CN115084782B - 电极组件、电池单体、电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电极组件、电池单体、电池及用电装置,电极组件包括多层交替层叠设置的第一极片和第二极片,第一极片与第二极片间设置有隔膜,各第一极片相互独立设置,其中,第一极片在第一方向上具有相对的第一端与第二端,至少部分第一端和/或至少部分第二端上设置有粘接层,以使第一极片通过粘接层粘接于隔膜,第一极片和第二极片的交替层叠方向为第二方向,第一方向与第二方向相交。本申请提供的电极组件能够提高电极组件的安全性能。
Description
技术领域
本申请涉及储能器件技术领域,尤其涉及一种电极组件、电池单体、电池及用电装置。
背景技术
随着节能减排观念的推广,使用电能作为驱动能的领域也越来越多,因此各个领域对于电池的需求也越来越大,电池领域技术的发展对其他领域的发展来说也越来越重要。
在现有的电极组件生产制造过程中,电极组件的内部结构容易发生变形或错位,甚至可能发生阴极极片和阳极极片产生接触短路的情况,大大的影响了电极组件的安全性能。
发明内容
鉴于上述问题,本申请提供一种电极组件、电池单体、电池及用电装置,能够提高电极组件的安全性能。
第一方面,本申请提供了一种电极组件,电极组件包括多层交替层叠设置的第一极片和第二极片,第一极片与第二极片间设置有隔膜,各第一极片相互独立设置,其中,第一极片在第一方向上具有相对的第一端与第二端,至少部分第一端和/或至少部分第二端上设置有粘接层,以使第一极片通过粘接层粘接于隔膜,第一极片和第二极片的交替层叠方向为第二方向,第一方向与第二方向相交。
本申请一些实施例的技术方案中,电极组件包括多层交替层叠设置的第一极片和第二极片,金属离子能够在第一极片与第二极片之间移动。第一极片与第二极片间设置有隔膜,隔膜能够防止第一极片与第二极片间产生接触短路。第一极片在第一方向上具有相对的第一端与第二端,由于各第一极片相互独立设置,因此,通过在至少部分第一端和/或至少部分第二端上设置粘接层,使得第一极片能够通过粘接层粘接于隔膜,限制了第一极片与隔膜间至少一些位置产生相对移动。并且,由于粘接层设置在第一端和/或第二端上,使得第一极片的第一端和/或第二端不易发生弯折,改善了第一极片的端部角位处打折的问题。
在一些实施例中,第一极片包括第一集流体,第一集流体包括活性物质涂覆区和在第一方向上位于活性物质涂覆区至少一侧的留空区,粘接层设置于至少部分留空区。通过将粘接层设置于活性物质涂覆区在第一方向上至少一侧的留空区,能够降低粘接层对电解液浸润活性物质涂覆区的影响。
在一些实施例中,第一集流体在第二方向上具有相对的第一表面和第二表面,第一表面设置有活性物质涂覆区和留空区,粘接层设置于第一表面的留空区。在本申请一些实施例中,第一集流体的第一表面的留空区设置有粘接层,第一集流体的第二表面上未设置有粘接层,使得热复合叠片设备在接触第一电极的第二表面时,热复合叠片设备不易与粘接层发生粘接,提高了热复合叠片工艺的稳定性。
在一些实施例中,第一极片还包括第一极耳,第一极耳连接于第一集流体的留空区背离活性物质涂覆区的一侧。通过将第一极耳设置在留空区背离涂覆区的一侧,降低了粘接层对第一极耳的导电影响。
在一些实施例中,粘接层包括沿第三方向间隔分布的多个子胶体,第三方向与第一方向、第二方向均相交。通过将多个子胶体沿第三方向间隔分布,使得电解液能够从相邻两个子胶体的间隙中通过,提高了电解液浸润第一极片的效率。
在一些实施例中,粘接层在第一方向上的延伸尺寸为2mm-20mm,和/或,粘接层在第二方向上的延伸尺寸为25μm -120μm。通过合理的设置粘接层在第一方向与第二方向上的延伸尺寸,提高了粘接层的粘接效率,且使得与粘接层粘接的隔膜在第二方向上不会过于的凸出或凹陷于第一极片的表面。
在一些实施例中,粘接层为耐受电解液的热熔胶或耐受电解液的热熔压敏胶中的至少一种。耐受电解液的热熔胶和耐受电解液的热熔压敏胶能够在电解液中保持一定的粘接性能。
在一些实施例中,第二极片包括沿第二方向层叠设置的多个子分片,且多个子分片在第三方向上的首尾相接一体成型设置,相邻两个子分片间沿第二方向依次层叠设置有隔膜、第一极片和隔膜。通过将多个子分片在第三方向上的首尾相接一体成型设置,使得第二极片为连续不切断设置,简化了第二极片的制造工艺。
在一些实施例中,未设置有粘接层的第一端和/或未设置有粘接层的第二端上设置有陶瓷层,陶瓷层用于提高第一端和/或第二端的结构强度。使得陶瓷层能够提高电极组件边缘结构的强度。
第二方面,本申请提供了一种电池单体,电池单体包括上述任一项的电极组件。
第三方面,本申请提供了一种电池,电池包括多个上述的电池单体。
第四方面,本申请提供了一种用电装置,用电装置包括上述的电池,电池用于提供电能。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例的电池的分解结构示意图;
图3为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图;
图4为本申请一些实施例的电极组件的结构示意图;
图5为本申请另一些实施例的电极组件的结构示意图;
图6为本申请再一些实施例的电极组件的结构示意图;
图7为本申请一些实施例的第一极片的结构示意图;
图8为本申请一些实施例的电极组件的俯视结构示意图;
图9为本申请另一些实施例的电极组件的俯视结构示意图;
图10为本申请又一些实施例的电极组件的结构示意图。
附图标号如下:
车辆1000;
电池100;控制器200;马达300;
电池单体10;上盖20;下盖30;
壳体1;
端盖2;注液孔21;
电极组件3;第一极片31;第一端311;第二端312;粘接层313;子胶体313a;第一集流体314;活性物质涂覆区314a;留空区314b;第一表面314c;第二表面314d;陶瓷层315;第一极耳316;第二极片32;第二集流体321;子分片322;第二极耳323;隔膜33;
电极端子4;
泄压机构5。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
需要注意的是,除非另有说明,本申请一些实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请一些实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请一些实施例的描述中,技术术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请一些实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请一些实施例的限制。
此外,技术术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请一些实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请一些实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请一些实施例中的具体含义。
在本申请一些实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
本申请人注意到,随着电池的用量逐渐增大,电极组件的安全性能也越来越重要。在电极组件的生产制造过程中,当使用热复合叠片设备对电极组件进行热复合叠片处理时,由于极片的移动无法受到较好的限制,使得极片端部的角位容易发生翻折,也使得极片相较于隔膜发生错位,降低了热复合叠片时的良率,也使得电极组件的无法具有较高的安全性能。并且,在电极组件的生产制造过程中,隔膜在高温环境下易受热发生收缩,甚至由于隔膜的过度收缩会导致阴极极片与阳极极片间产生接触短路,大大的降低了电极组件的安全性能。
为了降低生产制造过程中对电极组件安全性能产生的影响,提高电极组件的安全性能,申请人研究发现,可以在极片的端部设置粘接层。
例如,将极片分为第一极片和第二极片,在第一极片的沿第一方向的至少一端上设置有粘接层,以使第一极片通过粘接层粘接于隔膜。
在这样的电极组件中,由于第一极片的沿第一方向的至少一端上设置的粘接层与隔膜进行粘接,使得第一极片在第一方向上设置有粘接层的端部不易发生翻折,也使得第一极片与隔膜间不易发生错位,提高了电极组件的安全性能。并且,由于隔膜与沿第一方向的至少一端上设置的粘接层进行了粘接,使得隔膜在高温环境下的受热收缩受到了一定的限制,降低了因隔膜收缩而导致的第一极片与第二极片相互接触短路的可能性,提高了电极组件的安全性能。
本申请一些实施例提供一种电极组件,以及包括这种电极组件的电池单体、包括多个该电池单体的电池和使用该电池的用电装置。包括这种电极组件的电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,本申请一些实施例对此并不限定。电池单体可呈扁平体、长方体或其它形状等,本申请一些实施例对此也不限定。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以一定程度上避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。这种电池适用于各种使用电池的用电设备,例如手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动玩具、电动工具、电动车辆、船舶和航天器等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等;电池用于为上述用电设备提供电能。
本申请一些实施例提供的用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请一些实施例对上述用电装置不做特殊限制。
应理解,本申请一些实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的电池和用电设备,还可以适用于所有包括箱体的电池以及使用电池的用电设备,但为描述简洁,下述实施例均以电动车辆为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括箱体和电池单体10。在一些实施例中,箱体可以包括上盖20和下盖30,上盖20与下盖30相互盖合,上盖20和下盖30共同限定出用于容纳电池单体10的容纳空间。下盖30可以为一端开口的空心结构,上盖20可以为板状结构,上盖20盖合于下盖30的开口侧,以使上盖20与下盖30共同限定出容纳空间;上盖20和下盖30也可以是均为一侧开口的空心结构,上盖20的开口侧盖合于下盖30的开口侧。当然,上盖20和下盖30形成的箱体可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池100中,电池单体10可以是多个,多个电池单体10之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体10中既有串联又有并联。多个电池单体10之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体10构成的整体容纳于箱体内;当然,电池100也可以是多个电池单体10先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体内。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体10之间的电连接。
其中,每个电池单体10可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体10可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
请参照图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体10的分解结构示意图,图3中X方向为第一方向X,图3中Y方向为第二方向Y,图3中Z方向为第三方向Z。电池单体10是指组成电池的最小单元。如图3,电池单体10包括有壳体1、端盖2、电极组件3、电极端子4、转接件以及其他的功能性部件。
端盖2是指盖合于壳体1的开口处以将电池单体10的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖2的形状可以与壳体1的形状相适应以配合壳体1。可选地,端盖2可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖2在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体10能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖2上可以设置有如电极端子4等的功能性部件。电极端子4可以用于与电极组件3电连接,以用于输出或输入电池单体10的电能。在一些实施例中,端盖2上还可以设置有用于在电池单体10的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构5。端盖2的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请一些实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在端盖2的内侧还可以设置有绝缘构件,绝缘构件可以用于隔离壳体1内的电连接部件与端盖2,以降低短路的风险。示例性的,绝缘构件可以是塑料、橡胶等。在一些实施例中,端盖2还具有注液孔,以通过注液孔向壳体1内注入电解液。
壳体1是用于配合端盖2以形成电池单体10的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件3、电解液以及其他部件。壳体1和端盖2可以是独立的部件,可以于壳体1上设置开口,通过在开口处使端盖2盖合开口以形成电池单体10的内部环境。不限地,也可以使端盖2和壳体1一体化,具体地,端盖2和壳体1可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体1的内部时,再使端盖2盖合壳体1。壳体1可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形和六棱柱形等。具体地,壳体1的形状可以根据电极组件3的具体形状和尺寸大小来确定。壳体1的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请一些实施例对此不作特殊限制。
电极组件3是电池单体10中发生电化学反应的部件。壳体1内可以包含一个或更多个电极组件3。电极组件3可以主要由极片层叠放置形成,并且通常在极片之间设有隔膜。
根据本申请的一些实施例,图4为本申请一些实施例的电极组件3的结构示意图,图4中X方向为第一方向X,图4中Y方向为第二方向Y。
如图4所示,本申请提供了一种电极组件3,电极组件3包括多层交替层叠设置的第一极片31和第二极片32,第一极片31与第二极片32间设置有隔膜33,各第一极片31相互独立设置,其中,第一极片31在第一方向X上具有相对的第一端311与第二端312,至少部分第一端311和/或至少部分第二端312上设置有粘接层313,以使第一极片31通过粘接层313粘接于隔膜33,第一极片31和第二极片32的交替层叠方向为第二方向Y,第一方向X与第二方向Y相交。
在这些实施例中,第一方向X与第二方向Y可以相互垂直。
可选地,第一极片31可以为阴极极片,第二极片32可以为阳极极片,金属离子可在第一极片31与第二极片32之间移动,通过在第一极片31与第二极片32间设置隔膜33,以限制第一极片31与第二极片32间产生接触短路,可选地,隔膜33的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。第一极片31相互独立设置,电极组件3可以为叠片式电极组件3。其中,第一方向X可以为第一极片31出极耳的方向,能够降低粘接层313对电解液浸润电极组件3的阻挡影响。在另外的一些实施例中,第一极片31可以为阳极极片,第二极片32可以为阴极极片。
可选地,粘接层313可以为热熔胶涂层,例如,粘接层313可为聚乙烯热熔胶涂层、聚丙烯热熔胶涂层、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物热熔胶涂层、聚酯热熔胶涂层或聚酰胺热熔胶涂层等。热熔胶涂层在经过热复合后能够粘接隔膜33和第一极片31,热熔胶的复合温度约为70°C至90°C。
可选地,粘接层313还可以为热熔压敏胶涂层,例如,粘接层313可以为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物热熔压敏胶等。热熔压敏胶在经过热复合后能够粘接隔膜33和第一极片31,热熔压敏胶的复合温度可以小于50°C。
在本申请一些实施例的技术方案中,电极组件3包括多层交替层叠设置的第一极片31和第二极片32,金属离子能够在第一极片31与第二极片32之间移动。第一极片31与第二极片32间设置有隔膜33,隔膜33能够防止第一极片31与第二极片32间产生接触短路。第一极片31在第一方向X上具有相对的第一端311与第二端312,由于各第一极片31相互独立设置,因此,通过在至少部分第一端311和/或至少部分第二端312上设置粘接层313,使得第一极片31能够通过粘接层313粘接于隔膜33,限制了第一极片31与隔膜33间至少一些位置产生相对移动。并且,由于粘接层313设置在第一端311和/或第二端312上,使得第一极片31的第一端311和/或第二端312不易发生弯折,改善了第一极片31的端部角位处打折的问题。
根据本申请的一些实施例,可选地,请继续参照图4,第一极片31包括第一集流体314,第一集流体314包括活性物质涂覆区314a和在第一方向X上位于活性物质涂覆区314a至少一侧的留空区314b,粘接层313设置于至少部分留空区314b。
在这些实施例中,第一集流体314可以为阴极集流体,第一集流体314的活性物质涂覆区314a上涂覆的可以是阴极活性物质,阴极集流体的材料可以为铝,阴极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。
可选地,如图4所示,第二极片32可以包括第二集流体321,第二集流体321可以为阳极集流体,第二集流体321也可以包括活性物质涂覆区314a,第二集流体321的活性物质涂覆区314a上涂覆的可以是阳极活性物质,阳极集流体的材料可以为铜,阳极活性物质可以为碳或硅等。
通过将粘接层313设置于活性物质涂覆区314a在第一方向X上至少一侧的留空区314b,能够降低粘接层313对电解液浸润活性物质涂覆区314a的影响。
根据本申请的一些实施例,图5为本申请另一些实施例的电极组件3的结构示意图。可选地,如图5所示,第一集流体314在第二方向Y上具有相对的第一表面314c和第二表面314d,第一表面314c设置有活性物质涂覆区314a和留空区314b,粘接层313设置于第一表面314c的留空区314b。
在这些实施例中,热复合叠片设备包括有叠片机构,在进行热复合叠片处理时,叠片机构用于在各层隔膜33上依次堆叠第一极片31和第二极片32,因此,第一表面314c可以为第一集流体314在进行热复合叠片处理时朝向隔膜33一侧的外表面,第二表面314d可以为第一集流体314在进行热复合叠片处理时朝向叠片机构一侧的外表面。
可选地,如图5所示,第一集流体314的第二表面314d上也设置有活性物质涂覆区314a,第一表面314c与第二表面314d上的活性物质涂覆区314a上涂覆有阴极活性物质。
在本申请一些实施例中,第一集流体314的第一表面314c的留空区314b设置有粘接层313,第一集流体314的第二表面314d上未设置有粘接层313,使得热复合叠片设备的叠片机构在接触第一电极的第二表面314d时,热复合叠片设备的叠片结构不易与粘接层313发生粘接,提高了热复合叠片工艺的稳定性。
根据本申请的一些实施例,图6为本申请再一些实施例的电极组件3的结构示意图。请参照图6,可选地,第一极片31还包括第一极耳316,第一极耳316连接于第一集流体314的留空区314b背离活性物质涂覆区314a的一侧。
在这些实施例中,第一极耳316的材料可以与第一集流体314的材料相同,第一极耳316可以与第一集流体314一体成型,第一极耳316上未涂覆有阴极活性物质,第一极耳316的材料可以为铝。可选地,第二极片32还包括第二极耳323,第二极耳323的材料可以与第二集流体321的材料相同,第二极耳323可以与第二集流体321一体成型,第二极耳323上未涂覆有阳极活性物质,第二极耳323的材料可以为铜。其中,第一极耳316与第二极耳323可以位于电极组件3在第一方向X上的一端或是分别位于电极组件3在第一方向X上的两端,在电池的充放电过程中,阳极活性物质和阴极活性物质与电解液发生反应,第一极耳316与第二极耳323分别连接于不同的电极端子4以形成电流回路。
通过将第一极耳316设置在留空区314b背离涂覆区的一侧,降低了粘接层313对第一极耳316的导电影响。
根据本申请的一些实施例,图7为本申请一些实施例的第一极片31的结构示意图,图7中Z方向为第三方向Z。请参照图7,可选地,粘接层313包括沿第三方向Z间隔分布的多个子胶体313a,第三方向Z与第一方向X、第二方向Y均相交。
在这些实施例中,第三方向Z可以与第一方向X、第二方向Y均垂直。
本申请对相邻两个子胶体313a间的距离不做限定,可选地,如图7所示,在第一方向X上第一极耳316处靠近活性物质涂覆区314a一端的留空区314b处设置有子胶体313a,以此降低第一极耳316处发生翻折的可能。
可选地,如图7所示,留空区314b在第三方向Z上的两端均设置有子胶体313a,以此降低第一极片31的角位发生翻折的可能。
通过将多个子胶体313a沿第三方向Z间隔分布,使得电解液能够从相邻两个子胶体313a的间隙中通过,降低了粘接层313对电解液浸润电极组件3的阻挡影响,提高了电解液浸润第一极片31的效率。
根据本申请的一些实施例,可选地,粘接层313在第一方向X上的延伸尺寸为2mm-20mm,和/或,粘接层313在第二方向Y上的延伸尺寸为25μm -120μm。
通过合理的设置粘接层313在第一方向X与第二方向Y上的延伸尺寸,提高了粘接层313的粘接效率,且使得与粘接层313粘接的隔膜33在第二方向Y上不会过于的凸出或凹陷于第一极片31的表面。
根据本申请的一些实施例,可选地,粘接层313为耐受电解液的热熔胶或耐受电解液的热熔压敏胶中的至少一种。
在本申请一些实施例中,耐受电解液的热熔胶可以包括有聚乙烯、聚丙烯等材料,聚乙烯和聚丙烯能够用以提高热熔胶的粘接性能(包括剪切强度、拉伸强度、耐酸碱性能及耐电解液性能)与耐高温性能。可选地,耐受电解液的热熔胶也可以包括有橡胶,橡胶用以提高断裂伸长率及耐电解液性能。可选地,耐受电解液的热熔胶也可以包括有聚烯烃弹性体,聚烯烃弹性体用以提高耐高低温性能。
耐受电解液的热熔胶和耐受电解液的热熔压敏胶能够在电解液中保持良好的粘接性能。
根据本申请的一些实施例,图8为本申请一些实施例的电极组件3的俯视结构示意图。请参照图8,可选地,第二极片32包括沿第二方向Y层叠设置的多个子分片322,且多个子分片322在第三方向Z上的首尾相接一体成型设置,相邻两个子分片322间沿第二方向Y依次层叠设置有隔膜33、第一极片31和隔膜33。
通过将多个子分片322在第三方向Z上的首尾相接一体成型设置,使得第二极片32为连续不切断设置,简化了第二极片32的制造工艺。
图9为本申请另一些实施例的电极组件3的俯视结构示意图。在另一些实施例中,请参照图9,第二极片32包括沿第二方向Y层叠设置的多个子分片322,且多个子分片322在第三方向Z上可以为相互独立设置,相邻两个子分片322间沿第二方向Y依次层叠设置有隔膜33、第一极片31和隔膜33。
根据本申请的一些实施例,图10为本申请又一些实施例的电极组件3的结构示意图。请参照图10,可选地,未设置有粘接层313的第一端311和/或未设置有粘接层313的第二端312上设置有陶瓷层315,陶瓷层315用于提高第一端311和/或第二端312的结构强度。
在这些实施例中,陶瓷层315可以包括有陶瓷颗粒与聚偏二氟乙烯材料。
通过在未设置有粘接层313的第一端311和/或第二端312上设置有陶瓷层315,能够提高电极组件3边缘结构的强度。
根据本申请的一些实施例,本申请的再一些实施例中还提供了一种电池单体,电池单体包括上述任一方案所述的电极组件3。
根据本申请的一些实施例,本申请的再一些实施例中还提供了一种电池,电池包括多个上述的电池单体。
根据本申请的一些实施例,本申请的再一些实施例中还提供了一种用电装置,用电装置包括上述的电池,电池用于提供电能。
用电装置可以是前述任一应用电池的设备或系统。
根据本申请的一些实施例,请参照图8与图10,本申请的一些实施例中提供了一种电极组件3,该电极组件3包括多层交替层叠设置的第一极片31和第二极片32,第一极片31与第二极片32间设置有隔膜33,各第一极片31相互独立设置。其中,第一极片31和第二极片32的交替层叠方向为第二方向Y,第一方向X与第二方向Y相互垂直,第一极片31在第一方向X上具有相对的第一端311与第二端312。第一极片31包括第一集流体314,第一集流体314包括活性物质涂覆区314a和在第一方向X上位于活性物质涂覆区314a两侧的留空区314b,第一极片31还包括连接于留空区314b背离活性物质涂覆区314a的一侧的第一极耳316,第一集流体314在第二方向Y上具有相对的第一表面314c与第二表面314d。在第一表面314c的位于第一端311和第二端312的留空区314b处均设置有粘接层313。第三方向Z与第一方向X、第二方向Y均垂直,粘接层313包括沿第三方向Z间隔分布的多个子胶体313a。粘接层313在第一方向X上的延伸尺寸为2mm-20mm,粘接层313在第二方向Y上的延伸尺寸为25μm -120μm。粘接层313为耐受电解液的热熔胶或耐受电解液的热熔压敏胶中的至少一种,耐受电解液的热熔胶和耐受电解液的热熔压敏胶能够在电解液中保持良好的粘接性能。未设置有粘接层313的第一端311和/或第二端312上设置有陶瓷层315,陶瓷层315用于提高第一端311和/或第二端312的结构强度。第二极片32包括沿第二方向Y层叠设置的多个子分片322,且多个子分片322在第三方向Z上的首尾相接一体成型设置,相邻两个子分片322间沿第二方向Y依次层叠设置有隔膜33、第一极片31和隔膜33。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各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,或者对其中部分或者全部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,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (11)
1.一种电极组件,其特征在于,包括:
多层交替层叠设置的第一极片和第二极片,所述第一极片与所述第二极片间设置有隔膜,各所述第一极片相互独立设置;
其中,所述第一极片在第一方向上具有相对的第一端与第二端,至少部分所述第一端和/或至少部分第二端上设置有粘接层,以使所述第一极片通过所述粘接层粘接于所述隔膜,所述粘接层包括沿第三方向间隔分布的多个子胶体,所述第一极片和所述第二极片的交替层叠方向为第二方向,所述第一方向与所述第二方向相交,所述第三方向与所述第一方向、所述第二方向均相交。
2.根据权利要求1所述的电极组件,其特征在于,所述第一极片包括第一集流体,所述第一集流体包括活性物质涂覆区和在所述第一方向上位于所述活性物质涂覆区至少一侧的留空区,所述粘接层设置于至少部分所述留空区。
3.根据权利要求2所述的电极组件,其特征在于,所述第一集流体在所述第二方向上具有相对的第一表面和第二表面,所述第一表面设置有所述活性物质涂覆区和所述留空区,所述粘接层设置于所述第一表面的所述留空区。
4.根据权利要求2所述的电极组件,其特征在于,所述第一极片还包括第一极耳,所述第一极耳连接于所述第一集流体的留空区背离所述活性物质涂覆区的一侧。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电极组件,其特征在于,所述粘接层在所述第一方向上的延伸尺寸为2mm-20mm,和/或,所述粘接层在第二方向上的延伸尺寸为25μm-120μm。
6.根据权利要求1至4任一项所述的电极组件,其特征在于,所述粘接层为耐受电解液的热熔胶或耐受电解液的热熔压敏胶中的至少一种。
7.根据权利要求1至4任一项所述的电极组件,其特征在于,所述第二极片包括沿第二方向层叠设置的多个子分片,且多个所述子分片在第三方向上的首尾相接一体成型设置,相邻两个所述子分片间沿所述第二方向依次层叠设置有所述隔膜、所述第一极片和所述隔膜。
8.根据权利要求1至4任一项所述的电极组件,其特征在于,未设置有所述粘接层的所述第一端和/或未设置有所述粘接层的所述第二端上设置有陶瓷层,所述陶瓷层用于提高所述第一端和/或所述第二端的结构强度。
9.一种电池单体,其特征在于,包括根据权利要求1至8中任一项所述的电极组件。
10.一种电池,其特征在于,包括多个根据权利要求9所述的电池单体。
11.一种用电装置,其特征在于,包括根据权利要求10所述的电池,所述电池用于提供电能。
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