CN116014068A - 极片、电芯、电池、储能系统及设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种极片、电芯、电池、储能系统及设备，极片包括相对的起始端和末尾端，电芯及极片卷绕后，起始端位于极片的内圈，末尾端位于极片的外圈。极片具有活性物质层，沿末尾端至起始端的方向上，活性物质层的厚度逐渐增大，均衡循环使用产生的膨胀力，实现沿末尾端至起始端方向上极片膨胀力一致，保障在使用过程中，不会因为内外圈膨胀力差异造成应力集中而断带的问题，从而有效的提升电池的安全性和可靠性，并延长电池的使用寿命。而且可以解决卷绕时内外圈的应力差距，便于实现卷绕过程中对张力的调整控制，有利于提升成型效率。

Description

极片、电芯、电池、储能系统及设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别涉及一种极片、电芯、电池、储能系统及设备。

背景技术

电池是一种将化学能转化为电能的元器件，在日常的生活和工作中具有非常广泛的应用。例如锂离子电池，常应用于手机、相机、电子表、蓝牙耳机、电动玩具等各种电子设备中，以为电子设备提供电源。且随着锂电技术发展，锂电在通信电源、数据中心、微网储能、电动车等领域的应用也越来越广泛。

电池通常包括电芯，电芯包括正极极片、隔膜和负极极片，隔膜位于正极极片和负极极片之间，以隔离正极极片和负极极片。正极极片和负极极片均包括有集流体和涂覆在集流体上的活性物质层，其中，正极极片上涂覆有正极活性材料层，负极极片上涂覆有负极活性材料层，活性物质层用于在电解液中发生化学反应，以生成电能。锂离子电池通常采用卷绕方式制造，即正极极片、隔膜和负极极片叠设后一起通过卷绕的方式卷起来就形成电芯。

然而，卷绕的电芯极片其内外圈膨胀力不同极易发生断片等风险，影响电池的寿命和安全。

发明内容

本申请提供一种极片、电芯、电池、储能系统及设备，解决卷绕式电芯由于内外圈膨胀力不同而易发生断片等风险，降低电池的寿命及安全性的问题。

本申请的第一方面提供一种极片，极片包括相对的起始端和末尾端，极片处于卷绕状态时，起始端位于极片的内圈，末尾端位于极片的外圈。内圈是指位于极片的卷绕结构最内侧的一圈，为极片卷绕结构的最内圈，外圈是指位于极片的卷绕结构最外侧的一圈，为极片卷绕结构的最外圈。

极片包括活性物质层，沿着末尾端至起始端的方向上，活性物质层的厚度逐渐增大。也就是说，极片处于卷绕状态时，从极片的外圈至极片的内圈的方向上，活性物质层的厚度逐渐增大，也即越靠近内圈(或起始端)，活性物质层的厚度越大，膨胀量越大，而越靠近外圈(或末尾端)，活性物质层的厚度越小，膨胀量越小，增大内圈的膨胀力及应力，减小外圈的膨胀力及应力，达到均衡循环使用产生的膨胀力的目的，有利于实现沿末尾端至起始端方向上极片的膨胀力一致，保障在使用过程中，不会因为内外圈膨胀力差异造成应力集中而断带的问题，从而有效的提升电池的安全性和可靠性，并延长电池的使用寿命。

此外，存在的厚度差异可以解决卷绕时内外圈之间存在的应力差距，可以便于实现卷绕过程中对张力的调整控制，有利于提升电芯卷绕成型的效率。

在一种可实现的方式中，还包括集流体，活性物质层铺设在集流体上，集流体用于承载活性物质层，以便于活性物质层的功能。

在一种可实现的方式中，活性物质层的最大厚度与最小厚度的比值小于等于3:1。

使活性物质层的最大和最小厚度比值在上述的范围，能够在保证起到很好的均衡膨胀力效果的条件下，减小活性物质层的用量，有利于降低成本。

在一种可实现的方式中，沿着末尾端至起始端的方向上，活性物质层的厚度呈阶梯分布式增大。也就是说，沿末尾端至起始端的方向上，可以将第一极片分成依次相接的多个区域部分，每个区域部分内的活性物质层的厚度一致，多个区域部分内的活性物质层的厚度依次增加。每个区域部分的活性物质层厚度一致，可以便于活性物质层的成型，成型过程较为简单，便于实现。

在一种可实现的方式中，沿着末尾端至起始端的方向上，活性物质层的厚度呈线性分布式增大。也就是说，沿着末尾端至起始端的方向上，活性物质层的厚度按照连续且均匀的方式增大，结构设计难度较小，也便于实现。

而且丰富了活性物质层的结构设计，满足极片的不同需求，有利于扩大极片的可适用范围。

在一种可实现的方式中，沿着末尾端至起始端的方向上，活性物质层的厚度满足条件式：y＝ax+b；

其中，y为活性物质层的厚度，x为活性物质层沿末尾端至起始端的方向上的长度，a、b为正数。

通过使活性物质层满足上述条件式，能够进一步有利于简化活性物质层的结构设计难度，便于加工实现。

在一种可实现的方式中，沿着末尾端至起始端的方向上，活性物质层的厚度呈指数分布式增大。也就是说，活性物质层的厚度以恒定的增长速率沿着末尾端至起始端的方向连续增长。进一步丰富活性物质层的结构设计，满足极片的不同需求，有利于扩大极片的可适用范围。

本申请的第二方面提供一种电芯，包括第一极片、隔膜和第二极片，隔膜位于第一极片和第二极片之间，第一极片、隔膜和第二极片层叠且共同卷绕形成电芯，卷绕式的电芯具有较小的体积和较高的能量密度，便于实现结构形状的灵活设计，同时也有利于提升电池容量，具有更好的充电及放电能力。

第一极片和第二极片中至少一个为上述任一的极片。

通过使第一极片和第二极片中任一个为上述的极片，该极片能够很好的解决极片卷绕时存在的内外圈应力差距，使电芯的膨胀不会造成内部应力增加，达到均衡长期循环使用产生的膨胀力的目的，从而有效的提升了电芯的可靠性及使用寿命。

本申请的第三方面提供一种电池，包括壳体和上述的电芯，电芯设置在壳体内。

通过包括上述的电芯，该电芯具有较小的内外圈应力差距，能够很好的平衡循环使用的膨胀力，有效的提升了电池的安全可靠性，增加了电池的寿命。

在一种可实现的方式中，电池为锂离子电池，具有较为广泛的实用性，具有较大的容量及较高的工作电压，能够有效的增加电池的使用寿命，且具有很好的安全性和可靠性，对环境的影响也较小。

本申请的第四方面提供一种储能系统，包括控制单元和上述任一的电池，控制单元用于与电池连接。

通过包括上述的电池，该电池具有很好的安全性和可靠性，且具有较长的使用寿命，能够有效的提升储能系统的性能，并降低储能系统的电池更换及维修成本等。

本申请的第五方面提供一种设备，包括上述的储能系统。

通过包括上述的储能系统，该储能系统具有优异的性能，能够有效的提升设备的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种储能系统的框架结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电芯的展开结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种电芯的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种电芯的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种极片的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种极片卷绕前的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种极片卷绕前的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的又一种极片卷绕前的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的再一种极片卷绕前的结构示意图。

附图标记说明：

100-储能系统；

101-电池；

10-壳体；

20-电芯；

21-第一极片；

211-集流体；

212-活性物质层；

213-起始端；

214-末尾端；

215-第一区域部分；

216-第二区域部分；

217-第三区域部分；

22-隔膜；

23-第二极片；

24-第一极耳；

25-第二极耳；

102-控制单元。

具体实施方式

本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。

本申请实施例提供一种储能系统，储能系统是用于储存能量，在需要时将其释放的一种系统。具体的，该储能系统为电池储能系统，也就是利用电池实现储存电能的目的，可以实现电能的存储与释放。

该储能系统可以适用于电子终端设备领域，例如，该储能系统可以适用于手机、笔记本电脑、平板电脑、手持计算机、对讲机、上网本、POS机、个人数字助理(personaldigital assistant，PDA)、可穿戴设备等便捷式的电子设备。

或者，该储能系统也可以适用于通信电源、数据中心、通信基站等电子设备的储能。

该储能系统还可以适用于储能电站领域，例如，可以适用于微网储能等。

或者，该储能系统也可以适用于电动车等领域的储能。

当然，在一些其他示例中，该储能系统还可以应用于其他任何需要实现电能存储的领域及设备。

因此，本申请实施例还提供一种包括有该储能系统的设备，该设备可以包括但不限于为手机、笔记本电脑、平板电脑、手持计算机、对讲机、上网本、POS机、个人数字助理PDA、可穿戴设备等便捷式的电子设备。

或者，该设备可以包括但不限于为数据中心设备、通信电源设备、通信基站等电子设备。

或者，该设备可以包括但不限于为储能电站设备，例如，可以为风力储能设备、光伏储能设备、抽水储能设备等。

或者，该设备可以包括但不限于为电动车/电动车辆(EV)、纯电动车辆(PEV/BEV)、混合动力车辆(HEV)、增程式电动车辆(REEV)、插电式混合动力车辆(PHEV)、新能源车辆(New Energy Vehicle)等电动车辆设备。

图1为本申请实施例提供的一种储能系统的框架结构示意图。

其中，储能系统100可以包括有电池101和控制单元102，电池101用于实现电能的存储与释放。

控制单元102与电池101连接，控制单元102可以用于实现对电池101的管理，例如，控制单元102可以实现对电池101的电量均衡、热管理、电芯状态检测及控制等等，从而实现对电池101的工作控制及状态监测等。

其中，储能系统100内的电池101可以为一个，或者，储能系统100可以包括多个电池101，多个电池101可以通过串联的方式分布，多个电池101的设置有利于提升储能系统的性能。

当然，在一些其他示例中，储能系统100还可以包括一些其他的设备结构，以完善其功能，例如，还可以包括有传感监测结构、散热结构等等。

其中，继续参见图1所示，电池101可以包括有壳体10和电芯20，壳体10可以作为电池101的主要承载结构体。

电芯20可以用于实现电能的存储与释放，电芯20可以设置在壳体10内。

电池101还可以包括有电解液(图中未示出)，电解液可以密封设置在壳体10内，电芯与电解液相接触。电解液可以作为电池101中离子传输的载体，电解液在电芯的正极与负极之间起到传导离子的作用，以实现对电能的存储与释放。

当然，在一些其他示例中，电池101还可以包括有其他结构件，例如，电池101的壳体10内还可以设置有传感检测结构等。

该电池101可以是锂离子电池，也就是说，该电池101主要依靠锂离子在正极和负极之间的移动来实现充电和放电的功能。

锂离子电池具有较大的容量及较高的工作电压，从而具有很好的储能性能。而且锂离子电池能够允许较宽的工作范围，并具有较长的循环使用寿命。

此外，锂离子电池充放电速度快，且具有较高的安全性和可靠性，锂离子电池也不含镉、铅、汞等有害物质，对环境的影响也较小。

当然，在一些其他示例中，该电池101也可以是其他类型的电池，例如，该电池101可以是钠离子电池等。

在本申请实施例中，以电池101为锂离子电池为例进行说明。

图2为本申请实施例提供的一种电芯的展开结构示意图，图3为本申请实施例提供的一种电芯的结构示意图。

其中，参加图2所示，电芯20可以包括有第一极片21、隔膜22和第二极片23，第一极片21、隔膜22和第二极片23依次层叠。

隔膜22位于第一极片21和第二极片23之间，隔膜22能够隔离第一极片21和第二极片23，从而起到分隔电芯的正极和负极的作用，防止两极接触而短路。

可以理解的是，隔膜22具有能够使电解质离子通过的功能，以保证离子的传输。

其中，隔膜22的成型材料可以为不导电材料，例如，隔膜22的成型材料可以为聚乙烯(polyethylene，简称PE)、聚丙烯(polypropylene，简称PP)等聚烯烃类材料。

第一极片21和第二极片23分别具有活性物质层，活性物质层是由活性物质形成的膜层，活性物质可以在电解液中发生化学反应，从而实现电能的存储与释放。

其中，第一极片21可以是正极极片，也即第一极片21上的活性物质层可以为正极活性物质层，正极活性物质层具有较高的电位。例如，该正极活性物质层的成型材料可以为钴酸锂，磷酸铁锂，锰酸锂，镍锰酸锂等材料。

当然，在一些其他示例中，正极活性物质层也可以是其他高电位材料形成的膜层。

第二极片23可以是负极极片，也即第二极片23上的活性物质层可以为负极活性物质层，负极活性物质层具有相对较低的电位。例如，该负极活性物质层的成型材料可以为石墨、硅、碳等材料。

当然，在一些其他示例中，负极活性物质层也可以是其他低电位材料形成的膜层。

或者，第一极片21可以是负极极片，第二极片23可以为正极极片。在本申请实施例中，以第一极片21为正极极片，第二极片23为负极极片为例进行说明。

电芯20还可以包括有极耳，在极片的边缘上可以具有向外延伸的极耳，示例性的，极耳可以通过裁剪极片的方式形成。

极耳可以用于与电池的壳体电连接，从而实现电芯20与外部结构的电连接，实现电流在电池及外部设备之间的传输。

例如，参见图2所示，第一极片21上可以形成有第一极耳24，第二极片23上可以形成有第二极耳25。

其中，极片上对应的极耳可以为一个，例如，可以在第一极片21的边缘裁剪形成一个向外延伸的第一极耳24。

或者，在一些其他示例中，极片上具有的极耳的数量也可以为多个，多个极耳可以间隔分布在极片的一侧边缘上。

本申请实施例中，电芯20可以为卷绕式电芯，也就是说，电芯20呈卷绕式的结构。

参见图2所示，在将第一极片21、隔膜22和第二极片23依次层叠后，可以以其中一端为起点，沿着一个方向(如图中的弧形箭头方向)，将第一极片21、隔膜22和第二极片23一起共同卷绕，形成电芯20。参见图3所示，使电芯20呈卷绕式的结构，形成螺旋的卷绕式电芯20。

卷绕式的电芯20具有较小的体积，可以便于实现结构形状的灵活设计。而且卷绕式的电芯20具有较高的能量密度，有利于提升电池的容量，此外，卷绕式的电芯20还具有更好的充电及放电能力。

可以理解的是，第一极片21、隔膜22和第二极片23一起卷绕形成卷绕式的电芯20，则第一极片21、隔膜22及第二极片23也分别被卷绕，也即极片及隔膜22也分别呈螺旋的卷绕式结构，此时的极片及隔膜22分别处于卷绕状态(参照图5所示)。

需要说明的是，卷绕后的电芯20的结构形状可以是如图3所示的跑道圆形螺旋结构，也就是说，电芯20卷绕时按照跑道圆形的轨迹进行卷绕，使电芯20可以包括有水平延伸部分和圆弧形延伸部分。

当然，在一些其他示例中，卷绕后的电芯20的结构形状也可以是其他规则图形。例如，电芯20可以为椭圆形螺旋结构、圆形螺旋结构等。

图4为本申请实施例提供的另一种电芯的结构示意图。

如参见图4所示，卷绕后的电芯20的形状可以是如图4所示的圆形螺旋结构，第一极片21、隔膜22及第二极片23层叠后卷绕，卷绕时按照圆形的轨迹进行卷绕，使电芯20呈圆形螺旋结构。

或者，在一些其他示例中，卷绕后的电芯20的形状也可以是不规则的图形等。

本申请实施例中，以电芯20为卷绕式电芯，且电芯20卷绕后呈圆形螺旋结构为例进行说明，则极片处于卷绕状态时，极片也呈圆形螺旋结构(参照图5所示)。

图5为本申请实施例提供的一种极片的结构示意图。

其中，极片可以包括有起始端和末尾端。参见图5所示，以第一极片21为例，第一极片21可以包括起始端213和末尾端214。

具体的，起始端213和末尾端214可以位于第一极片21相对的两端，相应的，第二极片23及隔膜22也可以分别具有起始端和末尾端。形成电芯时，将第一极片21、隔膜22和第二极片23层叠后，第一极片21的起始端213、第二极片23的起始端及隔膜22的起始端的位置可以相对应，第一极片21的末尾端214、第二极片23的末尾端及隔膜22的末尾端的位置可以相对应。

卷绕电芯20时，可以以层叠的起始端为起点对第一极片21、第二极片23及隔膜22一起进行卷绕，也即起始端可以作为电芯20卷绕时的起点，末尾端可以作为电芯20卷绕时的终点。

参见图5所示，第一极片21为例，第一极片21处于卷绕状态时，起始端213就位于第一极片21的内圈，末尾端214位于第一极片21的外圈。

需要说明的是，以起始端213的端部为卷绕的起点，内圈是指位于第一极片21的卷绕结构最内侧的一圈，也就是与该起点相邻且相接的一圈，为第一极片21卷绕结构的最内圈。以末尾端214的端部为卷绕的终点，外圈是指位于第一极片21的卷绕结构最外侧的一圈，也就是与该终点相邻且相接的一圈，为第一极片21卷绕结构的最外圈。

具体的，电芯的极片还可以包括集流体，集流体用于承载活性物质层，活性物质层可以铺设在集流体上。

其中，正极极片的集流体上可以铺设有正极活性物质层，负极极片的集流体上可以铺设有负极活性物质层。

以垂直于集流体的方向为厚度方向，通常，集流体上铺设的活性物质层的厚度是一致的，也就是说，从极片的末尾端至起始端的方向上，活性物质层的厚度是均一的(允许存在一定的成型误差)，也就是说，电芯卷绕后，极片的内圈至极片的外圈活性物质层(或极片)的厚度是一致的。随着使用时间的增大，电池逐渐老化而膨胀，导致极片的内圈至极片的外圈方向上存在的膨胀力及应力是不同的，尤其是较长的极片，这种差异更加的明显，通常越靠近外圈，膨胀力及应力越大，越靠近内圈，膨胀力及应力越小，也即外圈的膨胀力及应力较大，内圈的膨胀力及应力较小。存在的应力差异较大，容易导致极片撕裂或断裂等问题，影响电池的寿命和安全性，降低电池的可靠性。

此外，为减小内外圈的应力差异，在卷绕过程中，需要实现对施加的张力的调整控制，难度较大且影响卷绕成型的进度。

可以理解的是，由于极片最外侧的外圈与电池的壳体之间具有一定的膨胀空间，而位于最内侧的内圈的应力及膨胀力相对较小，因此，通常可能导致极片上邻近外圈的位置(如次外圈等)处易发生断裂。

基于此，本申请实施例提供的一种极片，使极片的活性物质层厚度分布不一致，存在厚度分布差异，使电芯的膨胀不会造成电芯内部应力增加，达到均衡长期循环使用产生的膨胀力的目的，有效的提升电芯或电池的可靠性及使用寿命，而且可以解决极片卷绕时存在的内外圈应力差距，便于实现卷绕时的张力控制，便于卷绕成型。

其中，需要说明的是，可以使电芯的第一极片为活性物质层厚度分布不一致的极片。或者，也可以使电芯的第二极片为活性物质层厚度分布不一致的极片。

或者，也可以使电芯的第一极片和第二极片分别为活性物质层厚度分布不一致的极片。以下以第一极片为活性物质层厚度分布不一致的极片为例进行说明。

图6为本申请实施例提供的一种极片卷绕前的结构示意图。

以第一极片为例，参见图6所示，第一极片21包括集流体211和活性物质层212，活性物质层212铺设在集流体211上，例如，活性物质层212可以铺设在集流体211的其中一侧的表面上。

示例性的，活性物质层212可以通过涂布、喷涂、溅射、沉积等方式形成于集流体211的表面上。

以垂直于集流体211的方向为厚度方向(如图6中所示的z方向)，沿着第一极片21的末尾端214至第一极片21的起始端213的方向上(也即x方向)，活性物质层212的厚度为不一致的。

具体的，沿着末尾端214至起始端213的方向(x方向)上，活性物质层212的厚度可以逐渐增大(允许存在一定的成型误差)，也就是说，第一极片21处于卷绕状态时，从第一极片21的外圈至第一极片21的内圈的方向上，活性物质层212的厚度逐渐增大。

也即越靠近内圈(或起始端213)，活性物质层212的厚度越大，膨胀量越大，而越靠近外圈(或末尾端214)，活性物质层212的厚度越小，膨胀量越小，也就增大了内圈的膨胀力及应力，减小了外圈的膨胀力及应力，达到均衡循环使用产生的膨胀力的目的，有利于实现沿末尾端214至起始端213方向上极片膨胀力一致，保障在使用过程中，不会因为内外圈膨胀力差异造成应力集中而断带的问题，从而有效的提升电池的安全性和可靠性，并延长电池的使用寿命。

此外，存在的厚度差异可以解决卷绕时内外圈之间的应力差距，可以便于实现卷绕过程中对张力的调整控制，有利于提升电芯20卷绕成型的效率。

需要说明的是，图6中示出的第一极片21中，集流体211的一侧表面上铺设有活性物质层212。当然，在一些其他示例中，活性物质层212也可以铺设在集流体211相对的两侧的表面上，此时活性物质层212的厚度可以为位于集流体211的两面上的活性物质层的厚度之和。

集流体211的成型材料可以为金属，例如，集流体211可以是金属箔片，示例性的，如集流体211可以是铜箔、铝箔等。

其中，沿着极片的末尾端214至极片的起始端213的方向(x方向)上，活性物质层212的厚度差值小于等于3:1。

例如，参见图6所示，以活性物质层212的最小厚度为h1，活性物质层212的最大厚度为h2。可以理解的是，活性物质层212具有最小厚度的位置邻近末尾端214，活性物质层212具有最大厚度的位置邻近起始端213。

其中，最大厚度h2与最小厚度h1可以满足：h2/h1≤3/1。在保证能够起到很好的均衡膨胀力及应力效果的条件下，减小活性物质层212的用量，有利于降低成本。

沿着末尾端214至起始端213的方向上，活性物质层212的厚度逐渐增大，具体的，活性物质层212的厚度增大的分布方式可以是多种的。

例如，活性物质层212的厚度增大分布方式可以是规律的。

如在一种可能的示例中，继续参见图6所示，沿末尾端214至起始端213的方向(x方向)上，活性物质层212的厚度可以呈线性分布式的增大。也就是说，沿着末尾端214至起始端213的方向上，活性物质层212的厚度按照连续且均匀的方式增大，结构设计难度较小，也便于实现。

具体的，沿着末尾端214至起始端213的方向(x方向)上，活性物质层212的厚度可以满足条件式：y＝ax+b。

其中，y为活性物质层212的厚度，x为活性物质层212沿末尾端214至起始端213方向(也即图6中的x方向)上的长度，a、b可以为任意的正数。进一步有利于简化活性物质层212的结构设计难度，便于加工实现。

可以理解的是，a、b的数值对活性物质层212的厚度分布起到很大的影响，a、b的具体数值可以根据实际需求选择设定。

图7为本申请实施例提供的另一种极片卷绕前的结构示意图。

或者，在另一种可能的示例中，参见图7所示，沿着末尾端214至起始端213的方向(x方向)上，活性物质层212的厚度可以呈阶梯分布式增大。

沿末尾端214至起始端213的方向上，可以将第一极片21分成依次相接的多个区域部分，每个区域部分内的活性物质层212的厚度可以一致，多个区域部分内的活性物质层212的厚度可以依次增加。

使活性物质层212的厚度呈阶梯分布式增大，每个区域部分的活性物质层212厚度一致，可以便于活性物质层212的成型，成型过程较为简单，便于实现。

例如，参见图7所示，沿末尾端214至起始端213的方向(x方向)上，极片可以划分为依次分布的第一区域部分215、第二区域部分216和第三区域部分217。

其中，沿末尾端214至起始端213的方向(x方向)上，第一区域部分215内的活性物质层厚度可以相一致，第二区域部分216内的活性物质层厚度可以相一致，第三区域内的活性物质层厚度可以相一致，且第一区域部分215、第二区域部分216和第三区域部分217内的活性物质层的厚度依次增加。

其中，相邻两个区域部分内的活性物质层的厚度差值可以相同。

例如，以第一区域部分215的活性物质层与第二区域部分216的活性物质层的厚度差为△h1，第二区域部分216和第三区域部分217的活性物质层的厚度差为△h2，两者差值可以相同，也即△h1＝△h2。

当然，在一些其他示例中，相邻两个区域部分内的活性物质层的厚度差值也可以不相同。具体的厚度差值及分布方式可以根据不同的需求选择设定。

图8为本申请实施例提供的又一种极片卷绕前的结构示意图。

或者，在又一种可能的示例中，参见图8所示，沿着末尾端214至起始端213的方向(x方向)上，活性物质层212的厚度可以呈指数分布式增大，也就是说，活性物质层212的厚度以恒定的增长速率沿着末尾端214至起始端213的方向连续增长。丰富活性物质层212的结构设计，满足极片的不同需求，有利于扩大极片的可适用范围。

其中，活性物质层212的厚度呈指数分布式增大，指数的具体数值可以根据实际需求选择设定。

图9为本申请实施例提供的再一种极片卷绕前的结构示意图。

当然，在一些其他示例中，活性物质层212的厚度增大方式可以呈其他的规律分布。

如参见图9所示，活性物质层212的厚度可以分段式增大。沿末尾端214至起始端213的方向(x方向)上，可以将第一极片21分成依次相接的多个区域部分，每个区域部分内的活性物质层的厚度沿x方向逐渐增大，多个区域部分内的活性物质层厚度依次增加，最终使沿x方向上，活性物质层212的厚度实现逐渐增大。

例如，参见图9所示，沿末尾端214至起始端213的方向(x方向)上，极片可以划分为依次分布的第一区域部分215、第二区域部分216和第三区域部分217。

其中，沿末尾端214至起始端213的方向(x方向)上，第一区域部分215内的活性物质层的厚度可以逐渐增大，第二区域部分216内的活性物质层的厚度可以逐渐增大，第三区域部分217内的活性物质层的厚度可以逐渐增大。

而且第一区域部分215内的活性物质层的最大厚度可以小于第二区域部分216内的活性物质层的最小厚度，第二区域部分216内的活性物质层的最大厚度可以小于第三区域部分217内的活性物质层的最小厚度。

需要说明的是，每个区域部分内的活性物质层的增大分布方式可以是相同的。

例如，参见图9所示，沿末尾端214至起始端213的方向(x方向)上，第一区域部分215、第二区域部分216及第三区域部分217内的活性物质层的厚度可以分别呈线性分布式增大。

或者，每个区域部分内的活性物质层212的增大分布方式可以是不同的。

例如，沿末尾端至起始端的方向(x方向)上，第一区域部分内的活性物质层的厚度可以呈指数分布式增大，第二区域部分内的活性物质层的厚度可以呈线性分布式增大。

或者，在一些其他示例中，活性物质层212的厚度增大分布方式也可以是随机的，沿末尾端214至起始端213的方向上，活性物质层212的厚度增大分布方式可以不存在固定的规律性。

需要说明的是，本申请涉及的数值和数值范围为近似值，受制造工艺的影响，可能会存在一定范围的误差，这部分误差本领域技术人员可以认为忽略不计。

在本申请实施例的描述中，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”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者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实施例中的具体含义。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请实施例进行了详细的说明，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实施例各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种极片，其特征在于，所述极片包括相对的起始端和末尾端，所述极片处于卷绕状态时，所述起始端位于所述极片的内圈，所述末尾端位于所述极片的外圈；

所述极片包括活性物质层，沿着所述末尾端至所述起始端的方向上，所述活性物质层的厚度逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，还包括集流体，所述活性物质层铺设在所述集流体上。

3.根据权利要求1或2所述的极片，其特征在于，所述活性物质层的最大厚度与最小厚度的比值小于等于3:1。

4.根据权利要求1-3任一所述的极片，其特征在于，沿着所述末尾端至所述起始端的方向上，所述活性物质层的厚度呈阶梯分布式增大。

5.根据权利要求1-3任一所述的极片，其特征在于，沿着所述末尾端至所述起始端的方向上，所述活性物质层的厚度呈线性分布式增大。

6.根据权利要求5所述的极片，其特征在于，沿着所述末尾端至所述起始端的方向上，所述活性物质层的厚度满足条件式：y＝ax+b；

其中，y为所述活性物质层的厚度，x为所述活性物质层沿所述末尾端至所述起始端的方向上的长度，a、b为正数。

7.根据权利要求1-3任一所述的极片，其特征在于，沿着所述末尾端至所述起始端的方向上，所述活性物质层的厚度呈指数分布式增大。

8.一种电芯，其特征在于，包括第一极片、隔膜和第二极片，所述隔膜位于所述第一极片和所述第二极片之间，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片层叠且共同卷绕形成所述电芯；

所述第一极片和所述第二极片中至少一个为上述权利要求1-7任一所述的极片。

9.一种电池，其特征在于，包括壳体和上述权利要求8所述的电芯，所述电芯设置在所述壳体内。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电池为锂离子电池。

11.一种储能系统，其特征在于，包括控制单元和上述权利要求9或10所述的电池，所述控制单元用于与所述电池连接。

12.一种设备，其特征在于，包括上述权利要求11所述的储能系统。

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