CN212161993U - 电极组件、电池、电池模块、电池组、使用电池的装置和电极组件的制造装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电极组件、电池、电池模块、电池组、使用电池的装置和电极组件的制造装置。电极组件包括多片第一极片、至少一片第二极片和至少一片隔膜，第一极片和第二极片极性相反，多片第一极片和至少一片第二极片绕卷绕轴线卷绕形成卷绕结构，在卷绕结构中，多片第一极片和至少一片第二极片沿垂直于卷绕轴线的方向叠加设置，多片第一极片中的每片第一极片包括第一集流体和设置于第一集流体的叠加面的第一活性物质层，第一集流体包括设置有第一活性物质层的第一主体部以及从第一主体部沿卷绕轴线方向突出的至少一个第一极耳；至少一个第一极耳中的每个第一极耳和第一主体部沿卷绕轴线并列分布。该电极组件卷绕圈数减少，减小第一极耳错位量。

Description

电极组件、电池、电池模块、电池组、使用电池的装置和电极组 件的制造装置

技术领域

本申请涉及电池领域，特别涉及一种电极组件、电池、电池模块、电池组、使用电池的装置和电极组件的制造装置。

背景技术

锂离子电池具有体积小、能量密度高、功率密度高、循环使用次数多和存储时间长等优点，在一些电子设备、电动交通工具、电动玩具和电动设备上得到广泛应用，例如，锂离子在手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等得到广泛的应用。

电极组件作为锂离子电池中的重要单元，对于卷绕式电极组件，由于其生产工艺简单且生产效率较高的特点，已被广泛应用在锂离子电池中。

但是，为了提高锂离子电池的体积能量密度，通常会对电极组件卷绕多圈，在多次卷绕过程中极易导致极耳错位严重，从而影响与集流构件的连接。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种电极组件、电池、电池模块、电池组、使用电池的装置和电极组件的制造装置，以改善多次卷绕导致的极耳错位问题。

本申请第一方面提供一种电极组件，包括多片第一极片、至少一片第二极片和至少一片隔膜，第一极片和第二极片极性相反，隔膜设置于相邻的第一极片和第二极片之间以使第一极片和第二极片隔开，多片第一极片和至少一片第二极片绕卷绕轴线卷绕形成卷绕结构，在卷绕结构中，多片第一极片和至少一片第二极片沿垂直于卷绕轴线的方向叠加设置；

多片第一极片中的每片第一极片包括第一集流体和设置于第一集流体的叠加面的第一活性物质层，第一集流体包括设置有第一活性物质层的第一主体部以及从第一主体部沿卷绕轴线方向突出的至少一个第一极耳；

其中，至少一个第一极耳中的每个第一极耳和第一主体部沿卷绕轴线并列分布。

在一些实施例中，每片第一极片包括间隔设置的多个第一极耳。

在一些实施例中，在卷绕结构中，每片第一极片在其每一圈上设置有至少一个极耳。

在一些实施例中，所有第一极耳中的任意两个第一极耳至少部分重叠。

在一些实施例中，卷绕结构呈扁平状且包括平直区和位于平直区两侧的转弯区；

所有第一极耳均位于平直区。

在一些实施例中，平直区包括基本平行且以卷绕轴线对称分布的第一子平直区和第二子平直区；

所有第一极耳均位于第一子平直区或者第二子平直区；或

所有第一极耳中其中一部分位于第一子平直区，另一部分位于第二子平直区。

在一些实施例中，多片第一极片中至少两片第一极片的卷绕始端位置不同；和/或，多片第一极片中至少两片第一极片的卷绕末端位置不同。

在一些实施例中，电极组件包括多片第二极片，其中，多片第二极片中至少两片第二极片的卷绕始端位置不同；和/或多片第二极片中至少两片第二极片的卷绕末端位置不同。

在一些实施例中，电极组件包括多片第二极片，卷绕结构呈扁平状，包括平直区和位于平直区两侧的转弯区；

其中，多片第一极片中的至少一片第一极片的卷绕末端位于转弯区；和/或多片第二极片中的至少一片第二极片的卷绕末端位于转弯区。

在一些实施例中，在卷绕结构的不同径向上，第一极片和第二极片的层数相差不超过预设层数。

本申请第二方面提供一种电池，包括：

壳体；和

如本申请第一方面任一项提供的电极组件，电极组件设在壳体内。

本申请第三方面提供一种电池模块，包括：多个如本申请第二方面提供的电池。

本申请第四方面提供一种电池组，包括：多个如本申请第三方面提供的电池模块。

本申请第五方面提供一种使用电池的装置，包括：如本申请第二方面提供的电池，其中电池用于提供电能。

本申请第六方面提供一种电极组件的制造装置，包括：

极片放置机构，被配置为提供多片第一极片、至少一片第二极片和至少一片隔膜，第一极片和第二极片极性相反，隔膜设置于相邻的第一极片和第二极片之间以使第一极片和第二极片隔开；和

卷绕机构，被配置为将多片第一极片和至少一片第二极片绕卷绕轴线卷绕形成卷绕结构，其中，在卷绕结构中，多片第一极片的第一极片和至少一片第二极片中的第二极片沿垂直于卷绕轴线的方向叠加设置；每片第一极片包括第一集流体和设置于第一集流体的叠加面的第一活性物质层，第一集流体包括设置有第一活性物质层的第一主体部以及从第一主体部沿卷绕轴线方向突出的至少一个第一极耳，且至少一个第一极耳中的每个第一极耳和第一主体部沿卷绕轴线并列分布。

基于本申请提供的技术方案，电极组件包括多片第一极片，相当于减小了第一极片的长度，进而电极组件的卷绕圈数减少，可减小卷绕后在周向方向上第一极耳的错位量，易于与集流构件连接。而且本申请的第一极耳和第一主体部沿卷绕轴线并列分布，从而增加第一集流体上涂覆第一活性物质层的面积进而提高电极组件的能量密度。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为采用本申请电池的车辆的一些实施例的外形示意图；

图2为本申请电池组的一些实施例的结构示意图；

图3为本申请电池模块的一些实施例的结构示意图；

图4为本申请电池的一些实施例的分解图；

图5为本申请电极组件中第一极片和第二极片交替设置的一些实施例侧视图；

图6为图5中的B处放大结构图；

图7为本申请电极组件中第一极片的结构示意图；

图8为本申请电极组件中第二极片的结构示意图；

图9、图10、图11、图12和图13分别为本申请扁平状电极组件的第一实施例、第二实施例、第三实施例、第四实施例和第五实施例在垂直于卷绕轴线所在平面内的剖视图；

图14、图15、图16和图17分别为本申请圆柱状电极组件的第一实施例、第二实施例、第三实施例和第四实施例在垂直于卷绕轴线所在平面内的剖视图；

图18为本申请电极组件的制造方法的一些实施例的流程示意图；

图19为本申请电极组件的制造装置的一些实施例的结构示意图。

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。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。

本文中术语“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，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请中出现的“多个”指的是两个以上，同理，“多组”指的是两组以上，“多片”指的是两片以上。

本申请实施例描述的电极组件及其制造方法、电池、电池模块、电池组均适用于各种使用电池的装置，例如，手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等，例如，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。

本申请实施例描述的电极组件、电池、电池模块、电池组不仅仅局限适用于上述所描述的设备，还可以适用于所有使用电池的设备，但为描述简洁，下述实施例均以电动汽车为例进行说明。

例如，如图1所示，为本申请一实施例的一种汽车100的结构示意图，汽车100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。汽车100的内部可以设置电池组200，例如，在汽车100的底部或车头或车尾可以设置电池组200。电池组200可以用于汽车100的供电，例如，电池组200可以作为汽车100的操作电源，用于汽车100的电路系统，例如，用于汽车100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，电池组200不仅仅可以作为汽车100的操作电源，还可以作为汽车100的驱动电源，替代或部分地替代燃油或天然气为汽车100提供驱动动力。

为了满足不同的使用电力需求，电池组200可以包括一个电池模块或多个电池模块，其中，多个电池模块可以串联或并联或混联，混联是指串联和并联的混合。例如，如图2所示，为本申请另一实施例的一种电池组 200的结构示意图，电池组200包括第一壳体201、第二壳体202和多个电池模块300，其中，第一壳体201和第二壳体202的形状根据多个电池模块300组合的形状而定，第一壳体201和第二壳体202均具有一个开口，例如，第一壳体201和第二壳体202均可以为中空长方体且各自只有一个面为开口面，即这个面位不具有壳体壁使得壳体内外相通，第一壳体201 和第二壳体202在开口处相互扣合形成电池组200的封闭外壳，多个电池模块300相互并联或串联或混联组合后置于第一壳体201和第二壳体202扣合后形成的外壳内。

在本申请的另一实施例中，当电池组200包括一个电池模块300时，电池模块300置于第一壳体201和第二壳体202扣合后形成的外壳内。

一个或多个电池模块300产生的电通过导电机构穿过外壳而引出。

根据不同的电力需求，电池模块300也可以包括一个或多个电池，如图3所示，电池模块300包括多个电池400，多个电池400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。例如，电池400包括含锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池400可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

在本申请的另一实施例中，多个电池400可以叠加在一起，多个电池 400之间相互串联、并联或混联，在本申请的另一实施例中，每个电池400 可以为方形，圆柱形或其他形状。例如，如图4所示，为本申请另一实施例的一种电池400的结构示意图，电池400包括一个或多个电极组件10、壳体20和端盖组件40，壳体20根据一个或多个电极组件10组合后的形状而定，例如，壳体20可以为中空的长方体或正方体或圆柱体，且壳体 20的其中一个面具有一开口以便一个或多个电极组件10可以放置于壳体 20内，例如，当壳体20为中空的长方体或正方体时，壳体20的其中一个平面为开口面，即该平面不具有壳体壁而使得壳体20内外相通，当壳体 20可以为中空的圆柱体时，壳体20的圆形侧面为开口面，即该圆形侧面不具有壳体壁而使得壳体20内外相通。端盖组件40在壳体20的开口处与壳体20连接形成放置电池400的封闭外壳，且壳体20内填充电解液。

端盖组件40包括端盖41和设置于端盖41上的第一端子42和第二端子43，端盖41基本上是平板形状，第一端子42和第二端子43位于端盖 41的平板面上且穿过端盖41的平板面，第一端子42和第二端子43均对应设置一个集流构件30，集流构件30位于端盖41与电极组件10之间。

例如，图4所示，每个电极组件10具有第一极耳112和第二极耳212，一个或多个电极组件10的第一极耳112通过一个集流构件30与第一端子 42连接，一个或多个电极组件10的第二极耳212通过另一个集流构件30 与第二端子43连接。而且电极组件10还包括设置于极耳与对应集流构件30之间的焊接保护片50。

在本申请的另一实施例中，端盖41的平板面上还可设置防爆阀44，该防爆阀44可以为端盖41的平板面的一部分，也可以与端盖41的平板面焊接。防爆阀44具有刻痕，该刻痕的深度小于防爆阀44除刻痕处其他区域的厚度以达到不穿透防爆阀44的目的，即在正常状态下，防爆阀44与端盖41密封结合，端盖组件40通过端盖41在壳体20的开口处与壳体20 连接形成放置电池400的外壳，该外壳形成的空间密封不透气。该外壳内，当电池400产生的气体太多时，气体发生膨胀使外壳内的气压升高至超出预设值时，防爆阀44在刻痕处裂开而导致外壳内外相通，气体通过防爆阀 44的裂开处向外释放，进而避免发生爆炸。

在该电池400中，根据实际使用需求，电极组件10可设置为单个，或多个，如图4所示，电池400内设置两个独立电极组件10。

在一些实施例中，如图5所示，电极组件10包括：多片第一极片1和至少一片第二极片2。第一极片1和第二极片2极性相反，例如，第一极片1为正极片，第二极片2为负极片，反之也是可以的。多片第一极片1 和至少一片第二极片2绕卷绕轴线K卷绕形成卷绕结构，在卷绕结构中，多片第一极片1和至少一片第二极片2沿垂直于卷绕轴线K的方向叠加设置。

第一极片1和第二极片2的数量可以相同，也可以不同，在一些实施例中，所有第一极片1和所有第二极片2的数量之和大于等于3，例如，电极组件10包括2、3或4片第一极片1和1、2、3或4片第二极片2。

在本申请的实施例中，每片第一极片1和每片第二极片2形状基本相同，例如，卷绕结构被展开后，第一极片1和第二极片2基本上是长条带形状，例如，为5-20米长的长条带形状，第一极片1和第二极片2的长度相差在预定范围内，宽度尺寸基本相同。多片第一极片1和至少一片第二极片2叠加后，沿长条方向卷绕即可得到卷绕结构，该卷绕结构具有卷绕轴线K，多片第一极片1和至少一片第二极片2叠加的叠加面与该卷绕轴线K基本平行。

在本申请的另一实施例中，该多片第一极片1和至少一片第二极片2 的叠加可以有多种形式，例如，多片第一极片1为两片或两片以上，至少一片第二极片2也为两片或两片以上时，卷绕结构被展开后，可以是以一片第一极片1和一片第二极片2的形式依次交替叠加。再例如，多片第一极片1为两片或两片以上，至少一片第二极片2为一片时，卷绕结构被展开后，可以是以两片或两片以上第一极片1和一片第二极片2的形式依次交替叠加。

该多片第一极片1和至少一片第二极片2叠加时，任意相邻的一片第一极片1和一片第二极片2之间还设有隔膜3，用于将该相邻的第一极片1 和第二极片2隔开不相互短路。

在本申请的另一实施例中，不同极性的极片相邻，例如，即第一极片1和第二极片2相邻，是指该第一极片1和第二极片2之间没有其它极片但有至少一层隔膜3，例如，该第一极片1和第二极片2之间没有其它第一极片1或第二极片2，也可以理解为该第一极片1和第二极片2之间最直接紧靠相邻，例如，以一种极性极片为基础，该极性极片与该极性极片相邻的第一层不同极性的极片称为相邻的极片。

在本申请的另一实施例中，相同极性的两个极片相邻是指该相同极性的两个极片之间只有一片其它极性的极片，例如，两片第一极片1相邻是指该两片第一极片1之间只有一片第二极片2，两片第二极片2相邻是指该两片第二极片2之间只有一片第一极片1。在本申请的另一实施例中，当相同极性的两个极片之间没有其它不同极性的极片时，该相同极性的两个极片可以当作一片极片。

在本申请的另一实施例中，当相同极性的两片或两片以上极片之间没有其它不同极性的极片和隔膜时，该相同极性的两片极片可以当作一组极片，则叠加时，是同一极性的极片组与另一不同极性的极片组或单片极片依次交替叠加，例如，两片或两片以上的第一极片组成一组第一极片组，两片或两片以上的第二极片组成第二极片组，叠加可以是：第一极片组与第二极片组依次交替叠加，第一极片组与单片第二极片依次交替叠加，或者，第二极片组与单片第一极片依次交替叠加。

由于同一极性的极片组可以当作一片极片，所以，为描述方便，后续描述的一片极片既可以是指单独一片极片，也可以是指多片同一极性的极片组成的极片组。

但不论如何叠加，相邻的不同极性极片之间均设有至少一层隔膜3。

在本申请的另一实施例中，隔膜3包括隔膜基层和功能层，隔膜基层可以是聚丙烯、聚乙烯、乙烯—丙烯共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯等的至少一种，功能层可以是陶瓷氧化物和粘结剂的混合物层。在本申请的另一实施例中，卷绕结构被展开后，隔膜3是单独存在的薄膜，且基本上为长条带形状，例如，为5-20米长的长条带形状。在本申请的另一实施例中，隔膜3是涂覆在第一极片1和/或第二极片2表面，即隔膜3与第一极片1 和/或第二极片2为一体结构。

在本申请的另一实施例中，如图5所示，在卷绕结构中，第一极片1 和第二极片2依次交替叠加，其中，A-A为多片第一极片1和至少一片第二极片2相互叠加的方向，K为卷绕结构的卷绕轴线K。

在本申请的另一实施例中，如图6所示，多片第一极片1中的每片第一极片1包括第一集流体11和设置于第一集流体11的叠加面的第一活性物质层12，第一集流体11包括设置有第一活性物质层12的第一主体部111 以及从第一主体部111沿卷绕轴线K方向突出的第一极耳112。其中，第一极耳112和第一主体部111沿卷绕轴线K并列分布。第二极片2包括第二集流体21和设置于第二集流体21的叠加面的第二活性物质层22，第二集流体21包括设置有第二活性物质层22的第二主体部211以及从第二主体部211沿卷绕轴线K方向突出的第二极耳212。

在本申请的另一实施例中，当多个第一极片1和至少一个第二极片2 相互叠加时，即在卷绕结构中，第一极片1的第一极耳112和第二极片2 的第二极耳212既可以位于卷绕结构沿卷绕轴线K方向同一侧，也可以位于不同侧。

在本申请的另一实施例中，所有第一极耳112中的任意两个第一极耳 112至少部分重叠。例如，多个第一极片1中的其中一个极片具有一个第一极耳112，多个第一极片1中的其中另一个极片具有一个第一极耳112，这两个第一极耳112至少部分重叠。再例如，多个第一极片1中的其中一个极片具有多个第一极耳112，上述多个第一极耳112中任意两个第一极耳112至少部分重叠。再例如，多个第一极片1中的其中一个极片具有多个第一极耳112，多个第一极片1中的其中另一个极片具有多个第一极耳 112，其中一个极片的任意一个第一极耳112与另一个极片的任意一个第一极耳112至少部分重叠。

根据上述描述可知，为达到相同能量，该实施例的电极组件相当于将长度等于多个第一极片1的长度之和的单片第一极片分段为多片第一极片 1进行并联卷绕得到，本实施例的电极组件内部同一极性的极片具有多片，电极组件的内阻更小，从而降低电极组件在使用过程中的发热量，提高电极组件的性能。

而且，与长度等于多个第一极片1之和的单片极片进行卷绕时同性极片上多个极耳的对齐相比，本实施例的电极组件中，多片同性第一极片1 上的极耳并列叠加对齐后再进行卷绕，而且极片长度缩短，其卷绕的圈数减少，因此，可以提高卷绕过程中极耳错位的控制能力，减小卷绕后多个第一极耳112之间的错位量，易于与集流构件连接，从而提高极耳的过流能力，改善了电极组件的品质。

另外，相关技术中第一主体部的与卷绕轴线K垂直的方向的一侧区域未涂覆活性物质层，并将极耳焊接于该区域。而本实施例的第一极耳112 和第一主体部111沿卷绕轴线K并列分布，第一主体部的在与卷绕轴线K 垂直的方向上均设置有第一活性物质层，因此增加第一集流体11上涂覆第一活性物质层12的面积进而提高电极组件的能量密度。

在本申请另一实施例中，在卷绕结构展开之后，第一极片1的结构如图7所示，本实施例的每片第一极片1包括多个第一极耳112，通过设置多个第一极耳112，可提高过流能力。

本申请的另一实施例中，第一极耳112是将第一集流体11的未涂覆区域裁切形成的。在卷绕之后的卷绕结构中，每片第一极片1在其每一圈上设置有至少一个第一极耳112。例如，每片第一极片1在其每一圈上设置有一个第一极耳112或两个第一极耳112。

在本申请的另一实施例中，当电极组件10卷绕成型后，多个第一极耳 112层叠在一起，并被焊接到集流构件30。

为避免焊接完成后，多个第一极耳112的未焊接区域处于分散状态，同时，由于第一极耳112较薄，在电池的装配过程中，第一极耳112很容易变形并被压入到第一极片11和第二极片12之间从而引发短路风险。

本实施例的第一极片1设置绝缘层15，可起到绝缘保护作用，例如，参照图7，绝缘层15设置于第一极耳112根部的表面，绝缘层15起到绝缘保护的作用，即使当第一极耳112插入到第一极片1和第二极片2之间时，绝缘层15也可以有效地将第一极耳112与第二极片2隔开从而降低短路风险，提高安全性能。

参照图7，绝缘层15包括第一部分15a和第二部分15b，第一部分15a 设置(例如，涂覆)于第一主体部111的叠加面且连接于第一活性物质层 12的靠近第一极耳112的一端，第二部分15b从第一部分15a的远离第一活性物质层12的一端延伸且设置(例如，涂覆)于第一极耳112的叠加面。第二部分15b可以覆盖第一极耳112的靠近第一主体部111的根部区域，并有效地降低第一极耳112的根部区域与第一活性物质层12接触的风险。

例如，第一活性物质层12和第一部分15a在第一主体部111的叠加面上沿卷绕轴线K两端侧分布，且第一极耳112与第一部分15a位于第一主体部111的同一端侧，例如，第一极耳112从第一部分15a沿所述卷绕轴线K方向向第一主体部111的外侧延伸。

例如，第一活性物质层12和第一部分15a在第一主体部111的叠加面上沿卷绕轴线K两端侧分布，也可以理解为，第一活性物质层12和第一部分15a在第一主体部111的叠加面上为基本平行的区域且沿卷绕轴线K在第一主体部111的叠加面上成两层分布，即第一活性物质层12和第一部分 15a沿第一极片1的长条方向在第一主体部111的叠加面基本平行且成两层分布。

绝缘层15包括无机填料和粘接剂。无机填料包括勃姆石、氧化铝、氧化镁、二氧化钛、氧化锆、二氧化硅、碳化硅、碳化硼、碳酸钙、硅酸铝、硅酸钙、钛酸钾、硫酸钡中的一种或几种。粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸-丙烯酸酯、聚丙烯腈-丙烯酸、聚丙烯腈-丙烯酸酯中的一种或几种。

本实施例的所有第一极耳中的任意两个第一极耳至少部分重叠。本实施例电极组件10的卷绕圈数减少，可减小卷绕后多个第一极耳112之间的错位量，从而提高极耳的过流能力。

在卷绕之前，第二极片2的结构如图8所示。本实施例的第二极片12 还包括第三活性物质层23，第三活性物质层23设置(例如，涂覆)于第二极耳212的表面且与第二活性物质层22相连的区域，例如，第三活性物质层23设置(例如，涂覆)于第二极耳212的根部表面。第三活性物质层 23与第二活性物质层22一体成型。

在电池的装配过程中，多个第二极耳212的未涂覆第三活性物质层23 的区域收拢并焊接到集流构件30。第三活性物质层23具有较大的弹性模量，其能够有效地支撑第二极耳212，降低第二极耳212插入到第一极片1 和第二极片2之间的风险。

具体地，本实施例的第一集流体11为铝箔，第一活性物质层12包括三元材料，锰酸锂或磷酸铁锂；第二集流体21为铜箔，第二活性物质层 22包括石墨或硅。

本实施例的第一极片1和第二极片2均为多片，例如，第一极片1和第二极片2的数量均选择2～3片，以在减小极片长度的基础上，保证易于卷绕，防止在极片数量较多时所需卷绕力大幅增加或极片表面涂覆的活性物质脱落。

本实施例的电极组件的卷绕结构呈扁平状且包括平直区和位于平直区两侧的转弯区。平直区中的极片的叠加面基本平行且基本平行于卷绕轴线 K，平直区在沿垂直于卷绕轴线K的平面包括基本平行且以卷绕轴线K对称分布的第一子平直区和第二子平直区，两个转弯区分别位于第一子平直区和第二子平直区组合成平直区的两侧。

本实施例的所有第一极耳112均位于平直区。这样多个第一极耳112 在层叠设置并连接时，相互之间的接触面积增大，提高过流能力。而且进一步地，本实施例的所有第一极耳112均位于第一子平直区。在保证第一极耳112过流能力的情况下，可减小第一极耳112叠加之后的厚度，从而减小第一极耳112占用的空间。

在其他附图未示出的实施例中，所有第一极耳也可以均位于第二子平直区。或者所有第一极耳中其中一部分位于第一子平直区，另一部分位于第二子平直区。

本申请的另一实施例中，电极组件10包括多片第一极片1，多片第一极片1中至少两片第一极片1的卷绕始端位置不同。且多片第一极片1中至少两片第一极片1的卷绕末端位置不同。例如，所有第一极片1的卷绕始端位置互不相同，且卷绕末端位置互不相同。

本申请的另一实施例中，电极组件10包括多片第二极片2，多片第二极片2中至少两片第二极片2的卷绕始端位置不同，且多片第二极片2中至少两片第二极片2的卷绕末端位置不同。例如，所有第二极片2的卷绕始端位置互不相同，且卷绕末端位置互不相同。

电极组件10在使用过程中会发生膨胀，在膨胀后会对壳体20施加作用力，同时壳体20对电极组件10施加反作用力。由于本申请的电极组件 10增加了第一极片1和第二极片2的层数，此种结构能够防止在多片第一极片1或多片第二极片2的卷绕末端E形成较厚的台阶，在卷绕结构的外层受到壳体20的反作用力时，可缓解极片的卷绕末端E出现应力集中的问题，使卷绕结构在不同周向位置受力均匀，防止卷绕结构发生较大变形，或者在应力较大的局部区域发生活性物质脱落的现象，提高电池长期使用后的工作性能和可靠性。

本申请的另一实施例中，电极组件包括多片第一极片1和多片第二极片2，多片第一极片1中至少两片第一极片1的卷绕始端S位置不同，例如，所有第一极片1的卷绕始端位置S互不相同；和/或，多片第二极片2 中至少两片第二极片2的卷绕始端S’位置不同，例如，所有第二极片2 的卷绕始端S’位置互不相同。

电极组件10在使用过程中会发生膨胀，由于本申请的电极组件10 通过设置至少两片第一极片1各自的第一卷绕始端S位置不同，和/或至少两片第二极片2各自的第二卷绕始端S’位置不同，即至少两片第一极片 1的第一卷绕始端S在卷绕结构的周向上错开设置，和/或至少两片第二极片2的第二卷绕始端S’在卷绕结构的周向上错开设置。使第一极片1和/ 或第二极片2的卷绕始端位置不同，能够防止在多片第一极片1或多片第二极片2的卷绕始端形成较厚的台阶，可缓解极片的卷绕始端出现应力集中的问题，使卷绕结构在不同周向位置受力均匀，防止卷绕结构发生较大变形，或者在应力较大的局部区域发生活性物质脱落的现象，提高电池长期使用后的工作性能和可靠性。

本申请的另一实施例中，多片第一极片1中的至少一片第一极片1 的卷绕末端位于转弯区。多片第二极片2中的至少一片第二极片2的卷绕末端位于转弯区。

第一极片1和第二极片2的卷绕末端均位于转弯区能够减小第一子平直区和第二子平直区的极片层数之差，在电极组件10发生膨胀与壳体20 接触时，壳体20的内壁向电极组件10的两个平面施加反作用力时，可使第一子平直区和第二子平直区的极片受到的应力较一致。

本申请的另一实施例中，在卷绕结构的不同径向上，极片的层数相差不超过预设层数。例如，预设层数小于或者等于多片第一极片1和多片第二极片2的数量之和，例如，两片第一极片1和两片第二极片2卷绕后，在卷绕结构其中一个径向上，极片层数为8层，在卷绕结构另一个径向上，极片层数为最小为8，最大为12，即预设层数小于或者等于两片第一极片 1和两片第二极片2的数量之和：4。

电极组件10发生膨胀与壳体20接触时，壳体20会向电极组件10 施加反作用力，通过在所述卷绕结构的不同径向上，设置极片的层数相差不超过预设层数，能够使电极组件10周向各处的受力更加均匀，防止电极组件10在使用过程中出现各处性能差异较大的情况。例如，第一极片 1设置两片，第二极片2设置两片，预设层数小于或等于四层，极片的层数相差越小，电极组件10在卷绕结构的周向各处受力越均匀。

电极组件10可以包括至少两片第一极片1和至少两片第二极片2，但为描述方便，下述实施例以两片第一极片1和两片第二极片2为例进行说明。

电极组件10的卷绕结构外观形状可以为圆柱体形状、扁平体形状、椭圆体形状、正方体形状、长方体形状或其他任意形状，但为描述方便，下述分别以电极组件10的卷绕结构为扁平体形状和圆柱体形状为例进行描述。

如图9所示，为本申请另一实施例的一种扁平体形状的电极组件垂直于卷绕轴线K的横截面的结构示意图，电极组件120包括第一负极片1201、第二负极片1202、第一正极片1203、第二正极片1204和多片隔膜1205，其中，第一负极片1201、第一正极片1203、第二负极片1202和第二正极片1204依次交替叠加，且第一负极片1201与第一正极片1203之间通过一片隔膜1205隔开，第一正极片1203和第二负极片1202之间通过另一片隔膜1205隔开，第二负极片1202和第二正极片1204之间通过另一片隔膜 1205隔开，所有第一负极片1201、第二负极片1202、第一正极片1203、第二正极片1204和多片隔膜1205叠加后绕卷绕轴线K卷绕成扁平体形状的卷绕结构。

本实施例的电极组件120，正极片的极耳和负极片的极耳的结构和位置均可以参考前述图5-8的实施例描述的第一极片的第一极耳和第二极片的第二极耳描述的相关内容，在此不再赘述。

本实施例的电极组件120的卷绕结构的不同径向上，即在卷绕结构周向的不同位置，极片的层数相差不超过预设层数的具体情况，也可以参考前述图5-8的实施例描述的相关的内容，在此不再赘述。

在卷绕结构中，卷绕结构中最内圈为第一负极片1201围绕的圈，卷绕结构的最外圈为第二负极片1202围绕的圈。

本实施例中，电极组件120的卷绕结构包括平直区10A和位于平直区 10A两侧的转弯区10B，平直区10A中的极片的叠加面为基本平行的平面且基本平行于卷绕轴线，这里平面并不是严格意义上的平面，允许有一定的误差，平直区10A在沿垂直于卷绕轴线K的平面包括基本平行且以卷绕轴线K对称分布的第一子平直区10A1和第二子平直区10A2，两个转弯区 10B分别位于第一子平直区10A1和第二子平直区10A2组合成平直区10A 的两侧。

在电极组件的卷绕结构中，第一负极片1201的所有负极耳和第二负极片1202的所有负极耳均可以位于平直区10A，例如，全部负极耳位于第一子平直区10A1或者全部负极耳位于第二子平直区10A2，或者，部分负极耳位于第一子平直区10A1，另一部分负极耳位于第二子平直区10A2，但位于相同区域的负极耳在沿垂直于卷绕轴线的方向上至少部分重叠，例如，基本重叠。

第一正极片1203的所有正极耳和第二正极片1204的所有正极耳均可以位于平直区10A，例如，全部正极耳位于第一子平直区10A1或者全部正极耳位于第二子平直区10A2，或者，部分正极耳位于第一子平直区10A1，另一部分正极耳位于第二子平直区10A2，但位于相同区域的正极耳在沿垂直于卷绕轴线的方向上至少部分重叠，例如，基本重叠。

第一正极片1203和第二正极片1204的第一卷绕始端S的位置相同，例如，第一正极片1203和第二正极片1204的第一卷绕始端S均位于平直区10A的同一侧的子平直区(例如第一子平直区10A1)，且第一正极片1203 和第二正极片1204的第一卷绕始端S平齐。

第一负极片1201和第二负极片1202的第二卷绕始端S’位置也相同，例如，第一负极片1201和第二负极片1202的第二卷绕始端S’均位于平直区10A的同一侧的子平直区(例如第一子平直区10A1)，且第一负极片 1201和第二负极片1202的第二卷绕始端S’平齐。

沿卷绕方向的反方向，第一负极片1201的第二卷绕始端S’超出第一正极片1204的第一卷绕始端S。第二负极片1202的第二卷绕始端S’超出第二正极片1203的第一卷绕始端S。

第一正极片1203和第二正极片1204的第一卷绕末端E位置相同，例如，第一正极片1203和第二正极片1204的第一卷绕末端E均位于同一侧的转弯区(例如第一转弯区10B1)，且第一正极片1203和第二正极片1204 的第一卷绕末端E平齐。

第一负极片1201和第二负极片1202的第二卷绕末端E’位置也相同，例如，第一负极片1201和第二负极片1202的第二卷绕末端E’均位于同一侧的转弯区(例如第一转弯区10B1)，也与第一正极片1203和第二正极片1204的第一卷绕末端E位于同一侧的转弯区(例如第一转弯区10B1)，且第一负极片1201和第二负极片1202的第二卷绕末端E’平齐。

沿卷绕方向，第一负极片1201的第二卷绕末端E’超出第二正极片1204 的第一卷绕末端E，并且第二负极片1202的第二卷绕末端E’超出第一正极片1203的第一卷绕末端E。

上述描述的电极组件的卷绕结构能够使卷绕前多个极片的长度差接近，易于卷绕。

如图10所示，为本申请另一实施例的一种扁平体形状的电极组件垂直于卷绕轴线K的横截面的结构示意图，电极组件130包括第一负极片1301、第二负极片1302、第一正极片1303、第二正极片1304和多片隔膜1305，其中，第一负极片1301、第一正极片1303、第二负极片1302和第二正极片1304依次交替叠加，且第一负极片1301与第一正极片1303之间通过一片隔膜1305隔开，第一正极片1303和第二负极片1302之间通过另一片隔膜1305隔开，第二负极片1302和第二正极片1304之间通过另一片隔膜 1305隔开，所有第一负极片1301、第二负极片1302、第一正极片1303、第二正极片1304和多片隔膜1305叠加后绕卷绕轴线K卷绕成扁平体形状的卷绕结构。

在电极组件的卷绕结构中，第一负极片1301的所有负极耳和第二负极片1302的所有负极耳均可以位于平直区10A，例如，全部负极耳位于第一子平直区10A1或者全部负极耳位于第二子平直区10A2，或者，部分负极耳位于第一子平直区10A1，另一部分负极耳位于第二子平直区10A2，但位于相同区域的负极耳在沿垂直于卷绕轴线的方向上至少部分重叠，例如，基本重叠。

第一正极片1303的所有正极耳和第二正极片1304的所有正极耳均可以位于平直区10A，例如，全部正极耳位于第一子平直区10A1或者全部正极耳位于第二子平直区10A2，或者，部分正极耳位于第一子平直区10A1，另一部分正极耳位于第二子平直区10A2，但位于相同区域的正极耳在沿垂直于卷绕轴线的方向上至少部分重叠，例如，基本重叠。本实施例的所述电极组件130的结构与图9实施例描述的所述电极组件的结构基本类似，其不同之处如下所述。

本实施例的电极组件130的卷绕结构中，卷绕结构中最内圈为第一负极片1301围绕的圈，卷绕结构的最外圈为第一负极片1301和第二负极片 1302共同围绕的圈。

第一正极片1303和第二正极片1304的第一卷绕末端E位置不同，例如，第一正极片1303和第二正极片1304的第一卷绕末端E分别位于第二转弯区10B2和第一转弯区10B1。

第一负极片1301和第二负极片1302的第二卷绕末端E’的位置也不同，例如，第一负极片1301和第二负极片1302的第二卷绕末端E’分别位于第一转弯区10B1和第二转弯区10B2。

沿卷绕方向，第一负极片1301的第二卷绕末端E’超出第二正极片1304 的第一卷绕末端E，并且第二负极片1302的第二卷绕末端E’超出第一正极片1303的第一卷绕末端E。

上述描述的电极组件的卷绕结构能够减小第一正极片1303和第二正极片1304在第一卷绕末端E形成的台阶，并减小第一负极片1301和第二负极片1302在第二卷绕末端E’形成的台阶，从而减小电极组件在发生膨胀时与壳体接触后极片在卷绕末端受到的局部应力，可防止极片发生断裂或活性物质脱落，提高电极组件长期工作的可靠性。

如图11所示，为本申请另一实施例的一种扁平体形状的电极组件垂直于卷绕轴线K的横截面的结构示意图，电极组件140包括第一负极片1401、第二负极片1402、第一正极片1403、第二正极片1404和多片隔膜1405，其中，第一负极片1401、第一正极片1403、第二负极片1402和第二正极片1404依次交替叠加，且第一负极片1401与第一正极片1403之间通过一片隔膜1405隔开，第一正极片1403和第二负极片1402之间通过另一片隔膜1405隔开，第二负极片1402和第二正极片1404之间通过另一片隔膜 1405隔开，所有第一负极片1401、第二负极片1402、第一正极片1403、第二正极片1404和多片隔膜1405叠加后绕卷绕轴线K卷绕成扁平体形状的卷绕结构。

在电极组件的卷绕结构中，第一负极片1401的所有负极耳和第二负极片1402的所有负极耳均可以位于平直区10A，例如，全部负极耳位于第一子平直区10A1或者全部负极耳位于第二子平直区10A2，或者，部分负极耳位于第一子平直区10A1，另一部分负极耳位于第二子平直区10A2，但位于相同区域的负极耳在沿垂直于卷绕轴线的方向上至少部分重叠，例如，基本重叠。

第一正极片1403的所有正极耳和第二正极片1404的所有正极耳均可以位于平直区10A，例如，全部正极耳位于第一子平直区10A1或者全部正极耳位于第二子平直区10A2，或者，部分正极耳位于第一子平直区10A1，另一部分正极耳位于第二子平直区10A2，但位于相同区域的正极耳在沿垂直于卷绕轴线的方向上至少部分重叠，例如，基本重叠。

本实施例的所述电极组件140的结构与图9实施例描述的所述电极组件10的结构基本类似，其不同之处如下所述。

本实施例的电极组件140的卷绕结构中，卷绕结构中最内圈为第一负极片1401围绕的圈，卷绕结构的最外圈为第二负极片1402围绕的圈。

本实施例的电极组件的卷绕结构中，第一负极片1401和第二负极片 1402的第二卷绕末端E’位置不相同，例如，第一负极片1401和第二负极片1402的第二卷绕末端E’均位于同一个转弯区(例如第一转弯区10B1)，且第一负极片1401和第二负极片1402的第二卷绕末端E’不平齐。

上述描述的电极组件140的卷绕结构能够减小第一子平直区14A1和第二子平直区14A2的极片层数之差，在电极组件发生膨胀与壳体接触时，壳体的内壁向电极组件的两个平面施加反作用力时，可使第一子平直区14A1 和第二子平直区14A2的极片受到的应力较一致。

如图12所示，为本申请另一实施例的一种扁平体形状的电极组件垂直于卷绕轴线K的横截面的结构示意图，电极组件150包括第一负极片1501、第二负极片1502、第一正极片1503、第二正极片1504和多片隔膜1505，其中，第一负极片1501、第一正极片1503、第二负极片1502和第二正极片1504依次交替叠加，且第一负极片1501与第一正极片1503之间通过一片隔膜1505隔开，第一正极片1503和第二负极片1502之间通过另一片隔膜1505隔开，第二负极片1502和第二正极片1504之间通过另一片隔膜 1505隔开，所有第一负极片1501、第二负极片1502、第一正极片1503、第二正极片1504和多片隔膜1505叠加后绕卷绕轴线K卷绕成扁平体形状的卷绕结构。

在电极组件的卷绕结构中，第一负极片1501的所有负极耳和第二负极片1502的所有负极耳均可以位于平直区10A，例如，全部负极耳位于第一子平直区10A1或者全部负极耳位于第二子平直区10A2，或者，部分负极耳位于第一子平直区10A1，另一部分负极耳位于第二子平直区10A2，但位于相同区域的负极耳在沿垂直于卷绕轴线的方向上至少部分重叠，例如，基本重叠。

第一正极片1503的所有正极耳和第二正极片1504的所有正极耳均可以位于平直区10A，例如，全部正极耳位于第一子平直区10A1或者全部正极耳位于第二子平直区10A2，或者，部分正极耳位于第一子平直区10A1，另一部分正极耳位于第二子平直区10A2，但位于相同区域的正极耳在沿垂直于卷绕轴线的方向上至少部分重叠，例如，基本重叠。

本实施例的所述电极组件10的结构与图9实施例描述的所述电极组件 10的结构基本类似，其不同之处如下所述。本实施例的电极组件的卷绕结构中，卷绕结构中最内圈为第一负极片1501和第二负极片1502共同围绕的圈，卷绕结构的最外圈为第二负极片1502围绕的圈。

本实施例的电极组件150的卷绕结构中，第一正极片1503和第二正极片1504的第一卷绕始端S位置不同，例如，第一正极片1503和第二正极片1504的第一卷绕始端S分别位于第一子平直区10A1和第二子平直区 10A2，且第一正极片1503和第二正极片1504的第一卷绕始端S不平齐。

第一负极片1501和第二负极片1502的第二卷绕始端S的位置也不同，例如，第一负极片1501和第二负极片1502的第二卷绕始端S分别位于第一子平直区10A1和第二子平直区10A2，且第一负极片1501和第二负极片 1502的第二卷绕始端S不平齐。

上述描述的电极组件的卷绕结构能够减小第一正极片1503和第二正极片1504在第一卷绕始端S形成的台阶，并减小第一负极片1501和第二负极片1502在第二卷绕始端S’形成的台阶，从而减小电极组件在发生膨胀时与壳体20接触后在卷绕始端受到的局部应力，可防止极片发生断裂或活性物质脱落，提高电极组件长期工作的可靠性。

如图13所示，为本申请另一实施例的一种扁平体形状的电极组件垂直于卷绕轴线K的横截面的结构示意图，电极组件160包括第一负极片1601、第二负极片1602、第一正极片1603、第二正极片1604和多片隔膜1605，其中，第一负极片1601、第一正极片1603、第二负极片1602和第二正极片1604依次交替叠加，且第一负极片1601与第一正极片1603之间通过一片隔膜1605隔开，第一正极片1603和第二负极片1602之间通过另一片隔膜1605隔开，第二负极片1602和第二正极片1604之间通过另一片隔膜 1605隔开，所有第一负极片1601、第二负极片1602、第一正极片1603、第二正极片1604和多片隔膜1605叠加后绕卷绕轴线K卷绕成扁平体形状的卷绕结构。

在电极组件的卷绕结构中，第一负极片1601的所有负极耳和第二负极片1602的所有负极耳均可以位于平直区10A，例如，全部负极耳位于第一子平直区10A1或者全部负极耳位于第二子平直区10A2，或者，部分负极耳位于第一子平直区10A1，另一部分负极耳位于第二子平直区10A2，但位于相同区域的负极耳在沿垂直于卷绕轴线的方向上至少部分重叠，例如，基本重叠。

第一正极片1603的所有正极耳和第二正极片1604的所有正极耳均可以位于平直区10A，例如，全部正极耳位于第一子平直区10A1或者全部正极耳位于第二子平直区10A2，或者，部分正极耳位于第一子平直区10A1，另一部分正极耳位于第二子平直区10A2，但位于相同区域的正极耳在沿垂直于卷绕轴线的方向上至少部分重叠，例如，基本重叠。

本实施例的所述电极组件160的结构与图9实施例描述的所述电极组件10的结构基本类似，其不同之处如下所述。本实施例的电极组件10的卷绕结构中，卷绕结构中最内圈为第一负极片1601和第二负极片1602共同围绕的圈，卷绕结构的最外圈为第一负极片1601和第二负极片1602共同围绕的圈。

本实施例的电极组件160的卷绕结构中，第一正极片1603和第二正极片1604的第一卷绕始端S位置不同，例如，第一正极片1603和第二正极片1604的第一卷绕始端S分别位于第一子平直区10A1和第二子平直区 10A2，且第一正极片1603和第二正极片1604的第一卷绕始端S不平齐。

第一负极片1601和第二负极片1602的第二卷绕始端S’的位置也不同，例如，第一负极片1601和第二负极片1602的第二卷绕始端S’分别位于第一子平直区10A1和第二子平直区10A2，且第一负极片1601和第二负极片1602的第二卷绕始端S’不平齐。

第一正极片1603和第二正极片1604的第一卷绕末端E位置不同，例如，第一正极片1603和第二正极片1604的第一卷绕末端E分别位于不同的转弯区10B。且第一正极片1603和第二正极片1604的第一卷绕末端E 不平齐。

第一负极片1601和第二负极片1602的第二卷绕末端E’的位置也不同，例如，第一负极片1601和第二负极片1602的第二卷绕末端E’分别位于两个不同的转弯区10B。且第一负极片1601和第二负极片1602的第二卷绕末端E’不平齐。

上述描述的电极组件的卷绕结构能够同时减小第一正极片1603和第二正极片1604在第一卷绕始端S、第一卷绕末端E形成的台阶，并减小第一负极片1601和第二负极片1602在第二卷绕始端S’、第二卷绕末端E’形成的台阶，从而减小电极组件在发生膨胀时与壳体20接触后在卷绕始端和卷绕末端受到的局部应力，可防止极片发生断裂或活性物质脱落，提高电极组件长期工作的可靠性。

在上述实施例的基础上，在卷绕结构的不同径向上，即在卷绕结构周向的不同位置，极片的层数相差不超过预设层数，此处的极片层数是指正极片和负极片的总层数。其中，预设层数小于或者等于多片正极片和多片负极片的数量之和。

电极组件发生膨胀与壳体20接触时，壳体20会向电极组件施加反作用力，能够使电极组件周向各处的受力更加均匀，防止电极组件在使用过程中出现各处性能差异较大的情况。例如，正极片设置两片，负极片设置两层，预设层数小于或等于四层，极片的层数相差越小，电极组件周向各处受力越均匀。

图14至图17示意出了圆柱形电极组件的结构示意图。

如图14所示，为本申请另一实施例的一种圆柱形的电极组件垂直于卷绕轴线K的横截面的结构示意图，电极组件170包括第一负极片1701、第二负极片1702、第一正极片1703、第二正极片1704和多片隔膜1705，其中，第一负极片1701、第一正极片1703、第二负极片1702和第二正极片 1704依次交替叠加，且第一负极片1701与第一正极片1703之间通过一片隔膜1705隔开，第一正极片1703和第二负极片1702之间通过另一片隔膜 1705隔开，第二负极片1702和第二正极片1704之间通过另一片隔膜1705 隔开，所有第一负极片1701、第二负极片1702、第一正极片1703、第二正极片1704和多片隔膜1705叠加后绕卷绕轴线K卷绕成圆柱状的卷绕结构。

本实施例的电极组件，正极片的极耳和负极片的极耳的结构和位置均可以参考前述图5-8的实施例描述的第一极片的第一极耳和第二极片的第二极耳描述的相关内容，在此不再赘述。

在卷绕结构中，卷绕结构中最内圈为第一负极片1701围绕的圈，卷绕结构的最外圈为第二负极片1702围绕的圈。

第一正极片1703和第二正极片1704的第一卷绕始端S的位置相同，例如，第一正极片1703和第二正极片1704的第一卷绕始端S均位于卷绕结构的同一径向上，且第一正极片1703和第二正极片1704的第一卷绕始端S平齐。

第一负极片1701和第二负极片1702的第二卷绕始端S’位置也相同，例如，第一负极片1701和第二负极片1702的第二卷绕始端S’均位于卷绕结构的同一径向上，且第一负极片1701和第二负极片1702的第二卷绕始端S’平齐。

沿卷绕方向的反方向，第一负极片1701的第二卷绕始端S’超出第一正极片1704的第一卷绕始端S。第二负极片1702的第二卷绕始端S’超出第二正极片1703的第一卷绕始端S。

第一正极片1703和第二正极片1704的第一卷绕末端E位置相同，例如，第一正极片1703和第二正极片1704的第一卷绕末端E均位于同一侧的转弯区10B，且第一正极片1703和第二正极片1704的第一卷绕末端E 平齐。

第一负极片1701和第二负极片1702的第二卷绕末端E’位置也相同，例如，第一负极片1701和第二负极片1702的第二卷绕末端E’均位于同一个转弯区10B，且第一负极片1701和第二负极片1702的第二卷绕末端E’平齐。

沿卷绕方向，第一负极片1701的第二卷绕末端E’超出第二正极片1704 的第一卷绕末端E，并且第二负极片1702的第二卷绕末端E’超出第一正极片1703的第一卷绕末端E。

上述描述的卷绕结构能够使卷绕前多个极片的长度差接近，易于卷绕。

如图15所示，为本申请另一实施例的一种圆柱形的电极组件垂直于卷绕轴线K的横截面的结构示意图，电极组件180包括第一负极片1801、第二负极片1802、第一正极片1803、第二正极片1804和多片隔膜1805，其中，第一负极片1801、第一正极片1803、第二负极片1802和第二正极片1804依次交替叠加，且第一负极片1801与第一正极片1803之间通过一片隔膜1805隔开，第一正极片1803和第二负极片1802之间通过另一片隔膜 1805隔开，第二负极片1802和第二正极片1804之间通过另一片隔膜1805 隔开，所有第一负极片1801、第二负极片1802、第一正极片1803、第二正极片1804和多片隔膜1805叠加后绕卷绕轴线K卷绕成圆柱形的卷绕结构。

本实施例的所述电极组件10的结构与图14实施例描述的所述电极组件10的结构基本类似，其不同之处如下所述。本实施例的卷绕结构中，卷绕结构中最内圈为第一负极片1801和第二负极片1802共同围绕的圈，卷绕结构的最外圈为第一负极片1801围绕的圈。

本实施例的卷绕结构中，第一正极片1803和第二正极片1804的第一卷绕始端S位置不同，例如，第一正极片1803和第二正极片1804的第一卷绕始端S位于卷绕结构的相对的径向上，且第一正极片1803和第二正极片1804的第一卷绕始端S不平齐。

第一负极片1801和第二负极片1802的第二卷绕始端S的位置也不同，例如，第一负极片1801的第二卷绕始端S’和第二负极片1802的第二卷绕始端S’位于卷绕结构的相对的径向上，且第一负极片1801和第二负极片1802的第二卷绕始端S’不平齐。

上述描述的卷绕结构能够减小第一正极片1803和第二正极片1804在第一卷绕始端S形成的台阶，并减小第一负极片1801和第二负极片1802 在第二卷绕始端S’形成的台阶，从而减小在发生膨胀时与壳体20接触后在卷绕始端受到的局部应力，可防止极片发生断裂或活性物质脱落，提高长期工作的可靠性。

如图16所示，为本申请另一实施例的一种圆柱形的电极组件垂直于卷绕轴线K的横截面的结构示意图，电极组件190包括第一负极片1901、第二负极片1902、第一正极片1903、第二正极片1904和多片隔膜1905，其中，第一负极片1901、第一正极片1903、第二负极片1902和第二正极片 1904依次交替叠加，且第一负极片1901与第一正极片1903之间通过一片隔膜1905隔开，第一正极片1903和第二负极片1902之间通过另一片隔膜 1905隔开，第二负极片1902和第二正极片1904之间通过另一片隔膜1905 隔开，所有第一负极片1901、第二负极片1902、第一正极片1903、第二正极片1904和多片隔膜1905叠加后绕卷绕轴线K卷绕成扁平体形状的卷绕结构。

本实施例的所述的结构与图15实施例描述的所述的结构基本类似，其不同之处如下所述。本实施例的卷绕结构中，卷绕结构中最内圈为第一负极片1901和第二负极片1902共同围绕的圈，卷绕结构的最外圈为第一负极片1901围绕的圈。

本实施例的卷绕结构中，第一正极片1903和第二正极片1904的第一卷绕末端E位置不同，第一负极片1901和第二负极片1902的第二卷绕末端E’也位置也不同。

沿卷绕方向，第一负极片1901位于最外层且第二卷绕末端E’的结束位置超出第二负极片1902的第二卷绕末端E’的结束位置，第一正极片1903 的第二卷绕末端E’的结束位置超出第二正极片1904的第二卷绕末端E’的结束位置。例如，超出半圈，超出的部分沿径向朝内压至与内层极片接触，以提高卷绕结构的稳定性。

上述描述的卷绕结构能够同时减小第一正极片1903和第二正极片 1904在第一卷绕始端S、第一卷绕末端E形成的台阶，并减小第一负极片 1901和第二负极片1902在第二卷绕始端S’、第二卷绕末端E’形成的台阶，从而减小在发生膨胀时与壳体20接触后在卷绕始端和卷绕末端受到的局部应力，可防止极片发生断裂或活性物质脱落，提高长期工作的可靠性。

而且，此种可实现卷绕结构在不同径向上的层数相同，对于圆柱形卷绕结构，能够使发生膨胀与壳体20接触时沿周向各处受到的应力较为一致。

如图17所示，为本申请另一实施例的一种圆柱形的电极组件垂直于卷绕轴线K的横截面的结构示意图，电极组件200包括第一负极片2001、第二负极片2002、第一正极片2003、第二正极片2004和多片隔膜2005，其中，第一负极片2001、第一正极片2003、第二负极片2002和第二正极片 2004依次交替叠加，且第一负极片2001与第一正极片2003之间通过一片隔膜2005隔开，第一正极片2003和第二负极片2002之间通过另一片隔膜 2005隔开，第二负极片2002和第二正极片2004之间通过另一片隔膜2005 隔开，所有第一负极片2001、第二负极片2002、第一正极片2003、第二正极片2004和多片隔膜2005叠加后绕卷绕轴线K卷绕成扁平体形状的卷绕结构。

本实施例的所述电极组件10的结构与图15实施例描述的所述电极组件10的结构基本类似，其不同之处如下所述。本实施例的卷绕结构中，卷绕结构中最内圈为第一负极片2001和第二负极片2002共同围绕的圈，卷绕结构的最外圈为第第一负极片2001和第二负极片2002共同围绕的圈。

沿卷绕方向，第二负极片2002位于最外层且第二卷绕末端E’的结束位置超出第一负极片2001的第二卷绕末端E’的结束位置，第二正极片2004 的第二卷绕末端E’的结束位置超出第一正极片2003的第二卷绕末端E’的结束位置。例如，超出半圈。

上述描述的卷绕结构能够同时减小第一正极片2003和第二正极片 2004在第一卷绕始端S、第一卷绕末端E形成的台阶，并减小第一负极片 2001和第二负极片2002在第二卷绕始端S’、第二卷绕末端E’形成的台阶，从而减小在发生膨胀时与壳体20接触后在卷绕始端和卷绕末端受到的局部应力，可防止极片发生断裂或活性物质脱落，提高长期工作的可靠性。

而且，此种可实现卷绕结构在不同径向上的层数相同，对于圆柱形卷绕结构，能够使发生膨胀与壳体20接触时沿周向各处受到的应力较为一致。

另外，此种结构能够避免在最外层和倒数第二层极片在其它极片的卷绕末端处产生弯折，使各层极片之间可靠接触，且不容易在极片上产生局部应力，从而防止极片发生断裂或活性物质脱落。

其次，本申请还提供了一种电极组件的制造方法，在一些实施例中，如图18所示的流程示意图，包括：

步骤101、提供多片第一极片1和至少一片第二极片2，第一极片1和第二极片2极性相反；

步骤102、将多片第一极片1和至少一片第二极片2绕卷绕轴线K卷绕形成卷绕结构；

其中，在卷绕结构中，多片第一极片1的第一极片1和至少一片第二极片2中的第二极片2沿垂直于卷绕轴线K的方向交替设置；每片第一极片1包括第一集流体11和设置于第一集流体11的叠加面的第一活性物质层12，第一集流体包括设置有第一活性物质层12的第一主体部111以及从第一主体部111沿卷绕轴线方向突出的第一极耳112，且第一极耳112和第一主体部111沿卷绕轴线并列分布。

该实施例中，通过设置多片第一极片1，可使电极组件10的卷绕圈数减少，可减小卷绕后在周向方向上第一极耳112的错位量，易于与集流构件30连接。

最后，本申请还提供了一种电极组件的制造装置500，在一些实施例中，如图19所示，包括：

极片放置机构501，被配置为提供多片第一极片1、至少一片第二极片 2和至少一片隔膜3，第一极片1和第二极片2极性相反，隔膜3设置于相邻的第一极片1和所述第二极片2之间以使第一极片1和第二极片2隔开；和

卷绕机构502，被配置为将多片第一极片1和至少一片第二极片2绕卷绕轴线K卷绕形成卷绕结构，其中，在卷绕结构中，多片第一极片1的第一极片1和至少一片第二极片2中的第二极片2沿垂直于卷绕轴线K的方向交替设置；每片第一极片1包括第一集流体11和设置于第一集流体 11的叠加面的第一活性物质层12，第一集流体11包括设置有第一活性物质层12的第一主体部111以及从第一主体部111沿卷绕轴线方向突出的第一极耳112，且第一极耳112和第一主体部111沿卷绕轴线并列分布。卷绕机构502可为叠放后的极片提供稳定的卷绕张力。

通过该电极组件的制造装置500制造的电极组件10，能够减小卷绕过程中的卷绕误差。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本申请的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本申请技术方案的精神，其均应涵盖在本申请请求保护的技术方案范围当中。

Claims (16)

1.一种电极组件，其特征在于，包括多片第一极片、至少一片第二极片和至少一片隔膜，所述第一极片和所述第二极片极性相反，所述隔膜设置于相邻的所述第一极片和所述第二极片之间以使所述第一极片和所述第二极片隔开，所述多片第一极片和所述至少一片第二极片绕卷绕轴线卷绕形成卷绕结构，在卷绕结构中，所述多片第一极片和所述至少一片第二极片沿垂直于卷绕轴线的方向叠加设置；

所述多片第一极片中的每片第一极片包括第一集流体和设置于所述第一集流体的叠加面的第一活性物质层，所述第一集流体包括设置有所述第一活性物质层的第一主体部以及从所述第一主体部沿所述卷绕轴线方向突出的至少一个第一极耳；

其中，所述至少一个第一极耳中的每个第一极耳和所述第一主体部沿所述卷绕轴线并列分布。

2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述每片第一极片包括间隔设置的多个所述第一极耳。

3.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，在所述卷绕结构中，所述每片第一极片在其每一圈上设置有至少一个极耳。

4.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所有所述第一极耳中的任意两个第一极耳至少部分重叠。

5.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述卷绕结构呈扁平状且包括平直区和位于所述平直区两侧的转弯区；

所有所述第一极耳均位于所述平直区。

6.根据权利要求5所述的电极组件，其特征在于，所述平直区包括基本平行且以所述卷绕轴线对称分布的第一子平直区和第二子平直区；

所有所述第一极耳均位于所述第一子平直区或者所述第二子平直区；或

所有所述第一极耳中其中一部分位于所述第一子平直区，另一部分位于所述第二子平直区。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述多片第一极片中至少两片第一极片的卷绕始端位置不同；和/或，所述多片第一极片中至少两片第一极片的卷绕末端位置不同。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件包括多片所述第二极片，其中，所述多片第二极片中至少两片第二极片的卷绕始端位置不同；和/或所述多片第二极片中至少两片第二极片的卷绕末端位置不同。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件包括多片所述第二极片，所述卷绕结构呈扁平状，包括平直区和位于所述平直区两侧的转弯区；

其中，所述多片第一极片中的至少一片第一极片的卷绕末端位于所述转弯区；和/或所述多片第二极片中的至少一片第二极片的卷绕末端位于所述转弯区。

10.根据权利要求1至6中任一项任一所述的电极组件，其特征在于，在所述卷绕结构的不同径向上，所述第一极片和所述第二极片的层数相差不超过预设层数。

11.根据权利要求10所述的电极组件，其特征在于，所述预设层数小于或者等于所有第一极片和所有第二极片的数量之和。

12.一种电池，其特征在于，包括：

壳体；和

如权利要求1至11中任一项所述的电极组件，所述电极组件设在所述壳体内。

13.一种电池模块，其特征在于，包括：多个如权利要求12所述的电池。

14.一种电池组，其特征在于，包括：多个如权利要求13所述的电池模块。

15.一种使用电池的装置，其特征在于，包括：如权利要求12所述的电池，其中所述电池用于提供电能。

16.一种电极组件的制造装置，其特征在于，包括：

极片放置机构，被配置为提供多片第一极片、至少一片第二极片和至少一片隔膜，所述第一极片和所述第二极片极性相反，所述隔膜设置于相邻的所述第一极片和所述第二极片之间以使所述第一极片和所述第二极片隔开；和

卷绕机构，被配置为将所述多片第一极片和所述至少一片第二极片绕卷绕轴线卷绕形成卷绕结构，其中，在所述卷绕结构中，所述多片第一极片的第一极片和所述至少一片第二极片中的第二极片沿垂直于所述卷绕轴线的方向叠加设置；每片第一极片包括第一集流体和设置于所述第一集流体的叠加面的第一活性物质层，所述第一集流体包括设置有所述第一活性物质层的第一主体部以及从所述第一主体部沿所述卷绕轴线方向突出的至少一个第一极耳，且所述至少一个第一极耳中的每个第一极耳和所述第一主体部沿所述卷绕轴线并列分布。

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