CN117334814A - 电极组件、电池单体、电池和用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种电极组件、电池单体、电池和用电设备。该电极组件包括：正极极片、第一隔离膜、负极极片和第二隔离膜，该正极极片、该第一隔离膜、该负极极片和该第二隔离膜卷绕形成该电极组件，其中，该第一隔离膜和该第二隔离膜用于隔离该正极极片和该负极极片，该负极极片的卷绕起始端、该第一隔离膜的卷绕起始端和该第二隔离膜的卷绕起始端基本对齐。本申请实施例提供的电极组件、电池单体、电池和用电设备，能够提高电极组件的加工效率。

Description

电极组件、电池单体、电池和用电设备

技术领域

本申请涉及电池领域，更为具体地，涉及一种电极组件、电池单体、电池和用电设备。

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。

电池的整体制作流程长，且工艺复杂，包括涂布、制片、卷绕、组装、激光焊、注液等一系列工序。其中，电池单体内部电极组件的加工过程尤为重要，会直接影响电池单体的加工效率以及性能。因此，如何提高电极组件的加工效率是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种电极组件、电池单体、电池和用电设备，提高了电极组件的加工效率。

第一方面，提供了一种电极组件，该电极组件包括：正极极片、第一隔离膜、负极极片和第二隔离膜，该正极极片、该第一隔离膜、该负极极片和该第二隔离膜卷绕形成该电极组件，其中，该第一隔离膜和该第二隔离膜用于隔离该正极极片和该负极极片，该负极极片的卷绕起始端、该第一隔离膜的卷绕起始端和该第二隔离膜的卷绕起始端基本对齐。

因此，本申请实施例提供了一种电极组件，该电极组件包括正极极片、第一隔离膜、负极极片和第二隔离膜，其中，该负极极片的卷绕起始端、该第一隔离膜的卷绕起始端和该第二隔离膜的卷绕起始端基本对齐。这样，与传统电极组件相比，本申请实施例的电极组件在起卷时，负极极片可以与第一隔离膜和第二隔离膜同步起卷，负极极片不需要靠摩擦力而延后入料，既可以节省负极极片由于需要延后入料而引起的时间间隔，又可以避免负极极片在靠摩擦力延后入料时可能存在的起卷头部偏移和折角的问题，进而提高了电极组件的加工效率。

在一些实施例中，沿该电极组件的卷绕方向，该正极极片的卷绕起始端位于该负极极片的卷绕起始端的下游，以避免析锂。

在一些实施例中，沿该电极组件的卷绕方向，该正极极片的卷绕起始端与该负极极片的卷绕起始端之间的距离大于或者等于半个卷绕周期，且小于一个卷绕周期。

这样，既可以有效避免析锂，又可以避免负极极片过长造成的浪费，还可以提高该电极组件所在电池单体的能量密度。

在一些实施例中，该负极极片的卷绕结尾端、该第一隔离膜的卷绕结尾端和该第二隔离膜的卷绕结尾端基本对齐。

在卷绕电极组件时，可以通过同时裁切负极极片、第一隔离膜和第二隔离膜，以结束该负极极片、第一隔离膜和第二隔离膜的卷绕过程，而无需先裁切负极极片，再裁切第一隔离膜和第二隔离膜，进而节省了加工时间，提高了电极组件的加工效率。

在一些实施例中，沿该电极组件的卷绕方向，该正极极片的卷绕结尾端位于该负极极片的卷绕结尾端的上游，以避免析锂。

在一些实施例中，沿该电极组件的卷绕方向，该负极极片依次包括第一拐角、平面区和第二拐角，该第一拐角为距离该负极极片的卷绕起始端最近的拐角。这样，在电极组件的加工过程中，可以使得卷针稳定夹持并夹紧该负极极片、第一隔离膜和第二隔离膜，避免负极极片发生移位而造成析锂。

在一些实施例中，沿该电极组件的卷绕方向，该负极极片的卷绕起始端与该第一拐角之间的距离的取值范围为[3mm，30mm]。

该负极极片的卷绕起始端与该第一拐角之间的距离不会太小，避免距离过小时，在卷针夹持作用下，负极极片可能发生移位，造成析锂。相反的，该负极极片的卷绕起始端与该第一拐角之间的距离也不会太大，避免距离过大时，造成负极极片的浪费，影响该电极组件组成的电池单体的能量密度。

在一些实施例中，沿该电极组件的卷绕方向，该正极极片的卷绕起始端位于该第二拐角的下游。

这样，正极极片的卷绕起始端与负极极片的卷绕起始端之间的距离大于半个卷绕周期，可以有效避免析锂。

在一些实施例中，沿该电极组件的卷绕方向，该正极极片的卷绕起始端与该第二拐角之间的距离的取值范围为[3mm，30mm]。

该正极极片的卷绕起始端与该第二拐角之间的距离不会太小，避免距离过小时，负极极片与正极极片的卷绕起始端对应的区域发生析锂。相反的，该正极极片的卷绕起始端与该第二拐角之间的距离也不会设置太大，避免距离过大时，正极极片的长度太小，造成负极极片的浪费，影响电极组件组成的电池单体的能量密度。

在一些实施例中，沿该电极组件的径向，且自该电极组件的卷绕轴向外，该正极极片的卷绕起始端位于该负极极片的连接段的内侧，其中，该负极极片的连接段为该负极极片的与该第二拐角相连且靠近该第二拐角的至少部分区域。既可以避免析锂，又可以尽可能减少负极极片的长度。

在一些实施例中，该正极极片包括第三拐角和无效区，该无效区包括该第三拐角，其中，该无效区的朝向该电极组件的卷绕轴的表面设置有绝缘层，或者，该无效区的朝向该电极组件的卷绕轴的表面的正极活性物质层失效。

这样，在该无效区范围内，正极极片无法正常工作，例如无法产生锂离子，从而可以避免负极极片的与该无效区对应的区域发生析锂，例如，可以避免负极极片的对应拐角处发生析锂。

在一些实施例中，沿该电极组件的卷绕方向，该第三拐角为该正极极片的距离该电极组件的卷绕轴最近的拐角。

正极极片的距离电极组件的卷绕轴最近的拐角发生析锂的可能性较大，其他拐角发生析锂的可能性较小，因此，该第三拐角可以为正极极片的距离电极组件的卷绕轴最近的拐角，即仅在该正极极片的距离电极组件的卷绕轴最近的拐角处设置无效区，既可以避免析锂，也可以避免造成极片不必要的浪费；其次，无效区的范围超过第三拐角，即无效区可以延伸到与该第三拐角相连的平面区域，这样，若与该第三拐角距离较近的负极极片的卷绕起始端处的第一隔离膜或者第二隔离膜发生皱缩，导致暴露出负极极片的局部区域，例如可能暴露该负极极片的卷绕起始端，此时，该无效区可以避免由于负极极片的卷绕起始端与该正极极片的搭接而发生的短路。

在一些实施例中，沿该电极组件的卷绕方向，该无效区的长度的取值范围为[10mm，40mm]，一是避免设置的长度过大，造成正极极片和负极极片的浪费，进而降低了该电极组件组成的电池单体的能量密度；二是避免设置的长度过小，在第一隔离膜的卷绕起始端或者第二隔离膜的卷绕起始端发生皱缩后，导致露出的负极极片的卷绕起始端与正极极片相互搭接后短路。

在一些实施例中，该电极组件还包括：收尾胶，该收尾胶用于固定该负极极片的卷绕结尾端、该第一隔离膜的卷绕结尾端和该第二隔离膜的卷绕结尾端。收尾胶用于该电极组件的固定，避免电极组件松散坍塌等问题。

在一些实施例中，沿该电极组件的径向，且自该电极组件的卷绕轴向外，该负极极片的卷绕结尾端位于该第一隔离膜的卷绕结尾端和该第二隔离膜的卷绕结尾端的外侧，沿该电极组件的卷绕方向，该收尾胶环绕该负极极片的最外侧。

通过设置收尾胶环绕负极极片的最外侧，可以保护该负极极片，同时也可以保护内部的正极极片、第一隔离膜和第二隔离膜，增加电极组件的结构强度和稳定性。

在一些实施例中，该电极组件的沿第一平面的截面为腰圆形，该第一平面垂直于该电极组件的卷绕轴。

第二方面，提供了一种电池单体，包括：第一方面或者第一方面中任意一个实施例的电极组件。

第三方面，提供了一种电池，包括：多个电池单体，该电池单体包括第一方面或者第一方面中任意一个实施例的电极组件。

第四方面，提供了一种用电设备，包括：电池，该电池包括第一方面或者第一方面中任意一个实施例的电极组件。

在一些实施例中，该用电设备为车辆、船舶或航天器。

第五方面，提供了一种制备电极组件的方法，包括：通过卷针夹持第一隔离膜、负极极片和第二隔离膜，其中，该第一隔离膜和该第二隔离膜用于隔离该正极极片和该负极极片，该负极极片的卷绕起始端、该第一隔离膜的卷绕起始端和该第二隔离膜的卷绕起始端基本对齐；将该正极极片入料，并卷绕该正极极片、该第一隔离膜、该负极极片和该第二隔离膜，以形成该电极组件，沿该电极组件的卷绕方向，该正极极片的卷绕起始端位于该负极极片的卷绕起始端的下游。。

第六方面，提供了一种制备电极组件的设备，包括执行上述第五方面的方法的模块。

附图说明

图1是传统电极组件的截面示意图；

图2是本申请一实施例公开的一种车辆的结构示意图；

图3是本申请一实施例公开的一种电极组件的结构示意图；

图4至图7分别是本申请实施例公开的几种电极组件的截面示意图；

图8和图9分别是本申请实施例公开的几种制备电极组件的设备的截面示意图；

图10是本申请一实施例公开的一种制备电极组件的方法的示意性流程图；

图11是本申请一实施例公开的一种制备电极组件的设备的示意性框图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

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，电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极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正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂敷正极活性物质层的正极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负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体，未涂敷负极活性物质层的负极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。隔离膜的材质可以为聚丙烯(polypropylene，PP)或聚乙烯(polyethylene，PE)等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。

对于卷绕式结构的电极组件，传统的加工方式通常存在很多弊端。图1示出了传统的卷绕时结构的电极组件100的截面示意图，该截面为垂直于电极组件100的卷绕轴方向的截面。如图1所示，传统的电极组件100包括负极极片101、第一隔离膜102、正极极片103和第二隔离膜104，其中，第一隔离膜102和第二隔离膜104用于隔离正极极片103和负极极片101。可选地，该电极组件100还可以包括收尾胶105，该收尾胶105为电极组件100的最外层，以用于保护其内部各部件。

如图1所示，在卷绕该电极组件100时，可以通过夹持装置夹持第一隔离膜102的卷绕起始端和第二隔离膜104的卷绕起始端，其中，该第一隔离膜102的卷绕起始端和第二隔离膜104的卷绕起始端基本对齐。起卷一定长度之后，再将预设长度的负极极片101和正极极片103由第一隔离膜102和第二隔离膜104的摩擦力分别带入进行卷绕，卷绕后获得电极组件100。

这种加工方式需要正极极片103和负极极片101由第一隔离膜102和第二隔离膜104的摩擦力分别带入进行卷绕，因此起卷速度及加速度不能太大，否则会影响卷绕效率；正极极片103和负极极片101分别入料的间隔时间以及收尾切断的间隔时间也会增加电极组件的卷绕时间，影响电极组件的卷绕效率。

因此，本申请实施例提供了一种电极组件，该电极组件包括正极极片、第一隔离膜、负极极片和第二隔离膜，其中，该负极极片的卷绕起始端、该第一隔离膜的卷绕起始端和该第二隔离膜的卷绕起始端基本对齐，这样，与图1所示的传统电极组件100相比，本申请实施例的电极组件在起卷时，负极极片可以与第一隔离膜和第二隔离膜同步起卷，负极极片不需要靠摩擦力而延后入料，既可以节省负极极片由于需要延后入料而引起的时间间隔，又可以避免负极极片在靠摩擦力延后入料时可能存在的起卷头部偏移和折角的问题，进而提高了电极组件的加工效率。

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2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。

电池10可以包括箱体，箱体内部为中空结构，该中空结构可以用于容纳多个电池单体。根据不同的电力需求，电池10中的电池单体的数量可以设置为任意数值。多个电池单体可通过串联、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中包括的电池单体的数量可能较多，为了便于安装，可以将电池单体分组设置，每组电池单体组成电池模块。电池模块中包括的电池单体的数量不限，可以根据需求设置块，这些电池模块可通过串联、并联或混联的方式进行连接。

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的电极端子实现电池单体之间的电连接。进一步地，汇流部件可通过焊接固定于电池单体的电极端子。多个电池单体的电能可进一步通过导电机构穿过箱体而引出。

本申请实施例的电池单体可以包括外部的外壳和内部的电极组件。外壳可以为中空结构，该中空结构用于容纳电极组件。电池单体可以根据实际应用设置一个或者多个电极组件。电极组件是电池单体中发生电化学反应的部件。电极组件可以是圆柱体或者长方体等，并且，可以根据电极组件的形状，对应设置电池单体的外壳的形状。

例如，图3示出了本申请实施例的电极组件2的结构示意图，图3以两个电极组件2为例。如图3所示，电极组件2包括相连的极耳202和主体部201，其中，主体部201可以包括正极极片和负极极片，电极组件2的极耳202可以包括正极极耳2021和负极极耳2022。具体地，主体部201可以由涂覆有正极活性物质层的正极极片和涂覆有负极活性物质层的负极极片层叠形成或者卷绕形成；正极极耳2021可以由凸出于正极极片且未涂覆正极活性物质层的部分层叠形成，负极极耳2022可以由凸出于负极极片且未涂覆负极活性物质层的部分层叠形成。

可选地，对于电池单体中包括的多个电极组件2，该多个电极组件2的极耳202可以相连。如图3所示，两个电极组件2的正极极耳2021可以相互电连接，两个电极组件2的负极极耳2021也可以相互电连接，以使多个电极组件2对应包括一个正极极耳2021和一个负极极耳2022，但本申请实施例并不限于此。

电池单体上还设置有电极端子，电极端子用于与电极组件2电连接，以输出电池单体的电能。电极端子可以包括正极电极端子和负极电极端子，正极电极端子用于与正极极耳2021电连接，负极电极端子用于与负极极耳2022电连接。正极电极端子与正极极耳2021可以直接连接，也可以间接连接，负极电极端子与负极极耳2022可以直接连接，也可以间接连接。示例性的，正极电极端子通过一个连接构件与正极极耳2021电连接，负极电极端子通过一个连接构件与负极极耳2022电连接。

下面将结合附图，对本申请实施例的电极组件2进行详细描述。图4至图7分别示出了本申请实施例的电极组件2的几种可能的截面示意图，例如，如4至图7所示的电极组件2可以为图3所示的任意一个电极组件2的几种可能的截面图，具体可以为图3所示的任意一个电极组件2的主体部201的几种可能的截面图。图4至图7所示的截面为沿同一个方向的截面，该截面为垂直于电极组件2的卷绕轴方向的平面。

如图4至图7所示，本申请实施例的电极组件2包括：正极极片21、第一隔离膜23、负极极片22和第二隔离膜24，该正极极片21、该第一隔离膜23、该负极极片22和该第二隔离膜24卷绕形成该电极组件2，其中，该第一隔离膜23和该第二隔离膜24用于隔离该正极极片21和该负极极片22，该负极极片22的卷绕起始端221、该第一隔离膜23的卷绕起始端231和该第二隔离膜24的卷绕起始端241基本对齐。

可选地，本申请实施例的电极组件2的形状可以根据实际应用进行设置。具体地，电极组件2的形状主要指该电极组件2的主体部201的形状，例如，该主体部201的形状可以为圆柱体，或者也可以为其他形状。为了便于说明，本申请实施例中主要以如图3至图7所示形状为例进行说明，该电极组件2的主体部201的截面近似为腰圆形，即电极组件2的沿第一平面的截面为腰圆形，其中，该第一平面垂直于电极组件2的卷绕轴，而主体部201整体为柱形，但本申请实施例并不限于此。

应理解，本申请实施例的正极极片21和负极极片22是指电极组件2的主体部201的部分。具体地，该正极极片21不包括正极极耳2021部分，该正极极片21为正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面形成的，而未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳2021，该正极极片21与正极极耳2021相连。类似的，本申请实施例中的负极极片22不包括负极极耳2022的部分，即该负极极片22为负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面形成的，而未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体，未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳2022，该负极极片22与负极极耳2022相连。为了简洁，下文不再赘述。

本申请实施例的第一隔离膜23和第二隔离膜24均用于隔离正极极片21和负极极片22，但本申请并不限制该第一隔离膜23和第二隔离膜24的设置位置和顺序。具体地，如图4至图7所示，在电极组件2的任意位置处，该正极极片21和负极极片22之间可以设置有第一隔离膜23和/或第二隔离膜24，以使得该电极组件2的任意位置处，该正极极片21和负极极片22均不会直接接触，以避免短路。

应理解，考虑到加工误差等因素的影响，本申请实施例中多个卷绕起始端或者多个卷绕结尾端是基本对齐的。具体地，“基本对齐”可以指：多个端点(例如，多个卷绕起始端的端点，或者，多个卷绕结尾端的端点)的位置之间沿电极组件2的卷绕方向X的距离小于或者等于预设值，其中，该预设值可以设置为略大于零的任意数值，以使得该多个端点位置之间沿电极组件2的卷绕方向X的距离趋近于零或者等于零。例如，该负极极片22的卷绕起始端221、该第一隔离膜23的卷绕起始端231和该第二隔离膜24的卷绕起始端241基本对齐，是指三个卷绕起始端中每两个卷绕起始端的端点之间沿电极组件2的卷绕方向X的距离小于或者等于预设值，以使得该三个卷绕起始端中每两个卷绕起始端的端点之间沿电极组件2的卷绕方向X的距离约等于零。

因此，本申请实施例提供了一种电极组件2，该电极组件2包括正极极片21、第一隔离膜23、负极极片22和第二隔离膜24，其中，该负极极片22的卷绕起始端221、该第一隔离膜23的卷绕起始端231和该第二隔离膜24的卷绕起始端241基本对齐，这样，与图1所示的传统电极组件100相比，本申请实施例的电极组件2在起卷时，负极极片22可以与第一隔离膜23和第二隔离膜24同步起卷，负极极片22不需要靠摩擦力而延后入料，既可以节省负极极片22由于需要延后入料而引起的时间间隔，又可以避免负极极片22在靠摩擦力延后入料时可能存在的起卷头部偏移和折角的问题，进而提高了电极组件2的加工效率。

可选地，如图4至图7所示，沿电极组件2的卷绕方向X，正极极片21的卷绕起始端211位于负极极片22的卷绕起始端221的下游，以避免析锂。具体地，沿电极组件2的卷绕方向X，负极极片22的卷绕起始端221、第一隔离膜23的卷绕起始端231和第二隔离模24的卷绕起始端241基本对齐，但是，正极极片21的卷绕起始端211与负极极片22的卷绕起始端221是不对齐的，在负极极片22、第一隔离膜23和第二隔离膜24起卷一段距离后，正极极片21延后入料，以使得正极极片21的卷绕起始端211位于负极极片22的卷绕起始端221的下游，进而避免析锂。应理解，这里的“下游”是指即沿电极组件2的卷绕方向X，正极极片21的卷绕起始端211落后于负极极片22的卷绕起始端221一定距离。

应理解，沿电极组件2的卷绕方向X，在正极极片21的卷绕起始端211位于负极极片22的卷绕起始端221的下游的情况下，为了避免浪费，应合理设置正极极片21的卷绕起始端211的具体位置。具体地，如图4至图7所示，沿电极组件2的卷绕方向X，正极极片21的卷绕起始端211与负极极片22的卷绕起始端221之间的距离大于或者等于半个卷绕周期，且小于一个卷绕周期，这样，既可以有效避免析锂，又可以避免负极极片22过长造成的浪费，还可以提高该电极组件2所在电池单体的能量密度。

应理解，本申请实施例中的“卷绕周期”是指：沿电极组件2的卷绕方向X旋转一周为一个卷绕周期。另外，对于电极组件2的不同位置，一个卷绕周期内极片的长度可以不同。例如，以负极极片22为例，沿电极组件2的卷绕方向X，对于更靠近电极组件2的卷绕轴线的位置，负极极片22在一个卷绕周期内的长度大于远离电极组件2的卷绕轴线的位置的一个卷绕周期的长度。在本申请实施例中，若正极极片21的卷绕起始端211与负极极片22的卷绕起始端221之间的距离大于一个卷绕周期，即在负极极片22开始卷绕后，其旋转超过一周之后正极极片21才开始卷绕，则会造成负极极片22的浪费。

在本申请实施例中，与各卷绕起始端对应的，如图4至图7所示，本申请实施例的负极极片22的卷绕结尾端222、第一隔离膜23的卷绕结尾端232和第二隔离膜24的卷绕结尾端242基本对齐。在卷绕电极组件2时，可以通过同时裁切负极极片22、第一隔离膜23和第二隔离膜24，以结束该负极极片22、第一隔离膜23和第二隔离膜24的卷绕过程，而无需先裁切负极极片22，再裁切第一隔离膜23和第二隔离膜24，进而节省了加工时间，提高了电极组件2的加工效率。

可选地如图4至图7所示，沿电极组件2的卷绕方向X，正极极片21的卷绕结尾端212位于负极极片22的卷绕结尾端222的上游，以避免析锂。具体地，沿电极组件2的卷绕方向X，负极极片22的卷绕结尾端222、第一隔离膜23的卷绕结尾端232和第二隔离膜24的卷绕结尾端242基本对齐，但正极极片21的卷绕结尾端212与负极极片22的卷绕结尾端222是不对齐的。在裁切负极极片22之前，先裁切正极极片21，而后裁切负极极片22、第一隔离膜23和第二隔离膜24，以使得正极极片21的卷绕结尾端212位于负极极片22的卷绕结尾端222的上游，进而避免析锂。应理解，这里的“上游”是指沿电极组件2的卷绕方向X，正极极片21的卷绕结尾端212位于负极极片22的卷绕结尾端222之前，并且提前于负极极片22的卷绕结尾端222一定距离。

应理解，沿电极组件2的卷绕方向X，在正极极片21的卷绕结尾端212位于负极极片22的卷绕结尾端222的上游的情况下，应合理设置负极极片22的卷绕结尾端222超过该正极极片21的卷绕结尾端211的长度，以在避免析锂的情况下，避免负极极片22的浪费。

在本申请实施例中，通过调整正极极片21、负极极片22、第一隔离膜23和第二隔离膜24的相对位置，可以采用不同的卷绕方式获得不同的电极组件2。例如，图4至图7所示的四种电极组件2中，正极极片21、负极极片22、第一隔离膜23和第二隔离膜24的相对位置略有差异，对应的电极组件2的形态也不同。并且，对比图4至图7可知，同样可以避免析锂的情况下，沿电极组件2的卷绕方向X，图6和图7所示的电极组件2中正极极片21和负极极片22的长度差，小于图4和图5中电极组件2的正极极片21和负极极片22的长度差，因此，图4和图5中电极组件2组成的电池单体的能量密度较小，即采用图6和图7所示的电极组件2组成电池单体能获得更高的能量密度。

为了便于说明，下文主要以图6和图7所示的电极组件2为例进行说明，但本申请实施例并不限于此。与之对应的，图8和图9分别示出了本申请实施例的制备电极组件的设备3的截面示意图，该截面的方向与图4至图7所示的截面方向一致，即垂直于电极组件2的卷绕轴。其中，通过图8所示的设备3并采用图8所示的卷绕和加工方式可以加工如图6所示的电极组件2；而通过图9所示的设备3并采用图9所示的卷绕和加工方式可以加工如图7所示的电极组件2。

如图8和图9所示，本申请实施例的电极组件2可以通过设备3进行制备，该设备3包括卷针，该卷针包括第一部件31和第二部件32。具体地，为了加工均匀且对称的电极组件2，本申请实施例的第一部件31和第二部件32的截面形状相同。例如，第一部件31的截面为半圆形，而第二部件32的截面也为半圆形。

本申请实施例的卷针的两个部件分别包括平面区域和圆弧区域。具体地，如图8和图9所示，半圆形的该第一部件31包括第一平面区域311和第一圆弧区域312，类似的，半圆形的第二部件32包括第二平面区域321和第二圆弧区域322。其中，第一部件31的第一平面区域311面向第二部件32的第二平面区域321，以使得卷针的第一圆弧区域312和第二圆弧区域322基本形成一个完整的圆，即该卷针呈圆柱形。

应理解，本申请实施例的第一平面区域311和第二平面区域321为光滑平直表面；而第一圆弧区域312和第二圆弧区域322也是光滑的表面，因此，第一部件31和第二部件32基本不会对电极组件2的正极极片21和负极极片22造成机械硬损伤，可以提高电极组件2的加工合格率。

在本申请实施例中，沿电极组件2的卷绕方向X，负极极片22依次包括第一拐角223、平面区224和第二拐角225，第一拐角223为距离负极极片22的卷绕起始端221最近的拐角。具体地，在加工该电极组件2时，如图6至图9所示，将负极极片22的卷绕起始端221、第一隔离膜23的卷绕起始端231和第二隔离膜24的卷绕起始端241设置为基本对齐，并在第一平面区域311和第二平面区域321之间夹持有负极极片22、第一隔离膜23和第二隔离膜24，以便于开始卷绕。

应理解，为了能够使得第一部件31和第二部件32稳定夹持并夹紧该负极极片22、第一隔离膜23和第二隔离膜24，避免负极极片22发生移位而造成析锂，加工电极组件2时，负极极片22的卷绕起始端221通常超过第一平面区域311和第二平面区域321，或者说沿电极组件2的卷绕方向X，该负极极片22被夹持的区域距离该负极极片22的卷绕起始端221具有一段预设距离，即负极极片22的卷绕起始端221通常位于第一圆弧区域312或者位于第二圆弧区域322；与之对应的，第一隔离膜23的卷绕起始端231和第二隔离膜24的卷绕起始端241也会位于第一圆弧区域312或者位于第二圆弧区域322。因此，通过上述方式卷绕获得的电极组件2的负极极片22包括相互连接的第一拐角223、平面区224和第二拐角225，其中，平面区224对应负极极片22的被夹持在第一平面区域311和第二平面区域321之间的部分，第一拐角223位于负极极片22的卷绕起始端221和平面区224之间。

应理解，对于电极组件2而言，沿该电极组件2的卷绕方向X，负极极片22的卷绕起始端221与第一拐角223之间的距离L1的长度可以根据实际应用进行设置。例如，负极极片22的卷绕起始端221与第一拐角223之间的距离L1的取值范围为[3mm，30mm]。也就是说，如图6至图9所示，沿电极组件2的卷绕方向X，负极极片22的卷绕起始端221超过第一平面区域311的距离L1不会太小，通常大于或者等于3mm，避免距离L1过小时，第一部件31和第二部件32夹持作用下，负极极片22可能发生移位，造成析锂。相反的，沿电极组件2的卷绕方向X，负极极片22的卷绕起始端221超过第一平面区域311的距离L1也不会太大，通常会小于或者等于30mm，避免距离L1过大时，造成负极极片22的浪费，影响该电极组件2组成的电池单体的能量密度。

在本申请实施例中，为了避免析锂，通常不会在第一平面区域311和第二平面区域321之间夹持有正极极片21，即正极极片21的卷绕起始端211位于卷针的外表面的圆弧区域，例如，图8和图9以正极极片21的卷绕起始端211位于第二圆弧区域322为例。具体地，如图6至图9所示，沿电极组件2的卷绕方向X，正极极片21的卷绕起始端211位于第二拐角225的下游。这样，正极极片21的卷绕起始端211与负极极片22的卷绕起始端221之间的距离大于半个卷绕周期，可以有效避免析锂。

应理解，沿电极组件2的卷绕方向X，正极极片21的卷绕起始端211与第二拐角225之间的距离L2的长度可以根据实际应用进行设置。例如，沿电极组件2的卷绕方向X，正极极片21的卷绕起始端211与第二拐角225之间的距离L2的取值范围为[3mm，30mm]。也就是说，如图6至图9所示，沿电极组件2的卷绕方向X，或者说，沿着第一圆弧平面312或者第二圆弧平面321，正极极片21距离第一平面区域311的距离L2不会太小，通常大于或者等于3mm，避免距离L2过小时，负极极片22与正极极片21的卷绕起始端211对应的区域发生析锂。相反的，该距离L2也不会设置太大，通常会小于或者等于30mm，避免距离L2过大时，正极极片21的长度太小，造成负极极片22的浪费，影响电极组件2组成的电池单体的能量密度。

在本申请实施例中，沿电极组件2的径向，且自电极组件2的卷绕轴向外，正极极片21的卷绕起始端211位于负极极片22的连接段226的内侧，其中，负极极片22的连接段226为负极极片22的与第二拐角225相连且靠近第二拐角225的至少部分区域。具体地，如图6至图9所示，第一平面区域311和第二平面区域321夹持负极极片21，以使负极极片21形成相连的第一拐角223、第一平面区224和第二拐角225；而沿该电极组件2的卷绕方向X，与该第二拐角225相连的为负极极片22的连接段226。

为了提高负极极片22的利用率，正极极片21的卷绕起始端211相比于该连接段226更加靠近第一圆弧平面312第二圆弧平面322，即沿电极组件2的径向，且自电极组件2的卷绕轴向外，或者说沿卷针的径向，自该卷针的外表面向外，正极极片21的卷绕起始端211位于负极极片22的内侧。这样，既可以避免析锂，又可以尽可能减少负极极片22的长度。

例如，沿电极组件2的径向，且自电极组件2的卷绕轴向外，图4和图5所示的电极组件2中，正极极片21位于负极极片22的外侧，而图6和图7所示的电极组件2中，正极极片21位于负极极片22的内侧。对比可知，图4至图7同样可以避免析锂，并且沿电极组件2的卷绕方向X，正极极片21的长度也基本相等，但图4和图5中负极极片21的长度大于图6和图7所示的负极极片21的长度，因此，图4和图5所示的电极组件2组成的电池单体的能量密度要小于图6和图7所示的电极组件2组成的电池单体的能量密度，即采用图6和图7所示的电极组件2的电池单体，会具有更高的能量密度。

在本申请实施例中，对于电极组件2的加工过程，第一部件31和第二部件32夹持负极极片22、第一隔离膜23和第二隔离膜24，正极极片21延后入料后，第一部件31和第二部件32作为一个整体共同旋转，以使正极极片21、负极极片22、第一隔离膜23和第二隔离膜24在第一圆弧平面311和第二圆弧平面321发生卷绕，进而形成卷绕式电极组件2。其中，该电极组件2的卷绕方向与第一部件31和第二部件32的旋转方向相反。

应理解，本申请实施例的第一部件31和第二部件32整体的截面近似为圆形，对应卷绕获得的电极组件2也为圆形。可选地，若需要获得如图6和图7所示的腰圆形电极组件2，可以通过挤压圆形的电极组件2获得。而对于获得的图6和图7所示的电极组件2，在正极极片21的拐角处，可能存在析锂的风险。因此，可以通过在正极极片21的拐角处设置无效区，以避免析锂。

具体地，如图6至图9所示，正极极片21包括第三拐角213和无效区214，无效区214包括第三拐角213，其中，无效区214的朝向电极组件2的卷绕轴的表面设置有绝缘层，或者，无效区214的朝向电极组件2的卷绕轴的表面的正极活性物质层失效。这样，在该无效区214范围内，正极极片21无法正常工作，即无法产生锂离子，从而可以避免负极极片22的与该无效区214对应的区域发生析锂，例如，可以避免负极极片22的对应拐角处发生析锂。

可选地，该无效区214的设置方式可以根据实际应用进行选择。例如，可以在该正极极片21卷绕之前，在该正极极片21的对应位置处设置该无效区214，以使卷绕之后的电极组件2中，正极极片的21的无效区214能够包括第三拐角213。例如，可以在该无效区214的朝向电极组件2的卷绕轴的表面设置有绝缘层，例如，可以喷涂绝缘材料，也可以粘贴绝缘胶。再例如，还可以对无效区214的朝向电极组件2的卷绕轴的表面的正极活性物质层进行失活处理，以使该无效区214的朝向电极组件2的卷绕轴的表面的正极活性物质层失效，本申请实施例并不限于此。

可选地，沿电极组件2的卷绕方向X，第三拐角213为正极极片21的距离电极组件2的卷绕轴最近的拐角。如图6至图9所示，正极极片21的距离电极组件2的卷绕轴最近的拐角发生析锂的可能性较大，其他拐角发生析锂的可能性较小，因此，该第三拐角213可以为正极极片21的距离电极组件2的卷绕轴最近的拐角，即仅在该正极极片21的距离电极组件2的卷绕轴最近的拐角处设置无效区214，例如，该无效区214通常朝向负极极片22的第一拐角223，这样，既可以避免析锂，也可以避免造成极片的不必要的浪费；其次，无效区214包括第三拐角213，即该无效区214的范围超过第三拐角213，那么无效区214可以延伸到与该第三拐角213相连的平面区域，这样，若与该第三拐角213距离较近的负极极片22的卷绕起始端221处的第一隔离膜23或者第二隔离膜24发生皱缩，导致暴露出负极极片22的局部区域，例如可能暴露该负极极片22的卷绕起始端221，此时，该无效区214可以避免由于负极极片22的卷绕起始端221与该正极极片21的搭接而发生的短路。

可选地，沿电极组件2的卷绕方向X，无效区214的长度可以根据实际应用进行设置。例如，沿电极组件2的卷绕方向X，无效区214的长度的取值范围为[10mm，40mm]，一是避免设置的长度过大，造成正极极片21和负极极片22的浪费，进而降低了该电极组件2组成的电池单体的能量密度；二是避免设置的长度过小，在第一隔离膜23的卷绕起始端231或者第二隔离膜24的卷绕起始端241发生皱缩后，导致露出的负极极片22的卷绕起始端221与正极极片21搭接后短路，因此，该无效区214的长度不宜过小，并且该无效区214的位置通常包括该负极极片22的卷绕起始端221的位置。

在本申请实施例中，电极组件2还包括：收尾胶25，收尾胶25用于固定负极极片22的卷绕结尾端222、第一隔离膜23的卷绕结尾端232和第二隔离膜24的卷绕结尾端242。该收尾胶25设置在最外层，即该收尾胶25构成电极组件2的外表面的至少部分，以用于该电极组件2的固定，避免电极组件2松散坍塌等问题。

在本申请实施例中，沿电极组件2的径向，且自电极组件2的卷绕轴向外，负极极片22的卷绕结尾端222位于第一隔离膜23的卷绕结尾端232和第二隔离膜24的卷绕结尾端242的外侧，沿电极组件2的卷绕方向X，收尾胶25环绕负极极片22的最外侧。例如，如图7和图9所示，本申请实施例的电极组件2的负极极片22的卷绕结尾端222、第一隔离膜23的卷绕结尾端232和第二隔离膜24的卷绕结尾端242基本对齐，即可以同时裁切，因此可能存在负极极片22的卷绕结尾端222位于第一隔离膜23的卷绕结尾端232和第二隔离膜24的卷绕结尾端242的外侧，因此，可以通过设置收尾胶25环绕负极极片22的最外侧，可以保护该负极极片22，同时也可以保护内部的正极极片21、第一隔离膜23和第二隔离膜24，增加电极组件2的结构强度和稳定性。

应理解，本申请实施例主要以沿电极组件2的卷绕方向X为例，限定了正极极片21、负极极片22、第一隔离膜23和第二隔离膜24之间的长度关系。而对于电极组件2的高度方向上，即各个极片和隔离膜的宽度方向上，可以根据实际应用进行设置，其中，该电极组件2的高度方向垂直于如图4至图6所示的截面。例如，以电极组件2的主体部201的高度为例，正极极片21的宽度通常大于或者等于负极极片22的宽度，以避免析锂；第一隔离膜23的宽度和第二隔离膜24的宽度通常大于或者等于负极极片22的宽度，以避免短路，但本申请实施例并不限于此。

应理解，本申请实施例中的卷针可以在电极组件2卷绕之后被取出。具体地，电极组件2卷绕之后，可以自该电极组件2中取出卷针，即取出第一部件31和第二部件32，以获得加工后的电极组件2。

并且，通过该如图8和图9所示的包括第一部件31和第二部件32的圆柱形卷针而卷绕的电极组件2为圆柱形电极组件2，进一步地，对已取出卷针的该电极组件2进行热压，可以使圆柱形电极组件2发生变形。例如，可以通过对电极组件2进行热压，获得如图4至图7所示的电极组件2，即该电极组件2的截面由圆形变形为腰圆形。具体地，沿垂直于原卷针的平面区域的方向，或者说沿垂直于负极极片22的平面区224的方向，对电极组件2进行热压，则可以获得如图4至图7所示的电极组件2，即该电极组件2的截面由圆形变形为腰圆形。

应理解，本申请实施例提供了一种电极组件2，该电极组件2包括正极极片21、第一隔离膜23、负极极片22和第二隔离膜24，其中，该负极极片22的卷绕起始端221、该第一隔离膜23的卷绕起始端231和该第二隔离膜24的卷绕起始端241基本对齐，这样，与图1所示的传统电极组件100相比，本申请实施例的电极组件2在起卷时，负极极片22可以与第一隔离膜23和第二隔离膜24同步起卷，负极极片22不需要靠摩擦力而延后入料，既可以节省负极极片22由于需要延后入料而引起的时间间隔，又可以避免负极极片22在靠摩擦力延后入料时可能存在的起卷头部偏移和折角的问题，进而提高了电极组件2的加工效率。

下面将结合具体实例进行详细说明。

在第一个实例中，以图6所示的电极组件2为例。具体地，该第一个实例中电极组件2的负极极片22的长度与第一隔离膜23和第二隔离膜24的长度都相等。而沿该电极组件2的卷绕方向X，正极极片21的卷绕起始端211距离第二拐角225的距离为10mm，正极极片21的卷绕结尾端212距负极极片22的卷绕结尾端222的距离为10mm；正极极片21的第三拐角213的无效区214的长度为40mm。另外，该第一个实例中电极组件2的正极极片21的层数、负极极片22的层数、第一隔离膜23的层数、第二隔离膜24的层数以及收尾胶25的层数见下表1。并且，单层正极极片21的厚度是0.1168mm，单层负极极片22的厚度是0.1496mm。

在第二个实例中，以图7所示的电极组件2为例。具体地，该第二个实例中电极组件2的负极极片22的长度与第一隔离膜23和第二隔离膜24的长度都相等。而沿该电极组件2的卷绕方向X，正极极片21的卷绕起始端211距离第二拐角225的距离为10mm，正极极片21的卷绕结尾端212距负极极片22的卷绕结尾端222的距离为10mm；正极极片21的第三拐角213的无效区214的长度为40mm。另外，该第二个实例中电极组件2的正极极片21的层数、负极极片22的层数、第一隔离膜23的层数、第二隔离膜24的层数以及收尾胶25的层数见下表1。并且，单层正极极片21的厚度是0.1165mm，单层负极极片22的厚度是0.1492mm。

在第三个实例中，以图1所示的电极组件100为例。具体地，在该第三个实例中电极组件100的第一隔离膜102的长度和第二隔离膜104的长度均大于负极极片101的长度，正极极片103的卷绕起始端和负极极片101的卷绕起始端在入料时位于同侧拐角，且正极极片103的卷绕起始端距拐角的距离超过负极极片101的卷绕起始端距拐角的距离；负极极片101最内层的一面活性层与正极极片103之间间隔一层隔离膜，而另一面活性层间隔6层隔离膜与负极极片101另一层相互对应；负极极片101被切断收尾后，两个隔离膜再多卷6层，收尾胶105的长度与第一个实例一致。并且，单层正极极片103的厚度是0.1168mm，单层负极极片101的厚度是0.1496mm。

应理解，本申请实施例中的“层数”表示半个卷绕周期，例如，正极极片21的一层表示：沿电极组件2的卷绕方向X，半个卷绕周期为一层，或者，正极极片21的相邻两个拐角之间为一层。

另外，上述三个实例中，单层第一隔离膜的厚度和单层第二隔离膜的厚度均是0.012mm；单层收尾胶的厚度均是0.030mm；加工使用的卷针外壁总周长均是260mm；正极浆料配比一定，负极浆料配比一定。

表1

如表1所示，“PPM”可以表示电极组件的生产效率，具体可以指每台卷绕设备每分钟卷绕出的电极组件的个数；“VED”表示电极组件的体积能量密度的相对比例，其中，“VED”是相比第三实例的百分比，即将第三实例的VED设置为100％。

由表1可知，由于卷绕过程中，第三个实例的正极极片103、负极极片101以及以及两个隔离膜分别入料和收尾切断，增加了生产的时间，如第三实例所示的卷绕结构中，每台设备每分钟仅生产4个电极组件100。但是，若取消负极极片和两个隔离膜的入料及收尾切断的时间间隔，则可以大幅度提高生产效率，如第一实例和第二实例中，每台设备每分钟看以生产6个电极组件2，其生产效率相比第三实例能够提高50％。

另外，采用第一实例和第二实例的卷绕方式，还可以利用最内圈的负极极片22，相比原来的卷绕方式提高电极组件2的体积能量密度，如对比第三实例，第一实例和第二实例的单个电极组件的体积能量密度分别提高了2.03％和1.74％。

因此，本申请实施例的电极组件2可以提高生产效率，还可以提高能量密度。

上文描述了本申请实施例的电极组件2，下面将描述本申请实施例的制备电极组件2的方法和设备，其中未详细描述的部分可参见前述各实施例。

图10示出了本申请一个实施例的制备电极组件的方法400的示意性流程图。如图10所示，该方法400包括：S410，通过卷针夹持第一隔离膜23、负极极片22和第二隔离膜24，其中，该第一隔离膜23和该第二隔离膜24用于隔离该正极极片21和该负极极片22，该负极极片22的卷绕起始端221、该第一隔离膜23的卷绕起始端231和该第二隔离膜24的卷绕起始端241基本对齐；；S420，将该正极极片21入料，并卷绕该正极极片21、该第一隔离膜23、该负极极片22和该第二隔离膜24，以形成该电极组件2，沿该电极组件2的卷绕方向X，该正极极片21的卷绕起始端221位于该负极极片22的卷绕起始端221的下游。

可选地，作为一个实施例，沿该卷针的径向，且自该卷针的外表面向外，该正极极片21的卷绕起始端211位于该负极极片22的内侧。

可选地，作为一个实施例，沿该电极组件2的卷绕方向X，该负极极片22被夹持的区域距离该负极极片22的卷绕起始端221具有预设距离。

可选地，作为一个实施例，该方法400还包括：在该正极极片21上设置无效区214，以使该无效区214朝向该负极极片22的被夹持的区域与该负极极片22的卷绕起始端221之间的部分，其中，在该正极极片21上设置无效区214，包括：在该正极极片21的朝向该卷针的表面的部分区域设置绝缘层，以形成该无效区214，或者，对该正极极片21的朝向该卷针的表面的正极活性物质层的部分区域进行失效处理，以形成该无效区214。

可选地，作为一个实施例，沿该电极组件2的卷绕方向X，该无效区214的长度的取值范围为[10mm，40mm]。

可选地，作为一个实施例，该方法400还包括：在完成该电极组件2的卷绕后，自该电极组件2中取出该卷针。

可选地，作为一个实施例，该方法400还包括：对已取出该卷针的该电极组件2进行热压，以使该电极组件2的沿第一平面的截面为腰圆形，该第一平面垂直于该电极组件2的卷绕轴。

图11示出了本申请一个实施例的制备电极组件的设备500的示意性框图。如图11所示，该设备500包括：卷针510。该卷针510用于：夹持第一隔离膜23、负极极片22和第二隔离膜24，其中，该第一隔离膜23和该第二隔离膜24用于隔离该正极极片21和该负极极片22，该负极极片22的卷绕起始端221、该第一隔离膜23的卷绕起始端231和该第二隔离膜24的卷绕起始端241基本对齐；该该卷针510还用于：将该正极极片21入料，并卷绕该正极极片21、该第一隔离膜23、该负极极片22和该第二隔离膜24，以形成该电极组件2，沿该电极组件2的卷绕方向X，该正极极片21的卷绕起始端221位于该负极极片22的卷绕起始端221的下游。

可选地，作为一个实施例，沿该卷针的径向，且自该卷针的外表面向外，该正极极片21的卷绕起始端211位于该负极极片22的内侧。

可选地，作为一个实施例，沿该电极组件2的卷绕方向X，该负极极片22被夹持的区域距离该负极极片22的卷绕起始端221具有预设距离。

可选地，作为一个实施例，该设备500还包括：处理模块520，该处理模块520用于：在该正极极片21上设置无效区214，以使该无效区214朝向该负极极片22的被夹持的区域与该负极极片22的卷绕起始端221之间的部分。该处理模块520可以具体用于：在该正极极片21的朝向该卷针的表面的部分区域设置绝缘层，以形成该无效区214，或者，对该正极极片21的朝向该卷针的表面的正极活性物质层的部分区域进行失效处理，以形成该无效区214。

可选地，作为一个实施例，沿该电极组件2的卷绕方向X，该无效区214的长度的取值范围为[10mm，40mm]。

可选地，作为一个实施例，该设备500还包括：抽取模块，用于在完成该电极组件2的卷绕后，自该电极组件2中取出该卷针。

可选地，作为一个实施例，该设备500还包括：热压模块，用于对已取出该卷针的该电极组件2进行热压，以使该电极组件2的沿第一平面的截面为腰圆形，该第一平面垂直于该电极组件2的卷绕轴。

应理解，本申请实施例的制备电极组件的方法400和设备500可以用于制备本申请实施例的电极组件2，为了简洁，在此不再赘述。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。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 (26)

1.一种电极组件，其特征在于，包括：正极极片、第一隔离膜、负极极片和第二隔离膜，所述正极极片、所述第一隔离膜、所述负极极片和所述第二隔离膜卷绕形成所述电极组件，

其中，所述第一隔离膜和所述第二隔离膜用于隔离所述正极极片和所述负极极片，

所述负极极片的卷绕起始端、所述第一隔离膜的卷绕起始端和所述第二隔离膜的卷绕起始端基本对齐。

2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，沿所述电极组件的卷绕方向，所述正极极片的卷绕起始端位于所述负极极片的卷绕起始端的下游。

3.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，沿所述电极组件的卷绕方向，所述正极极片的卷绕起始端与所述负极极片的卷绕起始端之间的距离大于或者等于半个卷绕周期，且小于一个卷绕周期。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述负极极片的卷绕结尾端、所述第一隔离膜的卷绕结尾端和所述第二隔离膜的卷绕结尾端基本对齐。

5.根据权利要求4所述的电极组件，其特征在于，沿所述电极组件的卷绕方向，所述正极极片的卷绕结尾端位于所述负极极片的卷绕结尾端的上游。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电极组件，其特征在于，沿所述电极组件的卷绕方向，所述负极极片依次包括第一拐角、平面区和第二拐角，所述第一拐角为距离所述负极极片的卷绕起始端最近的拐角。

7.根据权利要求6所述的电极组件，其特征在于，沿所述电极组件的卷绕方向，所述负极极片的卷绕起始端与所述第一拐角之间的距离的取值范围为[3mm，30mm]。

8.根据权利要求6或7所述的电极组件，其特征在于，沿所述电极组件的卷绕方向，所述正极极片的卷绕起始端位于所述第二拐角的下游。

9.根据权利要求8所述的电极组件，其特征在于，沿所述电极组件的卷绕方向，所述正极极片的卷绕起始端与所述第二拐角之间的距离的取值范围为[3mm，30mm]。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的电极组件，其特征在于，沿所述电极组件的径向，且自所述电极组件的卷绕轴向外，所述正极极片的卷绕起始端位于所述负极极片的连接段的内侧，

其中，所述负极极片的连接段为所述负极极片的与所述第二拐角相连且靠近所述第二拐角的至少部分区域。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述正极极片包括第三拐角和无效区，所述无效区包括所述第三拐角，

其中，所述无效区的朝向所述电极组件的卷绕轴的表面设置有绝缘层，或者，所述无效区的朝向所述电极组件的卷绕轴的表面的正极活性物质层失效。

12.根据权利要求11所述的电极组件，其特征在于，沿所述电极组件的卷绕方向，所述第三拐角为所述正极极片的距离所述电极组件的卷绕轴最近的拐角。

13.根据权利要求11或12所述的电极组件，其特征在于，沿所述电极组件的卷绕方向，所述无效区的长度的取值范围为[10mm，40mm]。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件还包括：

收尾胶，所述收尾胶用于固定所述负极极片的卷绕结尾端、所述第一隔离膜的卷绕结尾端和所述第二隔离膜的卷绕结尾端。

15.根据权利要求14所述的电极组件，其特征在于，沿所述电极组件的径向，且自所述电极组件的卷绕轴向外，所述负极极片的卷绕结尾端位于所述第一隔离膜的卷绕结尾端和所述第二隔离膜的卷绕结尾端的外侧，

沿所述电极组件的卷绕方向，所述收尾胶环绕所述负极极片的最外侧。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件的沿第一平面的截面为腰圆形，所述第一平面垂直于所述电极组件的卷绕轴。

17.一种电池单体，其特征在于，包括：

如权利要求1至16中任一项所述的电极组件。

18.一种电池，其特征在于，包括：

多个电池单体，所述电池单体包括如权利要求1至16中任一项所述的电极组件。

19.一种用电设备，其特征在于，包括：

电池，所述电池包括如权利要求1至16中任一项所述的电极组件，所述电池用于提供电能。

20.一种制备电极组件的方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过卷针夹持第一隔离膜、负极极片和第二隔离膜，其中，所述第一隔离膜和所述第二隔离膜用于隔离所述正极极片和所述负极极片，所述负极极片的卷绕起始端、所述第一隔离膜的卷绕起始端和所述第二隔离膜的卷绕起始端基本对齐；

将所述正极极片入料，并卷绕所述正极极片、所述第一隔离膜、所述负极极片和所述第二隔离膜，以形成所述电极组件，沿所述电极组件的卷绕方向，所述正极极片的卷绕起始端位于所述负极极片的卷绕起始端的下游。

21.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，沿所述卷针的径向，且自所述卷针的外表面向外，所述正极极片的卷绕起始端位于所述负极极片的内侧。

22.根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于，沿所述电极组件的卷绕方向，所述负极极片被夹持的区域距离所述负极极片的卷绕起始端具有预设距离。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述正极极片上设置无效区，以使所述无效区朝向所述负极极片的被夹持的区域与所述负极极片的卷绕起始端之间的部分，

其中，在所述正极极片上设置无效区，包括：

在所述正极极片的朝向所述卷针的表面的部分区域设置绝缘层，以形成所述无效区，或者，

对所述正极极片的朝向所述卷针的表面的正极活性物质层的部分区域进行失效处理，以形成所述无效区。

24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，沿所述电极组件的卷绕方向，所述无效区的长度的取值范围为[10mm，40mm]。

25.根据权利要求20至24中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在完成所述电极组件的卷绕后，自所述电极组件中取出所述卷针。

26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对已取出所述卷针的所述电极组件进行热压，以使所述电极组件的沿第一平面的截面为腰圆形，所述第一平面垂直于所述电极组件的卷绕轴。