CN117133998A - 电极组件及制备方法、极片、电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

电极组件及制备方法、极片、电池单体、电池及用电装置 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种电极组件及制备方法、极片、电池单体、电池及用电装置。包括卷绕设置的隔离件、正极片和负极片，正极片和负极片之间设置有隔离件。正极片包括沿自身延伸方向交替设置的第一拐角段和第一平直段，位于第一拐角段的正极集流体上覆设有绝缘层，位于第一平直段的正极集流体上覆设有正极活性层，且位于第一平直段的正极活性层与位于第一拐角段的绝缘层相邻布置。正极片的第一平直段在电极组件的厚度方向依次布置，且第一拐角段折弯连接相邻第一平直段。

Description

电极组件及制备方法、极片、电池单体、电池及用电装置
技术领域
本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电极组件及制备方法、极片、电池单体、电池及用电装置。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键，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。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。
电极组件是电池中进行电化学反应的最小单元。叠片式电极组件中，各个同极性的极片之间是完全独立的，若单个极片的极耳焊接不良或断裂，导致该单个极片无法正常充放电，降低电池容量。
发明内容
鉴于上述问题，本申请提供一种电极组件及制备方法、极片、电池单体、电池及用电装置，能够降低叠片式电极组件存在单个极片无法正常充放电，而降低电池容量的问题。
第一方面，本申请提供了一种电极组件，包括卷绕设置的隔离件、正极片和负极片，正极片和负极片之间设置有隔离件。正极片包括沿自身延伸方向交替设置的第一拐角段和第一平直段，位于第一拐角段的正极集流体上覆设有绝缘层，位于第一平直段的正极集流体上覆设有正极活性层，且位于第一平直段的正极活性层与位于第一拐角段的绝缘层相邻布置。正极片的第一平直段在电极组件的厚度方向依次布置，且第一拐角段折弯连接相邻第一平直段。第一拐角段在正极片的延伸方向上的长度W自正极片的卷绕首端向其卷绕尾端递增设置。
本申请实施例的技术方案中，由于其正极片的各个第一平直段的正极集流体是一体设置的，因此可以降低各个第一平直段的正极片区域的极耳焊接不良或者断裂，而导致该第一平直段的正极片无法参与电化学反应的概率，有助于提高电极组件的容量。其次，正极片的第一拐角段覆设绝缘层而非正极活性层，使得电极组件的拐角区域部分不会发生电化学反应，电极组件具有叠片结构的效果。另外，由于绝缘层的覆设，可降低第一拐角段的正极集流体与外部短路的概率，降低热失效风险。同时，拐角区域的极片和隔离件保留而不切除，降低极片因切割而出现的毛刺，提高电极组件的可靠性。
当第一拐角段的长度W自正极片的卷绕首端向卷绕尾端递增，可以电极组件的拐角区域内尽可能只为第一拐角段，而降低第一平直段延伸到拐角区域的长度，可降低第一平直段因折弯而使得其上的正极活性层掉粉等不良问题的出现几率，有助于提高电极组件的可靠性。
在一些实施例中，隔离件的厚度为h1，正极片的厚度为h2，负极片的厚度为h3，正极片包括间隔设置的N个第一拐角段，自正极片的卷绕首端向其卷绕尾端计数，第n个第一拐角段的长度Wn与第n-1个第一拐角段的长度Wn满足：Wn-Wn-1=π*（2n*h1+(n-1)*(h2+h3))+k，1≤n≤N, 其中，k取值范围为0≤k≤2mm。当Wn与Wn-1满足上述公式，电极组件各拐角区域基本由第一拐角段所构成，可使得第一平直段基本呈平直状设置，而可以不参与或较少的参与拐角区域的形成，有利于提高电极组件的可靠性。
在一些实施例中，各第一拐角段的绝缘层被配置为沿正极片的宽度方向，自所在所述正极集流体的一端延伸至相背的另一端。如此，可降低正极集流体暴露在外的面积，降低第一拐角段的正极集流体与外部结构短路的风险，有利于提高电极组件的可靠性。
在一些实施例中，各第一平直段的正极活性层被配置为沿正极片的宽度方向，自所在所述正极集流体的一端延伸至相背的另一端。如此，可使得正极片的正极活性物质含量较多，有利于提高电极组件的容量。
在一些实施例中，正极片包括多个正极耳，正极耳布置在正极集流体位于正极片的宽度方向上的一端。第一平直段包括在正极片的宽度方向上相邻布置的第一区和第二区，第一区靠近正极耳所在一端设置。位于第一区的正极集流体上覆设有绝缘层，位于第二区的正极集流体上覆设有正极活性层。此时，通过在第一平直段的第一区上设置绝缘层，可以减小正极活性物质的含量，进而可降低正极活性层所脱出的锂离子因无法顺利嵌入负极活性层，造成负极片析晶的问题出现。
在一些实施例中，位于第一区的绝缘层在正极片的宽度方向上的尺寸k1满足：0＜k1≤20mm。当第一区的绝缘层的厚度满足上述条件，正极活性层的活性物质含量较高且负极活性层超出正极活性层的尺寸合理，可以兼顾电极组件的容量和可靠性。
在一些实施例中，位于正极集流体相同一侧的正极活性层和绝缘层中，绝缘层的厚度h4小于所述正极活性层的厚度h5。此时，绝缘层的厚度h4小于正极活性层的厚度h5，可以降低绝缘层的耗材，也方便第一拐角段弯折操作。
在一些实施例中，绝缘层的厚度h4满足：5μm≤h4≤30μm。当绝缘层的厚度h4满足上述条件，能够兼顾耗材成本和第一拐角段的弯折易操作性。
在一些实施例中，绝缘层包括陶瓷层。当绝缘层为陶瓷层，绝缘层的绝缘效果好，且成本较低。
在一些实施例中，各第一平直段的长度L2相等。各第一平直段的长度相等，可简化正极集流体的制备工艺。
在一些实施例中，负极片包括沿自身延伸方向交替设置的第二拐角段和第二平直段，第二平直段与第一平直段平行设置，第二拐角段弯折连接相邻的第二平直段，位于第二拐角段和第二平直段的负极集流体上均覆设有负极活性层，位于第二拐角段的负极活性层上构造有切痕，切痕将负极活性层沿负极片的延伸方向分段。由于第二拐角段在卷绕时需要弯折，在其上切割处切痕，则切痕处的弯折更容易发生，且可缓解第二拐角段的负极活性层的掉粉问题。
在一些实施例中，各切痕位于第二拐弯段的最大弯折位置。最大弯折位置处，第二拐角段的弯折程度越大，在此处发生掉粉的几率较高，在最大弯折位置处设置切痕，可降低第二拐角段的掉粉几率。
在一些实施例中，正极片包括位于自身延伸方向上的两端的起始段和结尾段，位于起始段和/或结尾段的正极集流体上设置有绝缘层。由于正极片的起始段和结尾段上覆设有绝缘层，绝缘层位于正极片的卷绕首端和卷绕尾端的端部上覆设的是绝缘物质，可以降低正极片卷绕首端和卷绕尾端的端部发生活性物质层的掉粉的概率，提高正极片的可靠性。
在一些实施例中，负极片中，位于其卷绕首端和卷绕尾端的第二平直段分别为起始平直段和结尾平直段。在电极组件的宽度方向上，起始平直段超出起始段设置，和/或，结尾平直段超出结尾段设置。如此，能够降低负极片析晶概率。
在一些实施例中，起始平直段超出起始段的长度m1与起始段的长度M1满足：1/4≤m1/M1≤1；和/或，结尾平直段超出结尾段的长度m2与结尾段的长度M2满足：1/4≤m2/M2≤1。如此，可以较好的肩负负极片的嵌锂能力和正极片的容量。
在一些实施例中，全部所述第二平直段中，所述结尾平直段和所述起始平直段之外的其余所述第二平直段的长度相等。如此，更加方便负极片的加工设计。
第二方面，本申请实施例提供一种电极组件的制备方法，包括：
S100、提供正极片、负极片和隔离件；
S200、将正极片和负极片放置在隔离件的两侧，并卷绕形成上述任一向所述的电极组件。
在一些实施例中，提供正极片包括：
S110、于正极集流体的多个第一拐角区段内涂覆绝缘浆料；其中，多个第一拐角区段沿正极集流体的延伸方向间隔布置；
S120、于正极集流体的多个第一平直区段内涂覆正极活性浆料；其中，第一拐角区段与第一平直区段交替设置。
如此，可以得到制备上述电极组件的正极片。
在一些实施例中，于正极集流体的多个第一拐角区段内涂覆绝缘料的步骤S110包括：沿正极集流体的延伸方向，于长度递变的各个第一拐角区段内依次涂覆绝缘浆料。如此，可得到第一拐角段的长度自正极片的一端向另一端递增的正极片，以使得正极片的各个第一拐角段较好的形成电极组件的拐角区域，有助于降低第一平直段因折弯而使得其上的正极活性层掉粉等不良问题的出现几率，有助于提高电极组件的可靠性。
在一些实施例中，提供正极片还包括：
S130、于正极集流体的起始区段和/或结尾区段内涂覆绝缘浆料；其中，起始区段和结尾区段位于正极集流体的延伸方向的两端，起始区段和/或结尾区段的长度小于各第一拐角区段的长度。
如此，制备得到的正极片具有起始段和/结尾段，可以降低正极片卷绕首端和卷绕尾端的端部发生活性物质层的掉粉的概率，提高正极片的可靠性。
在一些实施例中，于正极集流体的多个第一拐角区段内涂覆绝缘浆料的步骤S110包括：调用凹版涂覆辊于走带中的正极集流体上的各第一拐角区段内涂覆绝缘浆料；其中，凹版涂覆辊包括沿自身圆周方向交替设置的凹部和凸部，且凹版涂覆辊部分浸于涂覆槽的绝缘浆料内，部分位于正极集流体的走带路径上。
此时，通过凹版涂覆辊配合涂覆槽，可在正极集流体上间隔涂覆绝缘浆料，且生产效率较高。
在一些实施例中，提供负极片包括：
S140、于负极集流体相邻设置第二拐角区段和第二平直区段上连续涂覆负极活性浆料，得到具有连续设置的负极活性层的极片毛料；
S150、于极片毛料上，在位于各第二拐角区段的负极活性层上切割出切痕，得到负极片。
如此，可以得到具有切痕的负极片，切痕位于负极片的第二拐角段，在卷绕时，第二拐角段可以在切痕处弯折，负极片卷绕更加容易，且可缓解第二拐角段的负极活性层的掉粉问题。
在一些实施例中，将负极片和隔离件放置在隔离件的两侧的步骤S200，包括：将负极片和正极片放置在隔离件的两侧，且将负极片的多个切痕与多个第一拐角段一一对应布置。
即在叠放负极片时，应当将切痕与正极片的第一拐角段对应，进而使得在卷绕时，使得切痕所在的第二拐角段与第一拐角段位于电极组件的拐角区域。
第三方面，本申请实施例提供了一种极片，极片为正极片，正极片包括沿自身延伸方向交替设置的第一拐角段和第一平直段，位于第一拐角段的正极集流体上覆设有绝缘层，位于第一平直段的正极集流体上覆设有正极活性层，且位于第一平直段的绝缘层与位于第一拐角段的正极活性层相邻布置。第一拐角段在正极片的延伸方向上的长度W自正极片的一端向另一端递变设置。
第四方面，本申请实施例提供了一种电池单体，包括外壳和电极组件，电极组件容纳于外壳。电极组件为上述任一实施例中的电极组件，或者电极组件包括上述任一实施例中的极片。
第五方面，本申请实施例还提供一种电池，包括上述电池单体。
第六方面，本申请实施例提供了一种用电装置，其包括上述实施例中的电池，所述电池用于提供电能。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读对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。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
图1为根据一个或多个实施例的车辆的结构示意图。
图2为根据一个或多个实施例的电池的爆炸图。
图3为根据一个或多个实施例的电池单体的分解结构示意图。
图4为一个或多个实施例的电极组件的结构示意图。
图5为一个或多个实施例的正极片的结构示意图。
图6为一个或多个实施例的正极片的结构示意图。
图7为另一个或多个实施例的正极片的结构示意图。
图8为一个或多个实施例的正极片的局部结构示意图。
图9为一个或多个实施例的负极片的结构示意图。
图10为一个或多个实施例的负极片的结构示意图。
图11为一个或多个实施例的电极组件的制备方法的流程示意图。
图12为一个或多个实施例的S100的细化流程示意图。
图13为一个或多个实施例的凹版涂覆辊的工作示意图。
图14为一个或多个实施例的凹版涂覆辊的结构示意图。
图15为另一个或多个实施例的S100的细化流程示意图。
具体实施方式中的附图标号如下：
1000、车辆；100、电池；200、控制器；300、马达；10、箱体；11、第一部分；12、第二部分；20、电池单体；21、端盖；21a、电极端子；22、壳体；23、电极组件；X、电极组件的厚度方向；Y、电极组件的宽度方向；G、拐角区域；23A、正极片；A1、第一拐角段；A2、第一平直段；A21、第一区；A22、第二区；A3、起始段；A4、结尾段；A01、正极集流体；q1、第一拐角区段；q2、第一平直区段；q3、起始区段；q4、结尾区段；A02、正极活性层；A03、绝缘层；F1、正极片的延伸方向；y1、正极片的宽度方向；A04、正极耳；23B、负极片；B1、第二拐角段；B2、第二平直段；B21、起始平直段；B22、结尾平直段；B01、负极集流体；Q1、第二拐角区段；Q2、第二平直区段；B02、负极活性层；B03、负极耳；T、切痕；F2、负极片的延伸方向；y2、负极片的宽度方向；23C、隔离件；01、凹版涂覆辊；011、凹部；012、凸部；02、涂覆槽；03、刮刀。
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。
除非另有定义，本文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；本文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。
在本申请实施例的描述中，若有出现技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“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，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中，若有出现术语“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，若有出现，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中，若有出现，术语“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）。
在本申请实施例的描述中，若有出现，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实施例的限制。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，若有出现，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实施例中的具体含义。
电极组件是电池中进行电化学反应的最小单元。通常地，电极组件包括正极片、负极片和隔离件，在正极片和负极片之间设置隔离件，隔离件绝缘隔离正极片和负极片，且可允许离子通过。目前，电极组件的常见类型有卷绕式和叠片式。传统的叠片式电极组件是将...正极片、隔离件、负极片、隔离件...层层交替堆叠在一起，而后将同极性的极耳焊接在一起，得到电极组件。叠片方式较为常见的有Z字型叠片和制袋式叠片。Z字型叠片是将模切完成的正极片和负极片直接与隔离件间隔堆叠。制袋式叠片是在叠片前增加制袋工序，而后将模切完成的正极片和负极片分别装入隔离袋内，且将正极片和负极片间隔堆叠。无论是何种叠片方式，得到的叠片式电极组件中同极性的各个极片之间是完全独立的，若单个极片的极耳焊接不良或者断裂，会导致该单个极片无法正常充放电，降低电池容量。
为此，可以在叠片式电极组件中，增加电连接在同极性的各个极片之间的连接结构。考虑到叠片式电极组件中，同极性的各极片本身能够由同一未模切的极片模切后得到，则可以考虑将各极片不进行模切，利用各极片一体式的集流体来实现电连接，并采取卷绕的方式形成叠片式电极组件的效果。
而且，考虑到叠片式电极组件的电化学反应效果通常由与层叠方向大致垂直的极片进行，因此对应卷绕时位于拐角区域的极片部分可以在集流体上做去活性物质并涂覆绝缘涂层处理，即可避免拐角区域的极片进行电化学反应，由此也可以降低在卷绕弯折时，拐角区域掉粉等不良影响，也可以降低集流体直接暴露而漏电的风险。
基于以上考虑，为了降低叠片式电极组件存在单个极片无法正常充放电，而降低电池容量的问题，提出了一种电极组件，该电极组件中的正极片、负极片和隔离件卷绕设置，且对应卷绕状的电极组件的拐角区域，正极片的正极集流体去活性物质处理、且其上覆设绝缘层，且正极片与层叠方向大致垂直的极片部分覆设有活性物质。
如此，正极片和负极片呈带状卷绕设置，可以使得正/负极片中覆设有活性物质的各个部分之间保持电连接，降低单个极片无法参与电化学反应而降低电池容量的问题。而且，正极片仅位于层叠方向的极片部分覆设活性物质，位于拐角区域的极片部分未覆设活性物质，且其上覆设绝缘层，发生电化学反应的极片区域与叠片式电极组件相同，且将降低拐角区域的极片发生热失控的风险。此外，这种卷绕式的电极组件，因无需切割掉拐角区域的极片和隔离件，可减少极片毛刺，提高电池的安全性能。另外，这种卷绕成型的方式，层叠效率较高，可提高电极组件的生产效率。
本申请实施例中提及的电极组件和极片，可以用于制备电池单体。本申请实施例提供的电池单体可以用来制备电池。本申请实施例公开的电池可以用于用电装置中，为用电装置提供电能。用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船等等。
为了方便说明，在本申请的一些实施例中，用电装图1为根据一个或多个实施例的车辆1000的结构示意图置为车辆1000。请参照图1，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。
请参照图2，图2为根据一个或多个实施例的电池100的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池单体20提供容纳空间。在电池100中，电池单体20可以是多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。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20之间的电连接。
其中，每个电池单体20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20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
请参照图3，图3为根据一个或多个实施例的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3，电池单体20通常包括有端盖21、壳体22和电极组件23。电极组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。电极组件23容纳在电池单体20的内部环境中。端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件，不限地，端盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。壳体22是用于配合端盖21以形成电池单体20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23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件，可以于壳体22上设置开口，通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。端盖21上可以设置有如电极端子21a等的功能性部件。电极端子21a可以用于与电极组件23电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。
端盖21的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。壳体22的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。
下面对本申请实施例提供的电极组件做详细介绍。
图4为一个或多个实施例的电极组件23的结构示意图。图5为一个或多个实施例的正极片23A的结构示意图。
根据本申请的一个或多个实施例，请参照图4和图5，本申请实施例提供的电极组件23，包括卷绕设置的隔离件23C、正极片23A和负极片23B，正极片23A和负极片23B之间设置有隔离件23C。正极片23A包括沿自身延伸方向交替设置的第一拐角段A1和第一平直段A2，位于第一拐角段A1的正极集流体A01上覆设有绝缘层A03，位于第一平直段A2的正极集流体A01上覆设有正极活性层A02，且位于第一平直段A2的正极活性层A02与位于第一拐角段A1的绝缘层A03相邻布置。正极片23A的第一平直段A2在电极组件的厚度方向X依次布置，且第一拐角段A1折弯连接相邻第一平直段A2。
电极组件23由正极片23A、负极片23B和隔离件23C卷绕形成。正极片23A通常是指在放电时发生还原反应的电极片。负极片23B通常是指在放电时发生氧化反应的电极片。隔离件23C设置在正极片23A和负极片23B之间，起到电隔离正极片23A和负极片23B且允许电解液中的离子通过的作用。隔离件23C通常但不限于是隔离膜的形式，隔离件23C的用材可以但不限于是聚乙烯、聚丙乙烯等。
正极片23A包括正极集流体A01、正极活性层A02和绝缘层A03。正极集流体A01具有流通电流的作用，可以但不限为铝箔、镍箔、不锈钢箔、铝复合高分子集流体等。正极活性层A02包括的正极活性材料包括但不限于是磷酸锂、钛酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂等。绝缘层A03由绝缘材料形成的不导电的层结构。绝缘材料包括陶瓷、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
在正极片的延伸方向F1上，将正极片23A划分为多个交替设置的第一拐角段A1和第一平直段A2，第一拐角段A1位于电极组件23的拐角区域G，第一平直段A2与电极组件的厚度方向X大致垂直，第一拐角段A1折弯连接在相邻的两个第一平直段A2之间。如图5所示，正极片23A还包括正极耳A04，正极耳A04设置在正极集流体A01上，正极耳A04与正极集流体A01可以是一体成型或者焊接连接。在一示例中，每一第一平直段A2对应设置一正极耳A04。正极耳A04用于连接正极集流体A01与外部电路。
负极片23B包括负极集流体B01和设置在负极集流体B01上的负极活性层B02。负极集流体B01具有流通电流的作用，可以但不限为铜箔、镍箔、不锈钢箔、铜复合高分子集流体等。负极活性层B02所包含的负极活性材料可以但不限于是石墨、 人工石墨、软石墨等。可理解地，电极组件23中的负极片23B卷绕设置，负极片23B包括与第一平直段A2大致平行的第二平直段B2，以及与第一拐角段A1大致平行的第二拐角段B1，第二拐角段B1折弯连接在两个第二平直段B2之间。
负极片23B上的负极活性层B02可以连续设置在位于第二平直段B2和第二拐角段B1的负极集流体B01上，也可以在第二平直段B2的负极集流体B01上覆设负极活性层B02，而在第二拐角段B1的负极集流体B01上的部分覆设负极活性层B02。负极片23B还可以包括负极耳B03，负极耳B03设置在负极集流体B01上，负极耳B03与负极集流体B01可以是一体成型或者焊接连接。 在一示例中，每一第二平直段B2对应设置一负极耳B03。负极耳B03用于连接负极集流体B01与外部电路。
位于第一平直段A2的正极集流体A01上覆设有正极活性层A02，第一平直段A2的正极活性层A02可与位于第二平直段B2的负极集流体B01上覆设的负极活性层B02进行电化学反应，实现电极组件23的充/放电。位于第一拐角段A1的正极集流体A01上覆设有绝缘层A03，通过该绝缘层A03的设置可使得电极组件23的拐角区域G的位置基本不进行电化学反应。而且，绝缘层A03可电隔离正极集流体A01与外部结构，降低短路风险。
在一实施例中，靠近电极组件23卷绕中心设置的是负极片23B，此时任意正极片23A均设置在两个负极片23B之间（如图4所示）。在另一实施例中，靠近电极组件23卷绕中心设置的是正极片23A，此时任意负极片23B均设置在两个正极片23A之间。通常地，隔离件23C的长度均大于正极片23A的长度和负极片23B的长度。
在本申请实施例中，正极片的延伸方向F1、负极片的延伸方向F2分别是指各自的长度方向。可理解地，正极片23A和负极片23B在卷绕时，正极片23A和负极片23B沿自身的长度方向进行卷绕。正极片的宽度方向y1、负极片的宽度方向y2是与自身的长度方向大致垂直的方向。电极组件的厚度方向X与正极片23A和负极片23B的层叠方向基本一致，电极组件的宽度方向Y其厚度方向大致垂直，且与卷绕方向对应。
上述电极组件23，由于其正极片23A的各个第一平直段A2的正极集流体A01是一体设置的，因此可以降低各个第一平直段A2的正极片23A区域的极耳焊接不良或者断裂，而导致该第一平直段A2的正极片23A无法参与电化学反应的概率，有助于提高电极组件23的容量。其次，正极片23A的第一拐角段A1覆设绝缘层A03而非正极活性层A02，使得电极组件23的拐角区域G部分不会发生电化学反应，电极组件23具有叠片结构的效果。另外，由于绝缘层A03的覆设，可降低第一拐角段A1的正极集流体A01与外部短路的概率，降低热失效风险。同时，拐角区域G的极片和隔离件23C保留而不切除，降低极片因切割而出现的毛刺，提高电极组件23的可靠性。
在一些实施例中，请参照图5，第一拐角段A1在正极片的延伸方向F1上的长度W自正极片23A的卷绕首端向其卷绕尾端递增设置。
正极片23A在正极片的延伸方向F1的一端为卷绕首端，另一端为卷绕尾端，卷绕首端靠近电极组件23的卷绕中心布置，卷绕尾端靠近电极组件23的外围布置。
如图5所示，第一拐角段A1的长度W是指在正极片的延伸方向F1上的最大尺寸，通常地，各个第一拐角段A1在正极片的延伸方向F1上的尺寸分布是均匀的。
当第一拐角段A1的长度W自正极片23A的卷绕首端向卷绕尾端递增，可以电极组件23的拐角区域G内尽可能只为第一拐角段A1，而降低第一平直段A2延伸到拐角区域G的长度，可降低第一平直段A2因折弯而使得其上的正极活性层A02掉粉等不良问题的出现几率，有助于提高电极组件23的可靠性。
在一些实施例中，隔离件23C的厚度为h1，正极片23A的厚度为h2，负极片23B的厚度为h3，正极片23A包括间隔设置的N个第一拐角段A1，自正极片23A的卷绕首端向其卷绕尾端计数，第n个第一拐角段A1的长度Wn与第n-1个第一拐角段A1的长度Wn满足：Wn-Wn-1=π*（2n*h1+(n-1)*(h2+h3))+k，1≤n≤N, 其中，k取值范围为0≤k≤2mm。
如图4所示，隔离件23C的厚度h1为隔离件23C在自身厚度方向上的最大尺寸，正极片23A的厚度h2为正极片23A在自身厚度方向上的最大尺寸。负极片23B的厚度h3为负极片23B在自身厚度方向上的最大尺寸。
在图4实施例中，第一拐角段A1呈圆弧状。自正极片23A的卷绕首端向其卷绕尾端计数，第n个第一拐角段A1的长度Wn大于第n-1个第一拐角段A1的长度Wn，且Wn与Wn-1满足上述公式。其中，k为补偿值，用于补充工艺误差。具体地，k可以选值为0.1mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2mm以及任意选值之间的数值。
当Wn与Wn-1满足上述公式，电极组件23各拐角区域G基本由第一拐角段A1所构成，可使得第一平直段A2基本呈平直状设置，而可以不参与或较少的参与拐角区域G的形成，有利于提高电极组件23的可靠性。
需要说明的，在其他实施例中，第一拐角段A1也可以呈平直状、三角状、矩形状等等。
图6为一个或多个实施例的正极片23A的结构示意图。图7为另一个或多个实施例的正极片23A的结构示意图。
在一些实施例中，请参照图6和图7，各第一拐角段A1的绝缘层A03被配置为沿正极片的宽度方向y1，自所在正极集流体A01的一端延伸至相背的另一端。也就是说，各个第一拐角段A1的绝缘层A03沿正极片的宽度方向y1布满所在的正极集流体A01。如此，可降低正极集流体A01暴露在外的面积，降低第一拐角段A1的正极集流体A01与外部结构短路的风险，有利于提高电极组件23的可靠性。
在一些实施例中，请参照图6，各第一平直段A2的正极活性层A02被配置为沿正极片的宽度方向y1，自所在正极集流体A01的一端延伸至相背的另一端。也就是说，各个第一平直段A2的正极活性层A02沿正极片的宽度方向y1布满所在的正极集流体A01。如此，可使得正极片23A的正极活性物质含量较多，有利于提高电极组件23的容量。
在一些实施例中，请参照图7，正极片23A包括多个正极耳A04，正极耳A04布置在正极集流体A01位于正极片的宽度方向y1上的一端。第一平直段A2包括在正极片的宽度方向y1上相邻布置的第一区A21和第二区A22，第一区A21靠近正极耳A04所在一端设置。位于第一区A21的正极集流体A01上覆设有绝缘层A03，位于第二区A22的正极集流体A01上覆设有正极活性层A02。
在图7所示实施例中，每一第一平直段A2的正极集流体A01的一端均设置有正极耳A04。在此实施例中，将各个第一平直段A2均划分有第一区A21和第二区A22，第一区A21和第二区A22在正极片的宽度方向y1上相邻布置，且第一区A21靠近正极耳A04所在一端设置。
第一区A21的正极集流体A01上覆设有绝缘层A03，第二区A22的正极集流体A01上覆设有正极活性层A02。第一区A21的绝缘层A03与相邻的第一拐角段A1的绝缘层A03之间可以连续设置，且选材可以相同/不同。
此时，通过在第一平直段A2的第一区A21上设置绝缘层A03，可以减小正极活性物质的含量，进而可降低正极活性层A02所脱出的锂离子因无法顺利嵌入负极活性层B02，造成负极片23B析晶的问题出现。
在一些实施例中，请参照图8，位于第一区A21的绝缘层A03在正极片的宽度方向y1上的尺寸k1满足：0＜k1≤20mm。
第一区A21的绝缘层A03的尺寸k1是指其在正极片的宽度方向y1上的最大尺寸。通常地，第一区A21的正极集流体A01上布满绝缘层A03，则尺寸k1与第一区A21的宽度基本相等。
具体地，k1可以选值为0.1mm、0.5mm、1mm、2mm、5mm、8mm、10mm、12mm、15mm、18mm、20mm以及任意选值之间的数值。
当第一区A21的绝缘层A03的厚度满足上述条件，正极活性层A02的活性物质含量较高且负极活性层B02超出正极活性层A02的尺寸合理，可以兼顾电极组件23的容量和可靠性。
图8为一个或多个实施例的正极片23A的局部结构示意图。
在一些实施例中，请参照图8，位于正极集流体A01相同一侧的正极活性层A02和绝缘层A03中，绝缘层A03的厚度h4小于所述正极活性层A02的厚度h5。
在正极集流体A01的厚度方向，位于正极集流体A01的相同一侧的正极活性层A02和绝缘层A03中，绝缘层A03的厚度h4是指绝缘层A03在正极集流体A01的厚度方向上的最大尺寸，正极活性层A02的厚度h5是指正极活性层A02在正极集流体A01的厚度方向上的最大尺寸。通常地，各个第一拐角段A1的绝缘层A03的厚度h4均等设置。各个第一平直段A2的正极活性层A02的厚度h5均等设置。
此时，绝缘层A03的厚度h4小于正极活性层A02的厚度h5，可以降低绝缘层A03的耗材，也方便第一拐角段A1弯折操作。
在一些实施例中，绝缘层A03的厚度h4满足：5μm≤h4≤30μm。具体地，绝缘层A03的厚度h4可以选值为5μm、8μm、10μm、12μm、15μm、18μm、20μm、25μm、28μm、30μm以及位于任意相邻选值之间的数值。当绝缘层A03的厚度h4满足上述条件，能够兼顾耗材成本和第一拐角段A1的弯折易操作性。
在一些实施例中，绝缘层A03包括陶瓷层。具体地，绝缘层A03可以选自氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、氧化硅陶瓷、氮化铝陶瓷等材料。陶瓷材料可以通过涂布、流延等方式设置在正极集流体A01上。当绝缘层A03为陶瓷层，绝缘层A03的绝缘效果好，且成本较低。
在一些实施例中，结合图5，各第一平直段A2的长度L2相等。第一平直段A2的长度是指第一平直段A2沿正极集流体A01的延伸方向的尺寸。各第一平直段A2的长度相等，相当于叠片结构中正极极性的极片的长度相等。各第一平直段A2的长度相等，可简化正极集流体A01的制备工艺。
图9为一个或多个实施例的负极片23B的结构示意图。图10为一个或多个实施例的负极片23B的结构示意图。
在一些实施例中，请参照图9，并结合图4，负极片23B包括沿自身延伸方向交替设置的第二拐角段B1和第二平直段B2，第二平直段B2与第一平直段A2平行设置，第二拐角段B1弯折连接相邻的第二平直段B2，位于第二拐角段B1和第二平直段B2的负极集流体B01上均覆设有负极活性层B02，位于第二拐角段B1的负极活性层B02上构造有切痕T，切痕T将负极活性层B02沿负极片的延伸方向F2分段。
负极片23B的第二拐角段B1位于电极组件23的拐角区域G，其与正极片23A的第一拐角段A1的轮廓大致适配。在一示例中，第一拐角段A1和第二拐角段B1均为圆弧状。负极片23B的第二平直段B2其与正极片23A的第一平直段A2的大致呈平面状平行。通常但不限地，如图4所示，在负极片23B的卷绕首端和卷绕尾端均为第二平直段B2。需要说明的，负极片23B包括负极耳B03，在一实施例中，对应每一第二平直段B2的负极集流体B01上可以设置有一负极耳B03。
第二拐角段B1的正极集流体A01和第二平直段B2的正极集流体A01上均覆设有负极活性层B02。关于负极活性层B02所包含的负极活性材料的选择详见上文描述。
如图4、图9和图10所示，第二拐角段B1的负极活性层B02上构造有切痕T，切痕T将第二拐角段B1上的负极活性层B02切断或者切割一定深度，即切痕T是否到达负极集流体B01表面并不限定。
切痕T沿负极片的宽度方向y2延伸，并将第二拐角段B1上的负极活性层B02分成在负极片的延伸方向F2上依次布置的至少两段，即切痕T的数量可以是一个或者多个。示例地，如图4、图9和图10所示，各第二拐角段B1上的切痕T为一个，且将所在的第二拐角段B1上的负极活性层B02分切呈两段。
由于第二拐角段B1在卷绕时需要弯折，在其上切割处切痕T，则切痕T处的弯折更容易发生，且可缓解第二拐角段B1的负极活性层B02的掉粉问题。
在一些实施例中，参照图4，各切痕T位于第二拐弯段的最大弯折位置。
最大弯折位置是指第二拐角段B1中弯折程度最大的位置。在图4实施例中，第二拐角段B1的最大弯折位置为圆弧状的第二拐角段B1的与电极组件的厚度方向X大致相切的位置。
最大弯折位置处，第二拐角段B1的弯折程度越大，在此处发生掉粉的几率较高，在最大弯折位置处设置切痕T，可降低第二拐角段B1的掉粉几率。
具体到实施例中，如图4所示，各第二拐弯段包括一个切痕T，全部第二拐弯段的切痕T位于同一平面上。在图4所示实施例中，各个第二拐弯段的切痕T位于在电极组件23厚度方向上的中部位置的平面内，即各切痕T位于各第二拐角段B1的弯折程度最大的位置。
在一些实施例中，参照图4，并结合图5，正极片23A包括位于自身延伸方向上的两端的起始段A3和结尾段A4，位于起始段A3和/或结尾段A4的正极集流体A01上设置有绝缘层A03。
正极片23A的起始段A3和结尾段A4分别是位于正极片23A的卷绕首端和卷绕尾端的极片段。位于起始段A3的正极集流体A01或者位于结尾段A4的正极集流体A01上设置有绝缘层A03，表明该两端上的正极集流体A01不覆设正极活性层A02。
可理解地，起始段A3和结尾段A4均相邻有一第一平直段A2。
由于正极片23A的起始段A3和结尾段A4上覆设有绝缘层A03，绝缘层A03位于正极片23A的卷绕首端和卷绕尾端的端部上覆设的是绝缘物质，可以降低正极片23A卷绕首端和卷绕尾端的端部发生活性物质层的掉粉的概率，提高正极片23A的可靠性。
在一些实施例中，请参照图4，负极片23B中，位于其卷绕首端和卷绕尾端的第二平直段B2分别为起始平直段B21和结尾平直段B22。在电极组件的宽度方向Y上，起始平直段B21超出起始段A3设置，和/或，结尾平直段B22超出结尾段A4设置。
自负极片23B的卷绕首端向其卷绕尾端计数，位于首位的第二平直段B2为起始平直段B21，位于末位的第二平直段B2为结尾平直段B22。
在电极组件的宽度方向Y上起始平直段B21超出起始段A3设置，是指在垂直电极组件的厚度方向X的平面内，起始段A3的正投影落在起始平直段B21的范围之内，且起始平直段B21的正投影在电极组件的宽度方向Y上超出起始段A3的正投影。
同理，在电极组件的宽度方向Y上结尾平直段B22超出结尾段A4设置，是指在垂直电极组件的厚度方向X的平面内，结尾段A4的正投影落在结尾平直段B22的范围之内，且结尾平直段B22的正投影在电极组件的宽度方向Y上超出结尾段A4的正投影。
当起始平直段B21超出起始段A3设置，说明起始平直段B21上的负极活性层B02与起始段A3上的绝缘层A03对应，则通过起始平直段B21上的负极活性层B02可增加负极片23B的嵌锂能力，降低负极片23B析晶概率。同理，当结尾平直段B22超出结尾段A4设置，说明结尾平直段B22上的负极活性层B02与结尾段A4上的绝缘层A03对应，则通过结尾平直段B22上的负极活性层B02可增加负极片23B的嵌锂能力，降低负极片23B析晶概率。
在一些实施例中，起始平直段B21超出起始段A3的长度m1与起始段A3的长度M1满足：1/4≤m1/M1≤1；和/或，结尾平直段B22超出结尾段A4的长度m2与结尾段A4的长度M2满足：1/4≤m2/M2≤1。
起始平直段B21超出起始段A3的长度m1，是指在电极组件的宽度方向Y上，起始平直段B21的端部至起始段A3的端部之间的距离。起始段A3的长度M1，是指起始段A3在正极片的延伸方向F1上的尺寸。
结尾平直段B22超出结尾段A4的长度m2，是指在电极组件的宽度方向Y上，结尾平直段B22的端部至结尾段A4的端部之间的距离。结尾段A4的长度M2，是指结尾段A4在负极片的延伸方向F2上的尺寸。
具体地，m1/M1可以选值为1/4、1/3、1/2、2/3、3/4、1以及位于任意相邻选值之间的数值。具体地，m2/M2可以选值为1/4、1/3、1/2、2/3、3/4、1以及位于任意相邻选值之间的数值。
当m1/M1和/或m2/M2满足上述比值，可以较好的肩负负极片23B的嵌锂能力和正极片23A的容量。
在一些实施例中，全部所述第二平直段B2中，所述结尾平直段B22和所述起始平直段B21之外的其余所述第二平直段B2的长度相等。即，位于结尾平直段B22和起始平直段B21之间的各第二平直段B2的长度相等。第二平直段B2的长度是在负极片的延伸方向F2上的尺寸。如此，更加方便负极片23B的加工设计。
下面结合一具体实施例对本申请实施例提供的电极组件23进行介绍。
电极组件23包括卷绕设置的隔离件23C、正极片23A和负极片23B，正极片23A和负极片23B之间设置有隔离件23C。正极片23A包括沿自身延伸方向交替设置的第一拐角段A1和第一平直段A2，位于第一拐角段A1的正极集流体A01上覆设有绝缘层A03，位于第一平直段A2的正极集流体A01上覆设有正极活性层A02，且位于第一平直段A2的正极活性层A02与位于第一拐角段A1的绝缘层A03相邻布置。负极片23B包括沿自身延伸方向交替设置的第二拐角段B1和第二平直段B2，第二平直段B2与第一平直段A2平行设置，第二拐角段B1弯折连接相邻的第二平直段B2。位于第二拐角段B1和第二平直段B2的负极集流体B01上均覆设有负极活性层B02。位于第二拐角段B1的负极活性层B02上构造有切痕T，切痕T将负极活性层B02沿负极片的延伸方向F2分段。
图11为一个或多个实施例的电极组件23的制备方法的流程示意图。另外，请参照图11，本申请实施例还提供了一种电极组件23的制备方法，包括：
S100、提供正极片23A、负极片23B和隔离件23C；
S200、将正极片23A和负极片23B放置在隔离件23C的两侧，并卷绕形成上述任一实施例中的电极组件23。
具体地，将正极片23A、负极片23B和隔离件23C依次层叠设置后，整体卷绕形成电极组件23。在一示例中，可以将隔离件23C的长度设置为超出正极片23A和负极片23B的长度，且隔离件23C的超出部分相比正极片23A和负极片23B多卷绕几圈。在一示例中，位于最下层的极片为负极片23B，而后在该负极片23B在叠放隔离件23C、正极片23A...等，使得负极片23B较正极片23A更靠近卷绕中心设置。
上述电极组件23的制备方法所制备的电极组件23，具有上述电极组件23的所有有益效果，在此不赘述。
图12为一个或多个实施例的S100的细化流程示意图。
在一些实施例中，请参照图12，S100中的提供正极片23A包括：
S110、于正极集流体A01的多个第一拐角区段q1内涂覆绝缘浆料；其中，多个第一拐角区段q1沿正极集流体A01的延伸方向间隔布置；
S120、于正极集流体A01的多个第一平直区段q2内涂覆正极活性浆料；其中，第一拐角区段q1与第一平直区段q2交替设置。
绝缘浆料是包含有绝缘材料、粘接剂、溶剂等的混合浆料，其中的绝缘材料可以但不限于是陶瓷材料、高分子材料等。粘接剂和溶剂可以进行常规选择。正极活性浆料是包含有正极活性材料、粘接剂、溶剂等的混合浆料，关于正极活性材料的选择参考上述描述，粘接剂和溶剂等可以进行常规选择。
结合图5，正极集流体A01在其延伸方向上划分有多个第一拐角区段q1和多个第一平直区段q2，第一拐角区段q1和第一平直区段q2交替设置，且两者是连续的。第一拐角区段q1上涂覆绝缘浆料，以得到正极片23A的覆设有绝缘层A03的第一拐角段A1。第一平直区段q2上涂覆正极活性浆料，以得到正极片23A的覆设有正极活性层A02的第一平直段A2。
其中，步骤S110与步骤S120执行无先后顺序。
可理解地，第一拐角区段q1和第一平直区段q2的界线在正极集流体A01上可以未事先标记，也可以事先标记。当第一拐角区段q1和第一平直区段q2的界线未事先标记，可以通过控制涂覆宽度、涂覆位置在涂覆过程中进行现场设定。
在一示例中，利用涂覆设备在正极集流体A01上间隔的涂覆绝缘浆料，则绝缘浆料所涂覆的正极集流体A01区域即可定义为第一拐角区段q1，位于绝缘浆料所在区域之间的区域则可定义为第一平直区段q2，后续在第一平直区段q2上涂覆正极活性浆料即可。
在另一示例中，利用涂覆设备在正极集流体A01上间隔的涂覆正极活性浆料，则正极活性浆料所涂覆的正极集流体A01区域即可定义为第一平直区段q2，位于正极活性浆料所在区域之间的区域则可定义为第一拐角区段q1，后续在第一拐角区段q1上涂覆绝缘浆料即可。
如此，可以得到制备上述电极组件23的正极片23A。
在一些实施例中，于正极集流体A01的多个第一拐角区段q1内涂覆绝缘料的步骤S110包括：沿正极集流体A01的延伸方向，于长度递变的各个第一拐角区段q1内依次涂覆绝缘浆料。
若第一拐角区段q1与第一平直区段q2的界线事先标记，则第一拐角区段q1的长度是从正极集流体A01的一端向另一端逐渐递增或者递减的，执行步骤S111时，向各个第一拐角区段q1涂覆绝缘浆料即可。
若第一拐角区域G与第一平直区段q2的界线未实现标记，则可以自正极集流体A01的一端向另一端间隔的涂覆绝缘浆料，且所涂覆的绝缘浆料的的区域长度递增或者递减。
如此，可得到第一拐角段A1的长度自正极片23A的一端向另一端递增的正极片23A，以使得正极片23A的各个第一拐角段A1较好的形成电极组件23的拐角区域G，有助于降低第一平直段A2因折弯而使得其上的正极活性层A02掉粉等不良问题的出现几率，有助于提高电极组件23的可靠性。
在一些实施例中，请参照图12，S100中的提供正极片23A还包括：
S130、于正极集流体A01的起始区段q3和/或结尾区段q4内涂覆绝缘浆料；其中，起始区段q3和结尾区段q4位于正极集流体A01的延伸方向的两端，起始区段q3和/或结尾区段q4的长度小于各第一拐角区段q1的长度。
起始区段q3和结尾区段q4是正极集流体A01的两端的两段区域，全部第一拐角区段q1、全部第一平直区段q2位于起始区段q3和结尾区段q4之间，且起始区段q3和结尾区段q4均与一第一平直区段q2相邻设置。
起始区段q3和结尾区段q4中一者或者两者上涂覆绝缘浆料。当其中一者未涂覆绝缘浆料，则说明该区段不存在。
具体地，步骤S130和步骤S110可以同步进行，也可分开进行。若步骤S130与步骤S110同步执行，在一示例中具体可以是，涂覆设备在正极集流体A01上间隔的涂覆绝缘浆料，且将位于首位的涂覆绝缘浆料的区域作为起始区段q3，和/或位于末位的涂覆绝缘浆料的区域作为结尾区段q4，其余的涂覆绝缘浆料的区域作为第一拐角区段q1。
可理解地，起始区段q3上涂覆绝缘层A03后得到正极片23A的起始段A3，结尾区段q4上涂覆绝缘层A03厚得到正极片23A的结尾段A4。
如此，制备得到的正极片23A具有起始段A3和/结尾段A4，可以降低正极片23A卷绕首端和卷绕尾端的端部发生活性物质层的掉粉的概率，提高正极片23A的可靠性。
在一些实施例中，于正极集流体A01的多个第一拐角区段q1内涂覆绝缘浆料的步骤S110包括：调用凹版涂覆辊01于走带中的正极集流体A01上的各第一拐角区段q1内涂覆绝缘浆料；其中，凹版涂覆辊01包括沿自身圆周方向交替设置的凹部011和凸部012，且凹版涂覆辊01部分浸于涂覆槽02的绝缘浆料内，部分位于正极集流体A01的走带路径上。
图13为一个或多个实施例的凹版涂覆辊01的工作示意图。正极集流体A01在走带过程中，请参照图13，凹版涂覆辊01的部分从涂覆槽02内吸收一定的绝缘浆料，转动至与正极集流体A01接触，并将绝缘浆料涂覆在正极集流体A01上。
图14为一个或多个实施例的凹版涂覆辊01的结构示意图。如图14所示，凹版涂覆辊01具有凹部011和凸部012，凹部011和凸部012沿凹版涂覆辊01的圆周方向交替设置。在凹版涂覆辊01的转动过程中，当凹版涂覆辊01的凹部011途径涂覆槽02而后朝向正极集流体A01转动时，因其无法与正极集流体A01接触进而不能在正极集流体A01上涂覆绝缘浆料，由此可得到留白的第一平直区段q2；
当凹版涂覆辊01的凸部012途径涂覆槽02而后朝向正极集流体A01转动时，其可以与正极集流体A01接触，并在正极集流体A01上涂覆绝缘浆料，绝缘浆料所在的区段为第一拐角区段q1。当各第一拐角区段q1涂覆的绝缘层A03长度不同时，可以通过改变正极集流体A01的走带速度来实现。
此时，通过凹版涂覆辊01配合涂覆槽02，可在正极集流体A01上间隔涂覆绝缘浆料，且生产效率较高。
在一些实施例中，如图14所示，在凹版涂覆辊01的外周设置有刮刀03, 刮刀03用于将凹版涂覆辊01的凸部012上的绝缘浆料刮除。刮刀03设置在凹版涂覆辊01上的凸部012自正极集流体A01转动至涂覆槽02的路途中。
图15为另一个或多个实施例的S100的细化流程示意图。
在一些实施例中，请参照图15，S100中提供负极片23B包括：
S140、于负极集流体B01相邻设置第二拐角区段Q1和第二平直区段Q2上连续涂覆负极活性浆料，得到具有连续设置的负极活性层B02的极片毛料；
S150、于极片毛料上，在位于各第二拐角区段Q1的负极活性层B02上切割出切痕T，得到负极片23B。
负极活性浆料是包含有负极活性材料、粘接剂、溶剂等的混合浆料，关于负极活性材料的选择参考上述描述，粘接剂和溶剂等可以进行常规选择。
结合图9，可以将负极集流体B01划分为多个第二拐角区段Q1和多个第二平直区段Q2，第二拐角区段Q1对应第二拐角段B1设置，第二平直区段Q2对应第二平直段B2设置。
在负极集流体B01上，第二拐角区段Q1的界线和第二平直区段Q2的界线可以标记出来，也可不标记。在执行步骤S140时，可以选择预设长度的负极集流体B01，直接在负极集流体B01连续的涂覆负极活性浆料，得到极片毛料。在步骤S150中，可以在极片毛料上按照预设的位置对负极活性浆料得到负极活性层B02进行切割。切割时，可以完全切穿负极活性层B02，也可以仅切入负极活性层B02部分深度。该“预设的位置”应该是位于负极集流体B01上预设的第二拐角区段Q1的范围内。
如此，可以得到具有切痕T的负极片23B，切痕T位于负极片23B的第二拐角段B1，在卷绕时，第二拐角段B1可以在切痕T处弯折，负极片23B卷绕更加容易，且可缓解第二拐角段B1的负极活性层B02的掉粉问题。
在一些实施例中，将负极片23B和隔离件23C放置在隔离件23C的两侧的步骤S200，包括：将负极片23B和正极片23A放置在隔离件23C的两侧，且将负极片23B的多个切痕T与多个第一拐角段A1一一对应布置。
即在叠放负极片23B时，应当将切痕T与正极片23A的第一拐角段A1对应，进而使得在卷绕时，使得切痕T所在的第二拐角段B1与第一拐角段A1位于电极组件23的拐角区域G。
另外，请参照图4、图5、图6和图7，本申请实施例还提供一种极片，极片为正极片23A，正极片23A包括沿自身延伸方向交替设置的第一拐角段A1和第一平直段A2，位于第一拐角段A1的正极集流体A01上覆设有绝缘层A03，位于第一平直段A2的正极集流体A01上覆设有正极活性层A02，且位于第一平直段A2的绝缘层A03与位于第一拐角段A1的正极活性层A02相邻布置。
关于该正极片23A中的第一拐角段A1、第一平直段A2等特征的介绍详见上文描述。
利用该正极片23A制备电极组件23，由于正极片23A的各个第一平直段A2的正极集流体A01是一体设置的，因此可以降低各个第一平直段A2的正极片23A区域的极耳焊接不良或者断裂，而导致该第一平直段A2的正极片23A无法参与电化学反应的概率，有助于提高电极组件23的容量。其次，正极片23A的第一拐角段A1覆设绝缘层A03而非正极活性层A02，使得电极组件23的拐角区域G部分不会发生电化学反应，电极组件23具有叠片结构的效果。另外，由于绝缘层A03的覆设，可降低第一拐角段A1的正极集流体A01与外部短路的概率，降低热失效风险。同时，拐角区域G的极片和隔离件23C保留而不切除，降低极片因切割而出现的毛刺，提高电极组件23的可靠性。
可理解地，在一些实施例中，该正极片23A与上文中的正极片23A具备相同的技术特征。
在一些实施例中，请参照图5，所述第一拐角段A1在所述正极片的延伸方向F1上的长度W自所述正极片23A的一端向另一端递变设置。
关于第一拐角段A1的长度W的介绍详见上文描述。具体地，第一拐角段A1的长度W自正极片23A的卷绕首端向卷绕尾端递增设置。
当第一拐角段A1的长度W自正极片23A的卷绕首端向卷绕尾端递增，可以电极组件23的拐角区域G内尽可能只为第一拐角段A1，而降低第一平直段A2延伸到拐角区域G的长度，可降低第一平直段A2因折弯而使得其上的正极活性层A02掉粉等不良问题的出现几率，有助于提高电极组件23的可靠性。
在一些实施例中，请参照图6和图7，各第一拐角段A1的绝缘层A03被配置为沿正极片的宽度方向y1，自所在正极集流体A01的一端延伸至相背的另一端。也就是说，各个第一拐角段A1的绝缘层A03沿正极片的宽度方向y1布满所在的正极集流体A01。如此，可降低正极集流体A01暴露在外的面积，降低第一拐角段A1的正极集流体A01与外部结构短路的风险，有利于提高电极组件23的可靠性。
在一些实施例中，请参照图6，各第一平直段A2的正极活性层A02被配置为沿正极片的宽度方向y1，自所在正极集流体A01的一端延伸至相背的另一端。也就是说，各个第一平直段A2的正极活性层A02沿正极片的宽度方向y1布满所在的正极集流体A01。如此，可使得正极片23A的正极活性物质含量较多，有利于提高电极组件23的容量。
在一些实施例中，请参照图7，正极片23A包括多个正极耳A04，正极耳A04布置在正极集流体A01位于正极片的宽度方向y1上的一端。第一平直段A2包括在正极片的宽度方向y1上相邻布置的第一区A21和第二区A22，第一区A21靠近正极耳A04所在一端设置。位于第一区A21的正极集流体A01上覆设有绝缘层A03，位于第二区A22的正极集流体A01上覆设有正极活性层A02。
关于第一区A21、第二区A22的介绍说明详见上文。
此时，通过在第一平直段A2的第一区A21上设置绝缘层A03，可以减小正极活性物质的含量，进而可降低正极活性层A02所脱出的锂离子因无法顺利嵌入负极活性层B02，造成负极片23B析晶的问题出现。
在一些实施例中，请参见图8，位于第一区A21的绝缘层A03在正极片的宽度方向y1上的尺寸k1满足：0＜k1≤20mm。
关于第一区A21的绝缘层A03的尺寸k1的介绍说明详见上文。
当第一区A21的绝缘层A03的厚度满足上述条件，正极活性层A02的活性物质含量较高且负极活性层B02超出正极活性层A02的尺寸合理，可以兼顾电极组件23的容量和可靠性。
在一些实施例中，请参照图8，位于正极集流体A01相同一侧的正极活性层A02和绝缘层A03中，绝缘层A03的厚度h4小于所述正极活性层A02的厚度h5。
关于绝缘层A03的厚度h4和正极活性层A02的厚度h5的介绍说明详见上文。
此时，绝缘层A03的厚度h4小于正极活性层A02的厚度h5，可以降低绝缘层A03的耗材，也方便第一拐角段A1弯折操作。
在一些实施例中，绝缘层A03的厚度h4满足：5μm≤h4≤30μm。具体地，绝缘层A03的厚度h4可以选值为5μm、8μm、10μm、12μm、15μm、18μm、20μm、25μm、28μm、30μm以及位于任意相邻选值之间的数值。当绝缘层A03的厚度h4满足上述条件，能够兼顾耗材成本和第一拐角段A1的弯折易操作性。
在一些实施例中，参照图4，并结合图5，正极片23A包括位于自身延伸方向上的两端的起始段A3和结尾段A4，位于起始段A3和/或结尾段A4的正极集流体A01上设置有绝缘层A03。
关于起始段A3和结尾段A4的介绍请详见上文描述。
此时，由于正极片23A的起始段A3和结尾段A4上覆设有绝缘层A03，绝缘层A03位于正极片23A的卷绕首端和卷绕尾端的端部上覆设的是绝缘物质，可以降低正极片23A卷绕首端和卷绕尾端的端部发生活性物质层的掉粉的概率，提高正极片23A的可靠性。
在一些实施例中，绝缘层A03包括陶瓷层。具体地，绝缘层A03可以选自氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、氧化硅陶瓷、氮化铝陶瓷等材料。陶瓷材料可以通过涂布、流延等方式设置在正极集流体A01上。当绝缘层A03为陶瓷层，绝缘层A03的绝缘效果好，且成本较低。
在一些实施例中，结合图5，各第一平直段A2的长度L2相等。第一平直段A2的长度是指第一平直段A2沿正极集流体A01的延伸方向的尺寸。各第一平直段A2的长度相等，相当于叠片结构中正极极性的极片的长度相等。各第一平直段A2的长度相等，可简化正极集流体A01的制备工艺。
另外，本申请实施例还提供一种电池单体，包括外壳和电极组件23，电极组件23容纳于外壳。电极组件23为上述任一实施例中的电极组件23，或者电极组件23包括上述任一实施例中的极片。其中，外壳用于形成电池单体的内部环境，可以但不限于上文中提及的端盖和壳体所组成。
另外，本申请实施例还提供一种电池，包括上述电池单体。
另外，本申请实施例还提供一种用电装置，包括上述电池，电池用于提供电能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (32)

1.一种电极组件，其特征在于，包括卷绕设置的隔离件、正极片和负极片，所述正极片和所述负极片之间设置有所述隔离件；
所述正极片包括沿自身延伸方向交替设置的第一拐角段和第一平直段，位于所述第一拐角段的正极集流体上覆设有绝缘层，位于所述第一平直段的正极集流体上覆设有正极活性层，且位于所述第一平直段的正极活性层与位于所述第一拐角段的绝缘层相邻布置；
所述正极片的所述第一平直段在所述电极组件的厚度方向上依次布置，且所述第一拐角段折弯连接相邻所述第一平直段；
所述第一拐角段在所述正极片的延伸方向上的长度W自所述正极片的卷绕首端向其卷绕尾端递增设置。
2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述隔离件的厚度为h1，所述正极片的厚度为h2，所述负极片的厚度为h3；
所述正极片包括间隔设置的N个所述第一拐角段，自所述正极片的卷绕首端向其卷绕尾端计数，第n个所述第一拐角段的长度Wn与第n-1个所述第一拐角段的长度Wn-1满足: Wn-Wn-1=π*（2n*h1+(n-1)*(h2+h3))+k，1≤n≤N；
其中，k取值范围为0≤k≤2mm。
3.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，各所述第一拐角段的绝缘层被配置为沿所述正极片的宽度方向，自所在所述正极集流体的一端延伸至相背的另一端。
4.根据权利要求3所述的电极组件，其特征在于，各所述第一平直段的正极活性层被配置为沿所述正极片的宽度方向，自所在所述正极集流体的一端延伸至相背的另一端。
5.根据权利要求3所述的电极组件，其特征在于，所述正极片包括多个正极耳，所述正极耳布置在所述正极集流体位于所述正极片的宽度方向上的一端；
所述第一平直段包括在所述正极片的宽度方向上相邻布置的第一区和第二区，所述第一区靠近所述正极耳所在一端设置；
位于所述第一区的正极集流体上覆设有绝缘层；位于所述第二区的正极集流体上覆设有正极活性层。
6.根据权利要求5所述的电极组件，其特征在于，位于所述第一区的绝缘层在所述正极片的宽度方向上的宽度k1满足：0＜k1≤20mm。
7.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，位于所述正极集流体相同一侧的正极活性层和绝缘层中，所述绝缘层的厚度h4小于所述正极活性层的厚度h5。
8.根据权利要求7所述的电极组件，其特征在于，所述绝缘层的厚度h4满足：5μm≤h4≤30μm。
9.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述绝缘层包括陶瓷层；和/或，各所述第一平直段的长度L2相等。
10.根据权利要求1-9任一项所述的电极组件，其特征在于，所述负极片包括沿自身延伸方向交替设置的第二拐角段和第二平直段，第二平直段与所述第一平直段平行设置，所述第二拐角段弯折连接相邻的所述第二平直段；
位于所述第二拐角段和所述第二平直段的负极集流体上均覆设有负极活性层；位于所述第二拐角段的负极活性层上构造有切痕，所述切痕将所述负极活性层沿所述负极片的延伸方向分段。
11.根据权利要求10所述的电极组件，其特征在于，各所述切痕位于所述第二拐角段的最大弯折位置。
12.根据权利要求10所述的电极组件，其特征在于，所述正极片包括位于自身延伸方向上的两端的起始段和结尾段，位于所述起始段和/或所述结尾段的正极集流体上设置有绝缘层。
13.根据权利要求12所述的电极组件，其特征在于，所述负极片中，位于其卷绕首端和卷绕尾端的所述第二平直段分别为起始平直段和结尾平直段；
在所述电极组件的宽度方向上，所述起始平直段超出所述起始段设置，和/或，所述结尾平直段超出所述结尾段设置。
14.根据权利要求13所述的电极组件，其特征在于，所述起始平直段超出所述起始段的长度m1与所述起始段的长度M1满足：1/4≤m1/M1≤1；和/或，
所述结尾平直段超出所述结尾段的长度m2与所述结尾段的长度M2满足：1/4≤m2/M2≤1。
15.根据权利要求13所述的电极组件，其特征在于，全部所述第二平直段中，所述结尾平直段和所述起始平直段之外的其余所述第二平直段的长度相等。
16.一种电极组件的制备方法，其特征在于，包括：
提供正极片、负极片及隔离件；
将所述正极片和所述负极片放置在所述隔离件的两侧，并卷绕形成如权利要求1-15任一项所述电极组件。
17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述提供正极片包括：
于正极集流体的多个第一拐角区段内涂覆绝缘浆料；其中，所述多个第一拐角区段沿所述正极集流体的延伸方向间隔布置；
于所述正极集流体的多个第一平直区段内涂覆正极活性浆料；其中，所述第一拐角区段与所述第一平直区段交替设置，得到正极片。
18.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述于正极集流体的多个第一拐角区段内涂覆绝缘浆料，包括：
沿所述正极集流体的延伸方向，于长度递变的各个所述第一拐角区段内依次涂覆绝缘浆料。
19.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述提供正极片还包括：
于所述正极集流体的起始区段和/结尾区段内涂覆绝缘浆料；其中，所述起始区段和所述结尾区段位于所述正极集流体的延伸方向的两端，所述起始区段和/所述结尾区段的长度小于各所述第一拐角区段的长度。
20.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述于正极集流体的多个第一拐角区段内涂覆绝缘浆料，包括：
调用凹版涂覆辊于走带中的所述正极集流体上的各第一拐角区段内涂覆绝缘浆料；
其中，所述凹版涂覆辊包括沿自身圆周方向交替设置的凹部和凸部，且所述凹版涂覆辊部分浸于涂覆槽的绝缘浆料内，部分位于所述正极集流体的走带路径上。
21.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，提供负极片包括：
于负极集流体相邻设置第二拐角区段和第二平直区段上连续涂覆负极活性浆料，得到具有连续设置的负极活性层的极片毛料；
于所述极片毛料上，在位于各所述第二拐角区段的所述负极活性层上切割出切痕，得到所述负极片。
22.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，所述将所述正极片和所述负极片放置在所述隔离件的两侧，包括：
将所述负极片和所述正极片放置在所述隔离件的两侧，且将所述负极片的多个所述切痕与多个第一拐角段一一对应布置。
23.一种极片，其特征在于，所述极片为正极片，所述正极片包括沿自身延伸方向交替设置的第一拐角段和第一平直段，位于所述第一拐角段的正极集流体上覆设有绝缘层，位于所述第一平直段的正极集流体上覆设有正极活性层，且位于所述第一平直段的绝缘层与位于所述第一拐角段的正极活性层相邻布置；
所述第一拐角段在所述正极片的延伸方向上的长度W自所述正极片的一端向另一端递变设置。
24.根据权利要求23所述的极片，其特征在于，各所述第一拐角段的所述绝缘层被配置为沿所述正极片的宽度方向，自所在所述正极集流体的一端延伸至相背的另一端。
25.根据权利要求23所述的极片，其特征在于，各所述第一平直段的所述正极活性层被配置为沿所述极片的宽度方向，自所在所述正极集流体的一端延伸至相背的另一端；和/或，
所述正极片包括多个正极耳，所述正极耳布置在所述正极集流体位于所述极片的宽度方向上的一端；
所述第一平直段包括在所述极片的宽度方向上相邻布置的第一区和第二区，所述第一区靠近所述正极耳所在一端设置；
位于所述第一区的所述正极集流体上覆设有绝缘层；位于所述第二区的是正极集流体上覆设有正极活性层。
26.根据权利要求25所述的极片，其特征在于，位于所述第一区的绝缘层在所述极片的宽度方向上的宽度k1满足：0＜k1≤20mm。
27.根据权利要求23-26任一项所述的极片，其特征在于，位于所述正极集流体相同一侧的正极活性层和绝缘层中，所述绝缘层的厚度h4小于所述正极活性层的厚度h5。
28.根据权利要求27所述的极片，其特征在于，所述绝缘层的厚度h4满足：5μm≤h4≤30μm。
29.根据权利要求23-26任一项所述的极片，其特征在于，所述正极片包括位于自身延伸方向的相背两端的起始段和结尾段，所述起始段和所述结尾段均邻接有所述第一平直段；位于所述起始段的正极集流体和位于所述结尾段的正极集流体中的至少一者上覆设有绝缘层；和/或，
所述绝缘层包括陶瓷层；
和/或，各所述第一平直段的长度相等。
30.一种电池单体，其特征在于，包括：
外壳；及
电极组件，所述电极组件容纳于所述外壳，所述电极组件为如权利要求1-15任一项所述的电极组件，或者所述电极组件包括如权利要求23-29任一项所述的极片。
31.一种电池，其特征在于，包括如权利要求30所述的电池单体。
32.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求31所述的电池，所述电池用于提供电能。
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