CN217606851U - 电极组件、电池单体、电池及用电装置 - Google Patents
电极组件、电池单体、电池及用电装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种电极组件、电池单体、电池及用电装置,所述电极组件包括:阴极片,包括第一部分和第二部分,所述第一部分的压实密度小于所述第二部分的压实密度;沿卷绕方向,所述第一部分位于所述第二部分的上游。上述电极组件中,对于卷绕的阴极片,具有位于卷绕上游的第一部分及位于卷绕下游的第二部分,第一部分的压实密度小于第二部分的压实密度,第一部分单位体积内活性物质的填充量较小,第一部分自身的反弹力较小。在卷绕完电极组件后,还需要从外部上下夹持整形电极组件,当被卷绕于内部的第一部分受到挤压力时因为自身的反弹力较小,第一部分的弯折处受到的应力较小,不容易开裂,以达到防止阴极片开裂的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域,特别是涉及电极组件、电池单体、电池及用电装置。
背景技术
动力电池包括电极组件。动力电池具有能量密度高,环境友好等优点,目前被广泛应用于移动电话、笔记本电脑等电子装置。随着新能源技术的大力发展,动力电池的应用已经快速扩展到油电混动汽车、电动汽车以及能量存储系统。
电极组件在制造过程中,电极组件内圈的弯折处容易开裂。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供一种电极组件、电池单体、电池及用电装置,能够防止电极组件内圈的弯折处开裂,且防止电极组件析锂失效。
第一方面,本申请提供了一种电极组件,所述电极组件包括:
阴极片,包括第一部分和第二部分,所述第一部分的压实密度小于所述第二部分的压实密度;沿卷绕方向,所述第一部分位于所述第二部分的上游;
所述第一部分的压实密度与所述第二部分的压实密度之比为0.5-0.95。
上述电极组件中,对于卷绕的阴极片,具有位于卷绕上游的第一部分及位于卷绕下游的第二部分,第一部分的压实密度小于第二部分的压实密度,第一部分单位体积内活性物质的填充量较小,第一部分自身的反弹力较小。在卷绕完电极组件后,还需要从外部上下夹持整形电极组件,当被卷绕于内部的第一部分受到挤压力时因为自身的反弹力较小,第一部分的弯折处受到的应力较小,不容易开裂,以达到防止阴极片开裂的效果。
另外,第一部分的压实密度小于第二部分的压实密度,如此增大第一部分的孔隙率,以提升注液和浸润效率,节约工序时间,提升产能。并且,压实密度降低为电解液提供了更多的存储空间,且可降低第一部分的反弹力及膨胀力,能有效改善因膨胀力较大导致电极液回流困难,进而防止出现析锂等影响电极组件寿命的问题。
在其中一实施例中,所述第一部分为所述阴极片的前2-4圈。在卷绕电极组件的过程中,一圈阴极片的横截面整体呈腰形,一圈包括两折,电极组件包括多圈卷绕的阴极片,其中沿卷绕方向的前2-8圈被定义为第一部分,即第一部分为阴极片的内圈,内圈内包括若干圈阴极片。
在其中一实施例中,所述第一部分为所述阴极片的前2.5圈。即前5折,对前5折进行降低压实密度的设计,以有效减小阴极片内圈的反弹力,防止阴极片开裂。
在其中一实施例中,所述第一部分的厚度和所述第二部分的厚度相等。在实际生产过程中,为了实现第一部分降低压实密度的效果,可以在涂覆活性物质时使第一部分的活性物质层相对第二部分的活性物质层薄,然后经过后续的辊压工序,通过同样的辊压参数进行辊压,便可使较厚的第二部分压的更紧实,使较薄的第一部分压的较为稀松,进而使第一部分单位体积内活性物质的填充量较低,降低第一部分的压实密度较低,并且最终经过辊压后第一部分和第二部分的厚度相同。
在其中一实施例中,所述第一部分厚度大于所述第二部分厚度。如此,一方面第一部分压实密度较小,反弹力较小,可以防止第一部分受到挤压后开裂;另一方面,第一部分厚度较厚,可以对弯折角处进行支撑,防止弯折角处集流体的弯折幅度过大而开裂,以进一步防止阴极片开裂透光。
在其中一实施例中,所述电极组件还包括阳极片,所述阳极片与所述阴极片共同沿所述卷绕方向卷绕,且包括第三部分和第四部分,所述第三部分的厚度大于所述第四部分的厚度;沿卷绕方向,所述第三部分位于所述第四部分的上游。
将作为阳极片内圈的第三部分加厚设置,使阴极片层叠在阳极片上一起卷绕时,位于电极组件内部的第一部分可以受到同样位于电极组件内部的第三部分的支撑,且第三部分厚度较厚,使阴极片弯折处的弯折幅度较小,进一步防止阴极片在弯折处弯折幅度过大而开裂。
在其中一实施例中,所述第三部分为所述阳极片的前1-2圈。
在卷绕电极组件的过程中,一圈阳极片的横截面整体呈腰形,一圈包括两折,电极组件包括多圈卷绕的阳极片,其中沿卷绕方向的前1-2圈被定义为第三部分,即第三部分为阳极片的内圈。
在其中一实施例中,沿所述卷绕方向,所述第三部分的厚度呈线性减小。由第三部分远离第四部分的一端至第三部分靠近第四部分的一端,第三部分的厚度逐渐减小,使第三部分能够平缓过渡至第四部分。
在其中一实施例中,沿所述卷绕方向,所述第三部分与所述第四部分之间的厚度变化呈阶梯式降低。也就是说,第三部分的厚度与第四部分的厚度呈阶梯式变化,例如第三部分的厚度为第一厚度值,第四部分的厚度较低为第二厚度值,两者之间通过阶梯来形成厚度过渡。
在其中一实施例中,所述第三部分的压实密度小于或等于所述第四部分的压实密度。如此,增大第三部分的孔隙率,以提升注液和浸润效率,节约工序时间,提升产能。并且,压实密度降低为电解液提供了更多的存储空间,且可降低第三部分的反弹力及膨胀力,能有效改善因膨胀力较大导致电极液回流困难,进而防止出现析锂等影响电极组件寿命的问题。
第二方面,本申请提供了一种电池单体,包括上述电极组件。
第三方面,本申请提供了一种电池,包括上述电池单体。
第四方面,本申请提供了一种用电装置,包括上述电池。
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
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
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中电极组件的结构示意图;
图5为本申请一些实施例中阴极片的结构示意图;
图6为图5所示阴极片在未辊压前的一结构示意图;
图7为图5所示阴极片在未辊压前的另一结构示意图;
图8为本申请一些实施例中阳极片的结构示意图;
图9为本申请另一些实施例中阳极片的结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
1000、车辆;100、电池;200、控制器;300、马达;10、箱体;11、盖体;12、主体;20、电池单体;21、端盖;22、壳体;23、电极组件;25、阴极片;251、第一部分;253、第二部分;27、阳极片;271、第三部分;273、第四部分。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
在本实用新型的描述中,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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,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。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,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;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,除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
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。
本申请的实用新型人注意到,随着消费者对续航里程要求的提高,提升电池单体能量密度成为了电池厂提升自身竞争力的主要指标之一,而提升极片的压实密度是提升能量密度的有效手段,但是极片在高压实密度条件下脆性恶化,具体表现为电极组件在卷绕整形后在上下夹板的挤压作用下,阴极内圈因受到整形挤压力容易在弯折处产生开裂。
为了防止阴极片产生开裂的现象,本申请的实用新型人研究发现,因为阴极片的内圈被卷绕在电极组件的内部,整形挤压时受到的压力较大,阴极片内圈的弯折处最容易开裂,因此可以通过降低阴极片内圈的压实密度,以降低内圈上活性物质的反弹力,进而降低内圈的膨胀力,以达到防止阴极片内圈的弯折处开裂,进而有效保证电极组件的质量。
本申请实施例公开的电极组件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极组件、电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统,这样,有利于防止阴极片开裂,保证电池质量的稳定性。
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可以包括盖体11和主体12,盖体11与主体12相互盖合,盖体11和主体12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。主体12可以为一端开口的空心结构,盖体11可以为板状结构,盖体11盖合于主体12的开口侧,以使盖体11与主体12共同限定出容纳空间;盖体11和主体12也可以是均为一侧开口的空心结构,盖体11的开口侧盖合于主体12的开口侧。当然,盖体11和主体12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21、壳体22、电极组件23以及其他的功能性部件。
端盖21是指盖合于壳体22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21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地,端盖21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21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21上可以设置有如电极端子等的功能性部件。电极端子可以用于与电极组件23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21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21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21的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21,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22是用于配合端盖21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23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件,可以于壳体22上设置开口,通过在开口处使端盖21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21和壳体22一体化,具体地,端盖21和壳体22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22的内部时,再使端盖21盖合壳体22。壳体22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22的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22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。
电极组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件23。
参阅图4,本申请一实施例中,提供一种电极组件23,电极组件23包括阴极片25,阴极片25包括第一部分251和第二部分253,第一部分251的压实密度小于第二部分253的压实密度;沿卷绕方向,第一部分251位于第二部分253的上游。
阴极片25为电极组件23的重要组成部分,一般在集流体的正反两面涂覆负极的活性物质,然后通过辊压压缩涂覆的活性物质层来得到阴极片25。需要说明的是,压实密度为单位体积内活性物质的质量,压实密度越小,单位体积内活性物质质量越小,单位体积内活动物质的填充量越小,对于活性物质层的压实程度越小,活性物质层的反弹力越小,对应位置的膨胀力也越小。
沿卷绕方向,卷绕上游为被卷绕于电极组件23内部的部分,例如第一部分251为阴极片25内圈,卷绕下游为相对靠近外部的部分,第二部分253为阴极片25的外圈。
上述电极组件23中,对于卷绕的阴极片25,具有位于卷绕上游的第一部分251及位于卷绕下游的第二部分253,第一部分251的压实密度小于第二部分253的压实密度,第一部分251单位体积内活性物质的填充量较小,第一部分251自身的反弹力较小。在卷绕完电极组件23后,还需要从外部上下夹持整形电极组件23,当被卷绕于内部的第一部分251受到挤压力时因为自身的反弹力较小,第一部分251的弯折处受到的应力较小,不容易开裂,以达到防止阴极片开裂的效果。
另外,第一部分251的压实密度小于第二部分253的压实密度,如此增大第一部分251的孔隙率,以提升注液和浸润效率,节约工序时间,提升产能。并且,压实密度降低为电解液提供了更多的存储空间,且可降低第一部分251的反弹力及膨胀力,能有效改善因膨胀力较大导致电极液回流困难,进而防止出现析锂等影响电极组件23寿命的问题。
进一步地,第一部分251的压实密度与第二部分253的压实密度之比为0.5-0.95,如此使第一部分251的压实密度降低,来防止阴极片开裂。
一些实施例中,第一部分251为阴极片25的前2-8圈,例如为前4-7折。在卷绕电极组件23的过程中,一圈阴极片25的横截面整体呈腰形,一圈包括两折,电极组件23包括多圈卷绕的阴极片25,其中沿卷绕方向的前2-8圈被定义为第一部分251,即第一部分251为阴极片25的内圈,内圈内包括若干圈阴极片25。
进一步地,第一部分251为阴极片25的前2.5圈,即前5折,对前5折进行降低压实密度的设计,以有效减小阴极片25内圈的反弹力,防止阴极片25开裂。可选地,电极组件23被卷绕为扁平状。
参阅图5,一些实施例中,第一部分251的厚度和第二部分253的厚度相等。在实际生产过程中,为了实现第一部分251降低压实密度的效果,可以在涂覆活性物质时使第一部分251的活性物质层相对第二部分253的活性物质层薄,然后经过后续的辊压工序,通过同样的辊压参数进行辊压,便可使较厚的第二部分253压的更紧实,使较薄的第一部分251压的较为稀松,进而使第一部分251单位体积内活性物质的填充量较低,降低第一部分251的压实密度较低,并且最终经过辊压后第一部分251和第二部分253的厚度相同。
参阅图6,可选地,在辊压前涂覆活性物质时,沿卷绕方向方向,使第一部分251的厚度呈线性增大,由第一部分251远离第二部分253的一端至第一部分251靠近第二部分253的一端,第一部分251的厚度逐渐增大,使第一部分251能够平缓过渡至第二部分253。最终经过辊压后,第一部分251和第二部分253的厚度变为等厚。
参阅图7,还可选地,在辊压前涂覆活性物质时,沿卷绕方向方向,第一部分251与第二部分253之间的厚度变化呈阶梯式增大,两者之间的厚度差通过阶梯式的变化来实现。最终经过辊压后,第一部分251和第二部分253的厚度变为等厚。
另一些实施例中,第一部分251的厚度大于第二部分253的厚度。如此,一方面第一部分251压实密度较小,反弹力较小,可以防止第一部分251受到挤压后开裂;另一方面,第一部分251厚度较厚,可以对弯折角处进行支撑,防止弯折角处集流体的弯折幅度过大而开裂,以进一步防止阴极片开裂透光。
请再次参阅图4,一些实施例中,电极组件23还包括阳极片27,阳极片27与阴极片25共同沿卷绕方向卷绕,且包括第三部分271和第四部分273,第三部分271的厚度大于第四部分273的厚度;沿卷绕方向,第三部分271位于第四部分273的上游。电极组件23主要由阳极片27和阴极片25卷绕形成,阳极片27和阴极片25具有活性物质的部分构成电极组件23的主体部,阳极片27和阴极片25不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负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100的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子以形成电流回路。
阳极片27为电极组件23的重要组成部分,一般在集流体的正反两面涂覆正极的活性物质,然后通过辊压压缩涂覆的活性物质层来得到阳极片27。沿卷绕方向,卷绕上游为被卷绕于电极组件23内部的部分,例如第三部分271为阳极片27内圈,卷绕下游为相对靠近外部的部分,第四部分273为阳极片27的外圈。
这样,将作为阳极片27内圈的第三部分271加厚设置,使阴极片25层叠在阳极片27上一起卷绕时,位于电极组件23内部的第一部分251可以受到同样位于电极组件23内部的第三部分271的支撑,且第三部分271厚度较厚,使阴极片25弯折处的弯折幅度较小,进一步防止阴极片25在弯折处弯折幅度过大而开裂。
进一步地,第三部分271为阳极片27的前1-2圈,例如为前2-3折。在卷绕电极组件23的过程中,一圈阳极片27的横截面整体呈腰形,一圈包括两折,电极组件23包括多圈卷绕的阳极片27,其中沿卷绕方向的前1-2圈被定义为第三部分271,即第三部分271为阳极片27的内圈。
可选地,第三部分271为阳极片27的前1圈,相当于最内圈的阳极片27为第三部分271,而且阴极片25层叠在阳极片27上方卷绕,可以通过厚度较厚的第三部分271在最内层形成一个较大卷绕角度,进而使阴极片25适应性地以较大的卷绕角度卷绕,以有效防止阴极片25在弯折角处弯折幅度过大而开裂,进而防止阴极片25开裂。
参阅图8,一些实施例中,沿卷绕方向,第三部分271的厚度呈线性减小,由第三部分271远离第四部分273的一端至第三部分271靠近第四部分273的一端,第三部分271的厚度逐渐减小,使第三部分271能够平缓过渡至第四部分273。
参阅图9,另一些实施例中,沿卷绕方向,第三部分271与第四部分273之间的厚度变化呈阶梯式降低。也就是说,第三部分271的厚度与第四部分273的厚度呈阶梯式变化,例如第三部分271的厚度为第一厚度值,第四部分273的厚度较低为第二厚度值,两者之间通过阶梯来形成厚度过渡。
一些实施例中,第三部分271的压实密度小于第四部分273的压实密度,如此增大第三部分271的孔隙率,以提升注液和浸润效率,节约工序时间,提升产能。并且,压实密度降低为电解液提供了更多的存储空间,且可降低第三部分271的反弹力及膨胀力,能有效改善因膨胀力较大导致电极液回流困难,进而防止出现析锂等影响电极组件23寿命的问题。
另一些实施例中,第三部分271的压实密度和第四部分273的压实密度相同,同样能够通过厚度较厚的第三部分271支撑阴极片25,来防止阴极片25开裂。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种电池单体20,包括上任一方案所述的电极组件23。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种电池100,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,参见图4,本申请提供了一种电极组件,电极组件23包括阴极片25和阳极片27,阴极片25包括第一部分251和第二部分253,第一部分251的压实密度小于第二部分253的压实密度;沿卷绕方向,第一部分251位于第二部分253的上游。阳极片27与阴极片25共同沿卷绕方向卷绕,且包括第三部分271和第四部分273,第三部分271的厚度大于第四部分273的厚度;沿卷绕方向,第三部分271位于第四部分273的上游。
在电极组件23中,对于卷绕的阴极片25,第一部分251的压实密度小于第二部分253的压实密度,第一部分251单位体积内活性物质的填充量较小,第一部分251自身的反弹力较小。在卷绕完电极组件23后,还需要从外部上下夹持整形电极组件23,当被卷绕于内部的第一部分251受到挤压力时因为自身的反弹力较小,第一部分251的弯折处受到的应力较小,不容易开裂,以达到防止阴极片开裂的效果。并且,将作为阳极片27内圈的第三部分271加厚设置,使阴极片25层叠在阳极片27上一起卷绕时,位于电极组件23内部的第一部分251可以受到同样位于电极组件23内部的第三部分271的支撑,且第三部分271厚度较厚,使阴极片25弯折处的弯折幅度较小,进一步防止阴极片25在弯折处因弯折幅度过大而开裂。
可以理解地,在上述任一实施例中,弯折幅度可通过阴极片或者阳极片由初始的水平位置弯折到成型位置后,两个位置之间的夹角大小表征,若弯折过程中转过的角度越大则表示弯折幅度越大。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (13)
1.一种电极组件,其特征在于,所述电极组件包括:
阴极片,包括第一部分和第二部分,所述第一部分的压实密度小于所述第二部分的压实密度;沿卷绕方向,所述第一部分位于所述第二部分的上游;
所述第一部分的压实密度与所述第二部分的压实密度之比为0.5-0.95。
2.根据权利要求1所述的电极组件,其特征在于,所述第一部分为所述阴极片的前2-8圈。
3.根据权利要求2所述的电极组件,其特征在于,所述第一部分为所述阴极片的前2.5圈。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的电极组件,其特征在于,所述第一部分的厚度和所述第二部分的厚度相等。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的电极组件,其特征在于,所述第一部分厚度大于所述第二部分厚度。
6.根据权利要求1所述的电极组件,其特征在于,所述电极组件还包括阳极片,所述阳极片与所述阴极片共同沿所述卷绕方向卷绕,且所述阳极片包括第三部分和第四部分,所述第三部分的厚度大于所述第四部分的厚度;沿卷绕方向,所述第三部分位于所述第四部分的上游。
7.根据权利要求6所述的电极组件,其特征在于,所述第三部分为所述阳极片的前1-2圈。
8.根据权利要求6所述的电极组件,其特征在于,沿所述卷绕方向,所述第三部分的厚度呈线性减小。
9.根据权利要求6所述的电极组件,其特征在于,沿所述卷绕方向,所述第三部分与所述第四部分之间的厚度变化呈阶梯式降低。
10.根据权利要求6-9任意一项所述的电极组件,其特征在于,所述第三部分的压实密度小于或等于所述第四部分的压实密度。
11.一种电池单体,其特征在于,包括上述权利要求1-10任意一项所述的电极组件。
12.一种电池,其特征在于,包括上述权利要求11所述的电池单体。
13.一种用电装置,其特征在于,包括上述权利要求12所述的电池。
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CN202221837813.2U CN217606851U (zh) | 2022-07-18 | 2022-07-18 | 电极组件、电池单体、电池及用电装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2024108418A1 (zh) * | 2022-11-23 | 2024-05-30 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 极片、电极组件、电池和用电装置 |
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- 2022-07-18 CN CN202221837813.2U patent/CN217606851U/zh active Active
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