CN115810859A - 电极组件、电池单体、电池及电极组件的制造方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种电极组件、电池单体、电池及电极组件的制造方法和装置,能够防止电极组件的正极片与负极片在第一方向上出现偏位移动引发错位而发生析锂现象,从而提高了电池的安全性。该电极组件包括:正极片,包括第一限位结构;负极片,包括第二限位结构;其中,所述正极片与所述负极片交替层叠设置,所述第一限位结构与所述第二限位结构相互配合,以限制所述正极片与所述负极片在第一方向上的偏位移动,所述第一方向为所述正极片与所述负极片的延伸方向。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,更为具体地,涉及一种电极组件、电池单体、电池及电极组件的制造方法和装置。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键。在这种情况下,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。而对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
在电池技术的发展中,除了要考虑提高电池的性能,还需要考虑电池的安全性。因此,如何提高电池的安全性是电池技术中一个亟需解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种电极组件、电池单体、电池和电极组件的制造方法和装置,能够防止电极组件中的正极片与负极片发生错位而导致析锂现象的发生,从而提高电池的安全性。
第一方面,提供了一种电极组件,该电极组件包括:正极片,包括第一限位结构;负极片,包括第二限位结构;其中,所述正极片与所述负极片交替层叠设置,所述第一限位结构与所述第二限位结构相互配合,以限制所述正极片与所述负极片在第一方向上的偏位移动,所述第一方向为所述正极片与所述负极片的延伸方向。
本申请实施例中,通过在正极片与负极片上设置相互配合的第一限位结构和第二限位结构,可以防止电池在受到震动或冲击时,电极组件的正极片与负极片出现偏位移动引发错位而发生析锂现象,从而提高了电池的安全性。
在一些实施例中,所述第一限位结构包括至少一个在所述第一方向上延伸形成的第一弧面部,且在所述第一方向上,所述第一弧面部的尺寸小于所述正极片的尺寸;所述第二限位结构包括至少一个在所述第一方向上延伸形成的第二弧面部,所述第二弧面部与所述第一弧面部限位配合,且在所述第一方向上,所述第二弧面部的尺寸小于所述负极片的尺寸。
在第一方向上,第一弧面部的尺寸等于正极片的尺寸,第二弧面部的尺寸等于负极片的尺寸时,即正极片仅由一个第一弧面部组成,负极片仅由一个第二弧面部组成,这样的正极片与负极片的结构在受到外力作用时,在第一方向上还是可能发生滑移而引发错位。因此,本申请实施例中,在第一方向上,第一弧面部的尺寸满足小于正极片的尺寸,第二弧面部的尺寸满足小于负极片的尺寸,即正极片上除了一个第一弧面部外还有其他结构,负极片除了一个第二弧面部外还有其他结构时,可以避免正极片与负极片在第一方向上发生错位,从而提高了电池的安全性。
在一些实施例中,所述正极片还包括第一平面部,所述负极片还包括第二平面部;其中,所述第一弧面部和所述第二弧面部分别为多个,相邻两个所述第一弧面部之间通过所述第一平面部相连,相邻的所述第二弧面部之间通过所述第二平面部相连。
通过多个第一弧面部与多个第二弧面部相互配合,相比一个第一弧面部与一个第二弧面部相互配合,可以进一步增加正极片与负极片在第一方向上相互滑移的摩擦力或阻力,以防止正极片与负极片在第一方向上错位,从而提高电池的安全性。
在一些实施例中,所述电极组件还包括:正极耳,所述正极耳设置于所述第一平面部上;负极耳,所述负极耳设置于所述第二平面部上;其中,所述正极耳与所述负极耳在所述第一方向上相互错开设置。
将正极耳与第一平面部连接,将负极耳与第二平面部连接,可以使得正极耳和负极耳在第一方向上不是弯曲弧形的形状,从而在焊接时极耳与连接构件时不损坏极耳且不影响极耳的焊接质量。另外,正极耳与负极耳在第一方向上相互错开设置,可以避免将正极耳与负极耳相互焊接,造成内部短路,从而提高电池的安全性。
在一些实施例中,所述第一弧面部为多个,多个所述第一弧面部在所述第一方向依次平滑过渡连接;所述第二弧面部为多个,多个所述第二弧面部在所述第一方向依次平滑过渡连接。
通过多个依次平滑过渡连接的第一弧面部与多个依次平滑过渡连接的第二弧面部相互配合,相比一个第一弧形面和一个第二弧形面相互配合,可以进一步增加正极片与负极片在第一方向上相互滑移的摩擦力或阻力,从而避免正极片与负极片在第一方向上发生错位,保证电池的安全性。
在一些实施例中,相邻两个所述第一弧面部的凸起方向相反,相邻两个所述第二弧面部的凸起方向相反。
通过将正极片上的多个第一弧面部中相邻的第一弧面部的凸起方向设置为相反方向,将负极片上的多个第二弧面部中相邻的第二弧面部的凸起方向设置为相反方向,可以避免正极片上出现正极活性物质脱落、负极片上出现负极活性物质脱落的问题。
在一些实施例中,所述电极组件还包括正极耳和负极耳;至少一个所述第一弧面部包括第三平面部,所述正极耳设置于所述第三平面部上;至少一个所述第二弧面部包括第四平面部,所述负极耳设置于所述第四平面部上;其中,所述正极耳与所述负极耳在所述第一方向上错开设置。
上述实施例,在第一弧面部上设置第三平面部,并将正极耳设置于该第三平面部上,可以保证正极耳在第一方向上不是弯曲弧形状,从而在焊接极耳时不损坏正极耳且不影响正极耳的焊接质量;在第二弧面部上设置第四平面部,并将负极耳设置于该第四平面部上,可以保证负极耳在第一方向上不是弯曲弧形状,从而在焊接极耳时不损坏负极耳且不影响负极耳的焊接质量。另外,第三平面部与第四平面部在第一方向上相互错开,可以避免将正极耳与负极耳相互焊接,造成内部短路,从而提高电池的安全性。
在一些实施例中,所述第三平面部和所述第四平面部分别平行于所述第一方向;其中,在所述第一方向上,所述第三平面部的尺寸大于所述正极耳的尺寸,所述第四平面部的尺寸大于所述负极耳的尺寸。
上述使得第三平面部的宽度大于正极耳的宽度,第四平面部的宽度大于负极耳的宽度可以保证正极片上的正极耳设置在正极片的平面区域,负极片上的负极耳设置在负极片的平面区域,从而避免影响极耳焊接质量。
在一些实施例中,所述第三平面部在所述第一方向上的两端分别形成有垂直于所述第一方向的第一边缘线,且所述正极耳在所述第一方向上的端部与所述第一边缘线相互间隔设置;所述第四平面部在所述第一方向上的两端分别形成有垂直于所述第一方向的第二边缘线,且所述负极耳在所述第一方向上的端部与所述第二边缘线相互间隔设置。
上述实施方式,可以保证在第一方向上,第三平面部的宽度大于正极耳的宽度,第四平面部的宽度大于负极耳的宽度,以防止由于工艺误差造成将极耳设置于平面区域外,从而提高了极耳的焊接质量。
在一些实施例中,所述第一边缘线与所述正极耳的相邻一端在所述第一方向上的间隔距离为1-2mm;和/或,所述第二边缘线与所述负极耳的相邻的一端在所述第一方向上的间隔距离为1-2mm。
上述实施方式,将第三平面部的宽度设置为比正极耳的宽度大2-4mm,第四平面部的宽度设置为比负极耳的宽度大2-4mm,可以有效避免因工艺误差将正极耳或负极耳设置在弯曲的弧面上,从而能够不损坏极耳且提高极耳的焊接质量。在一些实施例中,所述第一弧面部和所述第二弧面部的弧度分别为0.35-2.79rad。
将第一弧面部与第二弧面部的弧度设置在0.35-2.79rad,可以避免第一弧面部与第二弧面部的弧度太小无法有效阻挡正极片与负极片之间滑移,弧度太大影响电池能量密度。
在一些实施例中,所述第一弧面部和所述第二弧面部凸起的深度分别为0.1-5mm。
将第一弧面部与第二弧面部的凸起的深度设置在0.1-5mm,也可以避免第一弧面部与第二弧面部的深度太小无法有效阻挡正极片与负极片之间滑移,深度太大影响电池的能量密度。
在一些实施例中,所述电极组件还包括所述隔膜,所述正极片与所述负极片之间设置有所述隔膜。通过隔膜可以将电池的正极片和负极片分隔开来,防止两极接触而短路。
第二方面,提供了一种电池单体,包括上述第一方面或者第一方面中任意一个实施例提供的电极组件。
第三方面,提供了一种电池,包括箱体和至少一个上述第二方面提供的电池单体,所述电池单体设置于所述箱体。
第四方面,提供了一种用电设备,包括上述第二方面提供的电池单体,所述电池单体用于提供电能;或者,包括上述第三方面提供的电池,所述电池用于提供电能。
第五方面,提供了一种电极组件的制造方法,包括:提供正极片、负极片;将所述正极片冲压成具有第一限位结构的形状;将所述负极片冲压成具有第二限位结构的形状;将所述正极片与所述负极片交替层叠设置,使所述第一限位结构与所述第二限位结构相互配合,以限制所述正极片与所述负极片在第一方向上错位,所述第一方向为所述正极片与所述负极片的延伸方向;将层叠设置的所述正极片、所述负极片压合,以形成所述电极组件。
本申请实施例中,首先将正极片、负极片分别冲压成具有第一限位结构、第二限位结构的形状,然后将冲压好的正极片和负极片按照层叠顺序组装,可以通过第一限位结构与第二限位结构防止正极片与负极片组装时在第一方向出现错位,相比传统的先组装后冲压及压合方式,提高了生产电极组件的合格率。
在一些实施例中,所述将层叠设置的所述正极片、所述负极片压合包括:将层叠设置的所述正极片、所述负极片经具有与所述第一限位结构或所述第二限位结构相匹配的冲头进行挤压。
上述实施方式,通过具有与第一限位结构或第二限位结构相匹配的冲头对层叠组装好的正极片、负极片进行挤压,可以使得电极组件各处受力更加均匀,从而提高了电极组件的粘接质量。
在一些实施例中,所述将所述正极片冲压成具有第一限位结构的形状以及所述将所述负极片冲压成具有第二限位结构的形状包括以下步骤:将所述正极片冲压成包括至少一个在所述第一方向延伸的第一弧面部的形状,使冲压形成的所述第一弧面部小于所述正极片在所述第一方向的尺寸;将所述负极片冲压成包括至少一个在所述第一方向延伸的第二弧面部的形状,使冲压形成的所述第二弧面部小于所述负极片在所述第一方向的尺寸。
第六方面,提供了一种电极组件的制造装置,包括:提供装置,用于提供正极片、负极片;第一冲压装置,用于将所述正极片冲压成具有第一限位结构的形状;第二冲压装置,用于将所述负极片冲压成具有第二限位结构的形状;层叠装置,用于将所述正极片与所述负极片交替层叠设置,并使所述第一限位结构与所述第二限位结构相互配合,以限制所述正极片与所述负极片在第一方向上错位,所述第一方向为所述正极片与所述负极片的延伸方向;压合装置,用于将层叠设置的所述正极片、所述负极片、压合,以形成所述电极组件。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据附图获得其他的附图。
图1为本申请一个实施例的车辆的示意图;
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为本申请一个实施例的电极组件的截面示意图;
图5为本申请一个实施例的电极组件的截面示意图;
图6为本申请一个实施例的电极组件的截面示意图;
图7为本申请一个实施例的电极组件的截面示意图;
图8为本申请一个实施例的电极组件的俯视图与正视图的比较示意图;
图9为本申请一个实施例的电极组件的制造方法的流程图;
图10为本申请一个实施例的电极组件的制造装置的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请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;本申请中在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,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。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中的具体含义。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体,本申请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。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极片、负极片和隔膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔膜的材质例如可以为聚丙烯(Polypropylene,PP)或聚乙烯(Polyethylene,PE)等。
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。
在电池技术的发展中,除了提高电池的性能外,安全问题也是一个不可忽视的问题。在叠片电池的生产和使用过程中,正极片与负极片容易发生错位,这样可能会引起负极片上没有接收来自正极片的锂离子的位置,锂离子会在负极片表面析出,形成锂结晶,而锂结晶可以刺穿隔膜造成电池内部短路,引发热失控,严重危害电池的安全性。
鉴于此,本申请实施例提供了一种电极组件、电池单体、电池及电池组件的制造方法和装置,能够解决上述问题。本申请实施例的电极组件包括正极片、负极片以及隔膜,正极片与负极片交替层叠设置,隔膜设置于正极片与负极片之间,正极片包括第一限位结构,负极片包括第二限位结构,其中第一限位结构与第二限位结构可以相互配合,可以限制正极片与负极片在其延伸方向上发生错位。这样,在电池使用过程中受到震动或冲击时,通过正极片的第一限位结构与负极片的第二限位结构相互配合,可以防止正极片与负极片之间出现错位而导致析锂现象的发生,从而提高了电池的安全性。
本申请实施例描述的技术方案均适用于各种使用电池的用电设备。
用电设备可以是车辆、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。本申请实施例对上述用电设备不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明,以用电设备为车辆为例进行说明。
例如,如图1所示,为本申请一个实施例的一种车辆1的结构示意图,车辆1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1的内部可以设置马达40,控制器30以及电池10,控制器30用来控制电池10为马达40的供电。例如,在车辆1的底部或车头或车尾可以设置电池10。电池10可以用于车辆1的供电,例如,电池10可以作为车辆1的操作电源,用于车辆1的电路系统,例如,用于车辆1的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中,电池10不仅仅可以作为车辆1的操作电源,还可以作为车辆1的驱动电源,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
为了满足不同的使用电力需求,电池10可以包括多个电池单体。例如,如图2所示,为本申请一个实施例的一种电池10的结构示意图,电池10可以包括多个电池单体20。电池10还可以包括箱体11,箱体11内部为中空结构,多个电池单体20容纳于箱体11内。例如,多个电池单体20相互并联或串联或混联组合后置于箱体11内。
可选地,电池10还可以包括其他结构,在此不再一一赘述。例如,该电池10还可以包括汇流部件,汇流部件用于实现多个电池单体20之间的电连接,例如并联或串联或混联。具体地,汇流部件可通过连接电池单体20的电极端子实现电池单体20之间的电连接。进一步地,汇流部件可通过焊接固定于电池单体20的电极端子。多个电池单体20的电能可进一步通过导电结构穿过箱体而引出。可选地,导电结构也可属于汇流部件。
根据不同的电力需求,电池单体20的数量可以设置为任意数值。多个电池单体20可通过串联、并联或混联的方式连接以实现较大的容量或功率。由于每个电池10中包括的电池单体20的数量可能较多,为了便于安装,可以将电池单体20分组设置,每组电池单体20组成电池模块。电池模块中包括的电池单体20的数量不限,可以根据需求设置。电池可以包括多个电池模块,这些电池模块可通过串联、并联或混联的方式进行连接。
如图3所示,为本申请一个实施例的一种电池单体20的结构示意图,电池单体20包括一个或多个电极组件22、外壳21和端盖24。外壳21和端盖24形成外壳或电池盒。外壳21的壁以及端盖24均称为电池单体20的壁,其中对于长方体型电池单体20,外壳21的壁包括底壁和四个侧壁,底壁和四个侧壁连接形成放置电极组件22的容纳空间23。外壳21根据一个或多个电极组件22组合后的形状而定,例如,外壳21可以为中空的长方体或正方体或圆柱体,且外壳21的其中一个面具有开口以便一个或多个电极组件22可以放置于外壳21内。例如,当外壳21为中空的长方体或正方体时,外壳21的其中一个平面为开口面,即该平面不具有壁体而使得外壳21内外相通。当外壳21可以为中空的圆柱体时,外壳21的端面为开口面,即该端面不具有壁体而使得外壳21内外相通。端盖24覆盖容纳空间23的开口并且与外壳21连接,以形成放置电极组件22的封闭的腔体。外壳21内填充有电解质,例如电解液。
该电池单体20还可以包括两个电极端子241,两个电极端子241可以设置在端盖24上。端盖24通常是平板形状,两个电极端子241固定在端盖24的平板面上,两个电极端子241分别为正电极端子241a和负电极端子241b。每个电极端子241各对应设置一个连接构件25,或者也可以称为集流构件25,其位于端盖24与电极组件22之间,用于将电极组件22和电极端子241实现电连接。
如图3所示,每个电极组件22具有第一极耳221a和第二极耳222a。第一极耳221a和第二极耳222a的极性相反。例如,当第一极耳221a为正极极耳时,第二极耳222a为负极耳。一个或多个电极组件22的第一极耳221a通过一个连接构件25与一个电极端子连接,一个或多个电极组件22的第二耳222a通过另一个连接构件25与另一个电极端子连接。例如,正电极端子241a通过一个连接构件25与正极耳连接,负电极端子241b通过另一个连接构件25与负极耳连接。
在该电池单体20中,根据实际使用需求,电极组件22可设置为单个,或多个,如图3所示,电池单体20内设置有4个独立的电极组件22。
图4为本申请一些实施例的电极组件22的截面图。如图4所示,电极组件22包括正极片221,包括第一限位结构2210;负极片222,包括第二限位结构2220;其中,正极片221与负极片222交替层叠设置,第一限位结构2210与第二限位结构2220相互配合,以限制正极片221与负极片222在第一方向X上的偏位移动,第一方向X为正极片221与负极片222的延伸方向。
正极片221包括正极集流体和涂覆于正极集流体的表面的正极活性物质层。正极活性物质层可以包括锂镍氧化物,锂钴氧化物,锂钛氧化物,镍钴多元氧化物,锂锰氧化物,锂铁磷氧化物等。正极集流体是将正极活性物质层中的正极活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出,因此正极集流体应与正极活性物质充分接触,并且内阻应尽可能小为佳。
负极片222包括负极集流体和涂覆于负极集流体的表面的负极活性物质层。负极活性物质层可以包括碳素材料,比如,石墨、软碳(如焦炭)等、硬碳等,也可以包括非碳材料,比如,氮化物、PAS、锡基氧化物、锡合金、纳米负极材料,以及其他的一些金属间化合物等。负极集流体是将负极活性物质层中的负极活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出,因此负极集流体应与负极活性物质充分接触,并且内阻应尽可能小为佳。正极片221包括的第一限位结构2210和负极片222包括的第二限位结构2220是为了避免在电池10在使用过程中受到震动或冲击时,正极片221与负极片222在第一方向X发生偏位移动引发错位,影响电池10的安全性而产生的。第一限位结构2210与第二限位结构2220具有同样的结构,以便如图4所示相互嵌套或相互配合。
第一限位结构2210和第二限位结构可以分别设置于如图4所示的正极片221和负极片222的中间位置,也可以分别设置在正极片221和负极片222的边缘位置,本申请对此不作限定。
第一方向X为正极片221和负极片222的延伸方向,其垂直于正极片221和负极片222的厚度方向。
需要说明的是,图4示出的第一限位结构2210与第二限位结构2220的截面为弧形状,仅仅是一种示例,对本申请提供的第一限位结构2210与第二限位结构2220的具体结构并不造成限定,例如第一限位结构2210与第二限位结构2210的截面也可以是具有开口的正方形、长方形、梯形等,或者第一限位结构2210与第二限位结构2210可以包括其他的结构,或者由其他结构组成,只要可以相互配合以避免正极片221与负极片222在第一方向X上错位即可。
本申请实施例中,通过在正极片221和负极片222上分别设置相互配合的第一限位结构2210和第二限位结构2220,可以避免电池10在使用过程中受到震动或冲击时,电极组件22的正极片221和负极片222在其延伸方向上出现偏位移动引发错位而导致析锂现象的发生,从而提高了电池10的安全性。
可选地,在一些实施例中,如图5所示,第一限位结构2210包括至少一个在第一方向X上延伸形成的第一弧面部2211,且在第一方向X上,第一弧面部2211的尺寸L1小于正极片221的尺寸L2;第二限位结构2220包括至少一个在第一方向X上延伸形成的第二弧面部2221,第二弧面部2221与第一弧面部2211限位配合,且在第一方向X上,第二弧面部2221的尺寸L1小于负极片222的尺寸L2。
可以看出,当第一限位结构2210只包括一个第一弧面部2211,第二限位结构2220只包括一个第二弧面部2221时,正极片221与负极片222的结构与图4中的正极片221与负极片222的结构相同,即第一限位结构2210就是第一弧面部2211,第二限位结构2210就是第二弧面部2221。
上述实施方式中,在第一方向X上,第一弧面部2211的尺寸L1小于正极片221的尺寸L2,第二弧面部2221的尺寸L1小于负极片222的尺寸L2时,即正极片221上除了第一弧面部2211外,还有平面部分,负极片222上除了第二弧面部2221外,也有平面部分,通过正极片221上的第一弧面部2211和平面部分,与负极片222上相互配合的第二弧面部2221与平面部分之间共同配合,才可以实现防止正极片221与负极片222发生错位。
也就是说,在第一方向X上,第一弧面部2211的尺寸L1等于正极片221的尺寸L2,第二弧面部2221的尺寸L1等于负极片222的尺寸L2时,即正极片221仅由一个第一弧面部2211组成,负极片222仅由一个第二弧面部2221组成,这样的正极片221与负极片222结构在受到外力作用时,在第一方向X上还是有可能发生滑移而引发错位。
因此,在本申请实施例中,在第一方向X上,第一弧面部2211的尺寸L1满足小于正极片221的尺寸L2,第二弧面部2221的尺寸L1满足小于负极片222的尺寸L2,即正极片上221除了一个第一弧面部2211外还有其他结构,如平面部分或其他第一弧面部2211,负极片222除了一个第二弧面部2221外还有其他结构,如平面部分或其他第二弧面部2221,可以避免正极片221与负极片222发生错位,从而提高了电池10的安全性。
可选地,在一些实施例中,如图5所示,正极片221还包括第一平面部2212,负极片还包括第二平面部2222;其中,第一弧面部2211和第二弧面部2221分别为多个,相邻两个第一弧面部2211之间通过第一平面部2212相连,相邻的第二弧面部2221之间通过第二平面部2222相连。
为了更好地避免正极片221与负极片222在第一方向X上发生错位,第一限位结构2210可以包括多个第一弧面部2211,第二限位结构2210可以包括多个第二弧面部2221,多个第一弧面部2211与多个第二弧面部2221相互配合,相比一个第一弧形面2211和一个第二弧形面2221相互配合,可以进一步增加正极片221与负极片222在第一方向X上相互滑移的摩擦力或阻力,以防止正极片221与负极片222在第一方向X上错位,从而提高电池10的安全性。
需要说明的是,如图5所示,多个第一弧面部2211之间通过正极片221的第一平面部2212连接,为了防止第一弧面部2211与正极片221的第一平面部2212的连接处M存在尖刺角,而导致正极片221上的连接处M正极活性物质脱落,第一弧面部2211与正极片221的第一平面部2212的连接处M可以平滑过渡连接;多个第二弧面部2221之间通过负极片222的第二平面部2222连接,为了防止第二弧面部2221与负极片222的第二平面部2222的连接处M存在尖刺角,而导致负极片222上连接处M的负极活性物质脱落,第二弧面部2221与负极片222的平面部分的连接处M可以平滑过渡连接。
可选地,在一些实施例中,电极组件22还包括:正极耳2213,第一平面部2212上连接有正极耳2213;第二平面部2222上连接有负极耳2223;其中,正极耳2213与负极耳2223在第一方向X上相互错开设置。
正极耳2213位于正极片221上,可以与正极片221一体化。其中,正极片221包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的集流体作为正极耳2213。
负极耳2223位于负极片222上,可以与负极片222一体化。其中,负极片222包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的集流体作为负极耳2223。
需要说明的是,当正极片221包括多个第一平面部2212时,正极耳2213可以与多个第一平面部2212中一个第一平面部2212连接,或者,可以设置在多个第一平面部2212中一个第一平面部2212上;当负极片222包括多个第二平面部2222时,负极耳2223可以与多个第二平面部2222中一个第二平面部2222连接,或者,可以设置在多个第二平面部2222中一个第二平面部2222上。
应理解,正极耳2213和负极耳2223在与电池10的连接构件25焊接进行时,需要首先需要将正极耳2213与负极耳2223朝着连接构件25的方向折弯,然后再与连接构件25进行焊接,若正极耳2213设置在第一弧面部2211上、负极耳2223设置在第二弧面部2221上,则正极耳2213、负极耳2223是弯曲弧形的形状,这样在焊接极耳与连接构件25时,将弯曲弧形状的极耳形状朝着连接构件25的方向折弯时容易损坏极耳,并且会由于极耳不是平面状而影响极耳的焊接质量。
本申请实施例将正极耳2213与第一平面部2212连接,将负极耳2223与第二平面部2222连接,可以使得正极耳2213和负极耳2223在第一方向X上不是弯曲弧形的形状,从而在焊接时极耳与连接构件25时不损坏极耳且不影响极耳的焊接质量。
还应理解,正极耳2213与负极耳2223在第一方向X上相互错开设置,即正极耳2213与负极耳2223在第一方向X上没有相互重叠,可以避免在焊接极耳时将正极耳2213与负极耳2223相互焊接,造成内部短路,从而提高电池10的安全性。
可选地,在一些实施例中,如图6所示,第一弧面部2211为多个,多个第一弧面部2211在第一方向X依次平滑过渡连接;第二弧面部2221为多个,多个第二弧面部2221在第一方向X依次平滑过渡连接。
上述实施方式中,通过多个依次平滑过渡连接的第一弧面部2211与多个依次平滑过渡连接的第二弧面部2221相互配合,相比一个第一弧形面2211和一个第二弧形面2221相互配合,可以进一步增加正极片221与负极片222在第一方向X上相互滑移的摩擦力或阻力,从而避免正极片221与负极片222在第一方向X上发生错位,保证电池10的安全性。
可选地,在一些实施例中,相邻两个第一弧面部2211的凸起方向相反,相邻两个第二弧面部2221的凸起方向相反。
应理解,第一弧面部2211的凸起方向与第二弧面部2221的凸起方向为第二方向Y,即正极片221与负极片222的层叠设置方向。
还应理解,若第一限位结构2210的多个第一弧面部2211相互连接且凸起方向相同时,相邻两个第一弧面部2211的连接处会出现尖刺角,该尖刺角容易导致正极片221上的正极活性物质脱落;若第二限位结构2210的多个第二弧面部2221相互连接且凸起方向相同时,在相邻的两个第二弧面部2221的连接处会出现尖刺角,该尖刺角容易导致负极片222上的负极活性物质脱落。
上述通过将正极片221上的相邻两个第一弧面部2211的凸起方向设置为相反方向,将负极片222上的相邻两个第二弧面部2221的凸起方向设置为相反方向,可以避免正极片221上出现正极活性物质脱落、负极片222上出现负极活性物质脱落的问题。
需要说明的是,当正极片221上除了上述包括多个相互连接的第一弧面部2211的第一限位结构2210外,还有足够的平面区域设置正极耳2213,负极片222上除了上述包括多个相互连接的第二弧面部2221的第二限位结构2210外,还有足够的平面区域设置负极耳2223时,可以将正极耳2213、负极耳2223分别设置于正极片221、负极片222上除了第一限位结构2210、第二限位结构2220以外的平面区域,即正极耳2213与负极耳2223的设置位置如图6所示,从而使得正极耳2213和负极耳2223为平面状,进而在焊接极耳时不损坏极耳且不影响极耳的焊接质量。
可选地,在一些实施例中,电极组件22的截面为如图7所示,也就是说,电极组件22的正极片221仅由多个依次平滑过渡连接的第一弧面部2211组成;负极片222仅由多个依次平滑过渡连接的第二弧面部2221组成,并不包括平面区域。
为了避免极片上的活性物质脱落,相邻两个第一弧面部2211的凸起方向可以相反,相邻两个第二弧面部2221的凸起方向可以相反。
可选地,在一些实施例中,如图7所示,电极组件22中还包括正极耳2213和负极耳2223,至少一个第一弧面部2211包括第三平面部2214,正极耳2213设置于该第三平面部2214上;至少一个第二弧面部2221包括第四平面部2224,负极耳2223设置于第四平面部2224上;第三平面部2214与第四平面部2224在第一方向X上相互错开设置。
应理解,当正极片221上除第一弧面部2211外没有足够的平面区域或没有平面区域设置正极耳2213时,可以在多个第一弧面部2211中的至少一个第一弧面部2211上设置第三平面部2214,并将正极耳2213设置于该第三平面部2214上,以保证正极耳2213在第一方向X上不是弯曲弧形状,从而在焊接极耳时不损坏正极耳2213且不影响正极耳2213的焊接质量;当负极片222上除第二弧面部2221外没有足够的平面区域或没有平面区域设置负极耳2223时,可以在多个第二弧面部2221中的一个第二弧面部2221上设置第四平面部2224,并将负极耳2223设置于该第四平面部2224上,以保证负极耳2223在第一方向X上不是弯曲弧形状,从而在焊接极耳时不损坏负极耳2223且不影响负极耳2223的焊接质量。
还应理解,为了保证正极耳2213与负极耳2223在焊接时相互错开,避免将正极耳2213与负极耳2223焊接在一起而造成内部短路,正极耳2213与负极耳2223可以在第一方向X上相互错开。
可选地,在一些实施例中,如图7所示,第三平面部2214和第四平面部2224分别平行于第一方向X;其中,在第一方向X上,第三平面部2214的尺寸L3大于正极耳2213的尺寸L4,第四平面部2224的尺寸L5大于负极耳2223的尺寸L6。
应理解,为了使得正极片221上多个第一弧面部2211与负极片222上的多个第二弧面部2221相互配合,第三平面部2214在第一方向X的尺寸L3与第四平面部2224在第一方向X的尺寸L5相等;正极耳2213在第一方向X的尺寸L4与负极耳2223在第一方向X的尺寸L6相等。
为了避免影响极耳的焊接质量,进一步保证正极片221上的正极耳2213设置在正极片221的平面区域,负极片222上的负极耳2223设置在负极片222的平面区域,可以使得第三平面部2214的宽度L3大于正极耳2213的宽度L4,第四平面部2224的宽度L5大于负极耳2223的宽度L6,以防止由于工艺误差造成将极耳设置于平面区域外,从而提高了极耳的焊接质量。
图8是本申请实施例提供的一种电极组件22的俯视图与正视图的比较示意图,其中,电极组件22的俯视图可以看作电极组件22沿水平面的截面图。
可选地,在一些实施例中,如图8所示,第三平面部2214在第一方向X上的两端分别形成有垂直于第一方向X的第一边缘线S1,且正极耳2213在第一方向X上的端部与第一边缘线S1相互间隔设置;第四平面部2224在第一方向X上的两端分别形成有垂直于第一方向X的第二边缘线S3,且负极耳2223在第一方向X上的端部与第二边缘线S3相互间隔设置。
需要说明的是,第一边缘线S1可以是如图8所示的电极组件22的俯视图下第三平面部2214的左边缘或右边缘,第二边缘线S3可以是如图8所示的电极组件22的俯视图下第四平面部2224的左边缘或右边缘,正极耳2213的端部S2可以是在如图8所示的电极组件22的俯视图下正极耳2213的左端部或右端部,负极耳2223的端部S4可以是在如图8所示的电极组件22的俯视图下负极耳2223的左端部或右端部。
正极耳2213在第一方向X上的端部S2与第一边缘线S1相互间隔设置,负极耳2223在第一方向X上的端部S4与第二边缘线S3相互间隔设置,可以保证在第一方向X上,第三平面部2214的宽度L3大于正极耳2213的宽度L4,第四平面部2224的宽度L5大于负极耳2223的宽度L6。
可选地,在一些实施例中,第一边缘线S1与正极耳2213的相邻一端S2在第一方向X上的间隔距离为1-2mm;和/或,第二边缘线S3与负极耳2223的相邻一端S3在第一方向X上的间隔距离为1-2mm。
应理解,当第一边缘线S1是第三平面部2214的左边缘时,第一边缘线S1与正极耳2213的相邻一端是正极耳2213的左端部,第一边缘线S1是第三平面部2214的右边缘时,第一边缘线S1与正极耳2213的相邻一端是正极耳2213的右边缘。
同样的,当第二边缘线S3是第四平面部2224的左边缘时,第二边缘线S3与负极耳2223的相邻一端S4是负极耳2223的左边缘,当第二边缘线S3是第四平面部2224的右边缘时,第二边缘线S3与负极耳2223的相邻一端S4是负极耳2223的右边缘。
可选地,在一些实施例中,第一边缘线S1与正极耳2213的相邻一端S2在第一方向X上的间隔距离d1为1-2mm;和/或,第二边缘线S3与负极耳2223的相邻一端S4在第一方向X上的间隔距离d2为1-2mm。
通过上述实施方式,将第三平面部2214的宽度L3设置为比正极耳2213的宽度L4大2-4mm,第四平面部2224的宽度L5设置为比负极耳2223的宽度L6大2-4mm,可以有效避免因工艺误差将正极耳2213或负极耳2223设置在弯曲的弧面上,从而能够不损坏极耳且提高极耳的焊接质量。
示例性的,在一些实施例中,第一边缘线S1与正极耳2213的相邻一端S2在第一方向X上的间隔距离d1可以为2mm,第二边缘线S3与负极耳2223的相邻一端S4在第一方向X上的间隔距离d2可以为2mm。
可选地,在一些实施例中,第一弧面部2211和第二弧面部2221的个数可以分别为3个。
应理解,第一弧面部2211或第二弧面部2221的个数越多,越能够充分避免正极片221与负极片222在第一方向X上相互滑移,从而防止正极片221与负极片222发生错位,但第一弧面部2211或第二弧面部2221的个数越多对工艺的要求也越高,将第一弧面部2211与第二弧面部2221的个数设置为3个可以更好地平衡避免正极片221和负极片222发生错位的效果以及工艺要求。
可选地,在一些实施例中,第一弧面部2211和第二弧面部2221的弧度分别为0.35-2.79rad。
将第一弧面部2211与第二弧面部2221的弧度分别设置在0.35-2.79rad,也就是将第一弧面部2211与第二弧面部2221的对应的角度分别设置在20-160度,即可以避免第一弧面部2211与第二弧面部2221的弧度太小无法有效阻挡正极片221与负极片222之间滑移,弧度太大影响电池10的能量密度。
可选地,在一些实施例中,第一弧面部2211和第二弧面部2221凸起的深度分别为0.1-5mm。
应理解,第一弧面部2211和第二弧面部2221凸起的深度指的是第一弧面部2211和第二弧面部2221的弧高。
将第一弧面部2211与第二弧面部2221的凸起的深度分别设置在0.1-5mm,也可以避免第一弧面部2211与第二弧面部2221的深度太小无法有效阻挡正极片221与负极片222之间滑移,深度太大影响电池10的能量密度。
示例性的,第一弧面部2211和第二弧面部2221凸起的深度分别为1.5mm。
在一些实施例中,如图4-图8所示,电极组件22还包括隔膜223,正极片221与负极片222之间设置有隔膜223。
电池10的结构中,隔膜223是关键的内层组件之一。隔膜223的性能决定了电池10的界面结构、内阻等,直接影响电池10的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜223对提高电池10的综合性能具有重要的作用。隔膜223的主要作用是使电池10的正极片221和负极片222分隔开来,防止两极接触而短路,此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜223材质是不导电的,其物理化学性质对电池10的性能有很大的影响。电池10的种类不同,采用的隔膜223也不同。比如锂电池10,由于电解液为有机溶剂体系,因而需要有耐有机溶剂的隔膜223材料,一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。
本申请实施例还提供了一种电池单体20,包括如以上任一实施例的电极组件22。
本申请实施例还提供了一种电池10,包括箱体11和上述实施例中的电池单体20,电池单体20设置于箱体11。
本申请实施例还提供了一种用电设备,包括上述实施例中的电池单体20,电池单体用于提供电能;或者包括上述实施例中的电池10,电池10用于提供电能。可选地,该用电设备可以为车辆1、船舶或航天器等,但本申请实施例对此并不限定。
本申请实施例还提供了一种电极组件的制造方法,请参照图9,图9为本申请实施例提供的电极组件22的制造方法的流程图,电极组件22的制造方法包括:
S100,提供正极片221、负极片222。
S200,将正极片221冲压成具有第一限位结构2210的形状;将负极片222冲压成具有第二限位结构2220的形状。
S300,将正极片221与负极片222交替层叠设置,使第一限位结构2210与第二限位结构2220相互配合,以限制正极片221与负极片222在第一方向X上错位,第一方向X为正极片221与负极片222的延伸方向。
S400,将层叠设置的正极片221、负极片222压合,以形成电极组件22。
在一些实施方式中,首先将正极片221和负极片222裁切成所需的叠片状尺寸,然后通过冲压装置将正极片221冲压成具有第一限位结构2210的形状,通过冲压装置将负极片222冲压成具有第二限位结构2210的形状,其中第一限位结构2210与第二限位结构2210可以相互配合,即形状完全一致,再然后将冲压好的正极片221、负极片222和隔膜223进行交替层叠装配,可以将隔膜223放置在冲压好的正极片221与负极片222之间,以形成组装完成的正极片221与负极片222,最后对组装好的正极片221与负极片222进行热压将正极片221、负极片222和隔膜223粘接在一起,形成电极组件22。
本申请实施例中,首先将正极片221、负极片222分别裁切并分别冲压成具有第一限位结构2210、第二限位结构2210的形状,然后将冲压好的正极片221和负极片222按照既定顺序组装,可以通过第一限位结构2210与第二限位结构2221防止正极片221与负极片222组装时在第一方向X出现错位,相比传统的先组装后冲压及压合方式,提高了生产电极组件22的合格率。
可选地,在一些实施例中,可以将层叠设置的正极片221、负极片222经具有与第一限位结构2210或第二限位结构2220相匹配的冲头进行挤压。
上述实施方式,通过具有与第一限位结构2210或第二限位结构2220相匹配的冲头对组装好的正极片221、负极片222进行挤压,可以使得电极组件11各处受力更加均匀,从而提高了电极组件22的粘接质量。
可选地,在一些实施例中,将正极片221冲压成具有第一限位结构2210的形状以及将负极片222冲压成具有第二限位结构2220的形状包括以下步骤:将正极片221冲压成包括至少一个在第一方向X延伸的第一弧面部2211的形状,使冲压形成的第一弧面部2211小于正极片221在第一方向X的尺寸;将负极片222冲压成包括至少一个在第一方向X延伸的第二弧面部2221的形状,使冲压形成的第二弧面部2221小于负极片222在第一方向X的尺寸。
需要说明的是,通过上述实施例提供的电极组件22的制造方法制造出的电极组件22的相关结构,可参见上述各实施例提供的电极组件22。
本申请实施例还提供了一种电极组件的制造装置,请参照图10,图10为本申请实施例提供的电极组件22的制造装置2000的示意性框图,电极组件22的制造装置2000包括提供装置1100、第一冲压装置1200第二冲压装置1300层叠装置1400和压合装置1500。
提供装置1100,用于提供正极片221、负极片222。
第一冲压装置1200,用于将正极片221冲压成具有第一限位结构2210的形状。
第二冲压装置1300,用于将负极片222冲压成具有第二限位结构2220的形状。
层叠装置1400,用于将正极片221与负极片222交替层叠设置,并使第一限位结构2210与第二限位结构2220相互配合,以限制正极片221与所述负极片222在第一方向X上错位,第一方向X为正极片221与负极片22的延伸方向。
压合装置1500,用于将层叠设置的正极片221、负极片222压合,以形成电极组件22。
可选地,在一些实施例中,压合装置1500用于将层叠设置的正极片221、负极片222经具有与第一限位结构2210或第二限位结构2220相匹配的冲头进行挤压。
可选地,在一些实施例中,第一冲压装置1200用于将正极片221冲压成包括至少一个在第一方向X延伸的第一弧面部2211的形状,使冲压形成的第一弧面部2211小于正极片221在第一方向X的尺寸;第二冲压装置1300用于将负极片222冲压成包括至少一个在第一方向X延伸的第二弧面部2221的形状,使冲压形成的第二弧面部2221小于负极片222在所述第一方向X的尺寸。
需要说明的是,通过上述制造装置2000制造出的电极组件22的相关结构,可参见上述各实施例提供的电极组件22。
此外,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (20)
1.一种电极组件(22),其特征在于,包括:
正极片(221),包括第一限位结构(2210);
负极片(222),包括第二限位结构(2220);
其中,所述正极片(221)与所述负极片(222)交替层叠设置,所述第一限位结构(2210)与所述第二限位结构(2220)相互配合,以限制所述正极片(221)与所述负极片(222)在第一方向(X)上的偏位移动,所述第一方向(X)为所述正极片(221)与所述负极片(222)的延伸方向。
2.根据权利要求1所述的电极组件(22),其特征在于,
所述第一限位结构(2210)包括至少一个在所述第一方向(X)上延伸形成的第一弧面部(2211),且在所述第一方向(X)上,所述第一弧面部(2211)的尺寸小于所述正极片(221)的尺寸;
所述第二限位结构(2220)包括至少一个在所述第一方向(X)上延伸形成的第二弧面部(2221),所述第二弧面部(2221)与所述第一弧面部(2211)限位配合,且在所述第一方向(X)上,所述第二弧面部(2221)的尺寸小于所述负极片(222)的尺寸。
3.根据权利要求2所述的电极组件(22),其特征在于,所述正极片(221)还包括第一平面部(2212),所述负极片还包括第二平面部(2222);
其中,所述第一弧面部(2211)和所述第二弧面部(2221)分别为多个,相邻两个所述第一弧面部(2211)之间通过所述第一平面部(2212)相连,相邻两个所述第二弧面部(2221)之间通过所述第二平面部(2222)相连。
4.根据权利要求3所述的电极组件(22),其特征在于,所述电极组件(22)还包括:
正极耳(2213),所述正极耳(2213)设置于所述第一平面部(2212)上;
负极耳(2223),所述负极耳(2223)设置与所述第二平面部(2222)上;
其中,所述正极耳(2213)与所述负极耳(2223)在所述第一方向(X)上相互错开设置。
5.根据权利要求2所述的电极组件(22),其特征在于,
所述第一弧面部(2211)为多个,多个所述第一弧面部(2211)在所述第一方向(X)依次平滑过渡连接;
所述第二弧面部(2221)为多个,多个所述第二弧面部(2221)在所述第一方向(X)依次平滑过渡连接。
6.根据权利要求5所述的电极组件(22),其特征在于,相邻两个所述第一弧面部(2211)的凸起方向相反,相邻两个所述第二弧面部(2221)的凸起方向相反。
7.根据权利要求5或6所述的电极组件(22),其特征在于,所述电极组件(22)还包括正极耳(2213)和负极耳(2223);
至少一个所述第一弧面部(2211)包括第三平面部(2214),所述正极耳(2213)设置于所述第三平面部(2214)上;
至少一个所述第二弧面部(2221)包括第四平面部(2224),所述负极耳(2223)设置于所述第四平面部(2224)上;
其中,所述正极耳(2213)与所述负极耳(2223)在所述第一方向(X)上相互错开设置。
8.根据权利要求7所述的电极组件(22),其特征在于,所述第三平面部(2214)和所述第四平面部(2224)分别平行于所述第一方向(X);
其中,在所述第一方向(X)上,所述第三平面部(2214)的尺寸大于所述正极耳(2213)的尺寸,所述第四平面部(2224)的尺寸大于所述负极耳(2223)的尺寸。
9.根据权利要求8所述的电极组件(22),其特征在于,
所述第三平面部(2214)在所述第一方向(X)上的两端分别形成有垂直于所述第一方向(X)的第一边缘线(S1),且所述正极耳(2213)在所述第一方向(X)上的端部与所述第一边缘线(S1)相互间隔设置;
所述第四平面部(2224)在所述第一方向(X)上的两端分别形成有垂直于所述第一方向(X)的第二边缘线(S3),且所述负极耳(2223)在所述第一方向(X)上的端部与所述第二边缘线(S3)相互间隔设置。
10.根据权利要求9所述的电极组件(22),所述第一边缘线(S1)与所述正极耳(2213)的相邻一端(S2)在所述第一方向(X)上的间隔距离为1-2mm;和/或,
所述第二边缘线(S3)与所述负极耳(2223)的相邻一端(S4)在所述第一方向(X)上的间隔距离为1-2mm。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的电极组件(22),其特征在于,所述第一弧面部(2211)和所述第二弧面部(2221)的弧度分别为0.35-2.79rad。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的电极组件(22),其特征在于,所述第一弧面部(2211)和所述第二弧面部(2221)凸起的深度分别为0.1-5mm。
13.根据权利要求2至12中任一项所述的电极组件(22),其特征在于,所述电极组件(22)还包括隔膜(223),所述正极片(221)与所述负极片(222)之间设置有所述隔膜(223)。
14.一种电池单体(20),其特征在于,包括根据权利要求1至13任一项所述的电极组件(22)。
15.一种电池(10),其特征在于,包括箱体(11)和根据权利要求14所述的电池单体(20),所述电池单体(20)设置于所述箱体(11)。
16.一种用电设备,其特征在于,包括权利要求14所示的电池单体,所示电池单体用于提供电能;或者,包括根据权利要求15所述的电池(10),所述电池用于提供电能。
17.一种电极组件(22)的制造方法,其特征在于,包括:
提供正极片(221)、负极片(222);
将所述正极片(221)冲压成具有第一限位结构(2210)的形状;
将所述负极片(222)冲压成具有第二限位结构(2220)的形状;
将所述正极片(221)与所述负极片(222)交替层叠设置,使所述第一限位结构(2210)与所述第二限位结构(2220)相互配合,以限制所述正极片(221)与所述负极片(222)在第一方向(X)上错位,所述第一方向(X)为所述正极片(221)与所述负极片(222)的延伸方向;
将层叠设置的所述正极片(221)、所述负极片(222)压合,以形成所述电极组件(22)。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述将层叠设置的所述正极片(221)、所述负极片(222)压合包括:
将层叠设置的所述正极片(221)、所述负极片(222)经具有与所述第一限位结构(2210)或所述第二限位结构(2220)相匹配的冲头进行挤压。
19.根据权利要求17或18所述的方法,其特征在于,所述将所述正极片(221)冲压成具有第一限位结构(2210)的形状以及所述将所述负极片(222)冲压成具有第二限位结构(2220)的形状包括以下步骤:
将所述正极片(221)冲压成包括至少一个在所述第一方向(X)延伸的第一弧面部(2211)的形状,使冲压形成的所述第一弧面部(2211)小于所述正极片(221)在所述第一方向(X)的尺寸;
将所述负极片(222)冲压成包括至少一个在所述第一方向(X)延伸的第二弧面部(2221)的形状,使冲压形成的所述第二弧面部(2221)小于所述负极片(222)在所述第一方向(X)的尺寸。
20.一种电极组件(22)的制造装置(2000),其特征在于,包括:
提供装置(1100),用于提供正极片(221)、负极片(222);
第一冲压装置(1200),用于将所述正极片(221)冲压成具有第一限位结构(2210)的形状;
第二冲压装置(1300),用于将所述负极片(222)冲压成具有第二限位结构(2220)的形状;
层叠装置(1400),用于将所述正极片(221)与所述负极片(222)交替层叠设置,并使所述第一限位结构(2210)与所述第二限位结构(2220)相互配合,以限制所述正极片(221)与所述负极片(222)在第一方向(X)上错位,所述第一方向(X)为所述正极片(221)与所述负极片(222)的延伸方向;
压合装置(1500),用于将层叠设置的所述正极片(221)、所述负极片(222)压合,以形成所述电极组件(22)。
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