CN214588915U - 电极组件、电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电极组件、电池单体、电池以及用电装置。本申请实施例的电极组件包括正极极片和负极极片，负极极片包括负极集流体和设置于负极集流体两侧的负极活性物质层，正极极片包括正极集流体和设置于正极集流体两侧的正极活性物质层。负极集流体包括传导部，传导部用于将正极活性物质层脱出的一部分离子在位于负极集流体两侧的负极活性物质层之间传递，传导部的电导率大于负极活性物质层的电导率。传导部能够实现离子在负极集流体两侧的负极活性物质层之间的传递，均衡负极集流体两侧的负极活性物质层的活性物质容量，降低析锂风险，提高安全性能。

Description

电极组件、电池单体、电池以及用电装置

技术领域

本申请涉及电池领域，特别是涉及一种电极组件、电池单体、电池以及用电装置。

背景技术

电池单体广泛用于电子设备，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。电池单体可以包括镉镍电池单体、氢镍电池单体、锂离子电池单体和二次碱性锌锰电池单体等。

如何提高电池单体安全性能，一直是业内的一个难题。

实用新型内容

本申请提供一种电极组件、电池单体、电池以及用电装置，其能提高电池单体的安全性能。

第一方面，本申请实施例提供了一种电极组件，其包括正极极片和负极极片，负极极片包括负极集流体和设置于负极集流体两侧的负极活性物质层，正极极片包括正极集流体和设置于正极集流体两侧的正极活性物质层。负极集流体包括传导部，传导部用于将正极活性物质层脱出的一部分离子在位于负极集流体两侧的负极活性物质层之间传递，传导部的电导率大于负极活性物质层的电导率。

上述方案中，传导部能够实现离子在负极集流体两侧的负极活性物质层之间的传递，均衡负极集流体两侧的负极活性物质层的活性物质容量，降低析锂风险，提高安全性能。相较于负极活性物质，传导部具有更好的电子收集能力，能够改善集流体的集流能力。

在一些实施例中，负极集流体还包括主体部，主体部设有至少一个通孔，通孔中填充有传导部。主体部开设通孔后集流能力降低，而填充于通孔内的传导部具有较好的导电性，可以起到补偿作用，改善负极集流体整体的集流能力。

在一些实施例中，负极极片和正极极片沿卷绕方向卷绕并形成卷绕结构，卷绕结构包括弯折区。负极极片包括位于弯折区的多个负极弯折部，至少一个负极弯折部设置有多个通孔。负极弯折部处于弯折状态，在成型时更容易出现活性物质脱落，锂离子可以经由通孔在负极弯折部两侧的负极活性物质层之间传递，降低因活性物质脱落而出现析锂的风险。

在一些实施例中，卷绕结构还包括连接于弯折区的平直区，负极极片包括位于平直区的多个负极平直部，至少一个负极平直部设置有多个通孔。

在一些实施例中，负极弯折部上的多个通孔的分布密度大于负极平直部上的多个通孔的分布密度。负极弯折部上的多个通孔的分布密度大于负极平直部上的多个通孔的分布密度，以使锂离子在负极弯折部内外两侧的负极活性物质层之间更好地传递，降低负极弯折部析锂的风险。负极平直部上的多个通孔的分布密度较小，可以使负极平直部具有比负极弯折部更好的集流能力。

在一些实施例中，负极集流体还包括突出于主体部的极耳部，主体部至少部分涂覆有负极活性物质层，极耳部至少部分未涂覆负极活性物质层。主体部包括沿背离极耳部的方向连续设置的第一区域和第二区域。第一区域上的多个通孔的分布密度小于第二区域上的多个通孔的分布密度。这样可以减小内阻，保证过流能力。

在一些实施例中，负极集流体还包括突出于主体部的极耳部，主体部至少部分涂覆有负极活性物质层，极耳部至少部分未涂覆负极活性物质层。负极极片还包括第一加强结构，第一加强结构设置于主体部的表面。在第一方向上，所有的通孔均位于第一加强结构的背离极耳部的一侧，第一方向为极耳部突出于主体部的方向。第一加强结构能够起到隔断作用，减小传导至通孔附近的拉伸力，降低主体部在通孔的周围破裂的风险。

在一些实施例中，负极极片还包括第二加强结构，第二加强结构设置于主体部的表面。第二加强结构为环形，且主体部的被第二加强结构所环绕的区域设置有至少一个通孔。第二加强结构可以降低主体部在通孔破裂的风险。即使主体部在某个通孔附近出现局部破裂，第二加强结构也能起到隔断作用，避免主体部整体断裂。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池单体，其包括外壳和第一方面任一实施例提供的电极组件。电极组件容纳于外壳内。

第三方面，本申请实施例提供了一种电池，其包括箱体和第二方面的电池单体。电池单体容纳于箱体内。

第四方面，本申请实施例提供了一种用电装置，其包括第三方面的电池，电池用于提供电能。

附图说明

下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；

图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图；

图3为图2所示的电池模块的结构示意图；

图4为图3所示的电池单体的爆炸示意图；

图5为本申请一些实施例提供的电极组件的结构示意图；

图6为图5所示的电极组件在方框D处的放大示意图；

图7为本申请一些实施例提供的电极组件的负极极片在展开状态下的结构示意图；

图8为图7所示的负极极片的结构示意图，其中负极极片的负极活性物质层省略；

图9为图8所示的负极极片沿线E-E作出的局部断面示意图；

图10为本申请另一些实施例提供的电极组件的负极极片在展开状态下的结构示意图，其中负极极片的负极活性物质层省略。

在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。

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。

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)。

本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等，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，正极活性物质层包括正极活性物质，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，负极活性物质层包括负极活性物质，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PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)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。

锂离子电池单体在充电时，锂离子从正极活性物质层脱出并嵌入负极活性物质层，但是可能会发生一些异常情况，例如，负极活性物质层嵌锂空间不足、锂离子嵌入负极活性物质层阻力太大或锂离子过快的从正极活性物质层脱出，脱出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单体性能下降，循环寿命大幅缩短，还限制了锂离子电池单体的快充容量。除此之外，锂离子电池单体发生析锂时，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，造成电池单体自产热起始温度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，脱出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短路的风险。

发明人在研发过程中发现，电极组件受到震动或挤压时，会导致正极极片的活性物质或负极极片的活性物质脱落，称之为掉粉现象。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，锂离子电池单体在充电时，容易发生析锂现象。

发明人还发现，在制备负极极片时，在负极活性物质层的总量满足要求时，可能会因为工艺原因出现负极集流体两侧的负极活性物质层厚度不一致的情况，造成负极集流体一侧的负极活性物质偏少而负极集流体另一侧的负极活性物质偏多；这样，负极集流体一侧的负极活性物质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，锂离子电池单体在充电时，容易发生析锂现象。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种技术方案。在该技术方案中，电极组件包括正极极片和负极极片，负极极片包括负极集流体和设置于负极集流体两侧的负极活性物质层，正极极片包括正极集流体和设置于正极集流体两侧的正极活性物质层。负极集流体包括传导部，传导部用于将正极活性物质层脱出的一部分离子在位于负极集流体两侧的负极活性物质层之间传递，传导部的电导率大于负极活性物质层的电导率。这种结构负极活性物质层不易出现析锂，提高电池单体的安全性能。

本申请实施例描述的技术方案适用于电池以及使用电池的用电装置

用电装置可以是车辆、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装置不做特殊限制。

以下实施例为了方便说明，以用电装置为车辆为例进行说明。

图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。如图1所示，车辆1的内部设置有电池2，电池2可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池2可以用于车辆1的供电，例如，电池2可以作为车辆1的操作电源。

车辆1还可以包括控制器3和马达4，控制器3用来控制电池2为马达4供电，例如，用于车辆1的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池2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，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。

图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图。如图2所示，电池2包括箱体5和电池单体(图2未示出)，电池单体容纳于箱体5内。

箱体5用于容纳电池单体，箱体5可以是多种结构。在一些实施例中，箱体5可以包括第一箱体部51和第二箱体部52，第一箱体部51与第二箱体部52相互盖合，第一箱体部51和第二箱体部52共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间53。第二箱体部52可以是一端开口的空心结构，第一箱体部51为板状结构，第一箱体部51盖合于第二箱体部52的开口侧，以形成具有容纳空间53的箱体5；第一箱体部51和第二箱体部52也均可以是一侧开口的空心结构，第一箱体部51的开口侧盖合于第二箱体部52的开口侧，以形成具有容纳空间53的箱体5。当然，第一箱体部51和第二箱体部52可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

为提高第一箱体部51与第二箱体部52连接后的密封性，第一箱体部51与第二箱体部52之间也可以设置密封件，比如，密封胶、密封圈等。

假设第一箱体部51盖合于第二箱体部52的顶部，第一箱体部51亦可称之为上箱盖，第二箱体部52亦可称之为下箱体。

在电池2中，电池单体可以是一个，也可以是多个。若电池单体为多个，多个电池单体之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体5内；当然，也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块6，多个电池模块6再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体5内。

图3为图2所示的电池模块的结构示意图。如图3所示，在一些实施例中，电池单体7为多个，多个电池单体7先串联或并联或混联组成电池模块6。多个电池模块6再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体内。

电池模块6中的多个电池单体7之间可通过汇流部件实现电连接，以实现电池模块6中的多个电池单体7的并联或串联或混联。

图4为图3所示的电池单体的爆炸示意图。如图4所示，本申请实施例提供的电池单体7包括电极组件10和外壳20，电极组件10容纳于外壳20内。

在一些实施例中，外壳20还可用于容纳电解质，例如电解液。外壳20可以是多种结构形式。

在一些实施例中，外壳20可以包括壳体21和端盖22，壳体21为一侧开口的空心结构，端盖22盖合于壳体21的开口处并形成密封连接，以形成用于容纳电极组件10和电解质的密封空间。

壳体21可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。壳体21的形状可根据电极组件10的具体形状来确定。比如，若电极组件10为圆柱体结构，则可选用为圆柱体壳体；若电极组件10为长方体结构，则可选用长方体壳体。当然，端盖22也可以是多种结构，比如，端盖22为板状结构、一端开口的空心结构等。示例性的，在图4中，壳体21为长方体结构，端盖22为板状结构，端盖22盖合于壳体21顶部的开口处。

在一些实施例中，电池单体7还可以包括正极电极端子30、负极电极端子40和泄压机构50，正极电极端子30、负极电极端子40和泄压机构50均安装于端盖22上。正极电极端子30和负极电极端子40均用于与电极组件10电连接，以输出电极组件10所产生的电能。泄压机构50用于在电池单体7的内部压力或温度达到预定值时泄放电池单体7内部的压力。

示例性的，泄压机构50位于正极电极端子30和负极电极端子40之间，泄压机构50可以是诸如防爆阀、防爆片、气阀、泄压阀或安全阀等部件。

当然，在另一些实施例中，外壳20也可以是其他结构，比如，外壳20包括壳体21和两个端盖22，壳体21为相对的两侧开口的空心结构，一个端盖22对应盖合于壳体21的一个开口处并形成密封连接，以形成用于容纳电极组件10和电解质的密封空间。在这种结构中，正极电极端子30和负极电极端子40可安装在同一个端盖22上，也可以安装在不同的端盖22上；可以是一个端盖22上安装有泄压机构50，也可以是两个端盖22上均安装有泄压机构50。

需要说明的是，在电池单体7中，容纳于外壳20内的电极组件10可以是一个，也可以是多个。示例性的，在图4中，电极组件10为两个。

接下来结合附图对电极组件10的具体结构进行详细阐述。

图5为本申请一些实施例提供的电极组件的结构示意图；图6为图5所示的电极组件在方框D处的放大示意图。

如图5和图6所示，本申请实施例的电极组件10包括正极极片11和负极极片12。正极极片11和负极极片12层叠设置。

在一些实施例中，电极组件10还包括隔离膜13，隔离膜13用于将正极极片11和负极极片12隔离，以降低正极极片11与负极极片12之间出现短路的风险。隔离膜13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13基本上不能阻挡锂离子通过。示例性地，隔离膜1313的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。

在一些实施例中，电极组件10为卷绕式电极组件。正极极片11、隔离膜13以及负极极片12均为带状结构。将正极极片11、隔离膜13以及负极极片12依次层叠并卷绕两圈以上形成电极组件10。

负极极片12和正极极片11沿卷绕方向A卷绕并形成卷绕结构，卷绕结构包括弯折区B。弯折区B为卷绕结构具有弯折结构的区域，正极极片11的位于弯折区B的部分和负极极片12的位于弯折区B的部分均弯折设置。示例性地，正极极片11的位于弯折区B的部分和负极极片12的位于弯折区B的部分均为圆弧形。

在一些示例中，电极组件10为扁平状。卷绕结构还包括平直区C。平直区C连接于弯折区B。可选地，弯折区B为两个且分别连接于平直区C的两端。平直区C为卷绕结构具有平直结构的区域，正极极片11的位于平直区C的部分和负极极片12的位于平直区C的部分基本平直分别。

在另一示例中，卷绕结构可以只有弯折区B而没有平直区C，正极极片11整体弯折设置，负极极片12整体弯折设置。具有这种弯折结构的电极组件10大体为圆柱体。

在另一些实施例中，电极组件10为叠片式电极组件。电极组件10包括多个正极极片11和多个负极极片12，正极极片11和负极极片12交替层叠，层叠的方向平行于正极极片11的厚度方向和负极极片12的厚度方向。

在一些实施例中，负极极片12包括负极集流体121和设置于负极集流体121两侧的负极活性物质层。负极集流体121两侧的负极活性物质层分别称之为第一负极活性物质层122和第二负极活性物质层123。示例性地，负极集流体121在自身厚度方向上具有相对的内表面和外表面，第一负极活性物质层122位于负极集流体121的内侧且涂覆于负极集流体121的内表面，第二负极活性物质层123位于负极集流体121的外侧且涂覆于负极集流体121的外表面。

正极极片11包括正极集流体111和设置于正极集流体111两侧的正极活性物质层。正极集流体111两侧的正极活性物质层分别称之为第一正极活性物质层112和第二正极活性物质层113。示例性地，正极集流体111在自身厚度方向上具有相对的内表面和外表面，第一正极活性物质层112位于正极集流体111的内侧且涂覆于正极集流体111的内表面，第二正极活性物质层113位于正极集流体111的外侧且涂覆于正极集流体111的外表面。

在电极组件10中，负极极片12外侧的第二负极活性物质层123与正极极片11内侧的第一正极活性物质层112相对，锂离子从第一正极活性物质层112脱出并嵌入第二负极活性物质层123。当第二负极活性物质层123因震动或挤压而出现负极活性物质脱落时、或者当第二负极活性物质层123在涂布成型时厚度不足时，第二负极活性物质层123的嵌锂位少于第一正极活性物质层112能够提供的锂离子数量，电池单体在充电时，容易发生析锂现象。

基于发明人发现的上述问题，发明人对电极组件10的结构进行改进，下面结合不同的实施例详细描述。

本申请实施例的负极集流体121包括传导部1211，传导部1211用于将正极活性物质层脱出的一部分离子在位于负极集流体121两侧的负极活性物质层之间传递。换言之，传导部1211用于将正极活性物质层脱出的一部分离子在第一负极活性物质层122和第二负极活性物质层123之间传递。

在充电过程中，锂离子从第一正极活性物质层112脱出并嵌入第二负极活性物质层123，即使第二负极活性物质层123中的活性物质不足，锂离子也能够通过传导部1211并嵌入第一负极活性物质层122，降低第二负极活性物质层123出现析锂现象的风险。本申请实施例通过设置传导部1211，实现锂离子在负极集流体121两侧的负极活性物质层之间的传递，均衡负极集流体121两侧的负极活性物质层的活性物质容量，降低析锂风险。

在本申请实施例中，传导部1211的电导率大于负极活性物质层的电导率，相较于负极活性物质层，传导部1211具有更好的电子收集能力，能够改善负极集流体121的集流能力。

在一些实施例中，传导部1211包括导离子体和导电子体，导离子体包括碳纳米管、石墨烯、乙炔黑、VGCF、片层石墨的一种或多种，导电子体包括聚苯胺、聚苯乙炔、聚吡咯、聚噻吩中的一种或多种。

在一些实施例中，负极集流体121还包括主体部1212，主体部1212设有至少一个通孔1213，通孔1213中填充有传导部1211。示例性地，传导部1211充满整个通孔1213并将通孔1213封闭。传导部1211的两个表面与主体部1212的两个表面齐平。主体部1212为金属箔材，例如铜箔，铜箔的电阻小，具有较好的集流能力。

在一些实施例中，主体部1212设有多个通孔1213，至少一个通孔1213中填充有传导部1211。可选地，每个通孔1213中均填充有传导部1211。

主体部1212开设通孔1213后集流能力降低，而填充于通孔1213内的传导部1211具有较好的导电性，可以起到补偿作用，改善负极集流体121整体的集流能力。

在一些实施例中，传导部1211的密度小于主体部1212的密度，这样可以减小负极极片12整体的重量，提高能量密度。

在一些实施例中，通孔1213的孔径为30微米-900微米。

在一些实施例中，负极极片12和正极极片11沿卷绕方向A卷绕并形成卷绕结构，卷绕结构包括弯折区B。负极极片12包括位于弯折区B的多个负极弯折部12a。同样地，正极极片11包括位于弯折区B的多个正极弯折部11a。

在一些实施例中，负极极片12包括位于平直区C的多个负极平直部，正极极片11包括位于平直区C的多个正极平直部。

负极弯折部12a处于弯折状态，在成型时更容易出现活性物质脱落；在弯折区B，负极弯折部12a的第二负极活性物质层123的半径小于位于该负极弯折部12a的外侧的正极弯折部11a的第一正极活性物质层112的半径，因此，相较于负极平直部，负极弯折部12a出现析锂的风险更高。因此，在一些实施例中，至少一个负极弯折部12a设置有多个通孔1213。负极弯折部12a的通孔1213即为开设在负极弯折部12a的负极集流体121上的通孔1213。锂离子可以经由通孔1213在负极弯折部12a的第一负极活性物质层122和第二负极活性物质层123之间传递。示例性地，负极弯折部12a的通孔1213中均填充有传导部1211。

在一些实施例中，各负极弯折部12a设置有多个通孔1213。

图7为本申请一些实施例提供的电极组件的负极极片在展开状态下的结构示意图；图8为图7所示的负极极片的结构示意图，其中负极极片的负极活性物质层省略；图9为图8所示的负极极片沿线E-E作出的局部断面示意图。

如图7至图9所示，负极极片12包括位于平直区的多个负极平直部12b，至少一个负极平直部12b设置有多个通孔1213。负极平直部12b的通孔1213即为开设在负极平直部12b的负极集流体121上的通孔1213。锂离子可以经由通孔1213在负极平直部12b的第一负极活性物质层122和第二负极活性物质层之间传递，以降低负极平直部12b析锂的风险。

在一些实施例中，各负极平直部12b设置有多个通孔1213。

相较于负极平直部12b，负极弯折部12a上的活性物质更容易脱落，析锂的风险更高。因此，在一些实施例中，负极弯折部12a上的多个通孔1213的分布密度大于负极平直部12b上的多个通孔1213的分布密度，以使锂离子在负极弯折部12a的第一负极活性物质层122和第二负极活性物质层之间更好地传递，降低负极弯折部12a析锂的风险。负极平直部12b上的多个通孔1213的分布密度较小，可以使负极平直部12b具有比负极弯折部12a更好的集流能力。负极弯折部12a上的通孔1213的分布密度为1-100个/mm²。

在一些实施例中，负极集流体121还包括突出于主体部1212的极耳部1214，主体部1212至少部分涂覆有负极活性物质层，极耳部1214至少部分未涂覆负极活性物质层。极耳部1214未涂覆负极活性物质层的部分用于与电极端子电连接，以将电极组件的电流引出。

在负极极片12的成型过程中，需要将辊压负极极片12，以将负极活性物质层压实。在辊压过程中，负极集流体121的主体部1212受压延展，而极耳部1214不受压力，所以主体部1212和极耳部1214的交界处容易产生应力集中，造成极耳部1214褶皱。所以，在辊压时，通常还会对极耳部1214施加拉伸力，以使极耳部1214和主体部1212同步延展。

然而，发明人发现，拉伸力也可能会传递到主体部1212；主体部1212在通孔1213周围的部分强度低，容易产生应力集中，所以主体部1212可能会在通孔1213的周围破裂，甚至会引发主体部1212整体断裂的风险。

在一些实施例中，负极极片12还包括第一加强结构124，第一加强结构124设置于主体部1212的表面。在第一方向X上，所有的通孔1213均位于第一加强结构124的背离极耳部1214的一侧，第一方向X为极耳部1214突出于主体部1212的方向。第一加强结构124能够起到隔断作用，减小传导至通孔1213附近的拉伸力，降低主体部1212在通孔1213的周围破裂的风险。

在一些实施例中，第一加强结构124涂覆于主体部1212的表面。示例性地，主体部1212的两个表面均涂覆有第一加强结构124。负极活性物质层覆盖第一加强结构124。

在一些实施例中，第一加强结构124为弹性结构。示例性地，第一加强结构124的材质包括PVDF、聚丙烯酸钠、苯丙橡胶、丁苯橡胶、聚丙烯腈，聚丙烯，聚乙烯中的一种或多种。

在一些实施例中，负极极片12还包括第二加强结构125，第二加强结构125设置于主体部1212的表面。第二加强结构125为环形，且主体部1212的被第二加强结构125所环绕的区域设置有至少一个通孔1213。第二加强结构125可以降低主体部1212在通孔1213破裂的风险。即使主体部1212在某个通孔1213附近出现局部破裂，第二加强结构125也能起到隔断作用，降低主体部1212整体断裂的风险。

在一些实施例中，第二加强结构125可设置为多个。在通孔1213分布密度大的区域，一个第二加强结构125可以围绕一个通孔1213；在通孔1213分布密度小的区域，一个第二加强结构125可以围绕多个通孔1213。

在一些实施例中，第二加强结构125也可以是条形结构或半环形结构。

图10为本申请另一些实施例提供的电极组件的负极极片在展开状态下的结构示意图，其中负极极片的负极活性物质层省略。

如图10所示，在一些实施例中，主体部1212包括沿背离极耳部1214的方向连续设置的第一区域1212a和第二区域1212b。

主体部1212收集的电流通过极耳部1214向外传输。第一区域1212a连接于极耳部1214，第一区域1212a收集的电流向极耳部1214传输，第二区域1212b收集的电流也需要通过第一区域1212a传输到极耳部1214，所以相对于第二区域1212b，第一区域1212a需要具有更好的过流能力。开设通孔1213会降低主体部1212的过流能力，因此，为了减小内阻，保证过流能力，需要限制第一区域1212a上的通孔1213的数量。在本申请实施例中，第一区域1212a上的多个通孔1213的分布密度小于第二区域1212b上的多个通孔1213的分布密度，以保证过流能力。

在一些实施例中，主体部1212还包括第三区域1212c，第三区域1212c位于第二区域1212b的背离第一区域1212a的一侧。第二区域1212b上的多个通孔1213的分布密度小于第三区域1212c上的多个通孔1213的分布密度。

最后应说明的是：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，但这些修改或者替换，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 (11)

1.一种电极组件，其特征在于，包括正极极片和负极极片，所述负极极片包括负极集流体和设置于所述负极集流体两侧的负极活性物质层，所述正极极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体两侧的正极活性物质层；

所述负极集流体包括传导部，所述传导部用于将所述正极活性物质层脱出的一部分离子在位于所述负极集流体两侧的所述负极活性物质层之间传递，所述传导部的电导率大于所述负极活性物质层的电导率。

2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述负极集流体还包括主体部，所述主体部设有至少一个通孔，所述通孔中填充有所述传导部。

3.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，所述负极极片和所述正极极片沿卷绕方向卷绕并形成卷绕结构，所述卷绕结构包括弯折区；

所述负极极片包括位于所述弯折区的多个负极弯折部，至少一个所述负极弯折部设置有多个所述通孔。

4.根据权利要求3所述的电极组件，其特征在于，

所述卷绕结构还包括连接于所述弯折区的平直区，所述负极极片包括位于所述平直区的多个负极平直部，至少一个所述负极平直部设置有多个所述通孔。

5.根据权利要求4所述的电极组件，其特征在于，所述负极弯折部上的多个所述通孔的分布密度大于所述负极平直部上的多个所述通孔的分布密度。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述负极集流体还包括突出于所述主体部的极耳部，所述主体部至少部分涂覆有所述负极活性物质层，所述极耳部至少部分未涂覆所述负极活性物质层；

所述主体部包括沿背离所述极耳部的方向连续设置的第一区域和第二区域；

所述第一区域上的多个所述通孔的分布密度小于所述第二区域上的多个所述通孔的分布密度。

7.根据权利要求2-5中任一项所述的电极组件，其特征在于，

所述负极集流体还包括突出于所述主体部的极耳部，所述主体部至少部分涂覆有所述负极活性物质层，所述极耳部至少部分未涂覆所述负极活性物质层；

所述负极极片还包括第一加强结构，所述第一加强结构设置于所述主体部的表面；

在第一方向上，所有的所述通孔均位于所述第一加强结构的背离所述极耳部的一侧，所述第一方向为所述极耳部突出于所述主体部的方向。

8.根据权利要求2-5中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述负极极片还包括第二加强结构，所述第二加强结构设置于所述主体部的表面；

所述第二加强结构为环形，且所述主体部的被所述第二加强结构所环绕的区域设置有至少一个所述通孔。

9.一种电池单体，其特征在于，包括外壳和根据权利要求1-8中任一项所述的电极组件；

所述电极组件容纳于所述外壳内。

10.一种电池，其特征在于，包括箱体和根据权利要求9所述的电池单体；

所述电池单体容纳于所述箱体内。

11.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求10所述的电池，所述电池用于提供电能。

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