。
如图4和图5所示,在该第一实施例中,电极构件包括电极本体1,电极本体1包括绝缘基体10和导电层11,导电层11设置于绝缘基体10的相对两侧表面上,即,绝缘基体10的相对两侧表面上均设有导电层11,绝缘基体10位于两个导电层11之间。并且,导电层11具有涂覆活性物质12的第一部分(在图4中即为下部部分)和未涂覆活性物质12的第二部分(在图4中即为上部部分),第二部分由第一部分向外延伸(在图4中即为向上延伸)。
其中,绝缘基体10可以采用PP、PE、PET或PI等可耐电解液腐蚀的高分子聚合物材料。导电层11可以采用铝或铜等金属基材。其中,电极构件用作正电极构件时导电层11可以采用铝基材,电极构件用作负电极构件时导电层11可以采用铜基材。导电层11可以通过电镀、电泳、喷涂或浸涂等方式加工至绝缘基体10表面上。
并且,如图4所示,在该实施例中,导电结构2连接于第二部分上,换句话说,导电结构2连接于电引导部13的导电层11上。基于此,电极构件可以不再通过导电层11直接与集流构件200连接,而是可以通过导电结构2与集流构件200连接,实现电流导出,有效改善电极构件的导电性能,提高电极构件的过电能力。在充放电过程中,电流由活性物质12经过导电层11的第一部分流向导电层11的第二部分,再由导电层11的第二部分流向与该第二部分连接的导电结构2,从而导电结构2可以将电流引出至与该导电结构2连接的充电电池的集流构件200,并进一步由集流构件200引出,例如引出至充电电池的电极端子400。
导电结构2与第二部分之间可以采用焊接或粘接方式连接,例如,导电结构2可以采用超声波焊接或导电胶粘接方式连接于第二部分上。由图5可知,在该实施例中,导电结构2焊接于第二部分上,二者之间形成第一焊接部1a。若电引导部13a的根部过软,则电引导部13a容易弯折并插入电极组件100内部,造成短路。为了进一步解决该问题,如图5所示,该实施例的第一焊接部1a设置于第二部分的靠近第一部分的一端,即,第一焊接部1a位于第二部分的根部,也即,导电结构2焊接于电引导部13的根部。由于第一焊接部1a具有一定的强度,因此,使其靠近第二部分的根部,可以增大电引导部13根部的强度,从而可以防止电引导部13因根部过软而弯折插入电极组件100内部造成短路,有效提高使用安全性。
并且,如图4所示,该实施例的导电结构2包括第一导电件21a和第二导电件21b,第一导电件21a和第二导电件21b分别设置于电引导部13的厚度方向(也是绝缘基体10的厚度方向)的两侧,并分别与电引导部13的绝缘基体10的两侧表面上的导电层11连接,即,第一导电件21a与位于绝缘基体10的一侧表面上的第二部分连接,第二导电件21b与位于绝缘基体10的另一侧表面上的第二部分连接。
由于电引导部13的厚度方向的两侧分别设有第一导电件21a和第二导电件21b,因此,包括该电极构件的电极组件100,其极耳(可以是正极耳或负极耳)的任意两个相邻的电引导部13之间均具有导电结构2,且任意两个相邻的电引导部13可以通过一个电引导部13上的第一导电件21a与另一个电引导部13上的第二导电件21b实现电连通,使电流可以顺利且充分地在极耳的层叠在一起的各个电引导部13之间进行传递,并最终将电极组件100所产生的电流较为充分高效地传递至集流构件200上。由于极耳的相邻电引导部13之间可以不再被绝缘基体10阻断电流传递,因此,能够有效提高充电电池的充放电效率,且能够降低充放电过程中充电电池过热的风险,有利于延长充电电池的使用寿命。
该实施例的第一导电件21a和第二导电件21b分别设置于电引导部13厚度方向T的相对两侧,使得如图3所示,第一导电件21a和第二导电件21b之间具有间隙G。并且,由图3可知,在该实施例中,第一导电件21a和第二导电件21b的上端均高于电引导部13的上端,即,沿高度方向H,导电结构2的远离第一部分的边缘延伸至超出第二部分的远离第一部分的边缘,这使得电极本体1(具体为电引导部13)只填充第一导电件21a和第二导电件21b之间间隙G的部分。
由于电极本体1只填充第一导电件21a和第二导电件21b之间间隙G的部分,因此,第一电极构件21a和第二电极构件21b的沿高度方向H的至少部分之间未被绝缘基体10所隔离,一方面,这有利于使绝缘基体10厚度方向的两侧表面上的导电层11通过第一电极构件21a和第二电极构件21b实现电导通,进一步方便电流导出,提升导电性能;另一方面,在连接电极构件所形成的电极组件100与充电电池的集流构件200时,还可以较为方便地通过压紧第一导电件21a和第二导电件21b来减小间隙G,使第一导电件21a和第二导电件21b较为紧密地贴合,这不仅更便于极耳将层叠在一起的各电引导部13的电流传递至集流构件200,进一步提高导电能力,同时也有利于减少极耳所占用的装配空间,增大电极组件100的空间利用率,并方便电极组件100与集流构件200的装配。
而且,如图4所示,该实施例的导电结构2还包括导电连接部22,该导电连接部22连接于第一导电件21a和第二导电件21b之间。具体地,在图4中,第一导电件21a和第二导电件21b的下端分别与位于绝缘基体10厚度方向相对两侧表面上的第二部分连接,而第一导电件21a和第二导电件21b的上端则通过导电连接部22连接,使得导电结构2大致呈倒U型地连接于电引导部13上。
通过设置导电连接部22,可以将第一导电件21a和第二导电件21b连接成为一体,由于这样即使不将第一导电件21a和第二导电件21b压紧,第一导电件21a和第二导电件21b之间也可以传递电流,因此,更便于使形成电极组件100后层叠在一起的相邻电引导部13之间不受绝缘基体10的影响而彼此电导通,有利于进一步改善极耳的导电性能。
需要说明的是,除了可以设置导电连接部22来将第一导电件21a和第二导电件21b连接成为一体,还可以通过直接连接第一导电件21a和第二导电件21b来将二者连接成为一体,即,第一导电件21a的远离第一部分的一端(在图4中即为上端)和第二导电件21b的远离第一部分的一端(在图4中即为上端)还可以直接连接,例如,可以采用一张铜箔或铝箔作为导电结构2,并将铜箔或铝箔从中部弯折后连接于电引导部13的相对两侧的导电层11上,这种情况下,铜箔或铝箔相对弯折的两部分即分别为第一导电件21a和第二导电件21b,此时第一导电件21a和第二导电件21b直接连接并连接成倒V字型,使得导电结构2大致呈倒V型地连接于电引导部13上。
而为了提高导电结构2在第二部分上的设置可靠性,如图4所示,该实施例的电极构件还包括加固结构3,且该实施例的加固结构3通过至少包绕导电结构2与第二部分之间的重叠区域,来将导电结构2加固于第二部分上,提升电导出单元的结构牢固性。
具体地,如图4和图5所示,在该实施例中,加固结构3为绝缘塑胶结构,优选为绝缘塑胶膜,其缠绕并包裹导电结构2的厚度方向T的两个相对表面以及导电结构2和电引导部13的宽度方向W的两个相对表面,即,加固结构3不仅设置在第一导电件21a上,还设置在第二导电件21b上,同时也设置在电导出单元的宽度方向W的两个表面上。加固结构3可以热封于电导出单元上,其中,可以先利用加固结构3依次覆盖缠绕导电结构2的厚度方向T的两个相对表面以及电导出单元的宽度方向W的两个相对表面,然后再进行热封,使加固结构3包绕于电导出单元的四周,将导电结构2包紧于电引导部13上。
基于上述,加固结构3可以将导电结构2包覆于电引导部13上,起到加固作用,使得导电结构2能够更牢固地设置在电引导部13上,防止导电结构2发生翻折翘起。
而且,由于加固结构3采用较薄的绝缘塑胶膜,并包绕于电导出单元上,因此,其所占用的空间较小,对于电导出单元的厚度增加较少,这可以使电极组件100仍保持较小的厚度,不仅便于实现充电电池的小型化和轻量化,也有利于充电电池保持较强的充放电能力。
同时,由于加固结构3对导电结构2与电引导部13进行包裹,因此,加固结构3还可以增加导电结构2与电引导部13之间的接触面积和接触可靠性,防止导电结构2和电引导部13之间仅依靠第一焊接部1a接触,这有利于增大电极构件的过流能力,增强导电能力;并且,加固结构3还可以对导电结构2起到保护作用,降低导电结构2遭受破坏的风险,防止导电结构2破坏后的碎屑影响正常的工作过程。
由图4可知,在该实施例中,沿高度方向H,加固结构3的底端与导电结构2的底端平齐,而加固结构3的顶端高于第二部分的顶端并低于导电结构2的顶端。这样,加固结构3不仅包绕导电结构2与第二部分的重叠区域的全部,还包绕导电结构2的不与第二部分重叠的部分的一部分,相对于加固结构3仅包绕重叠区域的部分的情况,可以更可靠地避免导电结构2发生翻折翘起,因为,一方面,相对于加固结构3的底端高于导电结构2的底端的情况,加固结构3可以对导电结构2的根部更好地起到支撑作用,更有效地防止导电结构2的根部发生翻折翘起,另一方面,相对于加固结构3的顶端低于第二部分顶端的情况,加固结构3可以对导电结构2的高于电引导部13的部分更好地起到支撑作用,增强强度,更有效地防止导电结构2的上部部分发生翻折翘起。并且,由于加固结构3对导电结构2与第二部分的重叠区域的全部均进行包绕,因此,能够使得导电结构2与第二部分更充分可靠地接触,增强过流能力。而由于加固结构3能够更可靠地避免导电结构2发生翻折翘起,且能够更充分地增加导电结构2与第二部分的接触面积和接触可靠性,因此,有利于更充分地发挥导电结构2的导电作用,进而能够更有效地增强电极构件的导电能力。
同时,由于导电结构3可以对导电结构2的根部更好地起到支撑作用,因此,其还能与第一焊接部1a一起,更有效地防止电引导部13因根部过软而弯折插入电极组件100内部造成短路。
另外,如图4和图5所示,在该实施例中,电极构件上设有通孔13a,通孔13a沿着厚度方向贯穿导电结构2和电极本体1(具体为电引导部13),加固结构3具有穿过通孔13a的部分。基于该设置,由于加固结构3的穿过通过13a的部分,可以对加固结构3的沿厚度方向T相对的两部分(具体在该实施例中即为加固结构3的位于第一导电件21a上的部分和加固结构3的位于第二导电件21b上的部分)起到连接作用,使得加固结构3更紧密地包裹于电导出单元上,因此,能更有效地将导电结构2加固于第二部分上。
其中,加固结构3的穿过通孔13a的部分,既可以是另外单独设置的连接部,也可以是加固结构3在热封过程中熔融进入到通孔13a中的部分,后者形成更方便,连接更牢固。
由图5可知,在该第一实施例中,电极构件上仅设有一个通孔13a,但应当理解,通孔13a的数量也可以为两个或多个。图6所示的第二实施例即示出了具有多个通孔13a的电极构件。
以下主要说明第二实施例与第一实施例的不同之处,而未描述之处可以参照前述第一实施例进行理解。
如图6所示,在该第二实施例中,电极构件上设有三个前述通孔13a,且这三个通孔13a沿着宽度方向W成行排列。由于通孔13a的数量增多,加固结构3具有更多的穿过通孔13a的部分,因此,相对于只设置一个或两个通孔13a的情况,能够更有效地对导电结构2起到加固作用。
当然,作为变型,当通孔13a的数量为至少两个时,这至少两个通孔13a也可以成列排列,或者,还可以成矩阵排列,即同时成行和成列排列。
综上,本发明的电极构件,由于设有加固结构3,结构可靠性更高,导电能力更强,因此,基于其所形成的电极组件100和充电电池,也能够具有更高的结构可靠性和更强的导电能力。
在基于本发明的电极构件形成电极组件100时,可以将电极组件100的多个电极构件(包括正电极构件和负电极构件)中的一个、两个或多个设置为本发明前述的具有加固结构3的电极构件。其中,由于本发明前述的电极构件每个均具有加固结构3,因此,要使电极组件100的每个电极构件的导电结构2均被加固结构3加固,则需要将电极组件100的所有电极构件均设置为本发明前述的具有加固结构3的电极构件,这种情况下,由于每个电极构件均具有加固结构3,因此,一方面,结构较复杂,成本较高,另一方面,也会导致电极组件100厚度较大,影响装配和充放电能力。
鉴于上述情况,本发明还提供了另外一种电极组件100,其加固结构3设置于极耳的至少一个电导出单元的导电结构2上并将导电结构2加固于第二部分上。在这种电极组件100中,其加固结构3既可以仍只对极耳的一个电导出单元的导电结构2进行加固,并通过设置与电导出单元数量相同的加固结构3来实现对极耳的各个电导出单元的导电结构2均进行加固的目的,此种情况类似于前述基于本发明前述具有加固结构3的电极构件形成电极组件100的情况;或者,加固结构3也可以同时对极耳的多个电导出单元的导电结构2进行加固,其中,既可以包括极耳的各电导出单元均由同一加固结构3加固的情况,也可以包括极耳的各电导出单元分组由不同的加固结构3加固的情况。另外,加固结构3的加固作用仍可以通过包绕电导出单元来实现。
下面结合图7-9所示的三个实施例对前述极耳的各电导出单元均由同一加固结构3加固的情况予以进一步说明。
如图7-9所示,这三个实施例的相同之处在于,极耳的各电导出单元均由同一加固结构3包绕,且通孔13a贯穿极耳的各电导出单元,加固结构3具有穿过通孔13a的部分。这样设置的好处在于,一方面,由于极耳的各电导出单元均由同一加固结构3,因此,所需加固结构3的数量较少,结构较简单,成本较低,且电极组件100的厚度较小,不仅便于装配,也可以实现更高效可靠的充放电过程;另一方面,加固结构3具有穿过贯通极耳的所有电导出单元的部分,能够进一步提高加固强度。
另外,比较图7、图8和图9可知,这三个实施例的主要不同之处在于,导电结构2的具体结构存在差别。
其中,在图7所示的第一实施例中,导电结构2与前述图4所示的导电结构2相同,均包括第一导电件21a、第二导电件21b和导电连接部22。
在图8所示的第二实施例中,导电结构2虽然仍包括第一导电件21a和第二导电件21b,但其与图7所示的第一实施例不同,导电结构2不再包括导电连接部22,即,在该第二实施例中,第一导电件21a的上端和第二导电件21b的上端不再通过导电连接部22连接,而是彼此独立,均成为自由端,这样由于导电连接部22不再对第一导电件21a和第二导电件21b进行支撑,因此,第一导电件21a和第二导电件21b可以在外力作用下靠得更近,便于在连接电极组件100与集流构件200时,将各导电结构2的第一导电件21a和第二导电件21b更紧密地压合,从而可以更有效地消除第一导电件21a和第二导电件21b之间的间隙G,进一步提高导电效率,且节约装配空间,实现电极组件100与集流构件200更有效地装配。
而在图9所示的第三实施例中,导电结构2仍包括第一导电件21a,却不再包括第二导电件21b和导电连接部22,并且,各第一导电件21a均设置于各自绝缘基体10厚度方向的同一侧表面的第二部分上,这样,可以在提供足够过流的同时,有效减少导电结构2在厚度方向T上的尺寸,这不仅可以进一步减少极耳装配所占用的空间,增大电极组件100的空间利用率,还可以降低电极组件100与充电电池其他结构部件的装配难度。
不难理解,图8和图9所示的导电结构2的变型,也同样可以适用于前述图4-6所示的电极构件。
以上所述仅为本发明的示例性实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种电极构件,其特征在于,包括电极本体(1)、导电结构(2)和加固结构(3),所述电极本体(1)包括绝缘基体(10)和设置于所述绝缘基体(10)表面上的导电层(11),所述导电层(11)具有第一部分和从所述第一部分延伸出的第二部分,所述第一部分涂覆活性物质(12),所述第二部分未涂覆所述活性物质(12);所述导电结构(2)连接于所述第二部分上;所述加固结构(3)将所述导电结构(2)加固于所述第二部分上。
2.根据权利要求1所述的电极构件,其特征在于,所述导电结构(2)与所述第二部分之间形成重叠区域,所述加固结构(3)包绕至少部分的所述重叠区域。
3.根据权利要求1所述的电极构件,其特征在于,所述加固结构(3)为绝缘塑胶结构。
4.根据权利要求1所述的电极构件,其特征在于,所述导电层(11)设置于所述绝缘基体(10)的厚度方向的相对两侧表面上,所述导电结构(2)包括第一导电件(21a),所述第一导电件(21a)连接于位于所述绝缘基体(10)一侧表面的所述第二部分上,所述加固结构(3)设置于所述第一导电件(21a)上。
5.根据权利要求4所述的电极构件,其特征在于,所述导电结构(2)还包括第二导电件(21b),所述第二导电件(21b)连接于位于所述绝缘基体(10)另一侧表面的所述第二部分上,所述加固结构(3)还设置于所述第二导电件(21b)上。
6.根据权利要求1-5任一所述的电极构件,其特征在于,所述电极构件上设有通孔(13a),所述通孔(13a)沿着厚度方向贯穿所述导电结构(2)和所述电极本体(1),所述加固结构(3)具有穿过所述通孔(13a)的部分。
7.一种电极组件(100),其特征在于,包括如权利要求1-6任一所述的电极构件。
8.一种电极组件(100),包括极耳,其特征在于,所述极耳包括层叠在一起的至少两个电导出单元,所述电导出单元包括电引导部(13)和导电结构(2),所述电引导部(13)包括导电层(11)的从涂覆活性物质的第一部分延伸出且未涂覆活性物质的第二部分、以及与所述第二部分对应的绝缘基体(10),所述第二部分设置于所述绝缘基体(10)的表面上,所述导电结构(2)连接于所述第二部分上;并且,所述电极组件(100)还包括加固结构(3),所述加固结构(3)设置于所述极耳的至少一个电导出单元的导电结构(2)上并将所述导电结构(2)加固于所述第二部分上。
9.根据权利要求8所述的电极组件(100),其特征在于,所述导电结构(2)与所述第二部分之间形成重叠区域,所述加固结构(3)包绕至少部分的所述重叠区域。
10.根据权利要求9所述的电极组件(100),其特征在于,所述极耳的各电导出单元均由同一所述加固结构(3)包绕;或者,所述极耳的各电导出单元分组由不同的所述加固结构(3)包绕。
11.根据权利要求8-10任一所述的电极组件(100),其特征在于,被所述加固结构(3)加固的所述导电结构(2)所对应的电导出单元上设有通孔(13a),所述通孔(13a)沿着厚度方向贯穿对应的所述电导出部,所述加固结构(3)具有穿过所述通孔(13a)的部分。
12.根据权利要求11所述的电极构件,其特征在于,所述通孔(13a)为至少两个,所述至少两个通孔(13a)成行排列和/或成列排列。
13.一种充电电池,其特征在于,包括如权利要求7-12任一所述的电极组件(100)。
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