CN116581242A - 极片组件、电极组件、电化学装置、用电设备及制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种极片组件、电极组件、电化学装置、用电设备及制造方法。极片组件包括极片和极耳，极片设置有第一通孔，第一通孔沿极片的厚度方向贯穿极片。极耳包括主体、连接部和限位部，沿厚度方向，主体和限位部分别位于极片的两侧。连接部穿设于第一通孔内并连接主体和限位部。极片包括集流体和第一活性物质层，沿厚度方向，第一活性物质层设置于集流体的一侧，集流体和第一活性物质层位于主体和限位部之间，极耳电连接集流体。通过主体、连接部和限位部配合将极耳连接于极片，无需焊接极耳和极片，缓解焊接带来的高成本问题。制造时，无需将主体与集流体或者限位部与集流体之间的第一活性物质层去除，能够降低生产成本，提高电池循环性能。

Description

极片组件、电极组件、电化学装置、用电设备及制造方法

技术领域

本申请涉及电池领域，具体而言，涉及一种极片组件、电极组件、电化学装置、用电设备及制造方法。

背景技术

随着新能源技术的发展，电化学装置以其高能量密度和高定制化度广泛应用于便携式电子设备、电动交通工具、电动工具、无人机、储能设备等领域。电化学装置包括电极组件，电极组件主要由正极极片组件和负极极片组件卷绕或者层叠而成。极片组件的制造成本对于电化学装置的成本具有重大意义。然而，目前极片组件的制造成本较高。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种极片组件、电极组件、电化学装置、用电设备及制造方法，其旨在改善相关技术中极片组件的制造成本较高的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种极片组件，极片组件包括极片和极耳，极片设置有第一通孔，第一通孔沿极片的厚度方向贯穿极片；极耳包括主体、连接部和限位部，沿厚度方向，主体和限位部分别位于极片的两侧，连接部穿设于第一通孔内并连接主体和限位部；其中，极片包括集流体和第一活性物质层，沿厚度方向，第一活性物质层设置于集流体的一侧，集流体和第一活性物质层位于主体和限位部之间，极耳电连接集流体。

在上述技术方案中，该极耳的主体能够与极片相抵持，限制连接部从主体指向限位部的方向脱离第一通孔。限位部能够与极片相抵持，限制连接部从限位部指向主体的方向脱离第一通孔。这样，极耳能够稳定连接于极片，无需焊接极耳和极片，不会产生焊接缺陷，一定程度上缓解焊接带来的高成本问题。沿厚度方向，主体与集流体之间具有第一活性物质层，或者限位部与集流体之间具有第一活性物质层。这样，在制造极片时，可以进行连续涂布，无需将主体与集流体或者限位部与集流体之间的第一活性物质层去除，有利于减少生产工序，降低生产成本，提高电池循环性能。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，极片还包括第二活性物质层，沿厚度方向，第二活性物质层设置于集流体背离第一活性物质层的一侧；集流体、第一活性物质层和第二活性物质层均位于主体和限位部之间，沿厚度方向，主体和限位部分别与第一活性物质层和第二活性物质层接触。

在上述技术方案中，沿厚度方向，主体与集流体之间具有第一活性物质层，限位部与集流体之间具有第二活性物质层。在制造极片时，可以进行连续涂布，无需将主体与集流体之间的第一活性物质层、限位部与集流体之间的第二活性物质层去除，有利于减少生产工序，降低生产成本。另外，主体与第一活性物质层接触，主体能够阻止极片向主体指向限位部的方向移动，限位部与第二活性物质层接触，限位部能够阻止极片向限位部指向主体的方向移动。主体和限位部配合作用，能够阻止极片在厚度方向上晃动，使得采用该极片组件制成的电化学装置更加稳定可靠。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，沿厚度方向，主体和限位部中的一者抵压于集流体，主体和限位部中的另一者抵压于第一活性物质层。

在上述技术方案中，主体抵压于集流体和第一活性物质层中的一者，从而阻止极片向主体指向限位部的方向移动。限位部抵压于集流体和第一活性物质层中的另一者，从而阻止极片向限位部指向主体的方向移动。主体和限位部配合作用，能够阻止极片在厚度方向上晃动，使得采用该极片组件制成的电化学装置更加稳定可靠。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，极片还包括第二活性物质层，沿厚度方向，第二活性物质层设置于集流体背离第一活性物质层的一侧；第二活性物质层具有露出集流体的镂空区，主体和限位部中的一者抵压于第一活性物质层，主体和限位部中的另一者位于镂空区并抵压于集流体。

在上述技术方案中，通过将主体和限位部中的另一者设置于镂空区，沿厚度方向，主体和限位部中的另一者和集流体之间没有活性物质层，沿集流体指向第二活性物质层的方向，主体和限位部中的另一者可以不凸出于第二活性物质层或者主体凸出于第二活性物质层的高度较低，有利于降低极片组件在厚度方向的尺寸，使得采用该极片组件制成的电化学装置的能量密度更高。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，所述连接部与所述第一通孔的孔壁之间设置有导电层。

在上述技术方案中，通过在连接部和第一通孔的孔壁之间设置导电层，增强连接部和集流体连接位置的过流能力。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，导电层粘接连接部和孔壁。

在上述技术方案中，导电层具有粘性，通过导电层将连接部粘接于孔壁，一方面，能够降低连接部与孔壁分离的风险，使得极耳不易晃动，进一步提高极耳与极片连接的稳定性。另一方面，连接部不易翘起，使得电流能够经过集流体、导电层流至连接部，保证过流能力。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，限位部为设置于连接部远离主体的一端的翻边结构。

在上述技术方案中，限位部为翻边结构，在制造时，可以采用铆接的方式将极耳连接于极片，简单方便，成本低廉。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，主体设置有第二通孔，沿厚度方向，第二通孔贯穿连接部。

在上述技术方案中，在制造时，可以先在极片上开设第一通孔，然后将极耳放置在第一通孔的位置，覆盖第一通孔。使用冲针在与第一通孔对应的位置冲刺极耳，成型出第二通孔。冲出的材料一部分形成连接部，另一部分翻边形成限位部。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，连接部的形状与第一通孔的形状匹配，连接部的外周面与第一通孔的孔壁面相贴合。

在上述技术方案中，通过使连接部的形状与第一通孔的形状匹配，并且连接部的外周面与第一通孔的孔壁面贴合，一方面，可以限制连接部在第一通孔内沿垂直于厚度方向的方向活动，从而使得极耳不能沿垂直于厚度方向的方向相对于极片移动，使得极耳不易产生晃动，进一步提高极耳与极片连接的稳定性。另一方面，电流可以从集流体流向连接部，从而增强过流能力。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，第一通孔为方孔。

在上述技术方案中，将第一通孔设置为方孔，一方面，方孔的面积较大，有利于增大极耳与极片的接触面积，增强过流能力。另一方面，在翻边成型出限位部时，不易产生干涉。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，第一通孔的边长为L，满足：0.8mm≤L≤2mm。

在上述技术方案中，通过将第一通孔的边长限制在0.8~2mm内，第一通孔的大小适中，既能够保证极耳连接在极片上的连接稳定性较好，又能够设置较多的第一通孔，使得极耳在每个第一通孔的位置均与极片连接，从而有利于提升极耳与极片的连接稳定性。当L＜0.8mm时，第一通孔过小，连接部能够容纳于第一通孔的部分较小，连接部容易断裂，导致极耳与极片的连接稳定性较差。当L＞2mm时，第一通孔过大，导致能够设置第一通孔的个数较少，同样不利于提升极耳与极片的连接稳定性。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，主体设置有多个连接部，限位部和第一通孔均与连接部一一对应。

在上述技术方案中，通过设置多个连接部，每个连接部对应设置有一个限位部和一个第一通孔，一方面，能够增强极耳与极片连接的稳定性，另一方面，有利于增大集流体与极耳的接触面积，从而增强过流能力。

第二方面，本申请实施例还提供了一种电极组件，电极组件包括隔离膜、第一极片组件和第二极片组件，第二极片组件和第一极片组件的极性相反，第一极片组件和第二极片组件中的至少一者为上述的极片组件；第一极片组件、隔离膜和第二极片组件卷绕或层叠布置形成电极组件。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，第一极片组件包括N层第一极片，第一极片组件的极耳设置在第2层至第N-1层第一极片上，N为整数且N≥2；和/或第二极片组件包括P层第二极片，第二极片与第一极片的极性相反，第二极片组件的极耳设置在第2层至第P-1层第二极片上，P为整数且P≥2。

在上述技术方案中，第一极片组件的极耳未设置在位于最内层的第一极片和位于最外层的第一极片上，有利于缩短电子传输的路径，减小电芯内阻。同样地，第二极片组件的极耳未设置在位于最内层的第二极片和位于最外层的第二极片上，有利于缩短电子传输的路径，减小电芯内阻。

第三方面，本申请实施例还提供了一种电化学装置，电化学装置包括壳体和上述的电极组件，电极组件容纳于壳体内。

第四方面，本申请实施例还提供了一种用电设备，用电设备包括上述的电化学装置。

第五方面，本申请实施例还提供了一种极片组件的制造方法，制造方法包括：在集流体上连续涂布第一活性物质层形成极片卷料；裁切极片卷料获得极片组件的极片；在极片上成型出第一通孔，第一通孔沿极片的厚度方向贯穿极片；将极耳与极片层叠，并冲压极耳，以使极耳形成主体和伸入第一通孔内的铆接部；将铆接部远离主体的一端翻边，以使铆接部形成连接部和限位部；其中，沿厚度方向，连接部穿设于第一通孔内并连接主体和限位部，集流体和第一活性物质层位于主体和限位部之间。

在上述技术方案中，采用该制造方法制造极片组件，无需使用焊接，一定程度上缓解焊接带来的高成本问题。另外，在制造极片时，可以进行连续涂布，无需将主体与集流体或者限位部与集流体之间的第一活性物质层去除，有利于减少生产工序，降低生产成本，提高电池循环性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一些实施例提供的极片组件的俯视示意图；

图2为图1中A-A位置的剖视图；

图3为本申请另一些实施例提供的极片组件的俯视示意图；

图4为图3中B-B位置的剖视图；

图5为本申请又一些实施例提供的极片组件的俯视示意图；

图6为图5中C-C位置的剖视图；

图7为本申请还一些实施例提供的极片组件的俯视示意图；

图8为图7中E-E位置的剖视图；

图9为本申请另又一些实施例提供的极片组件的俯视示意图；

图10为图9中F-F位置的剖视图；

图11为本申请另再一些实施例提供的极片组件的俯视示意图；

图12为图11中G-G位置的剖视图；

图13为本申请一些实施例提供的极片组件的制造方法的示意框图；

图14为本申请一些实施例提供的极片卷料的结构示意图；

图15为本申请一些实施例提供的极片的俯视示意图；

图16为图15中H-H位置的剖视图；

图17为本申请一些实施例提供的在极片上成型出第一通孔后的俯视示意图；

图18为图17中I-I位置的剖视图；

图19为本申请一些实施例提供的冲压极耳形成铆接部的俯视示意图；

图20为图19中J-J位置的剖视图。

图标：10-极片组件；100-极片；110-集流体；120-第一活性物质层；130-第二活性物质层；131-镂空区；140-第一通孔；200-极耳；210-主体；211-第二通孔；220-连接部；230-限位部；240-铆接部；300-导电层；500-极片卷料。

具体实施方式

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、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

目前，从市场形势的发展来看，电化学装置的应用越加广泛。电化学装置已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，以及电动工具、无人机、储能设备等多个领域。随着电化学装置应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

电化学装置包括电极组件，电极组件主要由正极极片组件和负极极片组件卷绕或者层叠而成。极片组件的制造成本对于电化学装置的成本具有重大意义。然而，目前极片组件的制造成本较高。

相关技术中在制造极片组件时，需要焊接极片和极耳。一方面，焊接极片和极耳的成本较高，且容易产生焊接缺陷（如气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹、凹坑、咬边、焊瘤等）。另一方面，极片包括活性物质层和集流体，极耳需要焊接于集流体。若采用焊接的方式，则需要显露出一部分集流体，从而将集流体与极耳焊接。相关技术中，一般是先在集流体上连续涂布出活性物质层，之后再去除掉一部分活性物质层来显露出一部分集流体。这样，生产工序增多，也导致了生产成本的增加。

基于上述考虑，为了改善相关技术中极片组件的制造成本较高的问题，本申请实施例提供了一种极片组件，极片组件包括极片和极耳，极片设置有第一通孔，第一通孔沿极片的厚度方向贯穿极片。极耳包括主体、连接部和限位部，沿厚度方向，主体和限位部分别位于极片的两侧，连接部穿设于第一通孔内并连接主体和限位部。其中，极片包括集流体和第一活性物质层，沿厚度方向，第一活性物质层设置于集流体的一侧。集流体和第一活性物质层位于主体和限位部之间，极耳电连接集流体。

该极耳的主体能够与极片相抵持，限制连接部从主体指向限位部的方向脱离第一通孔。限位部能够与极片相抵持，限制连接部从限位部指向主体的方向脱离第一通孔。这样，极耳能够稳定连接于极片，无需焊接极耳和极片，不会产生焊接缺陷，一定程度上缓解焊接带来的高成本问题。沿厚度方向，主体与集流体之间具有第一活性物质层，或者限位部与集流体之间具有第一活性物质层。这样，在制造极片时，可以进行连续涂布，无需将主体与集流体或者限位部与集流体之间的第一活性物质层去除，有利于减少生产工序，降低生产成本。

本申请实施例公开的极片组件能够用于制造电化学装置，电化学装置可以但不限用于电动两轮车、电动工具、无人机、储能设备等用电设备中。可以使用具备本申请实施例提供的电化学装置作为用电设备的电源系统，有利于降低用电设备的成本。

本申请实施例提供了一种使用电化学装置作为电源的用电设备，用电设备可以为但不限于电子设备、电动工具、电动交通工具、无人机、储能设备。其中，电子设备可以包括手机、平板、笔记本电脑等，电动工具可以包括电钻、电锯等，电动交通工具可以包括电动汽车、电动摩托车、电动自行车等。

请参照图1和图2，图1为本申请一些实施例提供的极片组件10的俯视示意图。图2为图1中A-A位置的剖视图。本申请实施例提供了一种极片组件10，极片组件10包括极片100和极耳200。极片100设置有第一通孔140，第一通孔140沿极片100的厚度方向贯穿极片100。极耳200包括主体210、连接部220和限位部230，沿厚度方向，主体210和限位部230分别位于极片100的两侧，连接部220穿设于第一通孔140内并连接主体210和限位部230。其中，极片100包括集流体110和第一活性物质层120，沿厚度方向，第一活性物质层120设置于集流体110的一侧。集流体110和第一活性物质层120位于主体210和限位部230之间，极耳200电连接集流体110。

请参照图2，极片100的厚度方向可以为图2中所示的X方向。

极片100包括集流体110和设置于集流体110表面的第一活性物质层120。沿厚度方向，第一活性物质层120位于集流体110的一侧。换句话说，沿厚度方向，第一活性物质层120与集流体110层叠设置。在制造时，第一活性物质层120可以是将活性物质涂覆于集流体110的表面而形成的。

极片组件10可以分为正极极片组件和负极极片组件，对于正极极片组件来说，集流体110的材料可以为铝，第一活性物质层120的材料可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料（如NCM）或锰酸锂等。对于负极极片组件来说，集流体110的材料可以为铜，第一活性物质层120的材料可以为碳或硅等。

极耳200是用于将极片100的电流导出的导电部件。极耳200可以连接于极片100沿宽度方向的一侧。

第一通孔140是开设于极片100的孔体结构。沿极片100的厚度方向，第一通孔140贯穿集流体110和第一活性物质层120。第一通孔140的形状可以为圆形、矩形、五边形、六边形等。

主体210是极耳200主要用于实现其功能的部分。主体210用于与其他输出部件连接。其他输出部件可以为转接片、电极端子等。

限位部230沿厚度方向与主体210相对设置。沿厚度方向，集流体110和第一活性物质层120位于主体210和限位部230之间。

连接部220至少部分位于第一通孔140内且连接主体210和限位部230，主体210、连接部220和限位部230共同配合将极耳200连接限位于极片100。

该极耳200的主体210能够与极片100相抵持，限制连接部220从主体210指向限位部230的方向脱离第一通孔140。限位部230能够与极片100相抵持，限制连接部220从限位部230指向主体210的方向脱离第一通孔140。这样，极耳200能够稳定连接于极片100，无需焊接极耳200和极片100，不会产生焊接缺陷，一定程度上缓解焊接带来的高成本问题。沿厚度方向，主体210与集流体110之间具有第一活性物质层120，或者限位部230与集流体110之间具有第一活性物质层120。这样，在制造极片100时，可以进行连续涂布，无需将主体210与集流体110或者限位部230与集流体110之间的第一活性物质层120去除，有利于减少生产工序，降低生产成本。

请参照图3和图4，图3为本申请另一些实施例提供的极片组件10的俯视示意图。图4为图3中B-B位置的剖视图。在另一些实施例中，极片100还包括第二活性物质层130，沿厚度方向，第二活性物质层130设置于集流体110背离第一活性物质层120的一侧。集流体110、第一活性物质层120和第二活性物质层130均位于主体210和限位部230之间。沿厚度方向，主体210和限位部230分别与第一活性物质层120和第二活性物质层130接触。

沿厚度方向，第一活性物质层120和第二活性物质层130分别位于集流体110的两侧。第二活性物质层130的材质可以与第一活性物质层120的材质相同。在制造时，通过在集流体110厚度方向的两个表面分别涂覆活性物质以形成第一活性物质层120和第二活性物质层130。

沿厚度方向，集流体110、第一活性物质层120和第二活性物质层130均位于主体210和限位部230之间。第一活性物质层120位于主体210和集流体110之间。第二活性物质层130位于限位部230和集流体110之间。主体210与第一活性物质层120接触，主体210与第一活性物质层120之间可以有力的作用，也可以没有力的作用。限位部230与第二活性物质层130接触，限位部230与第二活性物质层130之间可以有力的作用，也可以没有力的作用。

沿厚度方向，主体210与集流体110之间具有第一活性物质层120，限位部230与集流体110之间具有第二活性物质层130。在制造极片100时，可以进行连续涂布，无需将主体210与集流体110之间的第一活性物质层120、限位部230与集流体110之间的第二活性物质层130去除，有利于减少生产工序，降低生产成本。另外，主体210与第一活性物质层120接触，主体210能够阻止极片100向主体210指向限位部230的方向移动，限位部230与第二活性物质层130接触，限位部230能够阻止极片100向限位部230指向主体210的方向移动。主体210和限位部230配合作用，能够阻止极片100在厚度方向上晃动，使得采用该极片组件10制成的电化学装置更加稳定可靠。

在一些实施例中，极片100仅包括集流体110和第一活性物质层120，在制造时，对集流体110的单面进行涂覆活性物质，以形成第一活性物质层120。

在一些实施例中，沿厚度方向，主体210和限位部230中的一者抵压于集流体110，主体210和限位部230中的另一者抵压于第一活性物质层120。

“沿厚度方向，主体210和限位部230中的一者抵压于集流体110，主体210和限位部230中的另一者抵压于第一活性物质层120”可以是主体210抵压于集流体110，限位部230抵压于第一活性物质层120；也可以是主体210抵压于第一活性物质层120，限位部230抵压于集流体110。

“抵压”是指一个部件与另一个部件直接或者间接地接触，两个部件之间可以具有力的作用，也可以不具有力的作用。例如，“主体210抵压于集流体110”是指主体210与集流体110直接或者间接地接触，主体210与集流体110之间可以具有力的作用，也可以不具有力的作用。

主体210抵压于集流体110和第一活性物质层120中的一者，从而阻止极片100向主体210指向限位部230的方向移动。限位部230抵压于集流体110和第一活性物质层120中的另一者，从而阻止极片100向限位部230指向主体210的方向移动。主体210和限位部230配合作用，能够阻止极片100在厚度方向上晃动，使得采用该极片组件10制成的电化学装置更加稳定可靠。

在一些实施例中，极片100还包括第二活性物质层130，沿厚度方向，第二活性物质层130设置于集流体110背离第一活性物质层120的一侧。第二活性物质层130具有露出集流体110的镂空区131，主体210和限位部230中的一者抵压于第一活性物质层120，主体210和限位部230中的另一者位于镂空区131并抵压于集流体110。

镂空区131是形成于第二活性物质层130的镂空部分，从镂空区131能够观察到集流体110。镂空区131可以是在第二活性物质层130上开设凹槽、缺口形成。

主体210和限位部230中的另一者位于镂空区131，使得主体210和限位部230中的另一者能够抵压于集流体110。沿集流体110指向第二活性物质层130的方向，主体210和限位部230中的另一者可以不凸出于第二活性物质层130，也可以凸出于第二活性物质层130。当主体210和限位部230中的另一者不凸出于第二活性物质层130时，主体210和限位部230中的另一者的厚度小于或等于第二活性物质层130的厚度。当主体210和限位部230中的另一者凸出于第二活性物质层130时，主体210和限位部230中的另一者的厚度大于第二活性物质层130的厚度。

通过将主体210和限位部230中的另一者设置于镂空区131，沿厚度方向，主体210和限位部230中的另一者和集流体110之间没有活性物质层，沿集流体110指向第二活性物质层130的方向，主体210和限位部230中的另一者可以不凸出于第二活性物质层130或者主体210和限位部230中的另一者凸出于第二活性物质层130的高度较低，有利于降低极片组件10在厚度方向的尺寸，使得采用该极片组件10制成的电化学装置的能量密度更高。

请参照图5和图6，图5为本申请又一些实施例提供的极片组件10的俯视示意图。图6为图5中C-C位置的剖视图。在又一些实施例中，极片100包括第二活性物质层130，沿厚度方向，第二活性物质层130设置于集流体110背离第一活性物质层120的一侧。第二活性物质层130具有露出集流体110的镂空区131，主体210位于镂空区131。主体210抵压于集流体110，限位部230抵压于第一活性物质层120。

镂空区131是形成于第二活性物质层130的镂空部分，从镂空区131能够观察到集流体110。镂空区131可以是在第二活性物质层130上开设凹槽、缺口形成。

主体210位于镂空区131，使得主体210能够抵压于集流体110。沿集流体110指向第二活性物质层130的方向，主体210可以不凸出于第二活性物质层130，也可以凸出于第二活性物质层130。当主体210不凸出于第二活性物质层130时，主体210的厚度小于或等于第二活性物质层130的厚度。当主体210凸出于第二活性物质层130时，主体210的厚度大于第二活性物质层130的厚度。

通过将主体210设置于镂空区131，沿厚度方向，主体210和集流体110之间没有活性物质层，沿集流体110指向第二活性物质层130的方向，主体210可以不凸出于第二活性物质层130或者主体210凸出于第二活性物质层130的高度较低，有利于降低极片组件10在厚度方向的尺寸，使得采用该极片组件10制成的电化学装置的能量密度更高。

请参照图7和图8，图7为本申请还一些实施例提供的极片组件10的俯视示意图。图8为图7中E-E位置的剖视图。在还一些实施例中，极片100包括第二活性物质层130，沿厚度方向，第二活性物质层130设置于集流体110背离第一活性物质层120的一侧。第二活性物质层130具有露出集流体110的镂空区131，限位部230位于镂空区131。限位部230抵压于集流体110，主体210抵压于第一活性物质层120。

限位部230位于镂空区131，使得限位部230能够抵压于集流体110。沿集流体110指向第二活性物质层130的方向，限位部230可以不凸出于第二活性物质层130，也可以凸出于第二活性物质层130。当限位部230不凸出于第二活性物质层130时，限位部230的厚度小于或等于第二活性物质层130的厚度。当限位部230凸出于第二活性物质层130时，限位部230的厚度大于第二活性物质层130的厚度。

通过将限位部230设置于镂空区131，沿厚度方向，限位部230和集流体110之间没有活性物质层，沿集流体110指向第二活性物质层130的方向，限位部230可以不凸出于第二活性物质层130或者限位部230凸出于第二活性物质层130的高度较低，有利于降低极片组件10在厚度方向的尺寸，使得采用该极片组件10制成的电化学装置的能量密度更高。

请参照图9和图10，图9为本申请另又一些实施例提供的极片组件10的俯视示意图。图10为图9中F-F位置的剖视图。在一些实施例中，连接部220与第一通孔140的孔壁之间设置有导电层300。

导电层300是具有导电能力的结构。导电层300位于连接部220和第一通孔140的孔壁之间。导电层300可以完全覆盖第一通孔140的孔壁，以保证具有较好的过流能力。

通过在连接部220和第一通孔140的孔壁之间设置导电层300，增强连接部220和集流体110连接位置的过流能力。

在一些实施例中，导电层300粘接连接部220和孔壁。

导电层300具有粘性，能够将连接部220粘接于孔壁。导电层300可以是导电胶干燥后形成的胶层。

导电层300具有粘性，通过导电层300将连接部220粘接于孔壁，一方面，能够降低连接部220与孔壁分离的风险，使得极耳200不易晃动，进一步提高极耳200与极片100连接的稳定性。另一方面，连接部220不易翘起，使得电流能够经过集流体110、导电层300流至连接部220，保证过流能力。

在一些实施例中，限位部230为设置于连接部220远离主体210的一端的翻边结构。

限位部230为翻边结构，在制造时，可以采用铆接的方式将极耳200连接于极片100，简单方便，成本低廉。

请参照图9和图10，在一些实施例中，主体210设置有第二通孔211，沿厚度方向，第二通孔211贯穿连接部220。

在制造时，可以先在极片100上开设第一通孔140，然后将极耳200放置在第一通孔140的位置，覆盖第一通孔140。使用冲针在与第一通孔140对应的位置冲刺极耳200，成型出第二通孔211。冲出的材料一部分形成连接部220，另一部分翻边形成限位部230。

在一些实施例中，连接部220的形状与第一通孔140的形状匹配，连接部220的外周面与第一通孔140的孔壁面相贴合。

第一通孔140为圆孔时，连接部220可以呈圆柱状或圆通状。第一通孔140为方孔时，连接部220可以呈棱柱状或方筒状。这样，连接部220的形状与第一通孔140的形状匹配，使得连接部220的外周面能够尽量地与第一通孔140的孔壁面贴合，以增大集流体110与极耳200的接触面积。

通过使连接部220的形状与第一通孔140的形状匹配，并且连接部220的外周面与第一通孔140的孔壁面贴合，一方面，可以限制连接部220在第一通孔140内沿垂直于厚度方向的方向活动，从而使得极耳200不能沿垂直于厚度方向的方向相对于极片100移动，使得极耳200不易产生晃动，进一步提高极耳200与极片100连接的稳定性。另一方面，电流可以从集流体110流向连接部220，从而增强过流能力。

请参照图9和图10，在一些实施例中，第一通孔140为方孔。

第一通孔140沿垂直于厚度方向的横截面可以是长方形，也可以是正方形。

将第一通孔140设置为方孔，一方面，方孔的面积较大，有利于增大极耳200与极片100的接触面积，增强过流能力。另一方面，在翻边成型出限位部230时，不易产生干涉。

请参照图9和图10，在一些实施例中，第一通孔140的边长为L，满足：0.8mm≤L≤2mm。

L表示第一通孔140的边长。第一通孔140的边长可以为：L=0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm等。

通过将第一通孔140的边长限制在0.8~2mm内，第一通孔140的大小适中，既能够保证极耳200连接在极片100上的连接稳定性较好，又能够设置较多的第一通孔140，使得极耳200在每个第一通孔140的位置均与极片100连接，从而有利于提升极耳200与极片100的连接稳定性。当L＜0.8mm时，第一通孔140过小，连接部220能够容纳于第一通孔140的部分较小，连接部220容易断裂，导致极耳200与极片100的连接稳定性较差。当L＞2mm时，第一通孔140过大，导致能够设置第一通孔140的个数较少，同样不利于提升极耳200与极片100的连接稳定性。

请参照图11和图12，图11为本申请另再一些实施例提供的极片组件10的俯视示意图。图12为图11中G-G位置的剖视图。在另再一些实施例中，主体210设置有多个连接部220，限位部230和第一通孔140均与连接部220一一对应。

极片100上设置有多个第一通孔140，每个第一通孔140内对应容纳有一个连接部220，每个连接部220沿厚度方向背离主体210的一端对应形成有一个限位部230。

“主体210设置有多个连接部220，限位部230和第一通孔140均与连接部220一一对应”也可以理解为：连接部220和限位部230共同形成连接结构，极耳200上设置有多个连接结构，极片100上设置有多个第一通孔140，连接结构和第一通孔140一一对应。

通过设置多个连接部220，每个连接部220对应设置有一个限位部230和一个第一通孔140，一方面，能够增强极耳200与极片100连接的稳定性，另一方面，有利于增大集流体110与极耳200的接触面积，从而增强过流能力。

本申请实施例还提供了一种电极组件，电极组件包括隔离膜、第一极片组件和第二极片组件。第二极片组件和第一极片组件的极性相反。第一极片组件和第二极片组件中的至少一者为上述的极片组件10。第一极片组件、隔离膜和第二极片组件卷绕或层叠布置形成电极组件。

隔离膜的材质可以为PP（polypropylene，聚丙烯）或PE（polyethylene，聚乙烯）等。

第一极片组件和第二极片组件的极性相反，当第一极片组件为正极极片组件时，第二极片组件为负极极片组件。当第一极片组件为负极极片组件时，第二极片组件为正极极片组件。第一极片组件、隔离膜和第二极片组件卷绕或层叠布置形成电极组件。

在一些实施例中，第一极片组件包括N层第一极片，第一极片组件的极耳设置在第2层至第N-1层第一极片上。N为整数且N≥2。和/或第二极片组件包括P层第二极片，第二极片与第一极片的极性相反，第二极片组件的极耳设置在第2层至第P-1层第二极片上。P为整数且P≥2。

第一极片和第二极片的极性相反。当第一极片为正极极片时，第二极片为负极极片。

对于卷绕式电极组件来说，第一极片卷绕一圈为一层。例如，第一极片卷绕3圈，在第一极片组件的极耳设置于第二圈上。对于层叠式电极组件来说，从下至上或者从上至下，每个第一极片算做一层。例如，层叠式电极组件包括3层第一极片，则第一电极组件的极耳应该设置于第二层的第一极片上。

同样地，对于卷绕式电极组件来说，第二极片卷绕一圈为一层。例如，第二极片卷绕3圈，在第二极片组件的极耳设置于第二圈上。对于层叠式电极组件来说，从下至上或者从上至下，每个第二极片算做一层。例如，层叠式电极组件包括3层第二极片，则第二电极组件的极耳应该设置于第二层的第二极片上。

第一极片组件的极耳未设置在位于最内层的第一极片和位于最外层的第一极片上，有利于缩短电子传输的路径，减小电芯内阻。同样地，第二极片组件的极耳未设置在位于最内层的第二极片和位于最外层的第二极片上，有利于缩短电子传输的路径，减小电芯内阻。

本申请实施例还提供了一种电化学装置，电化学装置包括壳体和上述的电极组件，电极组件容纳于壳体内。

本申请实施例还提供了一种用电设备，用电设备包括上述的电化学装置。

请参照图13，图13为本申请一些实施例提供的极片组件10的制造方法的示意框图。本申请实施例还提供了一种极片组件10的制造方法，制造方法包括：

步骤S1：在集流体110上连续涂布第一活性物质层120形成极片卷料500；

步骤S2：裁切极片卷料500获得极片组件10的极片100；

步骤S3：在极片100上成型出第一通孔140，第一通孔140沿极片100的厚度方向贯穿极片100；

步骤S4：将极耳200与极片100层叠，并冲压极耳200，以使极耳200形成主体210和伸入第一通孔140内的铆接部240；

步骤S5：将铆接部240远离主体210的一端翻边，以使铆接部240形成连接部220和限位部230。

其中，沿厚度方向，连接部220穿设于第一通孔140内并连接主体210和限位部230，集流体110和第一活性物质层120位于主体210和限位部230之间。

请参照图14，图14为本申请一些实施例提供的极片卷料500的结构示意图。在步骤S1中，在集流体110上连续涂布第一活性物质层120，无需预留空箔区。另外，也可以对集流体110背离第一活性物质层120的一侧进行连续涂布，形成第二活性物质层130。经过涂布烘干后，进行卷绕保存，形成极片卷料500。

请参照图15和图16，图15为本申请一些实施例提供的极片100的俯视示意图。图16为图15中H-H位置的剖视图。由于极片卷料500尺寸较大，需要对极片卷料500进行裁切，形成满足设计需求的极片100。如图15和图16所示，沿厚度方向，第一活性物质层120设置于集流体110的一侧。若对集流体110背离第一活性物质层120的一侧进行连续涂布，形成第二活性物质层130，则第一活性物质层120和第二活性物质层130分别位于集流体110的两侧。

请参照图17和图18，图17为本申请一些实施例提供的在极片100上成型出第一通孔140后的俯视示意图。图18为图17中I-I位置的剖视图。在步骤S3中，在极片100上成型出第一通孔140时，可以采用冲孔的方式，也可以采用钻孔的方式。沿厚度方向，第一通孔140贯穿集流体110和第一活性物质层120。若对集流体110背离第一活性物质层120的一侧进行连续涂布，形成第二活性物质层130，则第一通孔140还贯穿第二活性物质层130。

请参照图19和图20，图19为本申请一些实施例提供的冲压极耳200形成铆接部240的俯视示意图。图20为图19中J-J位置的剖视图。在步骤S4中，在将极耳200与极片100层叠设置时，极耳200的一部分与极片100重叠，极耳200的另一部分伸出极片100。需要注意的是，极耳200的与极片100重叠的部分需要覆盖第一通孔140。在冲压极耳200时，冲压位置与第一通孔140的位置对应。这样，极耳200的一部分会被冲压至第一通孔140内，而形成铆接部240。

请再次参照图3和图4，在步骤S5中，对铆接部240远离主体210的一端进行翻边，形成连接部220和限位部230。沿厚度方向，连接部220穿设于第一通孔140内并连接主体210和限位部230，集流体110和第一活性物质层120位于主体210和限位部230之间。

采用该制造方法制造极片组件10，无需使用焊接，一定程度上缓解焊接带来的高成本问题。另外，在制造极片100时，可以进行连续涂布，无需将主体210与集流体110或者限位部230与集流体110之间的第一活性物质层120去除，有利于减少生产工序，降低生产成本。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，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 (17)

1.一种极片组件，其特征在于，包括：

极片，设置有第一通孔，所述第一通孔沿所述极片的厚度方向贯穿所述极片；

极耳，包括主体、连接部和限位部，沿所述厚度方向，所述主体和所述限位部分别位于所述极片的两侧，所述连接部穿设于所述第一通孔内并连接所述主体和所述限位部；

其中，所述极片包括集流体和第一活性物质层，沿所述厚度方向，所述第一活性物质层设置于所述集流体的一侧，所述集流体和所述第一活性物质层位于所述主体和所述限位部之间；所述极耳电连接所述集流体。

2.根据权利要求1所述极片组件，其特征在于，所述极片还包括第二活性物质层，沿所述厚度方向，所述第二活性物质层设置于所述集流体背离所述第一活性物质层的一侧；

所述集流体、所述第一活性物质层和所述第二活性物质层均位于所述主体和所述限位部之间，沿所述厚度方向，所述主体和所述限位部分别与所述第一活性物质层和所述第二活性物质层接触。

3.根据权利要求1所述极片组件，其特征在于，沿所述厚度方向，所述主体和所述限位部中的一者抵压于所述集流体，所述主体和所述限位部中的另一者抵压于所述第一活性物质层。

4.根据权利要求3所述极片组件，其特征在于，所述极片还包括第二活性物质层，沿所述厚度方向，所述第二活性物质层设置于所述集流体背离所述第一活性物质层的一侧；

所述第二活性物质层具有露出所述集流体的镂空区，所述主体和所述限位部中的一者抵压于所述第一活性物质层，所述主体和所述限位部中的另一者位于所述镂空区并抵压于所述集流体。

5.根据权利要求1所述极片组件，其特征在于，所述连接部与所述第一通孔的孔壁之间设置有导电层。

6.根据权利要求5所述极片组件，其特征在于，所述导电层粘接所述连接部和所述孔壁。

7.根据权利要求1所述极片组件，其特征在于，所述限位部为设置于所述连接部远离所述主体的一端的翻边结构。

8.根据权利要求1-7任一项所述极片组件，其特征在于，所述主体设置有第二通孔，沿所述厚度方向，所述第二通孔贯穿所述连接部。

9.根据权利要求1-7任一项所述极片组件，其特征在于，所述连接部的形状与所述第一通孔的形状匹配，所述连接部的外周面与所述第一通孔的孔壁面相贴合。

10.根据权利要求9所述极片组件，其特征在于，所述第一通孔为方孔。

11.根据权利要求10所述极片组件，其特征在于，所述第一通孔的边长为L，满足：0.8mm≤L≤2mm。

12.根据权利要求1-7任一项所述极片组件，其特征在于，所述主体设置有多个所述连接部，所述限位部和所述第一通孔均与所述连接部一一对应。

13.一种电极组件，其特征在于，包括：

隔离膜；

第一极片组件；

第二极片组件，所述第二极片组件和所述第一极片组件的极性相反，所述第一极片组件和所述第二极片组件中的至少一者为根据权利要求1-12任一项所述的极片组件；

所述第一极片组件、所述隔离膜和所述第二极片组件卷绕或层叠布置形成所述电极组件。

14.根据权利要求13所述电极组件，其特征在于，所述第一极片组件包括N层第一极片，所述第一极片组件的极耳设置在第2层至第N-1层所述第一极片上，N为整数且N≥2；和/或

所述第二极片组件包括P层第二极片，所述第二极片与所述第一极片的极性相反，所述第二极片组件的极耳设置在第2层至第P-1层所述第二极片上，P为整数且P≥2。

15.一种电化学装置，其特征在于，包括：

壳体；以及

根据权利要求13或14所述的电极组件，所述电极组件容纳于所述壳体内。

16.一种用电设备，其特征在于，包括根据权利要求15所述的电化学装置。

17.一种极片组件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：

在集流体上连续涂布第一活性物质层形成极片卷料；

裁切所述极片卷料获得所述极片组件的极片；

在所述极片上成型出第一通孔，所述第一通孔沿所述极片的厚度方向贯穿所述极片；

将极耳与所述极片层叠，并冲压所述极耳，以使所述极耳形成主体和伸入所述第一通孔内的铆接部；

将所述铆接部远离所述主体的一端翻边，以使所述铆接部形成连接部和限位部；

其中，沿所述厚度方向，所述连接部穿设于所述第一通孔内并连接所述主体和所述限位部，所述集流体和所述第一活性物质层位于所述主体和所述限位部之间。