CN217588987U - 集流体、极片、电池单体、热压模具、电池和用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种集流体、极片、电池单体、热压模具、电池和用电装置，属于电池技术领域。集流体包括集流体本体和第一粘接层。其中，集流体本体具有活性物质区、极耳区和涂胶区，极耳区位于活性物质区的一侧，涂胶区位于活性物质区和极耳区之间以及活性物质区的与极耳区相对的另一侧。第一粘接层设置于涂胶区，粘接层的粘接力大于或等于1N/m且小于或等于40N/m，第一粘接层用于与电池单体的隔膜粘接。在组装极片和隔膜时，可以通过第一粘接层将极片与隔膜粘接起来，对隔膜进行固定，避免隔膜移动造成短路。

Description

集流体、极片、电池单体、热压模具、电池和用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种集流体、极片、电池单体、热压模具、电池和用电装置。

背景技术

随着新能源技术的快速发展，电池广泛应用于电子设备，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领域。

电池的电池单体包括阳极极片、隔膜和阴极极片，隔膜位于阳极极片和阴极极片之间，隔膜将阳极极片和阴极极片隔开，防止阴阳两极直接接触造成内部短路。

电池在使用的过程种会散发热量，隔膜受热后会收缩，容易使得电池的阴阳两极直接接触造成短路。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提供一种集流体、极片、电池单体、热压模具、电池和用电装置，以解决隔膜受热收缩而造成电池短路的问题。

本申请第一方面的实施例提供一种集流体，集流体包括：集流体本体，具有活性物质区、极耳区和涂胶区，极耳区位于活性物质区的一侧，涂胶区位于活性物质区和极耳区之间以及活性物质区的与极耳区相对的另一侧；第一粘接层，设置于涂胶区，第一粘接层的粘接力大于或等于1N/m且小于或等于40N/m，第一粘接层用于与电池单体的隔膜粘接。

本申请实施例的技术方案中，在集流体的极耳区所在的一侧及其相对侧布置第一粘接层，将该集流体应用于极片，在组装极片和隔膜时，可以通过第一粘接层将极片与隔膜粘接起来，对隔膜进行固定。这样即使电池的温度升高，隔膜受热时，隔膜的两侧被固定，隔膜不会收缩，使得隔膜能够将阴极极片和阳极极片隔开，避免阴极极片和阳极极片直接接触造成短路。同时第一粘接层的粘接力大于或等于1N/m且小于或等于40N/m，保证了第一粘接层的粘接力，也即保证了第一粘接层与隔膜之间的粘附性，避免第一粘接层受热时的收缩力过大，使得隔膜与第一粘接层脱开，无法达到对隔膜的固定作用。

在一些实施例中，第一粘接层的粘接力在大于或等于5N/m且小于或等于40N/m。进一步限定第一粘接层的粘接力，保证了第一粘接层与隔膜之间的粘附性，实现对隔膜的有效固定。

在一些实施例中，在涂胶区和活性物质区的排布方向上，第一粘接层的宽度小于或等于20mm。既保证集流体上有第一粘接层能够用来固定隔膜，同时避免第一粘接层的宽度太宽，使得涂胶区的宽度太宽，造成活性物质区的宽度太窄，从而影响电池单体的电容量。

在一些实施例中，在涂胶区和活性物质区的排布方向上，第一粘接层的宽度大于或等于7mm且小于或等于11mm。进一步限定第一粘接层的宽度，既保证集流体对隔膜的固定效果，同时避免影响电池单体的电容量。

在一些实施例中，制备第一粘接层的材料包括粘接胶，粘接胶的质量与第一粘接层的总质量的比值大于或等于10%且小于或等于50%。提高第一粘接层中粘接胶的质量，保证集流体对隔膜的粘附性，使得集流体能够对隔膜进行有效固定。

在一些实施例中，第一粘接层包括陶瓷浆料和粘接胶；或者，第一粘接层包括层叠设置的陶瓷浆料层和粘接胶层，陶瓷浆料层位于集流体本体和粘接胶层之间。当第一粘接层包括陶瓷浆料和粘接胶时，第一粘接层中均匀分布有粘接胶，保证第一粘接层对隔膜的粘附性，使得极片能够对隔膜进行有效固定。当第一粘接层包括层叠设置的陶瓷浆料层和粘接胶层时，不会改变原有的陶瓷浆料层的配方下达到粘接隔膜效果。

本申请第二方面的实施例提供一种极片，极片包括：如上述实施例中的集流体；活性物质层，设置于集流体的活性物质区；极耳，设置于集流体的极耳区。极片能够对隔膜进行有效固定，避免隔膜收缩造成的电池短路，同时减少极片上出现毛刺或者凸点的现象，提高生产良率。

本申请第三方面的实施例提供一种电池单体，包括上述实施例中的极片和隔膜，极片的第一粘接层与隔膜固定在一起。

本申请实施例的技术方案中，极片的第一粘接层与隔膜固定在一起。可以通过第一粘接层将极片与隔膜粘接起来，对隔膜进行固定。由此，电池单体中隔膜可以被有效固定，隔膜受热后，隔膜不会收缩，使得隔膜能够将阴极极片和阳极极片隔开，避免阴极极片和阳极极片直接接触造成短路。

在一些实施例中，电池单体包括阴极极片和阳极极片，阴极极片和阳极极片两者均采用上述实施例中的极片，隔膜位于阴极极片和阳极极片之间，阴极极片的第一粘接层和阳极极片的第一粘接层均与隔膜固定在一起。阴极极片的第一粘接层和阳极极片的第一粘接层均与隔膜粘接，增加对隔膜的固定效果。

本申请第四方面的实施例提供一种热压模具，热压模具用于制作上述实施例中的电池单体，热压模具包括：第一夹板；至少两个第一凸块，至少两个第一凸块均位于第一夹板的同一第一表面，并且在第一夹板的宽度方向上，至少两个第一凸块中的其中一部分靠近第一表面的某一侧边设置，另一部分靠近第一表面的另一侧边设置，其中某一侧边与另一侧边为第一表面的相对两侧边，以使得在制作电池单体时至少两个第一凸块的位置与第一粘接层的位置相对应。

本申请实施例的技术方案中，可以通过第一夹板上的第一凸块对隔膜与极片施加压力，在热作用下，第一粘接层与隔膜热复合，粘接在一起，防止隔膜在高温下收缩。

在一些实施例中，热压模具还包括：第二夹板，与第一夹板相对；至少两个第二凸块，至少两个第二凸块均位于第二夹板的同一第二表面，且第一表面和第二表面相对，至少两个第二凸块的位置与至少两个第一凸块的位置一一对应。热压模具上的第一凸块和第二凸块同时对隔膜与极片施加压力，在热作用下，第一粘接层与隔膜热复合，粘接在一起，防止隔膜在高温下收缩。

本申请第五方面的实施例提供一种电池，其包括上述实施例中的电池单体。

本申请第六方面的实施例提供一种用电装置，其包括上述实施例中的电池，电池用于提供电能。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，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

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

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分解结构示意图；

图3为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图；

图4为本申请一些实施例提供的集流体的俯视图；

图5为本申请一些实施例提供的集流体的截面示意图；

图6为本申请一些实施例提供的集流体的截面示意图；

图7为本申请一些实施例提供的集流体的截面示意图；

图8为本申请一些实施例提供的极片的俯视图；

图9为本申请一些实施例提供的极片的截面示意图；

图10为本申请一些实施例提供的极片制作过程中示意图；

图11为本申请一些实施例提供的隔膜的俯视图；

图12为本申请一些实施例提供的隔膜的截面图；

图13为本申请一些实施例提供的隔膜的截面图；

图14为本申请一些实施例提供的极片的截面图；

图15为本申请一些实施例提供的极片的截面图；

图16为本申请一些实施例提供的极片与隔膜配合的截面图；

图17为本申请一些实施例提供的热压模具的结构图；

图18为本申请一些实施例提供的热压模具在另一视角下的结构图；

图19为本申请一些实施例提供的热压模具的主视图；

图20为图19中C-C面的截面图。

附图标记说明：

1000、车辆；

100、电池；200、控制器；300、马达；

10、箱体；101、第一部分；102、第二部分；

20、电池单体；201、端盖；2011、电极端子；202、壳体；203、电池单体组件；2031、电池极耳；

1、极片；11、集流体；111、集流体本体；112、第一粘接层；1111、活性物质区；1112、极耳区；1113、涂胶区；1121、陶瓷浆料层；1122、粘接胶层；12、活性物质层；13、极耳；14、阴极极片；15、阳极极片；

2、隔膜；21、基材；211、第一区域；212、第二区域；22、第二粘接层；23、第一绝缘层；24、第二绝缘层；

3、热压模具；31、第一夹板；32、第一凸块；33、第二夹板；34、第二凸块。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

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。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

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。

在本申请实施例的描述中，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。

在本申请实施例的描述中，术语“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）。

在本申请实施例的描述中，技术术语“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实施例和简化描述，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实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。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实施例中的具体含义。

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、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。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

本申请人注意到，电池在使用的过程中电池的温度会升高，随着电池温度的升高，电池可能会短路。申请人经过研究发现，在高温状态下，大多数电池的短路是由于电池中的阴极极片和阳极极片直接接触造成的。电池单体中的阳极极片和阴极极片之间布置有隔膜，隔膜将阳极极片和阴极极片隔开，但是随着电池的使用，电池的温度难免会升高，而隔膜在受热后会收缩，隔膜收缩后不能有效地隔开阴极极片和阳极极片，造成阳极极片和阴极极片直接接触，使得电池短路。

同时当其中一个电池单体短路后，会造成该短路的电池单体的温度升高，从而影响相邻的电池单体，可能也会造成相邻的电池单体短路，这种现象被成为热扩散。

极片包括集流体和设置在集流体上的活性物质，为了缓解电池在高温状态下的短路问题，申请人经过深入研究，设计了一种集流体和一种隔膜，在其二者上分别布置第一粘接层和第二粘接层，通过第一粘接层或者第二粘接层对隔膜进行固定，即使电池温度升高，隔膜受热后也不能移动，可以有效地隔开阴极极片和阳极极片，避免由于隔膜收缩造成的电池短路。

本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统，提升电池性能的稳定性和电池寿命。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，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，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。

请参照图1，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，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分101和第二部分102，第一部分101与第二部分102相互盖合，第一部分101和第二部分102共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分102可以为一端开口的空心结构，第一部分101可以为板状结构，第一部分101盖合于第二部分102的开口侧，以使第一部分101与第二部分102共同限定出容纳空间；第一部分101和第二部分102也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分101的开口侧盖合于第二部分102的开口侧。当然，第一部分101和第二部分102形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

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的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3，电池单体20包括有端盖201、壳体202、电池单体组件203以及其他的功能性部件。

端盖201是指盖合于壳体202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201的形状可以与壳体202的形状相适应以配合壳体202。可选地，端盖201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201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201上可以设置有如电极端子2011等的功能性部件。电极端子2011可以用于与电池单体组件203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201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201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201的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体202内的电连接部件与端盖201，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202是用于配合端盖201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池单体组件203、电解液以及其他部件。壳体202和端盖201可以是独立的部件，可以于壳体202上设置开口，通过在开口处使端盖201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201和壳体202一体化，具体地，端盖201和壳体202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202的内部时，再使端盖201盖合壳体202。壳体202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202的形状可以根据电池单体组件203的具体形状和尺寸大小来确定。壳体202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。

电池单体组件203是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体202内可以包含一个或更多个电池单体组件203。电池单体组件203主要由阳极极片和阴极极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在阳极极片与阴极极片之间设有隔膜。阳极极片和阴极极片具有活性物质的部分构成电池单体组件的主体部，阳极极片和阴极极片不具有活性物质的部分各自构成电池极耳2031。阳极极耳和阴极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中，阳极活性物质和阴极活性物质与电解液发生反应，电池极耳2031连接电极端子以形成电流回路。

根据本申请的一些实施例，请参照图4和图5，图4为本申请一些实施例提供的集流体的俯视图，图5为本申请一些实施例提供的集流体的截面示意图。本申请的实施例提供了一种集流体11，包括集流体本体111和第一粘接层112。其中，集流体本体111具有活性物质区1111、极耳区1112和涂胶区1113，极耳区1112位于活性物质区1111的一侧，涂胶区1113位于活性物质区1111和极耳区1112之间以及活性物质区1111的与极耳区1112相对的另一侧。第一粘接层112设置于涂胶区1113，第一粘接层112的粘接力大于或等于1N/m且小于或等于40N/m，第一粘接层112用于与电池单体的隔膜粘接。

在本申请的实施例中，集流体11指汇集电流的结构或零件，将集流体11应用于电池的极片1时，集流体11的作用主要是通过涂覆将粉状的活性物质连接起来，将活性物质产生的电流汇集输出、将电极电流输入给活性物质。

集流体本体111为集流体11的载体，在锂离子电池上主要指的是金属箔。对于锂电池，阳极极片的集流体本体111通常采用铝箔，铝箔在低电位时腐蚀问题较为严重，主要用于阳极极片。阴极极片的集流体本体111通常采用铜箔，由于铜箔在较高电位时易被氧化，主要用于电位较低的阴极极片。

活性物质区1111用于布置活性物质层12，涂胶区1113用于布置第一粘接层112，极耳区1112用于设置极耳13。在本申请实施例中，活性物质区1111为四边形，涂胶区1113位于活性物质区1111的相对两侧，也即集流体本体111具有两个涂胶区1113，其中一个涂胶区1113位于活性物质区1111和极耳区1112之间。

第一粘接层112位于涂胶区1113，也即第一粘接层112位于活性物质区1111的相对两侧，第一粘接层112的粘接力大于或等于1N/m且小于或等于40N/m，保证了第一粘接层112的粘接力。

在本申请实施例中，粘接力可以通过拉力测试仪测量得到。

在本申请实施例中，在集流体11上布置第一粘接层112，将该集流体11应用于极片1，在组装极片1和隔膜2时，可以通过第一粘接层112将极片1与隔膜2粘接起来，对隔膜2进行固定。这样即使电池的温度升高，隔膜2受热时，隔膜2的两侧被固定，隔膜2不会收缩，使得隔膜2能够将阴极极片和阳极极片隔开，避免阴极极片和阳极极片直接接触造成短路。同时第一粘接层112的粘接力大于或等于1N/m且小于或等于40N/m，保证了第一粘接层112的粘接力，也即保证了第一粘接层112与隔膜2之间的粘附性，避免第一粘接层112受热时的收缩力过大，使得隔膜2与第一粘接层112脱开，无法达到对隔膜2的固定作用。

根据本申请的一些实施例，第一粘接层112的粘接力大于或等于5N/m且小于或等于40N/m。

示例性地，第一粘接层112的粘接力为5N/m，或者第一粘接层112的粘接力为10N/m，或者第一粘接层112的粘接力为20N/m，或者第一粘接层112的粘接力为30N/m，或者第一粘接层112的粘接力为40N/m。

在其他实现方式中，第一粘接层112的粘接力可以为其他值，本申请对此不作限制。

进一步限定第一粘接层112的粘接力，保证了第一粘接层112与隔膜2之间的粘附性，实现对隔膜2的有效固定。

根据本申请的一些实施例，在涂胶区1113和活性物质区1111的排布方向上，第一粘接层112的宽度L1（L2）小于或等于20mm。

涂胶区1113和活性物质区1111的排布方向A也为集流体本体111其中一条侧边的延伸方向。在本申请实施例的一种实现方式中，涂胶区1113和活性物质区1111的排布方向A为集流体本体111的宽度方向，在其他实现方式中，涂胶区1113和活性物质区1111的排布方向A可以为集流体本体111的长度方向。

在本申请实施例中，在集流体11的极耳区1112所在的一侧的第一粘接层112的宽度为L1，在集流体11的极耳区1112相对侧的第一粘接层112的宽度为L2。L1和L2可以相等也可以不相等。

示例性地，L1为8mm，L2为10mm；或者L1和L2均为12mm。

限定第一粘接层112的宽度L1（L2）小于或等于20mm，既保证集流体11上有第一粘接层112能够用来固定隔膜2，同时避免第一粘接层112的宽度太宽，使得涂胶区1113的宽度太宽，造成活性物质区1111的宽度太窄，从而影响电池单体的电容量。

根据本申请的一些实施例，在涂胶区1113和活性物质区1111的排布方向A上，第一粘接层112的宽度L1（L2）大于或等于7mm且小于或等于11mm。

示例性地，第一粘接层112的宽度L1（L2）为7mm，或者第一粘接层112的宽度L1（L2）为8mm，或者第一粘接层112的宽度L1（L2）为9mm，或者第一粘接层112的宽度L1（L2）为10mm，或者第一粘接层112的宽度L1（L2）为11mm。

在其他实现方式中，第一粘接层112的宽度L1（L2）可以为其他数值，本申请对此不作限制。

进一步限定第一粘接层112的宽度L1（L2）大于或等于7mm且小于或等于11mm，既保证集流体11对隔膜2的固定效果，同时避免影响电池单体的电容量。

根据本申请的一些实施例，制备第一粘接层112的材料包括粘接胶，粘接胶的质量与第一粘接层112的总质量的比值大于或等于10%且小于或等于50%。

粘接胶保证了第一粘接层112的粘接力。

示例性地，粘接胶的质量占第一粘接层112的总质量的10%；粘接胶的质量占第一粘接层112的总质量的20%；粘接胶的质量占第一粘接层112的总质量的30%；粘接胶的质量占第一粘接层112的总质量的40%；粘接胶的质量占第一粘接层112的总质量的50%。

在本申请的实施例中，提高第一粘接层112中粘接胶的质量占比，保证集流体11对隔膜2的粘附性，使得集流体11能够对隔膜2进行有效固定。

根据本申请的一些实施例，图6为本申请一些实施例提供的集流体的截面示意图，参见图6，第一粘接层112包括陶瓷浆料和粘接胶；或者，图7为本申请一些实施例提供的集流体的截面示意图，参见图7，第一粘接层112包括层叠设置的陶瓷浆料层1121和粘接胶层1122，陶瓷浆料层1121位于集流体本体111和粘接胶层1122之间。

电池在不与外电路连接时，由内部自发反应引起的电池容量损失为电池的自放电，电池的自放电会造成了电池容量损失。在生产极片1的过程中，可以在集流体11的边缘涂一层陶瓷浆料，可以减小电池自放电现象。

当第一粘接层112包括陶瓷浆料和粘接胶时，陶瓷浆料和粘接胶先混合，然后再涂敷在集流体本体111的涂胶区1113上。当第一粘接层112包括层叠设置的陶瓷浆料层1121和粘接胶层1122时，可以先在在集流体本体111的涂胶区1113上涂敷一层陶瓷浆料层1121，然后在陶瓷浆料层1121上涂敷一层粘接胶层1122。

在本申请的实施例中，当第一粘接层112包括陶瓷浆料和粘接胶时，使得第一粘接层112中均匀分布有粘接胶，保证第一粘接层112对隔膜2的粘附性，使得极片1能够对隔膜2进行有效固定。当第一粘接层112包括层叠设置的陶瓷浆料层1121和粘接胶层1122时，不会改变原有的陶瓷浆料层1121的配方下达到粘接隔膜2效果。

根据本申请的一些实施例，粘接胶包括聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯混合物、聚偏氟乙烯-氯代三氟乙烯混合物、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈和聚氧化乙烯中的至少一种。

粘接胶可以包括以上材料中的一种、两种、三种甚至更多，本申请对此不做限制。

示例性地，粘接胶包括聚偏氟乙烯，或者粘接胶包括聚偏氟乙烯和聚偏氟乙烯-六氟丙烯混合物，或者粘接胶包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈和聚氧化乙烯。

聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯混合物、聚偏氟乙烯-氯代三氟乙烯混合物、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈和聚氧化乙烯都是容易获得的粘接胶材质，且粘附性较高，降低制作成本，且保证第一粘接层112的粘附性。

根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种极片1。图8为本申请一些实施例提供的极片的俯视图，图9为本申请一些实施例提供的极片的截面示意图，参照图8和图9，极片1，包括：集流体11、活性物质层12和极耳13，集流体11为上述实施例中任意一个集流体11，在活性物质区1111、涂胶区1113和极耳区1112的排布方向上，集流体11的第一粘接层112位于活性物质层12和极耳13之间，以及活性物质层12的与极耳13相对的一侧；活性物质层12设置于集流体11的活性物质区1111；极耳13设置于集流体11的极耳区。

活性物质层12位于活性物质区1111，活性物质是电池构成材料的一部分，直接影响着电池的性能。阳极极片的活性物质层12由粘合剂、导电剂、阳极材料等组成；阴极极片的活性物质层12则由粘合剂、石墨碳粉等组成。液体的活性物质涂敷在集流体11上，待活性物质干燥固化后变成固体的活性物质，从而粘接在集流体11上形成活性物质层12。

极耳13是从电池单体中将阴阳极引出来的金属导电体，极耳13分为三种材料，电池的阳极使用铝材料，阴极使用镍材料，阴极也有铜镀镍材料，它们都是由胶片和金属带两部分复合而成。

图10为本申请一些实施例提供的极片制作过程中示意图。结合图4和图10所示，在制作极片1时，集流体11的两侧均具有极耳区1112，在集流体本体111上制作完活性物质层12和第一粘接层112后，会对其进行切割，形成极片。

在本申请的实施例中，沿着图10中的切割线B进行切割，这样就会形成一个极片，以分割得到一个电池单体的多个连续极片。由于极片的相对两端均具有第一粘接层112，且在切割时是对第一粘接层112进行切割的，不会对活性物质层12造成影响，减少极片1上出现毛刺或者凸点的现象，提高生产良率。同时第一粘接层112中的粘接胶可以保证极片1能够与隔膜2进行有效的粘接。

本申请实施例提供的极片1能够对隔膜2进行有效固定，避免隔膜2收缩造成的电池短路，同时减少极片1上出现毛刺或者凸点的现象，提高生产良率。

参照图11和图12，图11为本申请一些实施例提供的隔膜的俯视图，图12为本申请一些实施例提供的隔膜的截面图。隔膜2包括基材21和第二粘接层22。基材21，具有两个第一区域211和一个第二区域212，在基材21的宽度方向C上，第二区域212位于两个第一区域211之间；第二粘接层22设置于基材21的两个第一区域211中每一个第一区域211沿厚度方向上相对的两表面，第二粘接层22的粘接力大于或等于1N/m且小于或等于40N/m。

隔膜2是指在阳极极片和阴极极片之间一层隔膜2材料，是电池中非常关键的部分，对电池安全性和成本有直接影响，其主要作用是隔离阳极阴极并使电池内的电子不能自由穿过，让电解液中的离子在阴阳极之间自由通过。

基材21用于支撑第二粘接层22，在本申请实施例中，基材21可以为单层聚乙烯、单层聚丙烯、双层聚乙烯、双层聚丙烯、多层聚乙烯、多层聚丙烯或者聚乙烯和聚丙烯叠层。

在其他实现方式中，基材21可以为其他材质，本申请对此不作限制。

在本申请实施例中，第二粘接层22中包括粘接胶，从而保证第二粘接层22的粘接力。

根据本申请的一些实施例，粘接胶包括聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯混合物、聚偏氟乙烯-氯代三氟乙烯混合物、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈和聚氧化乙烯中的至少一种。

粘接胶可以包括以上材料中的一种、两种、三种甚至更多，本申请对此不做限制。

在隔膜2上布置粘接胶，极片1制作完成后，对极片1进行层叠或者卷曲，隔膜2上的第二粘接层22会层叠，基材21的两表面均具有第二粘接层22，这样堆叠在一起的隔膜2可以通过自身的第二粘接层22粘接在一起，从而对隔膜2进行固定，避免由于隔膜2收缩造成电池短路。第二粘接层22的粘接力大于或等于1N/m且小于或等于40N/m，保证了第二粘接层22的粘接力，避免隔膜2脱开。

根据本申请的一些实施例，第二粘接层22的粘接力大于或等于5N/m且小于或等于40N/m。

示例性地，第二粘接层22的粘接力为5N/m，或者第二粘接层22的粘接力为10N/m，或者第二粘接层22的粘接力为20N/m，或者第二粘接层22的粘接力为30N/m，或者第二粘接层22的粘接力为40N/m。

在其他实现方式中，第二粘接层22的粘接力可以为其他值，本申请对此不作限制。

进一步限定第二粘接层22的粘接力，保证了第二粘接层22之间的粘附性，实现对隔膜2的有效固定。

根据本申请的一些实施例，在基材21的宽度方向C上，第二粘接层22的宽度L3（L4）小于或等于20mm。

限定第二粘接层22的宽度L3（L4）小于或等于20mm，既保证基材21上有第二粘接层22能够用来固定隔膜2，同时避免第二粘接层22的宽度太宽，影响隔膜2的大小。

在本申请实施例中，基材21两侧的第二粘接层22的宽度分别为L3和L4。L3和L4可以相等也可以不相等。

示例性地，L3为5mm，L2为8mm；或者L1和L2均为9mm。

根据本申请的一些实施例，在基材21的宽度方向C上，第二粘接层22的宽度L3（L4）大于或等于7mm且小于或等于11mm。

示例性地，第二粘接层22的宽度L3（L4）为7mm，或者第二粘接层22的宽度L3（L4）为8mm，或者第二粘接层22的宽度L3（L4）为9mm，或者第二粘接层22的宽度L3（L4）为10mm，或者第二粘接层22的宽度L3（L4）为11mm。

在其他实现方式中，第二粘接层22的宽度 L3（L4）可以为其他数值，本申请对此不作限制。

进一步限定第二粘接层22的宽度L3（L4）大于或等于7mm且小于或等于11mm，既保证对隔膜2的固定效果，同时避免第二粘接层22的太宽，使得隔膜2的占比太大，从而影响电池的能量密度。

根据本申请的一些实施例，参见图12，隔膜2还包括第一绝缘层23，第一绝缘层23设置于基材21的第二区域212沿厚度方向上相对的两表面，第一绝缘层23包括粘接胶和陶瓷浆料。

第一绝缘层23用于保证隔膜2的绝缘性，避免阴极极片和阳极极片直接接触造成电池短路。陶瓷浆料是常用的绝缘材料具有很好的绝缘性，粘接胶和陶瓷浆料混合，保证陶瓷浆料能够粘接在基材21上。

根据本申请的一些实施例，第二粘接层22和第一绝缘层23同层制作形成。

第二粘接层22和第一绝缘层23都是通过微凹版辊制作在基材21上的，微凹版辊的侧面对应的区域有待涂敷的浆料，微凹版辊在基材21上辊压后将浆料涂敷在对应的区域。在本申请实施例中，可以在微凹版辊的侧面对应第一区域211的区域放置粘接胶，在微凹版辊的侧面对应第二区域212的区域放置粘接胶和陶瓷浆料的混合物，然后微凹版辊在基材21上辊压分别形成第二粘接层22和第一绝缘层23。

第二粘接层22和第一绝缘层23同层制作形成可以减少制作步骤，提高工作效率。

根据本申请的另一些实施例，图13为本申请一些实施例提供的隔膜的截面图，参见图13，隔膜2还包括第二绝缘层24，第二绝缘层24设置于基材21沿厚度方向上相对的两表面并且全部覆盖基材21的两个表面，在基材21的厚度方向上，第二绝缘层24位于第二粘接层22和基材21之间，第二绝缘层24包括粘接胶和陶瓷浆料。

第二粘接层22和第二绝缘层24可以分层制作，示例性地，先在基材21上做一层第二绝缘层24，然后在基材21的第一区域211做一层第二粘接层22。

第二绝缘层24用于保证隔膜2的绝缘性，避免阴极极片和阳极极片直接接触造成电池短路。陶瓷浆料是常用的绝缘材料具有很好的绝缘性，粘接胶和陶瓷浆料混合，保证陶瓷浆料能够粘接在基材21上。

本申请的实施例提供了一种电池单体，该电池单体包括上述实施例中的极片，和/或上述实施例中的隔膜。

在一些实施例，电池单体的阴极极片或阳极极片可以采用上述实施例中的极片。在另一些实施例中，电池单体的阴极极片和阳极极片两者均可以采用上述实施例中的极片。

在本申请实施例提供的极片1中隔膜2可以被有效固定，隔膜2受热后，隔膜2不会收缩，使得隔膜2能够将阴极极片和阳极极片隔开，避免阴极极片和阳极极片直接接触造成短路。

根据本申请的一些实施例，图14为本申请一些实施例提供的极片的截面图，参见图14，当电池单体包括上述中的极片1时，极片1的第一粘接层112与隔膜2固定在一起。

在电池单体中，可以通过第一粘接层112将极片1与隔膜2粘接起来，从而固定在一起，以对隔膜2进行固定。这样即使电池的温度升高，隔膜2受热时，隔膜2的两侧被固定，隔膜2不会收缩，使得隔膜2能够将阴极极片和阳极极片隔开，避免阴极极片和阳极极片直接接触造成短路。

根据本申请的一些实施例，图15为本申请一些实施例提供的极片的截面图，参见图15，电池单体的阴极极片14和阳极极片15均采用上述实施例中的极片，隔膜2位于阴极极片14和阳极极片15之间，阴极极片14的第一粘接层112和阳极极片15的第一粘接层112均与隔膜2固定在一起。

阴极极片14的第一粘接层112和阳极极片15的第一粘接层112均与隔膜2粘接，增加对隔膜2的固定效果。

根据本申请的一些实施例，参见图16，图16为本申请一些实施例提供的极片与隔膜配合的截面图，当电池单体包括上述实施例中的隔膜2时，位于同一极片1两侧的两个隔膜2的第二粘接层22固定在一起。

对极片1进行层叠或者卷曲时，隔膜2上的第二粘接层22会层叠，这样堆叠在一起的隔膜2可以通过第二粘接层22粘接在一起，从而对隔膜2进行固定，避免由于隔膜2收缩造成电池短路。

根据本申请的一些实施例，在集流体11的宽度方向上，固定在一起的第二粘接层22位于极片1的活性物质层12的两侧。

第二粘接层22位于极片1的活性物质层12的两侧，避免第二粘接层22对活性物质层12产生影响从而影响电池的性能。

本申请实施例提供了一种用于制作电池单体的热压模具3，图17为本申请一些实施例提供的热压模具的结构图，图18为本申请一些实施例提供的热压模具在另一视角下的结构图，图19为本申请一些实施例提供的热压模具的主视图，图20为图19中C-C面的截面图。结合图17至图20，热压模具3包括第一夹板31和至少两个第一凸块32。至少两个第一凸块32均位于第一夹板31的同一第一表面，并且在第一夹板31的宽度方向上，至少两个第一凸块32中的其中一部分靠近第一表面的某一侧边设置，另一部分靠近第一表面的另一侧边设置，其中某一侧边与另一侧边为第一表面的相对两侧，以使得在制作电池单体时至少两个第一凸块32的位置与第一粘接层112的位置相对应。

第一夹板31和第一凸块32可以是一体成型，也可以将第一凸块32粘接在第一夹板31的第一表面。在本申请的实施例中热压模具3包括两个第一凸块32，两个第一凸块32位于第一表面的相对两侧，这样热压模具3的结构更加简单。在其他实现方式中，热压模具3可以包括多个第一凸块32，位于第一表面同一侧的第一凸块32沿第一夹板31的长度方向排布。

在本申请实施例的一种实现方式中，在制作电池单体时，至少两个第一凸块32的位置与第一粘接层112的位置相对应，至少两个第一凸块32用于将第一粘接层112与隔膜2粘接在一起。可以通过第一夹板31上的第一凸块32对隔膜2与极片1施加压力，在热作用下，第一粘接层112与隔膜2上的第二粘接层22热复合，粘接在一起，防止隔膜2在高温下收缩。

结合图17至图20，热压模具3还包括第二夹板33和至少两个第二凸块34，第二夹板33与第一夹板31相对；至少两个第二凸块34均位于第二夹板33的同一第二表面，且第一表面和第二表面相对，至少两个第二凸块34的位置与至少两个第一凸块32的位置一一对应。

第二夹板33和第二凸块34可以是一体成型，也可以将第二凸块34粘接在第二夹板33的第二表面。在本申请的实施例中热压模具3包括两个第二凸块34，两个第二凸块34位于第二表面的相对两侧，这样热压模具3的结构更加简单。在其他实现方式中，热压模具3可以包括多个第二凸块34，位于第二表面同一侧的第二凸块34沿第二夹板33的长度方向排布。

在本申请实施例的一种实现方式中，在制作电池单体时，热压模具3上的第一凸块32和第二凸块34同时对隔膜2与极片1施加压力，在热作用下，第一粘接层112与隔膜2上的第二粘接层22热复合，粘接在一起，防止隔膜2在高温下收缩。

在本申请实施例的一种实现方式中，在制作电池单体时，至少两个第一凸块32的位置与第二粘接层22的位置相对应，至少两个第一凸块32用于将隔膜2的第二粘接层22粘接在一起，防止隔膜2在高温下收缩。

本申请实施例提供了一种电池，包括至少两个任意实施方式中的电池单体。

电池可以应用于但不限于手机、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。

通过采用本公开实施例中的电池单体，能够保证电池100不易短路，安全性高。

本申请的实施例提供了一种用电装置，用电装置包括任意实施方式中的电池，电池用于提供电能。

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。

通过采用本公开实施例中的电池，能够保证电池不易短路，从而使得该用电装置的安全性高。

根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种极片1，极片1包括集流体11、第一粘接层112、活性物质层12和极耳13。集流体11包括集流体本体111，集流体本体111具有活性物质区1111、极耳区1112和涂胶区1113，极耳区1112位于活性物质区1111的一侧，涂胶区1113位于活性物质区1111和极耳区1112之间以及活性物质区1111的与极耳区1112相对的另一侧；第一粘接层112设置于涂胶区1113，第一粘接层112的粘接力大于或等于5N/m且小于或等于40N/m。在涂胶区1113和活性物质区1111的排布方向上，第一粘接层112的宽度大于或等于7mm且小于或等于11mm。第一粘接层112包括粘接胶，粘接胶的质量与第一粘接层112的总质量的比值大于或等于10%且小于或等于50%。第一粘接层112包括层叠设置的陶瓷浆料层1121和粘接胶层1122，陶瓷浆料层1121位于集流体本体111和粘接胶层1122之间。活性物质层12设置于集流体的活性物质区1111。极耳13设置于集流体的极耳区1112。极片1的第一粘接层112与隔膜2固定在一起。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。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 (13)

1.一种集流体，其特征在于，所述集流体（11）包括：

集流体本体（111），具有活性物质区（1111）、极耳区（1112）和涂胶区（1113），所述极耳区（1112）位于所述活性物质区（1111）的一侧，所述涂胶区（1113）位于所述活性物质区（1111）和所述极耳区（1112）之间以及所述活性物质区（1111）的与所述极耳区（1112）相对的另一侧；

第一粘接层（112），设置于所述涂胶区（1113），所述第一粘接层（112）的粘接力大于或等于1N/m且小于或等于40N/m，所述第一粘接层（112）用于与电池单体的隔膜粘接。

2.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述第一粘接层（112）的粘接力大于或等于5N/m且小于或等于40N/m。

3.根据权利要求1或2所述的集流体，其特征在于，在所述涂胶区（1113）和所述活性物质区（1111）的排布方向上，所述第一粘接层（112）的宽度小于或等于20mm。

4.根据权利要求3所述的集流体，其特征在于，在所述涂胶区（1113）和所述活性物质区（1111）的排布方向上，所述第一粘接层（112）的宽度大于或等于7mm且小于或等于11mm。

5.根据权利要求1或2所述的集流体，其特征在于，制备所述第一粘接层（112）的材料包括粘接胶，所述粘接胶的质量与所述第一粘接层（112）的总质量的比值大于或等于10%且小于或等于50%。

6.根据权利要求5所述的集流体，其特征在于，所述第一粘接层（112）包括陶瓷浆料和粘接胶；或者，所述第一粘接层（112）包括层叠设置的陶瓷浆料层（1121）和粘接胶层（1122），所述陶瓷浆料层（1121）位于所述集流体本体（111）和所述粘接胶层（1122）之间。

7.一种极片，其特征在于，所述极片（1）包括：

如权利要求1至6中任一项中所述的集流体（11）；

活性物质层（12），设置于所述集流体（11）的活性物质区（1111）；

极耳（13），设置于所述集流体（11）的极耳区（1112）。

8.一种电池单体，其特征在于，包括如权利要求7所述的极片（1）和隔膜（2），所述极片（1）的第一粘接层（112）与所述隔膜（2）固定在一起。

9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体包括阴极极片和阳极极片，所述阴极极片和阳极极片两者均采用权利要求7所述的极片（1），所述隔膜（2）位于所述阴极极片和所述阳极极片之间，所述阴极极片的第一粘接层（112）和所述阳极极片的第一粘接层（112）均与所述隔膜（2）固定在一起。

10.一种热压模具，其特征在于，所述热压模具（3）用于制作如权利要求8或9所述的电池单体，所述热压模具（3）包括：

第一夹板（31）；

至少两个第一凸块（32），所述至少两个第一凸块（32）均位于所述第一夹板（31）的同一第一表面，并且在所述第一夹板（31）的宽度方向上，所述至少两个第一凸块（32）中的其中一部分靠近所述第一表面的某一侧边设置，另一部分靠近所述第一表面的另一侧边设置，其中所述某一侧边与所述另一侧边为所述第一表面的相对两侧边，以使得在制作所述电池单体时所述至少两个第一凸块（32）的位置与所述第一粘接层（112）的位置相对应。

11.根据权利要求10所述的热压模具，其特征在于，所述热压模具（3）还包括：

第二夹板（33），与所述第一夹板（31）相对；

至少两个第二凸块（34），所述至少两个第二凸块（34）均位于所述第二夹板（33）的同一第二表面，且所述第一表面和所述第二表面相对，所述至少两个第二凸块（34）的位置与所述至少两个第一凸块（32）的位置一一对应。

12.一种电池，其特征在于，包括至少两个如权利要求8或9所述的电池单体。

13.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括如权利要求12所述的电池，所述电池用于提供电能。

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