CN212810367U - 电极组件、电池单体、电池和用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例公开一种电极组件、电池单体、电池和用电装置，该电极组件包括：正极极片和负极极片，正极极片和负极极片经过卷绕或者层叠后形成弯折区，弯折区的至少一部分正极极片和负极极片交替分布；弯折区具有阻挡层，其中，至少一部分阻挡层位于相邻正极极片和负极极片之间，用于阻挡从正极极片脱出的至少一部分离子嵌入弯折区的负极极片。根据上述描述的技术方案，在弯折区相邻的正极极片和负极极片之间设置阻挡层，可以阻挡正极活性物质层脱出的离子至少一部分嵌入与正极极片相邻的负极极片在弯折区的负极活性物质层，降低析锂的发生，提高电池单体的安全性能，提高电池单体使用寿命。

Description

电极组件、电池单体、电池和用电装置

技术领域

本申请涉及电池领域，尤其涉及一种电极组件、电池单体、电池和用电装置。

背景技术

可再充电电池，可以称为二次电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。可再充电电池广泛用于电子设备，例如手机、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。

可再充电电池可以包括镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池和二次碱性锌锰电池等。

目前，汽车使用较多的电池一般是锂离子电池，锂离子电池作为一种可再充电电池，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。

可再充电电池包括电极组件和电解质溶液，电极组件包括正极极片、负极极片和位于正极极片和负极极片之间的隔离膜。正极极片也可以称为阴极极片，正极极片的两个表面均具有正极活性物质层，例如，正极活性物质层的正极活性物质可为锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂或者镍钴锰酸锂；负极极片也可以称为阳极极片，负极极片的两个表面均具有负极活性物质层，例如，负极活性物质层的负极活性物质可以是石墨或硅。

析锂是锂电池一种常见的异常现象，会影响锂离子的充电效率以及能量密度，析锂严重时还可以形成锂结晶，而锂结晶可以刺穿隔离膜从而导致内短路热失控，严重危害电池的安全。

因此，如何降低或避免析锂，提高电池安全，成为业内的一个难题。

实用新型内容

本申请的多个方面提供一种电极组件、电池单体、电池和用电装置，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。

本申请的第一方面提供一种电极组件，包括：正极极片和负极极片，正极极片和负极极片经过卷绕或者层叠后形成弯折区，其中，弯折区的至少一部分正极极片和负极极片交替分布；

弯折区具有阻挡层，其中，至少一部分阻挡层位于相邻的正极极片和负极极片之间，用于阻挡从正极极片脱出的至少一部分离子嵌入弯折区的负极极片。

在一些实施例中，电极组件还包括用于隔离相邻的正极极片和负极极片的隔离膜，正极极片的一个表面或两个表面附接阻挡层，和/或，负极极片的一个表面或两个表面附接阻挡层，和/或，隔离膜的一个表面或两个表面附接阻挡层；或者，

阻挡层独立于弯折区相邻的正极极片和隔离膜之间，或者，阻挡层独立于弯折区相邻的负极极片和隔离膜之间。

在一些实施例中，电极组件还包括用于隔离相邻的正极极片和负极极片的隔离膜，阻挡层的孔隙率小于隔离膜的孔隙率。

在一些实施例中，电极组件包括一个正极极片和一个负极极片，一个正极极片和一个负极极片压实后经过卷绕后形成一个卷绕结构，其中，弯折区内至少最内侧的相邻正极极片和负极极片之间具有阻挡层。

在一些实施例中，阻挡层为非连续的多个，非连续的多个阻挡层沿弯折方向间隔分布，或者非连续的多个阻挡层沿垂直于弯折方向的方向间隔分布。

在一些实施例中，阻挡层具有至少一个通孔。

在一些实施例中，阻挡层的孔隙率为10％-70％；或20％-60％。

在一些实施例中，阻挡层的厚度为A微米，阻挡层的孔隙率为B，其中，A和B满足以下关系式：

3.5微米≤A/B≤2000微米；或7微米≤A/B≤1000微米。

在一些实施例中，阻挡层沿垂直于弯折方向包括两端，阻挡层的其中一端或两端超出正极极片的正极活性物质层。

在一些实施例中，阻挡层沿垂直于弯折方向包括两端，负极极片的负极活性物质层超出阻挡层的其中一端或两端。

在一些实施例中，阻挡层与负极极片的曲率最大的部位相对设置。

在一些实施例中，阻挡层沿弯折方向延伸的两端均位于弯折区。

在一些实施例中，电极组件具有与弯折区连接的平直区；

阻挡层沿弯折方向延伸的一端位于平直区，另一端位于弯折区；或者，阻挡层沿弯折方向延伸的两端均位于平直区。

本申请的第二方面提供一种电池单体，包括：壳体、盖板和至少一个电极组件，其中，

壳体具有容纳腔和开口，电极组件容纳于容纳腔中；

盖板用于封闭壳体的开口。

本申请的第三方面提供一种电池，其中，包括箱体和至少一个电池单体，电池单体收容于箱体内。

本申请的第四方面提供一种用电装置，其中，用电装置被配置为接收电池提供的电力。

上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、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

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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它的附图。

图1为本申请一实施例的一种电极组件的立体结构示意图；

图2为图1的电极组件沿垂直于卷绕轴线K的方向的横截面的结构示意图；

图3为本申请一实施例的一种电极组件在其弯折区的局部结构示意图；

图4为本申请另一实施例的电极组件的弯折区展平之后的阻挡层分布的结构示意图；

图5为本申请另一实施例的电极组件的弯折区展平之后的另一种阻挡层分布的结构示意图；

图6为本申请另一实施例的电极组件的弯折区展平之后的另一种阻挡层分布的结构示意图；

图7为本申请另一实施例的一种负极极片的结构示意图；

图8为本申请另一实施例中一种正极极片的结构示意图；

图9为图8中A-A方向的截面结构示意图；

图10为图8中B-B方向的截面结构示意图；

图11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的横截面的结构示意图；

图12为本申请另一实施例的另一种扁平体形状的电极组件垂直于卷绕轴线的横截面的结构示意图；

图13为本申请另一实施例的另一种扁平体形状的电极组件垂直于卷绕轴线的横截面的结构示意图；

图14为本申请另一实施例的另一种扁平体形状的电极组件垂直于卷绕轴线的横截面的结构示意图；

图15为本申请另一实施例的另一种扁平体形状的电极组件垂直于卷绕轴线的横截面的结构示意图；

图16为本申请另一实施例的另一种扁平体形状的电极组件垂直于卷绕轴线的横截面的结构示意图；

图17为本申请另一实施例的另一种扁平体形状的电极组件垂直于卷绕轴线的横截面的结构示意图；

图18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的横截面的结构示意图；

图19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的横截面的结构示意图；

图20为本申请另一实施例的一种电池单体的结构示意图；

图21为本申请另一实施例的一种电池模组的结构示意图；

图22为本申请另一实施例的一种电池的结构示意图；

图23为本申请另一实施例的一种用电装置的结构示意图；

图24为本申请另一实施例的一种电极组件的制造方法的流程示意图；

图25为本申请的另一实施例一种电极组件的制造设备结构示意。

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它实施例，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，意图在于覆盖不排它的包含。

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。

在本申请的描述中，需要理解的是，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的限制。此外，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，可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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”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。

为使得锂离子电池体积更小，能量密度更高，锂离子电池的电极组件中的正极极片、负极极片和隔离膜可以进行卷绕，然后压实。例如，如图1所示，为一种电极组件的立体结构示意图，该电极组件包括负极极片、正极极片和隔离膜，其中，负极极片、正极极片和隔离膜层叠后绕卷绕轴线K卷绕形成卷绕结构，隔离膜为一种绝缘膜，用于隔开负极极片和正极极片，防止负极极片和正极极片短路，该电极组件的卷绕结构为扁平体形状，该电极组件沿垂直于卷绕轴线K的方向的横截面的结构示意图可以如图2所示。

结合图1和图2，该电极组件包括平直区100和位于该平直区100两端的弯折区200。平直区100是指该卷绕结构中具有平行结构的区域，即在该平直区100内的负极极片101、正极极片102和隔离膜103相互基本平行，即电极组件在平直区100的每层负极极片101、正极极片102和隔离膜103的表面均为平面。弯折区200是指该卷绕结构中具有弯折结构的区域，即在该弯折区200内的负极极片101、正极极片102和隔离膜103均弯折，即电极组件在弯折区200的每层负极极片101、正极极片102和隔离膜103的表面均为曲面，该弯折区200具有弯折方向L，该弯折方向L可以理解为沿弯折区电极组件的表面指向平直区的方向，例如，该弯折方向L在该弯折区200沿该卷绕结构的卷绕方向。

负极极片101的表面具有由负极活性物质组成的负极活性物质层，正极极片102的表面具有由正极活性物质组成的正极活性物质层，例如，正极活性物质可为锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂或者镍钴锰酸锂，负极活性物质可以是石墨或硅。

锂离子电池在充电时，锂离子从正极脱嵌并嵌入负极，但是可能会发生一些异常情况，例如，负极嵌锂空间不足、锂离子嵌入负极阻力太大或锂离子过快的从正极脱嵌，脱嵌的锂离子无法等量的嵌入负极极片的负极活性物质层，无法嵌入负极极片的锂离子只能在负极表面得电子，从而形成银白色的金属锂单质，这就是析锂现象。析锂不仅使锂离子电池性能下降，循环寿命大幅缩短，还限制了锂离子电池的快充容量。除此之外，锂离子电池发生析锂时，析出来的锂金属非常活泼，在较低的温度下便可以与电解液发生反应，造成电池自产热起始温度(Tonset)降低和自产热速率增大，严重危害电池的安全。再者，析锂严重时，脱嵌的锂离子可以在负极极片表面形成锂结晶，而锂结晶容易刺破隔离膜，造成相邻的正极极片和负极极片具有短路的风险。

发明人在研发过程中发现电极组件在其弯折区经常发生析锂现象，经过进一步研究发现，发明人找到了造成该析锂现象的原因是活性物质脱落导致，主要是因为负极活性物质是涂覆于负极极片的表面，正极活性物质是涂覆于正极极片的表面，而位于转弯区的正极极片和负极极片需要进行弯折，所以可能会导致各自的活性物质脱落，称之为掉粉现象，尤其是弯折区最内层的极片，其弯折程度最大，更容易导致活性物质脱落。由于活性物质的脱落，尤其是负极极片上活性物质的脱落，可能导致该负极极片的负极活性物质层的嵌锂位少于其相邻的正极极片的正极活性物质层能够提供的锂离子数量，因此，锂电池在充电时，容易发生析锂现象。

有鉴于此，本申请欲提供一种电极组件，该电极组件包括负极极片、正极极片和隔离膜，其中，负极极片、正极极片和隔离膜层叠后可以是绕卷绕轴线形成卷绕结构，例如，扁平体的卷绕结构，负极极片、正极极片和隔离膜层叠后也可以是以Z字形状连续折叠，电极组件不论是由卷绕而形成，还是以Z字形状连续折叠而形成，该电极组件均包括平直区和连接该平直区两端的弯折区，为降低或避免析锂，在弯折区的任意相邻的正极极片和负极极片之间设置阻挡层，尤其在弯折区最内侧的相邻的正极极片和负极极片之间设置阻挡层，该阻挡层用于在该弯折区阻挡从正极极片的正极活性物质层脱出的至少一部分锂离子，使得被阻挡层阻挡的离子不能嵌入该弯折区该正极极片相邻的负极极片的负极活性物质层，使得该弯折区的该负极极片的负极活性物质层的嵌锂位与其相邻的正极极片的正极活性物质层能够提供的锂离子数量基本相同，所以可以降低或避免析锂的发生。

电极组件不论是由卷绕而形成，还是以Z字形状连续折叠而形成，该电极组件均包括平直区和连接该平直区两端的弯折区，为描述简洁，本实施例的电极组件以扁平体卷绕结构为例进行描述，例如，该扁平体卷绕结构的其中一个弯折区C和平直区P的结构可以如图3所示，为本申请一实施例的一种电极组件在其弯折区的局部结构示意图，电极组件在其弯折区C包括正极极片1、负极极片2和用于隔离正极极片1和负极极片2的隔离膜3，其中，隔离膜3可以独立于相邻的正极极片1和负极极片2之间，也可以涂覆于正极极片1或负极极片2的表面。

隔离膜3具有电子绝缘性，用于隔离相邻的正极极片1和负极极片2，防止相邻的正极极片1和负极极片2短路。隔离膜3具有大量贯通的微孔，能够保证电解质离子自由通过，对锂离子有很好的透过性，所以，隔离膜3基本上不能阻挡锂离子通过。例如，隔离膜3包括隔膜基层和位于隔膜基层表面的功能层，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。

本申请的实施例的电极组件在其弯折区C还具有阻挡层4，其中，至少一部分阻挡层4位于相邻的正极极片1和负极极片2之间，用于阻挡从正极极片1脱出的至少一部分离子嵌入弯折区C的负极极片2。

通过在弯折区C的相邻的正极极片1和负极极片2之间设置阻挡层4，可以有效降低或避免析锂现象。相邻的正极极片1和负极极片2之间设置阻挡层4，在充电时，正极极片1的正极活性物质层(例如，弯折区C的正极活性物质层)脱出的离子至少一部分被阻挡层4阻挡，使得被阻挡层4阻挡的离子不能嵌入负极极片2在弯折区C的负极活性物质层，使得当负极极片2发生负极活性物质脱落时，降低析锂的发生，即虽然负极极片2因为负极活性物质脱落导致嵌锂位减少，但由于阻挡层4阻挡与负极极片2相邻的正极极片1脱出的至少一部分锂离子，所以，可以降低甚至避免析锂的发生。

在本申请的另一实施例中，阻挡层4为了阻挡锂离子通过，阻挡层4的材质可以包括无机氧化物和/或高分子聚合物。

在本申请的另一实施例中，无机氧化物可以是氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)、勃姆石、硅灰石、硫酸钡(BaSO4)、硫酸钙(CaSO4)、碳酸钙(CaCO3)、氧化铝(Al2O3)和二氧化硅(SiO2)中的至少一种。

在本申请的另一实施例中，高分子聚合物可以是聚丙烯(polypropylene)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)、聚乙烯(polyethylene，PE)、环氧树脂、聚丙烯酸酯和聚氨酯橡胶中的至少一种。

在本申请的另一实施例中，阻挡层4可以为胶带或胶纸。胶带包括胶粘剂和基材，其中，基材的材质可以包括聚乙烯和/或乙烯-醋酸乙烯共聚物(Ethylene Vinyl AcetateCopolymer，EVA)制成等。胶纸的材质包括聚苯二甲酸乙二酯、聚偏氟乙烯、聚胺酯、聚丙烯酸钠、丁苯橡胶、聚醚酰亚胺、羧甲基纤维素和丙烯酸酯中的至少一种。

在本申请的另一实施例中，可以是一片正极极片1和一片负极极片2层叠后进行卷绕或折叠，也可以是至少一片(例如，两片或两片以上)正极极片1和至少一片(例如，两片或两片以上)负极极片2层叠后进行卷绕或折叠，并形成弯折区C，当电极组件在弯折区C具有多层正极极片1和多层负极极片2时，弯折区C至少一部分正极极片1和负极极片2交替分布，至少一层相邻的正极极片1和负极极片2之间包括阻挡层4。弯折区C相邻的正极极片1和负极极片2是指该弯折区C内一层正极极片1和一层负极极片2相邻且它们之间没有包括另一层正极极片1或另一层负极极片2。

在本申请的另一实施例中，该弯折区C除一部分正极极片1和负极极片2交替分布外，该弯折区C(例如，该弯折区C的最内侧和/或最外侧)还可以存在相邻两层正极极片1之间不存在负极极片2的结构，或者，相邻两层负极极片2之间不存在正极极片1的结构，则该相邻两层正极极片1或相邻两层负极极片2之间可以不设置阻挡层4，即阻挡层4设置于相邻正极极片1和负极极片2之间。

在本申请的另一实施例中，电极组件在弯折区C一般是最内侧的极片弯折程度最大，即最内侧极片的活性物质脱落的几率最大或者活性物质脱落最严重，该最内侧的极片可以是正极极片1或者负极极片2。例如，当最内侧的极片为负极极片2时，为尽可能降低析锂的发生，弯折区C内至少最内侧的相邻正极极片1和负极极片2之间具有阻挡层4。这样，可以减少最内侧的相邻正极极片和负极极片之间的析锂现象，提高安全性能。当弯折区C最内侧的极片为负极极片2时，可以提高正极极片1的活性物质的利用效率。

其中，阻挡层4位于相邻的正极极片1和负极极片2之间，既可以是阻挡层4独立地位于相邻的正极极片1和负极极片2之间，也可以是阻挡层4附接在正极极片1、负极极片2或隔离膜3的任意表面。其中，阻挡层4独立地位于相邻的正极极片1和负极极片2之间，是指阻挡层4分别与正极极片1和负极极片2分离式地层叠，即不具有粘附或涂覆关系，有利于阻挡层4的安装；而附接是指粘附或者涂覆或者喷涂，通过附接，可以减少阻挡层4在电池单体使用过程中的位置移动。

例如，正极极片1的一个表面或两个表面附接阻挡层4，和/或，负极极片2的一个表面或两个表面附接阻挡层4。

在本申请的另一实施例中，阻挡层4独立于弯折区C的相邻的正极极片1和隔离膜3之间，或者，阻挡层4独立于弯折区C的相邻的负极极片2和隔离膜3之间，或者，阻挡层4附接于隔离膜3的一个表面或两个表面。阻挡层4独立于弯折区C的相邻的正极极片1和隔离膜3之间，或者，阻挡层4独立于弯折区C的相邻的负极极片2和隔离膜3之间，是指阻挡层4分别与正极极片1、负极极片2和隔离膜3分离式地层叠，即不具有粘附或涂覆关系。

在本申请的另一实施例中，阻挡层4沿弯折方向L延伸的两端均位于弯折区C，即阻挡层4全部均位于弯折区C。本实施例中，电极组件还包括与弯折区C相连接的平直区P，弯折方向L是指沿着弯折区C的曲面且指向平直区P的方向，垂直于弯折方向L的方向是指与弯折方向L垂直的方向。

在本申请的另一实施例中，阻挡层4沿弯折方向L延伸的一端位于平直区P，另一端位于弯折区C。

在本申请的另一实施例中，为尽可能阻挡更多的锂离子，阻挡层4在弯折区C尽可能具有较大面积，例如，阻挡层4沿弯折方向L延伸的两端均位于平直区P，即阻挡层4除了位于弯折区C之外，还延伸至平直区P。

在本申请的另一实施例中，阻挡层4沿弯折方向L延伸的两端均位于弯折区C与平直区P的交界处，或者阻挡层4沿弯折方向L延伸的两端均临近弯折区C与平直区P的交界处。

在本申请的另一实施例中，相邻的正极极片1和负极极片2，当负极极片2位于弯折区C最内侧时，最内侧的负极极片2曲率最大的部位负极活性物质脱落最严重，所以，不论阻挡层4沿弯折方向L怎么延伸，阻挡层4尽可能阻挡从正极极片1脱出的锂离子嵌入负极极片2中曲率最大的部位，即阻挡层4与负极极片2中曲率最大的部位相对设置，用于覆盖负极极片2中曲率最大的部位。这样，可以使得负极极片2的曲率最大的部位不嵌入锂离子或者嵌入少量锂离子，从而减少析锂现象的发生。

在本申请的另一实施例中，弯折区C最内侧的负极极片2曲率最大的部位为弯折区C最内侧的负极极片2曲面上沿垂直于弯折方向L的一条线(例如，该线可以为直线)，且该线上任意一点的曲率大于该点沿弯折方向L两侧的该弯折区C最内侧的负极极片2的曲面的曲率。例如，当负极极片2在弯折区C沿弯折方向L对称弯折时，弯折区C最内侧的负极极片2曲率最大的部位为负极极片2在该弯折区C的中间部位。

阻挡层4虽然在弯折区C面积越大，越能阻挡更多的锂离子，但是，阻挡锂离子越多，弯折区C的能量密度就越低，导致电极组件的能量密度越低，因此，在本申请的另一实施例中，对于弯折区C的相邻正极极片1和负极极片2，可以适当使得有锂离子从正极极片1脱出并嵌入到负极极片2中，以保证一定能量密度。

例如，如图4所示，为本申请另一实施例的电极组件的弯折区C展平之后的阻挡层分布的结构示意图，弯折区C的相邻的正极极片1和负极极片2之间包括非连续的多个阻挡层4，非连续的多个阻挡层4沿弯折方向L间隔分布，使得部分锂离子没有被阻挡层4挡住，即部分锂离子从相邻两个阻挡层4之间穿过而嵌入到负极极片2的负极活性物质层。例如，非连续的多个阻挡层4附接在正极极片1的表面上。这样，既可以阻挡部分锂离子的通过，减少析锂现象的发生，又可以保证电极组件的能量密度。

再例如，如图5所示，为本申请另一实施例的电极组件的弯折区展平之后的另一种阻挡层分布的结构示意图，弯折区的相邻的正极极片1和负极极片2之间包括非连续的多个阻挡层4，非连续的多个阻挡层4沿垂直于弯折方向L的K方向间隔分布，使得部分锂离子没有被阻挡层4挡住，即部分锂离子从两个相邻的阻挡层4之间穿过而嵌入到负极极片2的负极活性物质层。例如，非连续的多个阻挡层4附接在正极极片1的表面上。其中，垂直于弯折方向L的K方向可以为正极极片1和负极极片2的宽度方向。当电极组件是卷绕结构时，垂直于弯折方向L的K方向为卷绕结构的卷绕轴线方向。

再例如，如图6所示，为本申请另一实施例的电极组件的弯折区展平之后的另一种阻挡层分布的结构示意图，阻挡层4附接在正极极片1的表面上，阻挡层4具有至少一个通孔41，用于部分锂离子通过而嵌入到负极极片2的负极活性物质层。

在本申请的另一实施例中，阻挡层4的孔隙率小于隔离膜3的孔隙率，使得阻挡层4可以更有效地阻挡锂离子的通过。其中，孔隙率是指块状材料中孔隙体积与材料在自然状态下总体积的百分比。一般情况下，孔隙率的测试方法为真密度测试方法。

为使得阻挡锂离子和保持能量密度达到比较好的平衡，阻挡层4的厚度为A微米，阻挡层4的孔隙率为B，其中，A和B满足以下关系式：3.5微米≤A/B≤2000微米，可选地，7微米≤A/B≤1000微米。这样，既可以保证电极组件的安全又可以保证电极组件能量密度，在安全性能和能量密度之间取得一个较好的平衡。A过小，即表示阻挡层4的厚度过小，锂结晶容易刺破阻挡层4，甚至刺破隔离膜3，使得阻挡层4失去阻挡锂离子的作用，可能存在安全风险；B较大，即表示阻挡层4的孔隙率过大，阻挡层4的孔隙率越大，通过保护层4的锂离子越多，可能导致析锂现象严重。例如，A/B小于3.5时，表示A较小，即阻挡层4的厚度过小，B较大，即阻挡层4的孔隙率过大，阻挡层4失去阻挡锂离子的作用，可能存在安全风险。A/B大于2000时，A较大，即阻挡层4的厚度过大，B较小，即阻挡层4的孔隙率过小，严重影响电池单体的能量密度。

例如，阻挡层4的厚度为2-200微米(um)，可选地，阻挡层4的厚度为5-100微米，进一步可选地，阻挡层4的厚度为5-50微米。这样，既可以保证电极组件的安全又可以保证电极组件能量密度，在安全性能和能量密度之间取得一个较好的平衡。例如，当阻挡层4的厚度小于2um时，阻挡层4的厚度过小，当析锂严重时，锂结晶会刺破阻挡层4，甚至刺破隔离膜3，使得阻挡层4失去阻挡锂离子的作用，存在安全风险。当阻挡层4的厚度大于500um时，阻挡层4的厚度较大，导致相邻的正极极片1和负极极片2之间的间隙过大，阻挡层4占用空间，可能影响电极组件的能量密度，再者，相邻两层的间隙过大，可能严重影响循环性能。

阻挡层4的孔隙率为10％-70％，可选地，阻挡层4的孔隙率为20％-60％。这样，既可以保证电极组件的安全又可以保证电极组件能量密度，在安全性能和能量密度之间取得一个较好的平衡。例如，当孔隙率小于10％时，大部分或者所有的锂离子会被阻挡层4阻挡，而不能嵌入都到负极极片2中，从而影响电极组件的能量密度；而当孔隙率大于70％时，大部分或几乎所有的锂离子会通过该阻挡层4，则会存在析锂风险，导致锂结晶会刺破阻挡层4，使得阻挡层4失去阻挡锂离子的作用，存在安全风险。

当电极组件具有卷绕结构时，正极极片1和负极极片2的宽度方向与卷绕轴线方向平行，以及，正极极片1和负极极片2的宽度方向与垂直于弯折方向L的方向平行；当电极组件不具有卷绕结构时，正极极片1和负极极片2的宽度方向与垂直于弯折方向L的方向平行，为后续的描述简单，本实施例中，正极极片1和负极极片2的宽度方向、垂直于弯折方向L的方向和卷绕轴线方向统一称为K方向。

负极极片2的结构可以图7所示，为本申请另一实施例的一种负极极片的结构示意图，负极极片2包括负极主体部21和从负极主体部21沿K方向向外延伸的负极极耳部22，负极主体部21的表面上沿K方向的至少部分区域为负极活性物质区211，负极活性物质区211用于涂覆负极活性物质，负极活性物质可以是石墨或硅。

在本申请的另一实施例中，不仅负极主体部21的表面的部分区域设有负极活性物质区211，负极极耳部22的表面且靠近负极主体部21的根部区域也设有负极活性物质区211，即负极极耳部22的部分区域为负极活性物质区211。

在本申请的另一实施例中，如图7所示，负极活性物质区211覆盖负极主体部21的沿方向K的整个表面。

在本申请的另一实施例中，正极活性物质可能没有覆盖正极极片1的整个表面，例如，如图8所示，为本申请另一实施例中一种正极极片的结构示意图。

正极极片1包括正极主体部11和沿K方向向正极主体部11外部延伸的至少一个正极极耳部12，正极主体部11的表面至少部分区域为正极活性物质区111，在该正极活性物质区111可以涂覆正极活性物质，例如，正极活性物质可以是三元材料、锰酸锂或磷酸铁锂。

在本申请的另一实施例中，正极主体部11的表面还包括与正极活性物质区111相邻的第一绝缘层涂覆区112，第一绝缘层涂覆区112位于正极活性物质区111邻近正极极耳部12的一侧，第一绝缘层涂覆区112用于涂覆绝缘物质，用于绝缘隔离正极活性物质区111和正极极耳部12，例如，如图9所示，为图8中A-A方向的截面结构示意图，正极极片1的集流体10的两个表面具有正极活性物质区111，正极极耳部12为正极极片1的集流体10的一部分，其中，集流体10的材质可以为铝。

例如，正极活性物质区111和第一绝缘层涂覆区112在正极主体部11的表面上沿正极主体部11的宽度方向(即K方向)呈两端分布，且正极极耳部12与第一绝缘层涂覆区112属于正极主体部11的同一端。

在本申请的另一实施例中，正极活性物质区111和第一绝缘层涂覆区112在正极主体部11的表面上为两个基本平行的区域，且沿K方向在正极主体部11的表面上呈两层分布。

在本申请的另一实施例中，第一绝缘层涂覆区112可以位于正极主体部11与正极极耳部12相互连接的部分，例如，第一绝缘层涂覆区112位于正极主体部11的表面上且与正极极耳部12相互连接的部分，用于隔开正极极耳部12的表面和正极活性物质区111。在本申请的另一实施例中，不仅正极主体部11的表面上设有第一绝缘层涂覆区112，在正极极耳部12靠近正极主体部11的根部区域也设有第二绝缘层涂覆区121，第二绝缘层涂覆区121用于涂覆绝缘物质。

在本申请的另一实施例中，第一绝缘层涂覆区112的表面涂覆绝缘物质，绝缘物质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。

在本申请的另一实施例中，每片正极极片1可以包括一个或两个或两个以上正极极耳部12，当正极极片1包括两个或两个以上正极极耳部12时，所有正极极耳部12均位于正极极片1沿K方向的同一侧。

结合图7和图8，当正极极片1和负极极片2相互层叠时，负极极片2的负极活性物质区211沿方向K的两端均超出相邻的正极极片1的正极活性物质区111的对应端，这样，可以保证电极组件的能量密度。例如，负极活性物质区211沿方向K的两端分别为第一端23和第二端24，正极活性物质区111沿方向K的两端分别为第三端13和第四端14，其中，负极活性物质区211的第一端23和正极活性物质区111的第三端13沿方向K位于电极组件的同一侧，且负极活性物质区211的第一端23沿方向K超出正极活性物质区111的第三端13，负极活性物质区211的第二端24和正极活性物质区111的第四端14沿方向K位于电极组件的另一侧，负极活性物质区211的第二端24沿方向K超出正极活性物质区111的第四端14。

负极活性物质区211沿卷绕轴线K的两端超出正极活性物质区111的对应端的尺寸可以相同，也可不同，例如，超出的尺寸范围为0.2毫米～5毫米。

如图10所示，为图8中B-B方向的截面结构示意图，结合图8，阻挡层4附接于正极活性物质区111的表面上，即正极活性物质层的表面上。

为了既能阻挡锂离子，又能节约成本，阻挡层4沿垂直于弯折方向(即方向K)包括第五端42和第六端43，阻挡层4的第五端42超出正极极片1的正极活性物质层和/或阻挡层4的第六端43超出正极活性物质层，即阻挡层4的第五端42沿方向K超出正极活性物质区111的第三端13，和/或，阻挡层4的第六端43沿方向K超出正极活性物质区111的第四端14，例如，超出的尺寸范围为0.2毫米～5毫米。这样，可以阻挡较多锂离子的通过，减少析锂现象的发生。

在本申请的另一实施例中，阻挡层4的第五端42和第六端43，均不超过负极极片2的负极活性物质层的对应端，即负极极片2的负极活性物质区的第一端23超出阻挡层4的第五端42，和/或，负极极片2的负极活性物质区的第二端24超出阻挡层4的第六端43。这样，负极极片2超出阻挡层4的部分可以嵌入锂离子，可以保证电极组件的能量密度。

上述实施例仅仅概况性地描述阻挡层分别与正极极片和负极极片的位置关系以及阻挡层的结构特征，为了更清楚阻挡层分别与正极极片和负极极片的位置关系以及阻挡层的结构，下述以几种具有卷绕结构的电极组件分别进行详细的描述。

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的横截面的结构示意图，电极组件包括负极极片91、正极极片92、隔离膜93、第一阻挡层94、第二阻挡层95和第三阻挡层96，其中，隔离膜93位于负极极片91与正极极片92之间，隔离膜93为两片，在图11的电极组件的截面图中通过卷绕的两条虚线表示，负极极片91、正极极片92和隔离膜93叠加后绕卷绕轴线卷绕成扁平体形状的卷绕结构。

本实施例的负极极片91、正极极片92和隔离膜93的相关技术特征，可以参考前述图1-10所对应实施例的描述，在此不再赘述。

本实施例中，电极组件的卷绕结构包括平直区9A和位于平直区9A两侧的第一弯折区9B1和第二弯折区9B2，其中，平直区9A分别与第一弯折区9B1和第二弯折区9B2的划分，分别通过直线虚线进行划分。

电极组件在第一弯折区9B1和第二弯折区9B2包括的负极极片91和正极极片92依次交替层叠，相邻负极极片91和正极极片92之间具有隔离膜93，其中，第一弯折区9B1和第二弯折区9B2最内侧的极片均为负极极片91，第一弯折区9B1和第二弯折区9B2的至少最内侧的正极极片92的内侧表面设有(例如，附接)阻挡层，例如，第一弯折区9B1和第二弯折区9B2的每层正极极片92的内侧表面设有(例如，附接)阻挡层。本实施例中，正极极片92的内侧表面是指正极极片92朝向卷绕轴线的表面，或者朝向卷绕结构内部的表面。

例如，第一弯折区9B1具有多层极片，例如三层极片，第一弯折区9B1的最内层(也可以称为第一层)和最外层(也可以称为第三层)的极片均为负极极片91，最内层极片和最外层的极片之间的极片(也可以称为第二层极片)为正极极片92，该正极极片92为第一弯折区9B1最内侧的正极极片，第一阻挡层94附接于第一弯折区9B1的正极极片92的内侧表面。

第二弯折区9B2具有多层极片，例如五层极片，沿卷绕结构从内到外的方向，第二弯折区9B2的负极极片91和正极极片92依次交替层叠，第二弯折区9B2的最内层的极片为负极极片91，第二弯折区9B2的每层正极极片92的内侧表面附接有阻挡层。

例如，沿卷绕结构从内到外的方向，第二弯折区9B2依次包括第一、二、三、四和五层极片，第一、三和五层极片为负极极片91，第二和四层极片为正极极片92，第二弯折区9B2的每层正极极片92的内侧表面均附接有阻挡层。例如，第二阻挡层95附接于第二弯折区9B2的第二层极片(其为正极极片92)的内侧表面。第三阻挡层96附接于第二弯折区9B2的第四层极片(其为正极极片92)的内侧表面。

本实施例中，第一阻挡层94、第二阻挡层95和第三阻挡层96沿弯折方向(即沿卷绕方向)的两端，分别位于弯折区与平直区的交界处，例如，第一阻挡层94沿卷绕方向的两端分别位于第一弯折区9B1与平直区9A的交界处，第二阻挡层95和第三阻挡层96沿卷绕方向的两端分别位于第二弯折区9B2与平直区9A的交界处。

本实施例中，第一阻挡层94、第二阻挡层95和第三阻挡层96的功能、结构和分布方式等相关内容，均可以参考前述图1-10实施例所描述的阻挡层的相关内容，在此不再赘述。

如图12所示，为本申请另一实施例的另一种扁平体形状的电极组件垂直于卷绕轴线的横截面的结构示意图，电极组件包括负极极片1001、正极极片1002、隔离膜1003、第一阻挡层1004、第二阻挡层1005和第三阻挡层1006，其中，隔离膜1003位于负极极片1001与正极极片1002之间，负极极片1001、正极极片1002和隔离膜1003叠加后绕卷绕轴线卷绕成扁平体形状的卷绕结构。

本实施例的负极极片1001、正极极片1002和隔离膜1003的相关技术特征，可以参考前述图1-10所对应实施例的描述，在此不再赘述。

本实施例中，电极组件的卷绕结构包括平直区10A和位于平直区10A两侧的第一弯折区10B1和第二弯折区10B2。

本实施例的电极组件与图11对应的实施例描述的电极组件基本类似，其不同之处可以如下。

第一弯折区10B1和第二弯折区10B2的至少最内侧的正极极片1002的外侧表面设有(例如，附接)阻挡层，例如，第一弯折区10B1和第二弯折区10B2的每层正极极片1002的外侧表面均设有(例如，附接)阻挡层。本实施例中，正极极片1002的外侧表面是指正极极片1002背向卷绕轴线的表面，或者背向卷绕结构内部的表面。

例如，第一阻挡层1004附接于第一弯折区10B1的正极极片1002的外侧表面。

例如，第二阻挡层1005附接于第二弯折区10B2的第二层极片(其为正极极片1002)的外侧表面。第三阻挡层1006附接于第二弯折区10B2的第四层极片(其为正极极片1002)的外侧表面。

本实施例中，第一阻挡层1004沿卷绕方向的两端分别位于第一弯折区10B1与平直区10A的交界处，第二阻挡层1005和第三阻挡层1006沿卷绕方向的两端分别位于第二弯折区10B2与平直区10A的交界处。

本实施例中，第一阻挡层1004、第二阻挡层1005和第三阻挡层1006的功能、结构和分布方式等相关内容，还可以参考前述图1-10实施例所描述的阻挡层的相关内容，在此不再赘述。

如图13所示，为本申请另一实施例的另一种扁平体形状的电极组件垂直于卷绕轴线的横截面的结构示意图，电极组件包括负极极片1101、正极极片1102、隔离膜1103、第一阻挡层1104、第二阻挡层1105、第三阻挡层1106、第四阻挡层1107和第五阻挡层1108，其中，隔离膜1103位于负极极片1101与正极极片1102之间，负极极片1101、正极极片1102和隔离膜1103叠加后绕卷绕轴线卷绕成扁平体形状的卷绕结构。

本实施例的负极极片1101、正极极片1102和隔离膜1103的相关技术特征，可以参考前述图1-10所对应实施例的描述，在此不再赘述。

本实施例中，电极组件的卷绕结构包括平直区11A和位于平直区11A两侧的第一弯折区11B1和第二弯折区11B2。

本实施例的电极组件与图11对应的实施例描述的电极组件基本类似，其不同之处可以如下。

第一弯折区11B1和第二弯折区11B2的至少最内侧的负极极片1101的内侧表面设有(例如，附接)阻挡层，例如，第一弯折区11B1和第二弯折区11B2的每层负极极片1101的内侧表面均设有阻挡层。本实施例中，负极极片1101的内侧表面是指负极极片1101朝向卷绕轴线的表面，或者朝向卷绕结构内部的表面。

例如，第一阻挡层1104附接于第一弯折区11B1的最内层极片(其为负极极片1101)的内侧表面，第二阻挡层1105附接于最外层的极片(其为负极极片1101)的内侧表面。

例如，第三阻挡层1106附接于第二弯折区11B2的第一层极片(其为负极极片1101)的内侧表面。第四阻挡层1107附接于第二弯折区11B2的第三层极片(其为负极极片1101)的内侧表面。第五阻挡层1108附接于第二弯折区11B2的第五层极片(其为负极极片1101)的内侧表面。

本实施例中，第一阻挡层1104和第二阻挡层1105沿卷绕方向的两端分别位于第一弯折区11B1与平直区11A的交界处，第三阻挡层1106、第四阻挡层1107和第五阻挡层1108沿卷绕方向的两端分别位于第二弯折区11B2与平直区11A的交界处。

本实施例中，第一阻挡层1104、第二阻挡层1105、第三阻挡层1106、第四阻挡层1107和第五阻挡层1108的功能、结构和分布方式等相关内容，均可以参考前述图1-10实施例所描述的阻挡层的相关内容，在此不再赘述。

如图14所示，为本申请另一实施例的另一种扁平体形状的电极组件垂直于卷绕轴线的横截面的结构示意图，电极组件包括负极极片1201、正极极片1202、隔离膜1203、第一阻挡层1204、第二阻挡层1205、第三阻挡层1206、第四阻挡层1207和第五阻挡层1208，其中，隔离膜1203位于负极极片1201与正极极片1202之间，负极极片1201、正极极片1202和隔离膜1203叠加后绕卷绕轴线卷绕成扁平体形状的卷绕结构。

本实施例的负极极片1201、正极极片1202和隔离膜1203的相关技术特征，可以参考前述图1-10所对应实施例的描述，在此不再赘述。

本实施例中，电极组件的卷绕结构包括平直区12A和位于平直区12A两侧的第一弯折区12B1和第二弯折区12B2。

本实施例的电极组件与图11对应的实施例描述的电极组件基本类似，其不同之处可以如下。

第一弯折区12B1和第二弯折区12B2的至少最内侧的负极极片1201的外侧表面设有(例如，附接)阻挡层，例如，第一弯折区12B1和第二弯折区12B2的每层负极极片1201的外侧表面均设有阻挡层。本实施例中，负极极片1201的外侧表面是指负极极片1201背向卷绕轴线的表面，或者背向卷绕结构内部的表面。

例如，第一阻挡层1204附接于第一弯折区12B1的最内层极片(其为负极极片1201)的外侧表面，第二阻挡层1205附接于最外层的极片(其为负极极片1201)的外侧表面。

例如，第三阻挡层1206附接于第二弯折区12B2的第一层极片(其为负极极片1201)的外侧表面。第四阻挡层1207附接于第二弯折区12B2的第三层极片(其为负极极片1201)的外侧表面。第五阻挡层1208附接于第二弯折区12B2的第五层极片(其为负极极片1201)的外侧表面。

本实施例中，第一阻挡层1204和第二阻挡层1205沿卷绕方向的两端分别位于第一弯折区12B1与平直区12A的交界处，第三阻挡层1206、第四阻挡层1207和第五阻挡层1208沿卷绕方向的两端分别位于第二弯折区12B2与平直区12A的交界处。

本实施例中，第一阻挡层1204、第二阻挡层1205、第三阻挡层1206、第四阻挡层1207和第五阻挡层1208的功能、结构和分布方式等相关内容，均可以参考前述图1-10实施例所描述的阻挡层的相关内容，在此不再赘述。

如图15所示，为本申请另一实施例的另一种扁平体形状的电极组件垂直于卷绕轴线的横截面的结构示意图，电极组件包括负极极片1301、正极极片1302、隔离膜1303和多个阻挡层1304，其中，隔离膜1303位于负极极片1301与正极极片1302之间，负极极片1301、正极极片1302和隔离膜1303叠加后绕卷绕轴线卷绕成扁平体形状的卷绕结构。

本实施例的负极极片1301、正极极片1302和隔离膜1303的相关技术特征，可以参考前述图1-10所对应实施例的描述，在此不再赘述。

本实施例中，电极组件的卷绕结构包括平直区13A和位于平直区13A两侧的第一弯折区13B1和第二弯折区13B2。

本实施例的电极组件与图11对应的实施例描述的电极组件基本类似，其不同之处可以如下。

第一弯折区13B1和第二弯折区13B2的至少最内侧隔离膜1303的内侧表面附接有阻挡层1304，例如，第一弯折区13B1和第二弯折区13B2的每层隔离膜1303的内侧表面附接有阻挡层1304。本实施例中，隔离膜1303的内侧表面是指隔离膜1303朝向卷绕轴线的表面，或者朝向卷绕结构内部的表面。

本实施例中，第一弯折区13B1的每个阻挡层1304沿卷绕方向的两端分别位于第一弯折区13B1与平直区13A的交界处，第二弯折区13B2的每个阻挡层1304沿卷绕方向的两端分别位于第二弯折区12B2与平直区12A的交界处。

本实施例中，每个阻挡层1304的功能、结构和分布方式等相关内容，均可以参考前述图1-10实施例所描述的阻挡层的相关内容，在此不再赘述。

如图16所示，为本申请另一实施例的另一种扁平体形状的电极组件垂直于卷绕轴线的横截面的结构示意图，电极组件包括负极极片1401、正极极片1402、隔离膜1403和多个阻挡层1404，其中，隔离膜1403位于负极极片1401与正极极片1402之间，负极极片1401、正极极片1402和隔离膜1403叠加后绕卷绕轴线卷绕成扁平体形状的卷绕结构。

本实施例的负极极片1401、正极极片1402和隔离膜1403的相关技术特征，可以参考前述图1-10所对应实施例的描述，在此不再赘述。

本实施例中，电极组件的卷绕结构包括平直区14A和位于平直区14A两侧的第一弯折区14B1和第二弯折区14B2。

本实施例的电极组件与图11对应的实施例描述的电极组件基本类似，其不同之处可以如下。

第一弯折区14B1和第二弯折区14B2的至少最内侧的隔离膜1403的外侧表面附接有阻挡层1404，例如，第一弯折区14B1和第二弯折区14B2的每层隔离膜1403的外侧表面附接有阻挡层1404。本实施例中，隔离膜1403的外侧表面是指隔离膜1403背向卷绕轴线的表面，或者背向卷绕结构内部的表面。

本实施例中，第一弯折区14B1的每个阻挡层1404沿卷绕方向的两端分别位于第一弯折区14B1与平直区14A的交界处，第二弯折区14B2的每个阻挡层1404沿卷绕方向的两端分别位于第二弯折区12B2与平直区12A的交界处。

本实施例中，每个阻挡层1404的功能、结构和分布方式等相关内容，均可以参考前述图1-10实施例所描述的阻挡层的相关内容，在此不再赘述。

如图17所示，为本申请另一实施例的另一种扁平体形状的电极组件垂直于卷绕轴线的横截面的结构示意图，电极组件包括负极极片1501、正极极片1502、隔离膜1503和多个阻挡层1504，其中，隔离膜1503位于负极极片1501与正极极片1502之间，负极极片1501、正极极片1502和隔离膜1503叠加后绕卷绕轴线卷绕成扁平体形状的卷绕结构。

本实施例的负极极片1501、正极极片1502和隔离膜1503的相关技术特征，可以参考前述图1-10所对应实施例的描述，在此不再赘述。

本实施例中，电极组件的卷绕结构包括平直区15A和位于平直区15A两侧的第一弯折区15B1和第二弯折区15B2。

电极组件在第一弯折区15B1和第二弯折区15B2包括的负极极片1501和正极极片1502依次交替层叠，第一弯折区15B1和第二弯折区15B2的任意相邻负极极片1501和正极极片1502之间具有隔离膜1503，其中，第一弯折区15B1和第二弯折区15B2最内侧的极片均为负极极片1501，第一弯折区15B1和第二弯折区15B2的至少最内侧的正极极片1502的内侧表面和外侧表面均设有阻挡层1504，例如，第一弯折区15B1和第二弯折区15B2的每层正极极片1502的内侧表面和外侧表面均设有阻挡层1504。本实施例中，正极极片1502的内侧表面是指正极极片1502朝向卷绕轴线的表面，或者朝向卷绕结构内部的表面，正极极片1502的外侧表面是指正极极片1502背向卷绕轴线的表面，或者背向卷绕结构内部的表面。

例如，第一弯折区15B1具有多层极片，例如三层极片，第一弯折区15B1的最内层(也可以称为第一层)和最外层(也可以称为第三层)的极片均为负极极片1501，第一弯折区15B1的最内层极片和最外层的极片之间的极片(也可以称为第二层极片)为正极极片1502，第一弯折区15B1的正极极片1502的内侧表面和外侧表面均设有(例如，附接)阻挡层1504。

第二弯折区15B2具有多层极片，例如五层极片，沿卷绕结构从内到外的方向，第二弯折区15B2的负极极片1501和正极极片1502依次交替层叠，第二弯折区15B2的最内层的极片为负极极片1501，第二弯折区15B2的每层正极极片1502的内侧表面和外侧表面均设有(例如，附接)阻挡层1504。

例如，沿卷绕结构从内到外的方向，第二弯折区15B2依次包括第一、二、三、四和五层极片，第一、三和五层极片为负极极片1501，第二和四层极片为正极极片1502，第二弯折区15B2的第二和四层极片的内侧表面和外侧表面均设有阻挡层1504。

本实施例中，每个阻挡层1504沿弯折方向(即沿卷绕方向)的两端，分别位于弯折区与平直区的交界处，例如，第一弯折区15B1的每个阻挡层1504沿卷绕方向的两端分别位于第一弯折区15B1与平直区15A的交界处，第二弯折区15B2的每个阻挡层1504沿卷绕方向的两端分别位于第二弯折区15B2与平直区15A的交界处。

本实施例中，每个阻挡层1504的功能、结构和分布方式等相关内容，均可以参考前述图1-10实施例所描述的阻挡层的相关内容，在此不再赘述。

如图18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的横截面的结构示意图，电极组件包括负极极片1601、正极极片1602、隔离膜1603、第一阻挡层1604、第二阻挡层1605和第三阻挡层1606，其中，隔离膜1603位于负极极片1601与正极极片1602之间，负极极片1601、正极极片1602和隔离膜1603叠加后绕卷绕轴线卷绕成扁平体形状的卷绕结构。

本实施例的负极极片1601、正极极片1602和隔离膜1603的相关技术特征，可以参考前述图1-10所对应实施例的描述，在此不再赘述。

本实施例中，电极组件的卷绕结构包括第一平直区16A1、第二平直区16A2、第一弯折区16B1和第二弯折区16B2，第一平直区16A1和第二平直区16A2相对设置，第一弯折区16B1和第二弯折区16B2相对设置，第一弯折区16B1的两端分别连接第一平直区16A1和第二平直区16A2的同一侧端，第二弯折区16B2的两端分别连接第一平直区16A1和第二平直区16A2的另同一侧端。

电极组件在第一弯折区16B1和第二弯折区16B2包括的负极极片1601和正极极片1602依次交替层叠，相邻负极极片1601和正极极片1602之间具有隔离膜1603，其中，第一弯折区16B1和第二弯折区16B2最内侧的极片均为负极极片1601，第一弯折区16B1和第二弯折区16B2的至少最内侧的正极极片1602的内侧表面设有(例如，附接)阻挡层，例如，第一弯折区16B1和第二弯折区16B2的每层正极极片1602的内侧表面设有(例如，附接)阻挡层。本实施例中，正极极片1602的内侧表面是指正极极片1602朝向卷绕轴线的表面，或者朝向卷绕结构内部的表面。

例如，第一弯折区16B1具有多层极片，例如三层极片，第一弯折区16B1的最内层(也可以称为第一层)和最外层(也可以称为第三层)的极片均为负极极片1601，最内层极片和最外层的极片之间的极片(也可以称为第二层极片)为正极极片1602，第一阻挡层1604附接于第一弯折区16B1的正极极片1602的内侧表面。

例如，第二弯折区16B2具有多层极片，例如五层极片，沿卷绕结构从内到外的方向，第二弯折区16B2的负极极片1601和正极极片1602依次交替层叠，第二弯折区16B2的最内层的极片为负极极片1601，第二弯折区16B2的每层正极极片1602的内侧表面附接有阻挡层。

例如，沿卷绕结构从内到外的方向，第二弯折区16B2依次包括第一、二、三、四和五层极片，第一、三和五层极片为负极极片1601，第二和四层极片为正极极片1602，第二阻挡层1605附接于第二弯折区16B2的最内侧相邻的负极极片1601和正极极片1602中的正极极片1602的内侧表面上，即第二阻挡层1605附接于第二弯折区16B2的第二层极片(其为正极极片1602)的内侧表面。第三阻挡层1606附接于第二弯折区16B2的第四层极片(其为正极极片1602)的内侧表面。

本实施例中，第一阻挡层1604沿弯折方向(即沿卷绕方向)包括第一端和第二端，第一阻挡层1604的第一端位于第一弯折区16B1，第一阻挡层1604的第二端位于第一平直区16A1。第二阻挡层1605沿弯折方向(即沿卷绕方向)包括第一端和第二端，第二阻挡层1605的第一端位于第二弯折区16B2，第二阻挡层1605的第二端位于第二平直区16A2。第三阻挡层1606沿弯折方向(即沿卷绕方向)包括第一端和第二端，第三阻挡层1606的第一端位于第二弯折区16B2，第三阻挡层1606的第二端位于第二平直区16A2。在本申请的另一实施例这种，第三阻挡层1606的第一端位于第二弯折区16B2，第三阻挡层1606的第二端可以位于第一平直区16A1。

本实施例中，第一阻挡层1604、第二阻挡层1605和第三阻挡层1606的功能、结构和分布方式等相关内容，均可以参考前述图1-10实施例所描述的阻挡层的相关内容，在此不再赘述。

如图19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的横截面的结构示意图，电极组件包括负极极片1701、正极极片1702、隔离膜1703、第一阻挡层1704、第二阻挡层1705和第三阻挡层1706，其中，隔离膜1703位于负极极片1701与正极极片1702之间，负极极片1701、正极极片1702和隔离膜1703叠加后绕卷绕轴线卷绕成扁平体形状的卷绕结构。

本实施例的负极极片1701、正极极片1702和隔离膜1703的相关技术特征，可以参考前述图1-10所对应实施例的描述，在此不再赘述。

本实施例中，电极组件的卷绕结构包括第一平直区17A1、第二平直区17A2、第一弯折区17B1和第二弯折区17B2，第一平直区17A1和第二平直区17A2相对设置，第一弯折区17B1和第二弯折区17B2相对设置，第一弯折区17B1的两端分别连接第一平直区17A1和第二平直区17A2的同一侧端，第二弯折区17B2的两端分别连接第一平直区17A1和第二平直区17A2的另同一侧端。

电极组件在第一弯折区17B1和第二弯折区17B2包括的负极极片1701和正极极片1702依次交替层叠，相邻负极极片1701和正极极片1702之间具有隔离膜1703，其中，第一弯折区17B1和第二弯折区17B2最内侧的极片均为负极极片1701，第一弯折区17B1和第二弯折区17B2的至少最内侧的正极极片1702的内侧表面设有(例如，附接)阻挡层，例如，第一弯折区17B1和第二弯折区17B2的每层正极极片1702的内侧表面设有(例如，附接)阻挡层。本实施例中，正极极片1702的内侧表面是指正极极片1702朝向卷绕轴线的表面，或者朝向卷绕结构内部的表面。

例如，第一弯折区17B1具有多层极片，例如三层极片，第一弯折区17B1的最内层(也可以称为第一层)和最外层(也可以称为第三层)的极片均为负极极片1701，最内层极片和最外层的极片之间的极片(也可以称为第二层极片)为正极极片1702，第一阻挡层1704附接于第一弯折区17B1的正极极片1702的内侧表面。

第二弯折区17B2具有多层极片，例如五层极片，沿卷绕结构从内到外的方向，第二弯折区17B2的负极极片1701和正极极片1702依次交替层叠，第二弯折区17B2的最内层的极片为负极极片1701，第二弯折区17B2的每层正极极片1702的内侧表面附接有阻挡层。

例如，沿卷绕结构从内到外的方向，第二弯折区17B2依次包括第一、二、三、四和五层极片，第一、三和五层极片为负极极片1701，第二和四层极片为正极极片1702，第二阻挡层1705附接于第二弯折区17B2的最内侧相邻的负极极片1701和正极极片1702中的正极极片1702的内侧表面上，即第二阻挡层1705附接于第二弯折区17B2的第二层极片(其为正极极片1702)的内侧表面。第三阻挡层1706附接于第二弯折区17B2的第四层极片(其为正极极片1702)的内侧表面。

本实施例中，第一阻挡层1704沿弯折方向(即沿卷绕方向)包括第一端和第二端，第一阻挡层1704的第一端和第二端均位于第一弯折区17B1。第二阻挡层1705沿弯折方向(即沿卷绕方向)包括第一端和第二端，第二阻挡层1705的第一端位于第二弯折区17B2与第一平直区17A1的交界处，第二阻挡层1705的第二端位于第二弯折区17B2与第二平直区17A2的交界处。第三阻挡层1706沿弯折方向(即沿卷绕方向)包括第一端和第二端，第三阻挡层1706的第一端和第二端均位于第二弯折区17B2。

本实施例中，在第二弯折区17B2，沿垂直于卷绕轴线且从电极组件从内到外的方向，每层极片的曲率依次减小，即弯折程度逐次降低，则沿垂直于卷绕轴线且从电极组件从内到外的方向，每个阻挡层在第二弯折区17B2沿卷绕方向覆盖的圆周角度可以依次减小，例如，第三阻挡层1706在第二弯折区17B2沿卷绕方向覆盖的圆周角度小于第二阻挡层1705在第二弯折区17B2覆盖的圆周角度，例如，第三阻挡层1706在第二弯折区17B2沿卷绕方向覆盖的圆周角度为90°，第二阻挡层1705在第二弯折区17B2沿卷绕方向覆盖的圆周角度为180°。

本实施例中，第一阻挡层1704、第二阻挡层1705和第三阻挡层1706的功能、结构和分布方式等相关内容，均可以参考前述图1-10实施例所描述的阻挡层的相关内容，在此不再赘述。

如图20所示，为本申请另一实施例的一种电池单体的结构示意图。电池单体包括外壳181和容置于外壳181内的一个或多个电极组件182，外壳181包括壳体1811和盖板1812，壳体1811具有容纳腔，且壳体1811具有开口，即该平面不具有壳体壁而使得壳体1811内外相通，以便电极组件182可以收容于壳体1811的容纳腔内，盖板1812与壳体1811结合于壳体1811的开口处以形成中空腔体，电极组件182容置于外壳181内后，外壳181内充有电解液并密封。

壳体1811根据一个或多个电极组件182组合后的形状而定，例如，壳体1811可以为中空长方体或中空正方体或中空圆柱体。例如，当壳体1811为中空的长方体或正方体时，壳体1811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1811内外相通；当壳体1811为中空的圆柱体时，壳体1811的其中一个圆形侧面为开口面，即该圆形侧面不具有壳体壁而使得壳体1811内外相通。

在本申请的另一实施例，壳体1811可由导电金属的材料或塑料制成，可选地，壳体1811由铝或铝合金制成。

电极组件182的结构可以参考前述图1-19实施例描述的电极组件的相关内容，在此不再赘述。

如图21所示，为本申请另一实施例的一种电池模组的结构示意图，电池模组19包括多个相互连接的电池单体191，其中，多个电池单体191之间可以串联或并联或混联，混联是指连接同时包括串联和并联，电池单体191的结构可以参考图20所对应实施例描述的电池单体，在此不再赘述。

如图22所示，为本申请另一实施例的一种电池的结构示意图，电池包括多个电池模组19和箱体，箱体包括下箱体20和上箱体30，多个电池模组19之间可以串联或并联或混联，下箱体20具有容纳腔，且下箱体20具有开口，以便连接后的多个电池模组19可以收容于下箱体20的容纳腔内，上箱体30与下箱体20结合于下箱体20的开口处以形成中空腔体，上箱体30与下箱体20结合后密封。

在本申请的另一实施例中，电池可以单独给用电装置供电，该电池可以称为电池包，例如，用于汽车的供电。

在本申请的另一实施例中，根据用电装置的用电需求，多个电池相互连接后组合成电池组，用于给用电装置供电。在本申请的另一实施例中，该电池组也有可以容纳于一个箱体中，并封装。

为使得描述简洁，下述实施例以用电装置包括电池为例进行描述。

在本申请的一实施例还提供一种用电装置，例如，用电装置可以为汽车，例如，新能源车，用电装置包括前述实施例描述的电池，其中，用电装置使用的电池可以如图22对应的实施例所描述的电池，在此不再赘述。

例如，如图23所示，为本申请另一实施例的一种用电装置的结构示意图，用电装置可以为汽车，汽车可以为燃油汽车、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。汽车包括电池2101、控制器2102和马达2103。电池2101用于向控制器2102和马达2103供电，作为汽车的操作电源和驱动电源，例如，电池2101用于汽车的启动、导航和运行时的工作用电需求。例如，电池2101向控制器2102供电，控制器2102控制电池2101向马达2103供电，马达2103接收并使用电池2101的电力作为汽车的驱动电源，替代或部分地替代燃油或天然气为汽车提供驱动动力。

如图24所示，为本申请另一实施例的一种电极组件的制造方法的流程示意图，电极组件的制造方法包括如下内容。

步骤221，提供正极极片、负极极片以及阻挡层。

步骤222，将正极极片和负极极片经过卷绕或者层叠，并形成弯折区。

弯折区中具有阻挡层，其中，至少一部分阻挡层位于相邻正极极片和负极极片之间，用于阻挡从正极极片脱出的至少一部分离子嵌入负极极片的弯折区。

在本申请的另一实施例中，还提供用于隔开相邻正极极片和负极极片的隔离膜，将隔离膜、正极极片和负极极片一起卷绕或层叠。

在本申请的另一实施例中，在将隔离膜、正极极片和负极极片一起卷绕或层叠之前，将阻挡层置于正极极片或负极极片的一个或两个表面上。例如，将阻挡层粘贴或涂覆于正极极片或负极极片的一个或两个表面上。

通过本实施例制造方法制造出的电极组件的相关结构，可以参考前述图1-19对应的实施例描述的电极组件的相关内容，在此不再赘述。

如图25所示，为本申请的另一实施例一种电极组件的制造设备结构示意，电极组件的制造设备包括：第一提供装置231、第二提供装置232、第三提供装置233和组装装置234。

第一提供装置231，用于提供正极极片。

第二提供装置232，用于提供负极极片。

第三提供装置233，用于提供阻挡层。

组装装置234，用于将正极极片和负极极片卷绕或者层叠后形成弯折区。

其中，弯折区中具有阻挡层，其中，至少一部分阻挡层位于相邻正极极片和负极极片之间，用于阻挡从正极极片脱出的至少一部分离子嵌入负极极片的弯折区。

在本申请的另一实施例中，电极组件的制造设备还包括第四提供装置235，用于提供用于隔开相邻正极极片和负极极片的隔离膜，组装装置234用于将正极极片、负极极片以及隔离膜经过卷绕或者层叠后形成弯折区。

在本申请的另一实施例中，第三提供装置233为两个，两个第三提供装置233用于分别提供阻挡层，并将阻挡层粘贴或涂覆于正极极片或负极极片的两个表面。

通过本实施例制造设备制造出的电极组件的相关结构，可以参考前述图1-19对应的实施例描述的电极组件的相关内容，在此不再赘述。

综上，电池单体的电极组件包括的相邻的正极极片和负极极片之间设置阻挡层，在充电时，弯折区的正极极片的正极活性物质层脱出的离子至少一部分被阻挡层阻挡，使得被阻挡层阻挡的离子不能嵌入与正极极片相邻的负极极片在弯折区的负极活性物质层，使得当负极极片发生负极活性物质脱落时，降低析锂的发生，提高电池单体的安全风险，提高电池单体使用寿命。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (16)

1.一种电极组件，其中，包括：正极极片(1)和负极极片(2)，所述正极极片(1)和所述负极极片(2)经过卷绕或者层叠后形成弯折区(C)，其中，所述弯折区(C)的至少一部分所述正极极片(1)和所述负极极片(2)交替分布；

所述弯折区(C)具有阻挡层(4)，其中，至少一部分所述阻挡层(4)位于相邻的所述正极极片(1)和所述负极极片(2)之间，用于阻挡从所述正极极片(1)脱出的至少一部分离子嵌入所述弯折区(C)的所述负极极片(2)。

2.如权利要求1所述的电极组件，其中，所述电极组件还包括用于隔离相邻的所述正极极片(1)和所述负极极片(2)的隔离膜(3)，所述正极极片(1)的一个表面或两个表面附接所述阻挡层(4)，和/或，所述负极极片(2)的一个表面或两个表面附接所述阻挡层(4)，和/或，所述隔离膜(3)的一个表面或两个表面附接所述阻挡层(4)；或者，

所述阻挡层(4)独立于所述弯折区(C)相邻的所述正极极片(1)和所述隔离膜(3)之间，或者，所述阻挡层(4)独立于所述弯折区(C)相邻的所述负极极片(2)和所述隔离膜(3)之间。

3.如权利要求1所述的电极组件，其中，所述电极组件还包括用于隔离相邻的所述正极极片(1)和所述负极极片(2)的隔离膜(3)，所述阻挡层(4)的孔隙率小于所述隔离膜(3)的孔隙率。

4.如权利要求1所述的电极组件，其中，所述电极组件包括一个所述正极极片(1)和一个所述负极极片(2)，所述一个正极极片(1)和所述一个负极极片(2)压实后经过卷绕后形成一个卷绕结构，其中，所述弯折区(C)内至少最内侧的相邻所述正极极片(1)和所述负极极片(2)之间具有所述阻挡层(4)。

5.如权利要求1所述的电极组件，其中，所述阻挡层(4)为非连续的多个，所述非连续的多个阻挡层(4)沿弯折方向间隔分布，或者所述非连续的多个阻挡层(4)沿垂直于所述弯折方向的方向间隔分布。

6.如权利要求1所述的电极组件，其中，所述阻挡层(4)具有至少一个通孔。

7.如权利要求6所述的电极组件，其中，所述阻挡层(4)的孔隙率为10％-70％；或20％-60％。

8.如权利要求6所述的电极组件，其中，所述阻挡层(4)的厚度为A微米，所述阻挡层(4)的孔隙率为B，其中，A和B满足以下关系式：

3.5微米≤A/B≤2000微米；或7微米≤A/B≤1000微米。

9.如权利要求1所述的电极组件，其中，所述阻挡层(4)沿垂直于弯折方向包括两端，所述阻挡层(4)的其中一端或两端超出所述正极极片(1)的正极活性物质层。

10.如权利要求1所述的电极组件，其中，所述阻挡层(4)沿垂直于弯折方向包括两端，所述负极极片(2)的负极活性物质层超出所述阻挡层(4)的其中一端或两端。

11.如权利要求1所述的电极组件，其中，所述阻挡层(4)与所述负极极片(2)的曲率最大的部位相对设置。

12.如权利要求1所述的电极组件，其中，所述阻挡层(4)沿弯折方向延伸的两端均位于所述弯折区。

13.如权利要求1所述的电极组件，其中，所述电极组件具有与所述弯折区连接的平直区(P)；

所述阻挡层(4)沿弯折方向延伸的一端位于所述平直区(P)，另一端位于所述弯折区(C)；或者，所述阻挡层(4)沿弯折方向延伸的两端均位于所述平直区(P)。

14.一种电池单体，其中，包括：壳体(1811)、盖板(1812)和至少一个如权利要求1-13任一项所述的电极组件(182)，其中，

所述壳体(1811)具有容纳腔和开口，所述电极组件(182)容纳于所述容纳腔中；

所述盖板(1812)用于封闭所述壳体(1811)的开口。

15.一种电池，其中，包括箱体和至少一个如权利要求14所述的电池单体，所述电池单体收容于所述箱体内。

16.一种用电装置，其中，所述用电装置被配置为接收从权利要求15所述的电池提供的电力。

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