CN114361385B - 电池及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及电池技术领域，公开了电池及电子设备。该电池包括极片组件，极片组件包括极片与导电片。极片包括集流体，集流体包括依次层叠设置的第一导电材料层、绝缘材料层以及第二导电材料层。导电片翻折设置以形成第一部分与第二部分，第一部分设于集流体的第一侧并与第一导电材料层电连接，第二部分设于集流体的第二侧并与第二导电材料层电连接。第一侧为集流体设有第一导电材料层的一侧，第二侧为集流体设有第二导电材料层的一侧。如此，第一导电材料层与第二导电材料层之间经由导电片实现电子导通。因此，本申请实施例提供的极片组件能够改善当前集流体中两导电材料层不导通的现状。

Description

电池及电子设备

【技术领域】

本申请实施例涉及电池技术领域，尤其涉及电池及电子设备。

【背景技术】

电池是一种将外界的能量转化为电能并储存于其内部，以在需要的时刻对外部设备(如便携式电子设备)进行供电的装置。当前，电池广泛地运用于手机、平板、笔记本电脑等电子设备中。

其中，电池的极片包括集流体以及设于集流体上的活性材料层。目前市场上有些电池中的极片采用复合集流体。具体地说，该复合集流体包括位于中间的绝缘材料层，以及设于该绝缘材料层两侧的导电材料层；电池的极耳则设于一导电材料层。

由于两导电材料层之间设有上述绝缘材料层，两导电材料层之间并未导通，因此背离极耳一侧的导电材料层的电子难以流向极耳。

【发明内容】

本申请实施例旨在提供一种电池与电子设备，以改善集流体中两导电材料层不导通的现状。

第一方面，本申请提供一种电池。该电池包括极片组件，所述极片组件包括极片与导电片。极片包括集流体，所述集流体包括依次层叠设置的第一导电材料层、绝缘材料层以及第二导电材料层。所述导电片翻折设置以形成第一部分与第二部分，所述第一部分设于所述集流体的第一侧并与第一导电材料层电连接，所述第二部分设于所述集流体的第二侧并与所述第二导电材料层电连接。所述第一侧为所述集流体设有所述第一导电材料层的一侧，所述第二侧为所述集流体设有所述第二导电材料层的一侧。

本申请实施例提供的极片组件中，导电片的第一部分与第一导电材料层电连接，导电片的第二部分与第二导电材料层电连接。即是，第一导电材料层与第二导电材料层之间经由导电片实现电子导通。因此，本申请实施例提供的极片组件能够改善当前集流体中两导电材料层不导通的现状。

在一些实施例中，所述第一部分直接设于所述第一导电材料层的表面，所述第二部分直接设于所述第二导电材料层的表面。则，第一部分与第一导电材料层电连接，第二部分与第二导电材料层电连接；如此，第一导电材料层与第二导电材料层之间实现电子导通。

在一些实施例中，所述第一部分与所述第二部分之间的折边为第一折边。所述第一折边与所述集流体的边缘接触，或者，所述第一折边与所述集流体之间具有间距。如此，导电片整体在翻折之后整体夹持于集流体上。

在一些实施例中，所述集流体设有贯通所述第一导电材料层与所述第二导电材料层的通口，所述导电片穿过所述通口。如此，第一折边位于通口处，则沿上述宽边延伸的方向，导电片的部分位于集流体的两长边之间。则导电片的一端并未超出集流体的边缘，该设置一方面使得导电片不易在极片组件安装于电池壳体时造成干扰，另一方面其还可以减小极片组件整体的占用空间，有利于提升电池的能量密度。

在一些实施例中，所述通口于所述第一导电材料层的表面的轮廓呈封闭状；或者，所述通口于所述第一导电材料层的表面的轮廓延伸至所述集流体的边缘。

在一些实施例中，所述第一部分与所述第二部分之间的折边为第一折边，所述第一部分远离所述第一折边的一端延伸至超出所述集流体，以使所述导电片形成所述电池的极耳。如此，导电片不仅起到将第一导电材料层与第二导电材料层电子导通的功能，还起到充当电池的极耳的功能。

在一些实施例中，还包括极耳，所述极耳安装于所述集流体，并与所述第一导电材料层电连接。

在一些实施例中，所述极片还包括活性材料层。所述第一导电材料层的表面具有设有活性材料层的第一覆膜区域以及未设有活性材料层的第一空白区域，所述第一部分设于所述第一空白区域。所述第二导电材料层的表面具有设有活性材料层的第二覆膜区域以及未设有活性材料层的第二空白区域，所述第二部分设于所述第二空白区域。

在一些实施例中，所述集流体具有沿所述集流体的长边的延伸方向相对设置的第一宽边与第二宽边。所述第一空白区域自第一宽边起始向第二宽边延伸，所述第二空白区域自第一宽边起始向第二宽边延伸，或者，所述第一宽边及所述第二宽边均与所述第一空白区域之间设有所述第一覆膜区域，所述第一宽边及所述第二宽边均与所述第二空白区域之间设有所述第二覆膜区域。

在一些实施例中，所述电池包括复数个导电片，各所述导电片之间连接固定。如此，集流体卷绕时位于不同层的部分通过各导电片实现电连接，该设置可以在一定程度上降低极片组件的整体内阻。

在一些实施例中，所述电池包括两所述极片组件以及隔离膜，所述隔离膜设于两所述极片组件之间。

第二方面，本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括上述任意一种电池。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请其中一实施例提供的极片组件的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1沿A-A线的剖切示意图；

图4为本申请其中另一实施例提供的极片组件的示意图；

图5为本申请其中又一实施例提供的极片组件的示意图；

图6为本申请其中一实施例提供的电池的示意图；

图7为本申请其中一实施例提供的电子设备的示意图。

图中：

1、极片组件；

100、极片；110、集流体；120、活性材料层；111、绝缘材料层；112、第一导电材料层；113、第二导电材料层；1101、长边；1102、宽边；1102a、第一宽边；1102b第二宽边；11201、第一覆膜区域；11202、第一空白区域；11301、第二覆膜区域；11302、第二空白区域；

200、导电片；210、第一部分；220、第二部分；201、第一折边；

1b、极片组件；100b、极片；110b、集流体；1103b、通口；200b、导电片；

1c、极片组件；100c、极片；110c、集流体；1103c、通口；200c、导电片；

2、电池；

3、电子设备。

【具体实施方式】

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”/“固接于”/“安装于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在本说明书中，所述“安装”包括焊接、螺接、卡接、粘合等方式将某一元件或装置固定或限制于特定位置或地方，所述元件或装置可在特定位置或地方保持不动也可在限定范围内活动，所述元件或装置固定或限制于特定位置或地方后可进行拆卸也可不能进行拆卸，在本申请实施例中不作限制。

首先，本申请提供一种极片组件1，其应用于电池中。请先一并参阅图1至图3，其分别示出了该极片组件1的主视图、俯视图以及该极片组件1沿A-A线的剖切示意图，该极片组件1包括极片100与导电片200。其中，极片100包括集流体110，该集流体110包括层叠设置的第一导电材料层112、绝缘材料层111以及第二导电材料层113；绝缘材料层111位于第一导电材料层112与第二导电材料层113之间。导电片200翻折设置以形成第一部分210与第二部分220。该第一部分210设于集流体110的第一侧M，并与第一导电材料层112电连接；该第二部分220设于集流体110的第二侧N，并与第二导电材料层113电连接；其中，第一侧M为集流体110设有第一导电材料层112的一侧，第二侧N为集流体110设有第二导电材料层113的一侧。

对于上述极片100，请结合图1与图2，极片100包括集流体110与活性材料层120。集流体110呈长条的薄片状结构，其外边缘轮廓包括沿第一方向X分设于其两端的两长边1101，以及沿第二方向Y分设于其两端的两宽边1102；其中，第一方向X与第二方向Y之间相交。长边1101是集流体110于展平状态下的长边，长边1101延伸的方向即是集流体110延伸的方向；当集流体110展平时，长边1101平直延伸，当集流体110卷绕时，长边1101则弯曲延伸。宽边1102是集流体110展平状态下的宽边，宽边1102延伸的方向即是集流体110展平时的宽度方向。在本实施例中，长边1101与宽边1102之间垂直，即是说第一方向X与第二方向Y之间垂直；当然，在其他实施例中，长边1101与宽边1102之间也呈其他角度的夹角设置。值得一提的是，集流体110的厚度相较于活性材料层120的厚度是非常小的，集流体110的厚度一般小于200微米(μm)，当前市场上的集流体的厚度大多不高于100μm；图2中为便于体现集流体110的构造，而将其在厚度方向的尺寸表现的较为宏观，但应当理解，图中所体现的集流体110与活性材料层120之间的厚度比例关系对实际极片产品的厚度比例关系并不造成限定。

对于前述集流体110，请继续参阅图2，在本实施例中，集流体110为复合集流体。具体地，其包括沿厚度方向依次层叠设置的第一导电材料层112、绝缘材料层111以及第二导电材料层113。绝缘材料层111由绝缘材料制成，其是第一导电材料层112与第二导电材料层113设置的基材，其同时也对第一导电材料层112与第二导电材料层113造成了物理上的分隔。可选地，绝缘材料层111包括聚合物材料；进一步可选地，绝缘材料层111包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼龙、聚碳酸酯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、环氧树脂、酚醛塑料、聚酰亚胺、三聚氰氨甲醛树脂中的至少一种。第一导电材料层112与第二导电材料层113则是由可导电的材料制成，两者分别设置在绝缘材料层111的两面，本申请不对其具体材料构成作出限定。例如，本实施例中，极片100为阳极片，第一导电材料层112和/或第二导电材料层113可以由铜制成；可以理解的是，在本申请的其他实施例中，第一导电材料层112和/或第二导电材料层113亦可以由铜合金、镍、镍合金等其他合适的可导电材料制成，在此不一一详举说明。此外，在本申请的其他实施例中，极片100亦可以为阴极片，此时，第一导电材料层112和/或第二导电材料层113可以由铝、铝合金等合适的可导电材料制成，在此不一一详举。而至于将第一导电材料层112与第二导电材料层113设置于绝缘材料层111上的方式，其可以是电镀、喷涂，也可以是胶粘，本申请不对其作出限定。

对于前述活性材料层120，请结合图1与图2，活性材料层120设于集流体110的表面，其是供锂离子嵌入或脱出的材料层。具体地，上述第一导电材料层112的表面具有第一覆膜区域11201与第一空白区域11202；其中，第一覆膜区域11201涂覆有活性材料层120，第一空白区域11202则是未设有活性材料层120的裸露区域。即是说，第一导电材料层112的表面具有设有活性材料层120的第一覆膜区域11201以及未设有活性材料层120的第一空白区域11202。同理，第二导电材料层113的表面亦具有设有活性材料层120的第二覆膜区域11301以及未设有活性材料层120的第二空白区域11302。该第一空白区域11202与第二空白区域11302相对设置。

本实施例中，第一空白区域11202与第二空白区域11302位于集流体110的同一端部。具体地，集流体110的两宽边1102之间沿长边1101的延伸方向相对设置，该两宽边1102分别为第一宽边1102a与第二宽边1102b。第一空白区域11202自第一宽边1102a起始延伸并向第二宽边1102b延伸，第二空白区域11302亦自第一宽边1102a起始并向第二宽边1102b延伸。可以理解的是，在本申请的其他实施例中，第一空白区域11202与第二空白区域11302的设置位置还可以在上述基础作出适应性变形。例如，在一些实施例中，第一空白区域11202与第二空白区域11302均位于集流体110沿长边延伸方向的中间位置；具体地，第一宽边1102a及第二宽边1102b均与第一空白区域11202之间设有第一覆膜区域11201,第一宽边1102a及第二宽边1102b均与第二空白区域11302之间设有第二覆膜区域11301；第一空白区域11202与第二空白区域11302之间相对设置。

对于上述导电片200，请具体参阅图3，并结合图1与图2，导电片200翻折成包括两部分，并通过该两部分与上述第一导电材料层112及第二导电材料层113电连接；如此，第一导电材料层112及第二导电材料层113则经由导电片200实现电子导通。

具体地，导电片200呈扁平的条状结构，其翻折设置而形成彼此相对设置的第一部分210与第二部分220。其中，第一部分210设于集流体110的第一侧M，并与第一导电材料层112电连接。本实施例中，第一部分210是直接设置于第一导电材料层112表面，即上述第一空白区域11202；可以理解的是，在其他实施例中，第一部分210还可以是间接地设置于第一导电材料层112的表面；例如，第一导电材料层112的表面设有可导电的箔材，第一部分210则设置于该箔材上。至于第一部分210的固定方式，其可以是通过焊接固定，亦可以是通过胶粘等其他的方式固定，本申请不对其作出限定。同理，第二部分220设于集流体110的第二侧N，并与第二导电材料层113电连接。本实施例中，第二部分220是直接设置于第二导电材料层113表面，即上述第二空白区域11302；可以理解的是，在其他实施例中，第二部分220还可以是间接地设置于第二导电材料层113的表面；例如，在一些实施例中，第二导电材料层113的表面设有可导电的箔材，第二部分220设置于该箔材上。

第一部分210与第二部分220在连接的部位形成第一折边201，该第一折边201与集流体110的边缘接触；当然，在本其他的实施例中，第一折边201与集流体110之间也可以具有间距。如此，导电片200整体夹持在集流体110上。较优地，第一部分210靠近第一折边201的一端与第二部分220连接，其背离第一折边201的一端则延伸至超出集流体110，从而便于在该极片组件1应用于电池时，构成该电池用于外接用电装置的极耳。此外，值得一提的是，即使本实施例中是利用导电片200来充当电池的极耳，但本申请并不局限于此；在本申请的其他实施例中，极片组件1还可以另外包括极耳；该极耳安装于集流体110，并与第一导电材料层112电连接，其至少部分延伸至伸出集流体110的。

可选地，极片组件1包括复数个导电片200，各导电片200之间沿集流体110长边延伸的方向间隔设置。当该极片组件1应用于电池时，各导电片200之间连接固定；例如，该极片组件1沿集流体110的长边卷绕设置，以使各导电片200位于卷绕式结构的不同层，各导电片200之间对齐设置并相互连接固定。

综上所述，本申请实施例提供的极片组件1中，导电片200的第一部分210与第一导电材料层112电连接，导电片200的第二部分220与第二导电材料层113电连接；即是，第一导电材料层112与第二导电材料层113之间经由导电片200实现电子导通。因此，本申请实施例提供的极片组件1能够改善当前集流体中两导电材料层不导通的现状。

应当理解，即使上述实施例中，第一部分210与第二部分220相交形成的第一折边201位于集流体110之外，但本申请实则并不局限于此。例如，图4示出了本申请其中另一实施例提供的极片组件1b的示意图，该极片组件1b仍包括极片100b与导电片200b。该极片组件1b与上述极片组件1的主要不同在于：该极片组件1b中，集流体110b设有一通口1103b；导电片200b穿过该通口1103b设置。具体地，沿集流体110b的厚度方向，通口1103b的一端贯通第一导电材料层，另一端贯通第二导电材料层，其在第一导电材料层表面轮廓呈封闭状设置，并整体由集流体110表面的边缘轮廓所环绕；例如图4所示的通口1103b呈封闭的矩形形状。导电片200b则是穿过通口1103b，其位于上述第一侧的部分朝向第一导电材料层翻折至靠近或贴合于该第一导电材料层，以形成上述第一部分；其位于上述第二侧的部分朝向第二导电材料层翻折至靠近或贴合于该第二导电材料层，以形成上述第二部分。由于第一折边位于通口1103b处，则沿上述宽边延伸的方向，导电片200的部分位于集流体110b的两长边之间。则导电片200的一端并未超出集流体的边缘，该设置一方面使得导电片200不易在极片组件1b安装于电池壳体时造成干扰，另一方面其还可以减小极片组件1b整体的占用空间，有利于提升电池的能量密度。

又例如，图5示出了本申请其中又一实施例提供的极片组件1c的示意图，该极片组件1c仍包括极片100c与导电片200c。该极片组件1c与上述极片组件1b的主要不同在于：该极片组件1c中，集流体110c上的通口1103c于第一导电材料层表面的轮廓延伸至集流体110c的边缘，进而使通口1103于第一导电材料层表面的轮廓呈非封闭状；其余之处，极片100c与极片100b基本相同，在此不赘述。由于第一折边位于通口1103c处，则沿上述宽边延伸的方向，导电片200的部分位于集流体110c的两长边之间。则导电片200c的一端并未超出集流体110c的边缘，该设置一方面使得导电片200c不易在极片组件1c安装于电池壳体时造成干扰，另一方面其还可以减小极片组件1c整体的占用空间，有利于提升电池的能量密度。

基于同一发明构思，本申请还提供一种电池；请参阅图6，其示出了该电池2的示意图，同时结合图1至图5，该电池2包括上述任一实施例中所述的极片组件。本实施例中，该电池2包括两上述极片组件以及隔离膜。具体地，该两极片组件中，一极片组件内的极片构成该电池2的阳极片，另一极片组件内的极片构成该电池2的阴极片。隔离膜设于两极片组件之间，以将两者分隔开。

在一些实施例中，为进一步减小极片组件的内阻，上述极片组件包括复数个导电片。具体地，各导电片之间沿集流体长边延伸的方向间隔设置。该极片组件1沿集流体的长边卷绕设置，以使各导电片位于卷绕式结构的不同层，各导电片之间对齐设置并相互连接固定。如此，集流体中位于不同层的部分通过各导电片实现电连接，该设置可以在一定程度上降低极片组件的整体内阻。

可以理解的是，即使本实施例中电池2包括两上述极片组件，但在本申请其他的一些实施例中，上述电池2也可以仅包括一上述极片组件、一常规的极片、以及一常规极耳。具体地，该极片组件中的极片构成该电池2的正极片(或负极片)，该极片组件内的第一极耳构成该电池2的正极耳(或负极耳)，该常规的极片构成该电池2的负极片(或正极片)，该常规的极耳构成该电池2的负极耳(或正极耳)。

由于包括了上述的极片组件，故该电池2亦可以改善当前集流体中两导电材料层不导通的现状。

基于同一发明构思，本申请另一实施例还提供一种电子设备3，具体地，请参阅图7，其示出了该电子设备3的示意图，同时结合图1至图6，该电子设备3包括上述任意实施例中所述的电池2。本实施例中，该电子设备为手机；可以理解的是，在本申请的其他实施例中，该电子设备还可以为平板、电脑、无人机、遥控器、电动汽车等其他任意的电子设备。

由于包括上述的极片组件，因此该电子设备3亦可以改善当前集流体中两导电材料层不导通的现状。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种电池，包括极片组件，其特征在于，所述极片组件包括：

极片，包括集流体，所述集流体包括层叠设置的第一导电材料层、绝缘材料层以及第二导电材料层；以及

导电片，所述导电片包括第一部分以及第二部分，所述第一部分设于所述集流体的第一侧并与所述第一导电材料层电连接，所述导电片自所述集流体的第一侧沿着所述集流体的厚度方向延伸并翻折至所述集流体的第二侧以形成所述第二部分，所述第二部分设于所述集流体的第二侧并与所述第二导电材料层电连接，沿着所述集流体的宽度方向，所述第一部分的长度大于所述第二部分的长度；

所述第一侧为所述集流体设有所述第一导电材料层的一侧，所述第二侧为所述集流体设有所述第二导电材料层的一侧。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一部分直接设于所述第一导电材料层的表面，所述第二部分直接设于所述第二导电材料层的表面。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一部分与所述第二部分之间的折边为第一折边；

所述第一折边与所述集流体的边缘接触，或者，所述第一折边与所述集流体之间具有间距。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述集流体设有贯通所述第一导电材料层与所述第二导电材料层的通口，所述导电片穿过所述通口。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述通口于所述第一导电材料层的表面的轮廓呈封闭状；或者，

所述通口于所述第一导电材料层的表面的轮廓延伸至所述集流体的边缘。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一部分与所述第二部分之间的折边为第一折边，所述第一部分远离所述第一折边的一端延伸至超出所述集流体，以使所述导电片形成所述电池的极耳。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，还包括极耳，所述极耳安装于所述集流体，并与所述第一导电材料层电连接。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述极片还包括活性材料层；

所述第一导电材料层的表面具有设有活性材料层的第一覆膜区域以及未设有活性材料层的第一空白区域，所述第一部分设于所述第一空白区域；

所述第二导电材料层的表面具有设有活性材料层的第二覆膜区域以及未设有活性材料层的第二空白区域，所述第二部分设于所述第二空白区域。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述集流体具有沿所述集流体的长边的延伸方向相对设置的第一宽边与第二宽边；

所述第一空白区域自第一宽边起始向第二宽边延伸，所述第二空白区域自第一宽边起始向第二宽边延伸，或者，所述第一宽边及所述第二宽边均与所述第一空白区域之间设有所述第一覆膜区域，所述第一宽边及所述第二宽边均与所述第二空白区域之间设有所述第二覆膜区域。

10.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池包括复数个导电片，各所述导电片之间连接固定。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池包括两所述极片组件以及隔离膜，所述隔离膜设于两所述极片组件之间。

12.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至11中任一项所述的电池。