CN216720252U - 一种卷绕式电极组件、电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供卷绕式电极组件、电池单体、电池及用电装置。该种卷绕式电极组件包括阴极极片和阳极极片，阳极极片与阴极极片之间通过隔膜隔开，阴极极片、阳极极片与隔膜沿卷绕方向卷绕形成卷绕结构，阳极极片包括位于最外层的第一阳极极片和位于次外层的第二阳极极片，阴极极片包括位于最外层的第一阴极极片，第一阴极极片具有第一末端，第一阳极极片具有第二末端；其中，卷绕式电极组件还包括绝缘保护件，第一阴极极片与第一阳极极片之间设置有绝缘保护件，以隔开第一末端和第二末端，第一阴极极片与第二阳极极片之间设置有绝缘保护件，以隔开第一末端和第二阳极极片。该种卷绕式电极组件能够降低隔膜损坏导致的内部短路的风险。

Description

一种卷绕式电极组件、电池单体、电池及用电装置

技术领域

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种卷绕式电极组件、电池单体、电池及用电装置。

背景技术

卷绕是一种比较常见的电池极片组装方式，其是将阴极极片、阳极极片以及隔膜固定在卷针上随着卷针转动将阴极极片、阳极极片以及隔膜卷成电极组件，然后在每个电极组件的卷绕收尾处通过刀或激光将极片与隔膜切断，最后将极片与隔膜收尾。

在电池极片的收尾处，阴极极片末端和阳极极片末端被隔膜覆盖，通过该隔膜隔开阴极极片和阳极极片，但是，隔膜损坏时，阴极极片和阳极极片存在接触导致短路的风险，导致电极组件损坏。

实用新型内容

本申请提供一种卷绕式电极组件、电池单体、电池及用电装置，能够降低隔膜损坏时，阴极极片和阳极极片搭接导致短路的风险。

第一方面，本申请提供一种卷绕式电极组件，包括阴极极片、阳极极片、隔膜和绝缘保护件，阳极极片与阴极极片之间通过隔膜隔开，阴极极片、阳极极片与隔膜沿卷绕方向卷绕形成卷绕结构，阳极极片包括位于最外层的第一阳极极片和位于次外层的第二阳极极片，阴极极片包括位于最外层的第一阴极极片，第一阴极极片具有第一末端，第一阳极极片具有第二末端；第一阴极极片与第一阳极极片之间设置有绝缘保护件，以隔开第一末端和第二末端，第一阴极极片与第二阳极极片之间设置有绝缘保护件，以隔开第一末端和第二阳极极片。本申请实施例的技术方案中，通过在卷绕式电极组件增设绝缘保护件，将第一末端和第二末端隔开，同时将第一末端和第二阳极极片隔开，防止第一末端将隔膜损坏时，阴极极片和阳极极片直接搭接导致的内部短路，保证该种卷绕式电极组件的安全性。

在一些实施例中，第二末端超出第一末端，绝缘保护件超出第一末端。本申请实施例的技术方案中，绝缘保护件超出第一末端，使得第一末端与第一阳极极片和第二阳极极片均完全隔离，防止第一末端漏出进而与第二末端和第二阳极极片搭接。

在一些实施例中，绝缘保护件包裹第一末端。本申请实施例的技术方案中，通过绝缘保护件包裹第一末端，使得第一末端的任意位置均不会与第二末端和第二阳极极片接触，进一步提高了对第一末端的绝缘保护作用。

在一些实施例中，沿卷绕式电极组件的厚度方向，第一末端的两端均设置有绝缘保护件。本申请实施例的技术方案中，通过在第一末端的靠近第二末端和第二阳极极片的两端均设置有绝缘保护件，使得第一末端不与隔膜直接接触，在第一阴极极片与第二末端和第二阳极极片之间形成二次绝缘防护，而且有助于防止第一末端损坏隔膜。

在一些实施例中，绝缘保护件包括第一绝缘保护件和第二绝缘保护件，沿卷绕式电极组件的厚度方向，第一末端包括相对的第一端部与第二端部，第一绝缘保护件连接于第一端部，第二绝缘保护件连接于第二端部。本申请实施例的技术方案中，通过将绝缘保护件连接于第一末端，使得绝缘保护件能够处于稳定的设置状态，进而保证持续对第一末端起到绝缘保护作用。

在一些实施例中，绝缘保护件包括第一绝缘保护件和第二绝缘保护件，隔膜包括位于第二末端与第一末端之间的第一隔膜，以及位于第二阳极极片与第一末端之间的第二隔膜，第一隔膜与第一绝缘保护件连接，第二隔膜与第二绝缘保护件连接。本申请实施例的技术方案中，通过将绝缘保护件与隔膜连接，即绝缘保护件与隔膜共同形成了强度较高的绝缘保护层，使得第一末端与第二末端之间、第一末端与第二阳极极片之间的绝缘保护层不易被损坏。

在一些实施例中，第一绝缘保护件连接于第一隔膜靠近第一末端的一侧，第二绝缘保护件连接于第二隔膜靠近第一末端的一侧。本申请实施例的技术方案中，通过第一绝缘保护件连接于第一隔膜靠近第一末端的一侧，第二绝缘保护件连接于第二隔膜靠近第一末端的一侧，使得第一末端与隔膜之间通过绝缘保护件隔开，第一末端在受压时先与绝缘保护件产生局部应力，降低第一末端直接损坏隔膜的风险。

在一些实施例中，绝缘保护件包括第一绝缘保护件和第二绝缘保护件，沿卷绕式电极组件的厚度方向，第二末端包括靠近第一末端的第三端部，第二阳极极片包括靠近第一末端的第四端部，第一绝缘保护件连接于第三端部，第二绝缘保护件连接于第四端部。本申请实施例的技术方案中，通过绝缘保护件与第一阳极极片和第二阳极极片连接，使得第一末端与第二末端和第二阳极极片均隔开，同样能够防止第一末端将隔膜损坏时，阴极极片和阳极极片搭接导致的内部短路，保证电极组件的安全性。

在一些实施例中，卷绕式电极组件沿厚度方向包括相对设置的两个平直区，且两个平直区之间通过弯折区连接；绝缘保护件、第一末端和第二末端位于平直区。本申请实施例的技术方案中，通过将绝缘保护件设置于卷绕式电极组件的平直区，能够将位于平直区的第一末端和第二末端隔开，以及将第一末端和第二阳极极片位于平直区的部分隔开，防止第一末端将相邻的隔膜损坏时，阴极极片和阳极极片搭接导致的内部短路，进而保证了电极组件的安全性。

在一些实施例中，绝缘保护件为绝缘胶带。本申请实施例的技术方案中，绝缘胶带便于和其他部件粘接，进而便于根据第一末端的位置将绝缘胶带设置于电极组件，便于操作。

在一些实施例中，绝缘保护件为实心结构。本申请实施例的技术方案中，通过将绝缘保护件设置为实心结构，其不设置通孔，避免随着第一末端受到的压力增大，第一末端与第二末端和第二阳极极片通过绝缘保护件的通孔发生接触，进而造成阴极极片和阳极极片搭接导致的内部短路；而且绝缘保护件为实心结构，增大了绝缘保护件自身的强度，降低绝缘保护件受到局部应力而破损的风险。

第二方面，本申请提供一种电池单体，其包括上述实施例中的卷绕式电极组件。

第三方面，本申请提供一种电池，其包括上述实施例中的电池单体。

第四方面，本申请提供一种用电装置，其包括上述实施例中的电池，所述电池用于提供电能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图；

图2为本申请一些实施例的电池的爆炸图；

图3为本申请一些实施例的电池单体的爆炸图；

图4为本申请一些实施例的卷绕式电极组件的结构示意图；

图5为本申请一种实施例的卷绕式电极组件的剖视图；

图6为图5中I处的放大图；

图7为本申请另一实施例的卷绕式电极组件的剖视图；

图8为图7中II处的放大图；

图9为本申请又一实施例的卷绕式电极组件的剖视图；

图10为图9中III处的放大图。

附图标记：

1000-车辆；

100-电池；

10-箱体；

20-电池单体；

1-电极组件；

2-端盖；

21-电极端子；

3-壳体；

200-控制器；

300-马达；

11-阳极极片；

111-第一阳极极片；

1111-第二末端；

1111a-第三端部；

112-第二阳极极片；

1121-第四端部；

113-第三阳极极片；

1131-第二起始端；

12-阴极极片；

121-第一阴极极片；

1211-第一末端；

1211a-第一端部；

1211b-第二端部；

122-第二阴极极片；

1221-第一起始端；

13-隔膜；

131-第一隔膜；

132-第二隔膜；

14-绝缘保护件；

141-第一绝缘保护件；

142-第二绝缘保护件；

15-平直区；

16-弯折区。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

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。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：存在A，同时存在A和B，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。

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)。

从市场形势的发展来看，动力电池作为主要存储能量装置其应用越加广泛，不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。

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。

其中，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。

电池单体包括电极组件和电解液，电极组件由阴极极片、阳极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在阴极极片和阳极极片之间移动来工作。阴极极片包括阴极集流体和阴极活性物质层，阴极活性物质层涂覆于阴极集流体的表面，未涂敷阴极活性物质层的集流体凸出于已涂覆阴极活性物质层的集流体，未涂敷阴极活性物质层的集流体作为阴极极耳。以锂离子电池为例，阴极集流体的材料可以为铝，阴极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。阳极极片包括阳极集流体和阳极活性物质层，阳极活性物质层涂覆于阳极集流体的表面，未涂敷阳极活性物质层的集流体凸出于已涂覆阳极活性物质层的集流体，未涂敷阳极活性物质层的集流体作为阳极极耳。阳极集流体的材料可以为铜，阳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，阴极极耳的数量为多个且层叠在一起，阳极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔膜的材质可以为PP或PE等。

随着电池的应用领域不断扩大，对其安全性能要求也在不断提高。当前除了在材料层级做性能改善和系统层级阻止热扩散，在电池生产时也越来越关注涉及安全的元素。

在电池的生产过程中，通过卷绕可以完成电极组件的组装，以下将阴极极片和阳极极片统称为电池极片。卷绕是将分条后的电池极片固定在卷针上随着卷针转动将阴极极片、阳极极片以及隔膜卷成电极组件，然后在每个卷绕电极组件的卷绕收尾处通过刀或激光将极片与隔膜切断，最后将极片与隔膜收尾。通过卷绕完成电极组件的组装，操作简单，生产效率高，有利于产能提升。在电池极片卷绕形成电极组件后，为了改善电极组件的平整度、消除隔膜褶皱和赶出电极组件内部空气，需要对电极组件进行热压整形，即使用热压整形机对电极组件施加压力对其定型。

然而，在电池极片的收尾处，阴极极片末端和阳极极片末端被相邻两侧的隔膜覆盖，以隔开阴极极片与阳极极片，在卷绕后的热压整形过程中电池极片末端受压时，阴极极片、阳极极片的末端，挤压位于二者之间的隔膜，导致隔膜受到剪切力而损坏，隔膜损伤后，阴极极片与阳极极片会搭接在一起，导致内部短路，进而存在起火、爆炸的风险，影响产品安全。

基于以上考虑，为了解决电池极片末端损伤隔膜进而导致阴阳极片搭接的问题，发明人经过深入研究，在电极组件中增加了绝缘保护件，绝缘保护件能够在卷绕收尾处将阴极极片和阳极极片隔开，防止阴阳极片搭接而产生内部短路，保证了产品的安全性能。

本申请公开的电极组件可以但不限于用于车辆、船舶和手机等用电装置的电池中。可以使用具备本申请公开的电极组件、电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统，这样，能够降低电极组件发生内部短路的风险，进而保证电池的使用安全。

本申请提供了一种使用电池作为电源的用电装置，该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、航天器等等。其中，电动玩具可以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，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

以下实施例为了方便说明，以用电装置为车辆1000为例进行说明。

请参照图1所示，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。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。

在本申请一些实施例中，电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池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。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内；当然，电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式，多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体10内。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为本申请一些实施例提供的电池单体20的爆炸图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3，电池单体20包括有电极组件1、端盖2、壳体3以及其他的功能性部件。

端盖2是指盖合于壳体3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2的形状可以与壳体3的形状相适应以配合壳体3。可选地，端盖2可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，端盖2在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖2上可以设置有如电极端子21等的功能性部件。电极端子21可以用于与电极组件1电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中，端盖2上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖2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。在一些实施例中，在端盖2的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体3内的电连接部件与端盖2，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。

壳体3是用于配合端盖2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1、电解液以及其他部件。壳体3和端盖2可以是独立的部件，可以于壳体3上设置开口，通过在开口处使端盖2盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地，也可以使端盖2和壳体3一体化，具体地，端盖2和壳体3可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体3的内部时，再使端盖2盖合壳体3。壳体3可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，壳体3的形状可以根据电极组件1的具体形状和尺寸大小来确定。壳体3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。

请参照图4，图4为本申请一些实施例提供的电极组件1的结构示意图。电极组件1是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体3内可以包含一个或更多个电极组件1。其中，本申请中的电极组件1为卷绕式电极组件1。

在对电池极片和隔膜进行卷绕时，需要先将电池极片和隔膜的起始端固定在卷针上，即电池极片的起始端位于卷绕中心位置，随着卷针的旋转，电池极片被卷绕形成具有内外层的结构；当卷绕结束时，在卷绕收尾处通过刀或激光将电池极片切断，形成电池极片的末端。

卷绕后形成的该卷绕式电极组件1如图5所示，其中示出了卷绕式电极组件1中阴极极片12、阳极极片11和隔膜13的卷绕状态。本申请中的卷绕式电极组件1包括阴极极片12和阳极极片11，阳极极片11与阴极极片12之间通过隔膜13隔开，阴极极片12、阳极极片11与隔膜13沿卷绕方向X卷绕形成卷绕结构。阳极极片11包括位于最外层的第一阳极极片111和位于次外层的第二阳极极片112，阴极极片12包括位于最外层的第一阴极极片121，第一阴极极片121具有第一末端1211，第一阳极极片111具有第二末端1111；阴极极片12还包括位于最内层的第二阴极极片122，第二阴极极片122具有第一起始端1221，阳极极片11还包括位于最内层的第三阳极极片113，第三阳极极片113具有第二起始端1131。

在卷绕时，将阴极极片12的起始端和阳极极片11的起始端层叠放置于卷针，随着卷针的旋转，阴极极片12和阳极极片11分别由起始端开始从内向外沿卷绕方向X卷绕形成具有内外层的结构，其中，卷绕方向X可以是顺时针方向或逆时针方向；卷绕结束时，将位于最外层的阴极极片12和最外层的阳极极片11分别切断，形成阴极极片12的末端和阳极极片11的末端。

第一阴极极片121位于卷绕结构最外层，第二阴极极片122位于卷绕结构最内层，第一末端1211是阴极极片12位于卷绕结构最外层的一端，第一起始端1221是阴极极片12位于卷绕结构最内层的一端；第一阳极极片111位于卷绕结构最外层，第二阳极极片112位于卷绕结构次外层，第三阳极极片113位于卷绕结构最内层，第二末端1111是阳极极片11位于卷绕结构最外层的一端，第二起始端1131是阳极极片11位于卷绕结构最内层的一端。

隔膜13位于相邻的阳极极片11与阴极极片12之间，隔膜13可以为PP或PE材质，隔膜13具有电子绝缘性，保证对阳极极片11与阴极极片12的机械隔离，且隔膜13有一定的孔径和孔隙率，保证低的电阻和高的离子电导率。

其中，卷绕式电极组件1还包括绝缘保护件14，第一阴极极片121与第一阳极极片111之间设置有绝缘保护件14，以隔开第一末端1211和第二末端1111，第一阴极极片121与第二阳极极片112之间设置有绝缘保护件14，以隔开第一末端1211和第二阳极极片112。

绝缘保护件14是电极组件中区别于隔膜13的又一能够起到绝缘保护作用的部件。

通过在卷绕式电极组件1增设绝缘保护件14，将第一末端1211和第二末端1111隔开，同时将第一末端1211和第二阳极极片112隔开，在第一末端1211受压时，即使第一末端1211将相邻的隔膜13损坏，绝缘保护件14还能起到对隔膜13损坏处的阴极极片12和阳极极片11的绝缘的作用，防止隔膜13损坏处的阴极极片12和阳极极片11直接搭接导致的内部短路，保证该种卷绕式电极组件1的安全性。

根据本申请一些实施例，绝缘保护件14具体可以为绝缘胶带，绝缘胶带便于和其他部件粘接，进而便于根据第一末端1211的位置将绝缘胶带设置于电极组件1，便于操作。该绝缘保护件14还可以为绝缘垫、绝缘板等。

根据本申请的一些实施例，请参照图5-6，第二末端1111超出第一末端1211，绝缘保护件14超出第一末端1211。

在充电时，阴极极片12的金属离子脱嵌并嵌入阳极极片11，但是当阳极极片11没有足够的嵌入空间时，从阴极极片12脱嵌的金属离子无法嵌入阳极极片11，此时，金属离子只能析出在阳极极片11表面。因此，为了保证阳极极片11具有足够的嵌入空间，需要使得阳极极片11的长度满足要求。本实施例中通过设置第二末端1111超出第一末端1211，使得第一阳极极片111能够包覆第一阴极极片121，第一阴极极片121位于第一阳极极片111和第二阳极极片112之间，为从第一阴极极片121脱嵌的金属离子提供了充足的嵌入空间。

其中，以锂离子电池为例进行说明，本实施例中的卷绕式电极组件1即为锂离子电池的电极组件。在锂离子电池充电时，锂离子从阴极极片12脱嵌并嵌入阳极极片11，但是当阳极极片11没有充足的嵌入空间时，锂离子只能析出在阳极极片11表面，从而形成一层灰色的物质，即发生析锂现象。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，并有可能引起燃烧、爆炸等灾难性后果。

本实施例中，绝缘保护件14超出第一末端1211，使得第一末端1211与第一阳极极片111和第二阳极极片112均完全隔离，即使第一末端1211将隔膜13损坏，第一末端1211也位于绝缘保护件14的覆盖范围内，防止第一末端1211漏出进而与第二末端1111和第二阳极极片112搭接。

本实施例中的第二末端1111超出第一末端1211，指的是第二末端1111在长度方向和宽度方向均超出第一末端1211；绝缘保护件14超出第一末端1211，指的是绝缘保护件14在长度方向和宽度方向均超出第一末端1211。

根据本申请的第一种实施例，请参照图5-6，沿卷绕式电极组件1的厚度方向H，第一末端1211的两端均设置有绝缘保护件14。

沿卷绕式电极组件1的厚度方向H，第一末端1211的两端即第一末端1211靠近第二末端1111、第一末端1211靠近第二阳极极片112的两端。

通过在第一末端1211的靠近第二末端1111和第二阳极极片112的两端均设置有绝缘保护件14，使得第一末端1211与隔膜13之间通过绝缘保护件14隔开，即第一末端1211不与隔膜13直接接触，在第一阴极极片121与第二末端1111和第二阳极极片112之间形成二次绝缘防护，而且有助于防止第一末端1211损坏隔膜13。

具体地，请参照图6，绝缘保护件14包括第一绝缘保护件141和第二绝缘保护件142，沿卷绕式电极组件1的厚度方向H，第一末端1211包括相对的第一端部1211a与第二端部1211b，第一绝缘保护件141连接于第一端部1211a，第二绝缘保护件142连接于第二端部1211b。

第一端部1211a和第二端部1211b为第一末端1211靠近第二末端1111、第一末端1211靠近第二阳极极片112的两端。

通过将绝缘保护件14连接于第一末端1211，使得绝缘保护件14能够处于稳定的设置状态，即使在第一末端1211受压时，也不会使得绝缘保护件14远离第一末端1211，进而保证持续对第一末端1211起到绝缘保护作用。

其中，当绝缘保护件14为绝缘胶带时，可以将绝缘胶带与第一末端1211粘接连接。当绝缘保护件14为其他绝缘部件时，还可以与第一末端1211焊接连接，本实施例对绝缘保护件14与第一末端1211的具体连接方式不做限定。

为了进一步地使得第一末端1211位于绝缘保护件14的覆盖范围，请参照图6，绝缘保护件14包裹第一末端1211，以将第一末端1211的切断面及沿厚度方向H的两个端面均覆盖，使得第一末端1211的任意位置均不会与第二末端1111和第二阳极极片112接触，进一步提高了对第一末端1211的绝缘保护作用；而且当绝缘保护件14为绝缘胶带时，绝缘胶带位于第一末端1211与隔膜13之间，由于绝缘胶带在受压时会产生一定弹性形变，能够减缓第一末端1211在受压时对隔膜13造成的局部应力，降低隔膜13破损风险。

根据本申请第二种实施例，请参照图7-8，绝缘保护件14包括第一绝缘保护件141和第二绝缘保护件142，隔膜13包括位于第二末端1111与第一末端1211之间的第一隔膜131，以及位于第二阳极极片112与第一末端1211之间的第二隔膜132，第一隔膜131与第一绝缘保护件141连接，第二隔膜132与第二绝缘保护件142连接。

第一隔膜131用于将第一末端1211与第二末端1111绝缘隔开，第二隔膜132用于将第一末端1211与第二阳极极片112绝缘隔开。

通过将绝缘保护件14与隔膜13连接，即绝缘保护件14与隔膜13共同形成了强度较高的绝缘保护层，使得第一末端1211与第二末端1111之间、第一末端1211与第二阳极极片112之间的绝缘保护层不易被损坏。

其中，第一绝缘保护件141连接于第一隔膜131靠近第一末端1211的一侧，第二绝缘保护件142连接于第二隔膜132靠近第一末端1211的一侧，使得第一末端1211与隔膜13之间通过绝缘保护件14隔开，第一末端1211在受压时先与绝缘保护件14产生局部应力，降低第一末端1211直接损坏隔膜13的风险。

另外，第一绝缘保护件141还可以连接于第一隔膜131远离第一末端1211的一侧，第二绝缘保护件142还可以连接于第二隔膜132远离第一末端1211的一侧。

根据本申请第三种实施例，请参照图9-10，绝缘保护件14包括第一绝缘保护件141和第二绝缘保护件142，第二末端1111包括靠近第一末端1211的第三端部1111a，第二阳极极片112包括靠近第一末端的第四端部1121，第一绝缘保护件141连接于第三端部1111a，第二绝缘保护件142连接于第四端部1121。

通过绝缘保护件14与第一阳极极片111和第二阳极极片112连接，使得第一末端1211与第二末端1111和第二阳极极片112均隔开，同样能够防止第一末端1211将隔膜13损坏时，阴极极片12和阳极极片11搭接导致的内部短路，保证电极组件1的安全性。

根据本申请一些实施例，绝缘保护件14为实心结构，其不设置通孔，避免随着第一末端1211受到的压力增大，第一末端1211与第二末端1111和第二阳极极片112通过绝缘保护件14的通孔发生接触，进而造成阴极极片12和阳极极片11搭接导致的内部短路；而且绝缘保护件14为实心结构，增大了绝缘保护件14自身的强度，降低绝缘保护件14受到局部应力而破损的风险。

根据本申请的一些实施例，请参照图5，卷绕式电极组件1沿厚度方向H包括相对设置的两个平直区15，且两个平直区15之间通过弯折区16连接；绝缘保护件14、第一末端1211和第二末端1111位于平直区15。

平直区15是热压整形工艺时的受压区域，两个平直区15之间的弯折区16不被热压整形机的上下模板挤压。卷绕式电极组件1的平直区15受压后，卷绕式电极组件1被压实，改善了电极组件1的平整度，消除了隔膜13褶皱。

由于电池极片在卷绕收尾处切断时具有一定尺寸公差，很难保证连续生产的所有卷绕式电极组件1的电池极片均收尾于弯折区16，而当电池极片收尾于平直区15时，即第一末端1211和第二末端1111均位于平直区15时，平直区15在热压整形工艺时会受压，压力容易集中在第一末端1211与相邻两侧的隔膜13接触的位置，存在第一末端1211将相邻两侧的隔膜13损坏的风险，进而导致第一末端1211与第二末端1111搭接，或第一末端1211与第二阳极极片112搭接，或第一末端1211与第二末端1111和第二阳极极片112均搭接，产生内部短路。

因此，通过将绝缘保护件14也设置于卷绕式电极组件1的平直区15，能够将位于平直区15的第一末端1211和第二末端1111隔开，以及将第一末端1211和第二阳极极片112位于平直区15的部分隔开，防止第一末端1211将相邻的隔膜13损坏时，阴极极片12和阳极极片11搭接导致的内部短路，进而保证了电极组件1的安全性。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种电池单体，包括以上任一方案所述的卷绕式电极组件1。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种电池，包括以上任一方案所述的电池单体20。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种用电装置，包括以上任一方案所述的电池100。

并且电池100用于为用电装置提供电能。

用电装置可以是前述任一应用电池100的设备或系统。

根据本申请的一些实施例，请参照图5-9，本申请中的卷绕式电极组件1包括阴极极片12、阳极极片11和绝缘保护件14，相邻阳极极片11与阴极极片12之间通过隔膜13隔开，阴极极片12、阳极极片11与隔膜13沿卷绕方向X卷绕形成卷绕结构。阳极极片11包括位于最外层的第一阳极极片111和位于次外层的第二阳极极片112，阴极极片12包括位于最外层的第一阴极极片121，第一阴极极片121具有第一末端1211，第一阳极极片111具有第二末端1111。

根据本申请的其中一种实施例，请参照图5-6，当阴极极片12卷绕结束时，阴极极片12被切断而形成第一末端1211，此时，将绝缘胶带包裹第一末端1211，防止第一末端1211将隔膜13损坏时，阴极极片12和阳极极片11直接搭接导致的内部短路；绝缘胶带对第一末端1211起到绝缘保护作用且降低隔膜13破损风险。

根据本申请的又一实施例，请参照图7-8，在第一末端1211对应的两侧隔膜13上贴绝缘胶带，将第一末端1211和第二末端1111隔开，同时将第一末端1211和第二阳极极片112隔开，防止第一末端1211将隔膜13损坏时，阴极极片12和阳极极片11直接搭接导致的内部短路；而且绝缘胶带与隔膜13共同形成了强度较高的绝缘保护层，使得第一末端1211与第二末端1111之间、第一末端1211与第二阳极极片112之间的绝缘保护层不易被损坏。具体地，在实际生产过程中，该方式需先确认第一个卷绕式电极组件1的阴极极片12收尾处对应的两侧隔膜13位置，然后根据一个卷绕式电极组件1所需隔膜13的长度来确认后续卷绕式电极组件1卷绕时隔膜13上所需贴胶的位置，然后卷绕机上的贴胶设备根据隔膜13的位置尺寸对隔膜13自动贴绝缘胶带，这样阴极极片12卷绕结束后，其尾部切断位置刚好落在贴有绝缘胶带的隔膜13区域。

根据本申请的再一实施例，请参照图9-10，在第一末端1211对应两侧的阳极极片11上贴绝缘胶带，即在第一阳极极片111靠近第一末端1211的一侧和第二阳极极片112靠近第一末端1211的一侧贴绝缘胶带，将第一末端1211和第二末端1111隔开，同时将第一末端1211和第二阳极极片112隔开，防止第一末端1211将隔膜13损坏时，阴极极片12和阳极极片11直接搭接导致的内部短路。具体地，在实际生产过程中，在第一末端1211对应两侧的阳极极片11上贴绝缘胶带的操作方式与在第一末端1211对应的两侧隔膜13上贴绝缘胶带的操作方式类似，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种卷绕式电极组件，其特征在于，所述卷绕式电极组件包括阴极极片(12)和阳极极片(11)，所述阳极极片(11)与所述阴极极片(12)之间通过隔膜(13)隔开，所述阴极极片(12)、所述阳极极片(11)与所述隔膜(13)沿卷绕方向(X)卷绕形成卷绕结构，所述阳极极片(11)包括位于最外层的第一阳极极片(111)和位于次外层的第二阳极极片(112)，所述阴极极片(12)包括位于最外层的第一阴极极片(121)，所述第一阴极极片(121)具有第一末端(1211)，所述第一阳极极片(111)具有第二末端(1111)；

其中，所述卷绕式电极组件还包括绝缘保护件(14)，所述第一阴极极片(121)与所述第一阳极极片(111)之间设置有所述绝缘保护件(14)，以隔开所述第一末端(1211)和所述第二末端(1111)，所述第一阴极极片(121)与所述第二阳极极片(112)之间设置有所述绝缘保护件(14)，以隔开所述第一末端(1211)和所述第二阳极极片(112)。

2.根据权利要求1所述的卷绕式电极组件，其特征在于，所述第二末端(1111)超出所述第一末端(1211)，所述绝缘保护件(14)超出所述第一末端(1211)。

3.根据权利要求2所述的卷绕式电极组件，其特征在于，所述绝缘保护件(14)包裹所述第一末端(1211)。

4.根据权利要求2所述的卷绕式电极组件，其特征在于，沿所述卷绕式电极组件的厚度方向(H)，所述第一末端(1211)的两端均设置有所述绝缘保护件(14)。

5.根据权利要求4所述的卷绕式电极组件，其特征在于，所述绝缘保护件(14)包括第一绝缘保护件(141)和第二绝缘保护件(142)，沿所述卷绕式电极组件的厚度方向(H)，所述第一末端(1211)包括相对的第一端部(1211a)与第二端部(1211b)，所述第一绝缘保护件(141)连接于所述第一端部(1211a)，所述第二绝缘保护件(142)连接于所述第二端部(1211b)。

6.根据权利要求4所述的卷绕式电极组件，其特征在于，所述绝缘保护件(14)包括第一绝缘保护件(141)和第二绝缘保护件(142)，所述隔膜(13)包括位于所述第二末端(1111)与所述第一末端(1211)之间的第一隔膜(131)，以及位于所述第二阳极极片(112)与所述第一末端(1211)之间的第二隔膜(132)，所述第一隔膜(131)与所述第一绝缘保护件(141)连接，所述第二隔膜(132)与所述第二绝缘保护件(142)连接。

7.根据权利要求6所述的卷绕式电极组件，其特征在于，所述第一绝缘保护件(141)连接于所述第一隔膜(131)靠近所述第一末端(1211)的一侧，所述第二绝缘保护件(142)连接于所述第二隔膜(132)靠近所述第一末端(1211)的一侧。

8.根据权利要求4所述的卷绕式电极组件，其特征在于，所述绝缘保护件(14)包括第一绝缘保护件(141)和第二绝缘保护件(142)，沿所述卷绕式电极组件的厚度方向(H)，所述第二末端(1111)包括靠近所述第一末端(1211)的第三端部(1111a)，所述第二阳极极片(112)包括靠近所述第一末端(1211)的第四端部(1121)，所述第一绝缘保护件(141)连接于所述第三端部(1111a)，所述第二绝缘保护件(142)连接于所述第四端部(1121)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的卷绕式电极组件，其特征在于，所述卷绕式电极组件沿厚度方向(H)包括相对设置的两个平直区(15)，且两个所述平直区(15)之间通过弯折区(16)连接；

所述绝缘保护件(14)、所述第一末端(1211)和所述第二末端(1111)位于所述平直区(15)。

10.根据权利要求1-8任一项所述的卷绕式电极组件，其特征在于，所述绝缘保护件(14)为绝缘胶带。

11.根据权利要求1-8任一项所述的卷绕式电极组件，其特征在于，所述绝缘保护件(14)为实心结构。

12.一种电池单体，其特征在于，所述电池单体(20)包括权利要求1-11任一项所述的卷绕式电极组件(1)。

13.一种电池，其特征在于，所述电池(100)包括权利要求12所述的电池单体(20)。

14.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括权利要求13所述的电池(100)。

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