CN217768426U - 电极组件、电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电极组件、电池单体、电池以及用电装置。电极组件包括负极极片、多个正极极片以及隔离膜，负极极片连续折弯，且包括沿第一方向层叠设置的多片层叠段和连接相邻两片层叠段的折弯段；多片正极极片与多片层叠段沿第一方向交替层叠设置；隔离膜连续折弯，且包括沿第一方向层叠设置的多片平直段和连接相邻两片平直段的过渡段，且平直段至少设置于相邻的正极极片和层叠段之间，其中，折弯段沿第一方向的投影与过渡段沿第一方向的投影相互垂直。本申请的电极组件，能够提高隔离膜和负极极片的结构稳定性，并降低正极极片和负极极片发生相对位置偏移的可能性，从而提高电极组件的结构稳定性，进而能够提高电池单体的工作可靠性。

Description

电极组件、电池单体、电池以及用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及电极组件、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。

电池单体通常包括电极组件，电极组件作为电池单体的蓄能结构，其结构稳定性的强弱直接关乎电池单体的工作可靠性，因此，如何增强电极组件的结构稳定性成为目前一个亟待解决的技术问题。

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，旨在提高电极组件的结构稳定性。

第一方面，本申请实施例提出了一种电极组件，该电极组件包括负极极片、多个正极极片以及隔离膜，负极极片连续折弯，且包括沿第一方向层叠设置的多片层叠段和连接相邻两片层叠段的折弯段；多片正极极片与多片层叠段沿第一方向交替层叠设置；隔离膜连续折弯，且包括沿第一方向层叠设置的多片平直段和连接相邻两片平直段的过渡段，且平直段至少设置于相邻的正极极片和层叠段之间，其中，折弯段沿第一方向的投影与过渡段沿第一方向的投影相互垂直。

相关技术中，负极极片的折弯段沿第一方向的投影与隔离膜的过渡段沿第一方向的投影为相互平行的结构，因此隔离膜和负极极片之间的相对位置容易发生偏移；本申请的一些实施例中，负极极片和隔离膜均为连续折弯的结构件，而负极极片的折弯段沿第一方向的投影与隔离膜的过渡段沿第一方向的投影相互垂直，由此，隔离膜和负极极片之间形成类似于十字交叉相互缠绕的结构，进而隔离膜的过渡段和负极极片的折弯段能够对正极极片具有多个方向上的限位作用，从而能够降低正极极片和负极极片发生相对位置偏移的可能性，进一步提高电极组件的结构稳定性；电极组件的结构稳定性增强，进而能够提高电池单体的工作可靠性。

在一些实施方式中，层叠段和折弯段沿第一方向的总投影覆盖正极极片沿第一方向的投影，其中，正极极片沿第一方向的投影与层叠段沿第一方向的投影至少部分重叠。

由此，正极极片可以被负极极片全部覆盖，由正极极片迁移出的金属离子例如锂离子可以充分嵌入至负极极片中，减少金属离子在负极极片表面的析出形成金属并刺穿隔离膜导致正极极片和负极极片短路的风险，提高电极组件的安全性能。

在一些实施方式中，正极极片沿第一方向的投影位于层叠段沿第一方向的投影内。

由此，正极极片和层叠段相对设置的面积更大，使得由正极极片迁移出的金属离子可以充分嵌入层叠段，减少金属离子在层叠段表面的析出，从而提高电极组件的安全性能。

在一些实施方式中，各正极极片沿第一方向相对的两侧均对应设置有层叠段。

由此，各正极极片沿第一方向相对的两侧均各自对应设置有层叠段，能够使由正极极片迁移出的金属离子可以充分地嵌入层叠段，减少金属离子在层叠段表面的析出，从而提高电极组件的安全性能。

在一些实施方式中，层叠段沿第一方向的投影位于平直段和过渡段沿第一方向的总投影内。

由此，层叠段的投影被平直段和过渡段的投影所覆盖，可以使得层叠段受到隔离膜充分地绝缘防护，降低了层叠段与正极极片之间发生接触短路的风险，从而提高了电池单体的安全性。

在一些实施方式中，折弯段沿第一方向的投影和与其相邻的平直段沿第一方向的投影部分重叠。

由此，平直段能够覆盖其相邻的折弯段的一部分，增大了平直段对负极极片的绝缘防护的范围，降低了正极极片与负极极片发生接触短路的风险，从而提高了电池单体的安全性。

在一些实施方式中，各层叠段沿第一方向相对的两个表面均覆盖有平直段。

由此，平直段能够覆盖各层叠段沿第一方向相对的表面，增强了对层叠段的绝缘防护的效果，不仅能够降低层叠段与正极极片之间发生接触短路的风险，还能够降低层叠段与电池单体的外壳组件发生接触短路的风险，进一步提高了电池单体的安全性。

在一些实施方式中，电极组件包括第一绝缘件，其中，折弯段面向正极极片的一侧设置有第一绝缘件。

由此，第一绝缘件能够对折弯段起到绝缘防护作用，降低正极极片和折弯段发生接触短路的风险。

在一些实施方式中，电极组件包括第一绝缘件，其中，正极极片面向折弯段的一侧设置有第一绝缘件。

由此，第一绝缘件能够对正极极片起到绝缘防护作用，降低正极极片和折弯段发生接触短路的风险。

在一些实施方式中，折弯段背离正极极片的一侧设置有第一绝缘件。

由此，第一绝缘件能够对折弯段起到绝缘防护作用，降低折弯段与电池单体的壳体发生接触短路的风险。

在一些实施方式中，第一绝缘件包括聚丙烯绝缘件或聚乙烯绝缘件。

由此，第一绝缘件采用是上述材质，其绝缘性能较好，并能够降低电极组件的生产成本。

第二方面，本申请提供一种电池单体，其包括如本申请第一方面任一实施方式的电极组件。

在一些实施方式中，电池单体还包括第二绝缘件，第二绝缘件设置于电极组件和外壳组件之间。

由此，第二绝缘件能够绝缘隔离电极组件和外壳组件，能够降低电极组件和外壳组件之间发生接触短路的风险，从而提高电池单体的安全性。

第三方面，本申请提供一种电池，其包括如本申请第二方面任一实施方式的电池单体。

第四方面，本申请提供一种用电装置，其包括如本申请第三方面实施方式的电池，其中，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分解示意图；

图3为本申请一些实施例提供的电池模块的结构示意图；

图4为本申请一些实施例提供的电池单体的分解示意图；

图5为本申请一些实施例提供的电极组件于一种角度下的局部剖面示意图；

图6为图5所示的电极组件的结构示意图；

图7为本申请一些实施例提供的电极组件于另一种角度下的局部剖面示意图；

图8为图7所示的电极组件的结构示意图。

附图未必按照实际的比例绘制。

附图标记说明：

X、第一方向；Y、第二方向；Z、第三方向；

1、电池单体；

10、电极组件；

11、负极极片；111、层叠段；112、折弯段；

12、正极极片；

13、隔离膜；131、平直段；132、过渡段；14、第一绝缘件；

20、外壳组件；21、壳体；210、容纳腔；

22、端盖组件；221、端盖；222、电极端子；

2、电池模块；

3、电池；3a、箱体；31、第一箱体部；32、第二箱体部；33、箱体空间；

4、车辆；41、控制器；42、马达。

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、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质，电极组件包括正极极片、负极极片和隔离膜。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；正极集流体包括正极集流部和凸出于正极集流部的正极凸部，正极集流部涂覆有正极活性物质层，正极凸部的至少部分未涂覆正极活性物质层，正极凸部作为正极极耳。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；负极集流体包括负极集流部和凸出于负极集流部的负极凸部，负极集流部涂覆有负极活性物质层，负极凸部的至少部分未涂覆负极活性物质层，负极凸部作为负极极耳。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聚丙烯（polypropylene，PP）材质或聚乙烯（polyethylene，PE）材质等。

电池单体还可以包括外壳组件，外壳组件包括壳体，壳体内部具有容纳腔，该容纳腔是壳体为电极组件和电解质提供的密闭空间。

发明人发现，为了降低电池单体内的短路风险，一般要在电极组件的正极极片和负极极片之间设置隔离膜，在电极组件的成型过程中，通常将隔离膜与负极极片沿同一方向多次弯折，即将二者同向复合，之后再将多个正极极片分别夹设于弯折后的负极极片之间，如此，隔离膜可以设置于负极极片和正极极片之间，从而以便于将正极极片与负极极片绝缘隔离。然而，同向复合的负极极片和隔离膜自身结构稳定性较差，且对正极极片的限位作用也较差，负极极片和正极极片可能会发生位置偏移，从而导致电极组件的结构稳定性下降，由此影响电极组件的充放电性能，进而影响电池单体的工作可靠性。

为了解决上述问题，发明人提出了一种电极组件。在一些实施方式中，电极组件包括连续折弯的负极极片、连续折弯的隔离膜以及多个正极极片，其中，隔离膜和负极极片沿相互垂直的两个方向复合在一起，二者能够互相形成制约，提高了电极组件的结构稳定性，并且正极极片夹设于弯折的负极极片之间，垂直复合的隔离膜和负极极片能够从多个方向上对正极极片起到限位作用，降低了负极极片和正极极片发生位置偏移的可能性，进一步提高了电极组件的结构稳定性，从而能够提高电池单体的工作可靠性。

本申请实施例描述的技术方案适用于包含电池单体的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设备不做特殊限制。

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4的内部设置有电池3，电池3可以设置在车辆4的底部或头部或尾部。电池3可以用于车辆4的供电，例如，电池3可以作为车辆4的操作电源。

车辆4还可以包括控制器41和马达42，控制器41用来控制电池3为马达42供电，例如，用于车辆4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3不仅仅可以作为车辆4的操作电源，还可以作为车辆4的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆4提供驱动动力。

图2为本申请一些实施例提供的电池的分解示意图。

如图2所示，电池3包括箱体3a和电池单体1，电池单体1容纳于箱体3a内。

箱体3a用于容纳电池单体1，箱体3a可以是多种结构。在一些实施例中，箱体3a可以包括第一箱体部31和第二箱体部32，第一箱体部31与第二箱体部32相互盖合，第一箱体部31和第二箱体部32共同限定出用于容纳电池单体1的箱体空间33。第二箱体部32可以是一端开口的空心结构，第一箱体部31为板状结构，第一箱体部31盖合于第二箱体部32的开口侧，以形成具有箱体空间33的箱体3a；第一箱体部31和第二箱体部32也均可以是一侧开口的空心结构，第一箱体部31的开口侧盖合于第二箱体部32的开口侧，以形成具有箱体空间33的箱体3a。当然，第一箱体部31和第二箱体部32可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

为提高第一箱体部31与第二箱体部32连接后的密封性，第一箱体部31与第二箱体部32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31盖合于第二箱体部32的顶部，第一箱体部31亦可称之为上箱盖，第二箱体部32亦可称之为下箱体。

在电池3中，电池单体1可以是一个，也可以是多个。若电池单体1为多个，多个电池单体1之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体1中既有串联又有并联。多个电池单体1之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体1构成的整体容纳于箱体3a内；当然，也可以是多个电池单体1先串联或并联或混联组成电池模块2，多个电池模块2再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体3a内。

图3为本申请一些实施例提供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1为多个，多个电池单体1先串联或并联或混联组成电池模块2。多个电池模块2再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体3a内。

电池模块2中的多个电池单体1之间可通过汇流部件实现电连接，以实现电池模块2中的多个电池单体1的并联或串联或混联。

图4为本申请一些实施例提供的电池单体的分解示意图。

如图4所示，本申请实施例提供的电池单体1包括电极组件10和外壳组件20，电极组件10容纳于外壳组件20内。

外壳组件20可以是多种结构形式。在一些实施例中，外壳组件20可以包括壳体21和端盖组件22，壳体21为一侧开口的空心结构，端盖组件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和电解质的容纳腔210。

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。

在一些实施例中，端盖组件22包括端盖221，端盖221盖合于壳体21的开口处。端盖221可以是多种结构，比如，端盖221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221为板状结构，端盖221盖合于壳体21顶部的开口处。

端盖221可以由绝缘材料（例如塑胶）制成，也可以由导电材料（例如金属）制成。当端盖221由金属材料制成时，端盖组件22还可包括绝缘构件，绝缘构件位于端盖221面向电极组件10的一侧，以将端盖221和电极组件10绝缘隔开。

在一些实施例中，端盖组件22还可以包括电极端子222，电极端子222安装于端盖221上。电极端子222为两个，两个电极端子222分别定义为正极电极端子和负极电极端子，正极电极端子和负极电极端子均用于与电极组件10电连接，以输出电极组件10所产生的电能。

在另一些实施例中，外壳组件20也可以是其他结构，比如，外壳组件20包括壳体21和两个端盖组件22，壳体21为相对的两侧开口的空心结构，一个端盖组件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和电解质的容纳腔210。在这种结构中，可以一个端盖组件22上设有两个电极端子222，而另一个端盖组件22上未设置电极端子222，也可以两个端盖组件22各设置一个电极端子222。

在电池单体1中，容纳于外壳组件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为四个。

在一些实施例中，电池单体1还可以包括第二绝缘件（图中未示出），第二绝缘件设置于电极组件10和外壳组件20之间，第二绝缘件能够绝缘隔离电极组件10和外壳组件20，降低电极组件10和外壳组件20之间发生接触短路的风险，从而提高电池单体1的安全性。

图5为本申请一些实施例提供的电极组件于一种角度下的局部剖面示意图；图6为图5所示的电极组件的结构示意图（图6中未示出第一绝缘件14）。图5可以作为电极组件10的主视图，由于在此视图中隔离膜13的过渡段132遮盖住负极极片11的层叠段111，负极极片11的折弯方式不易呈现，故在图6中，隔离膜13的过渡段132以虚线框表示，以体现负极极片11的折弯方式。

图7为本申请一些实施例提供的电极组件于另一种角度下的局部剖面示意图；图8为图7所示的电极组件的结构示意图。图7可以作为图5所示的电极组件10的左视图，由于在此视图中负极极片11的折弯段112遮盖住隔离膜13的部分平直段131和部分过渡段132，隔离膜13的折弯方式不易呈现，故在图8中，负极极片11的折弯段112以虚线框表示，以体现隔离膜13的折弯方式。

如图5至图8所示，在一些实施例中，电极组件10包括负极极片11、多个正极极片12以及隔离膜13，负极极片11连续折弯，且包括沿第一方向X层叠设置的多片层叠段111和连接相邻两片层叠段111的折弯段112；多片正极极片12与多片层叠段111沿第一方向X交替层叠设置；隔离膜13连续折弯，且包括沿第一方向X层叠设置的多片平直段131和连接相邻两片平直段131的过渡段132，且平直段131至少设置于相邻的正极极片12和层叠段111之间，其中，折弯段112沿第一方向X的投影与过渡段132沿第一方向X的投影相互垂直，需要说明的是，相互垂直可以是大体垂直。

负极极片11可以采用一片式结构，对其进行多次折弯形成层叠结构，其所形成的层叠结构的层叠方向与第一方向X平行。当然本方案也不排除负极极片11可以采用多片式结构，多片负极极片11可以连续设置为一体结构，将该一体结构多次折弯形成层叠结构。

负极极片11包括层叠设置的层叠段111，层叠段111作为负极极片11的主体结构，主要用于和正极极片12相互配合，以使金属离子能够顺利迁移。负极极片11可以为多种形状，常见的如长方形、正方形或圆形的片状结构等，或者也可以是其他不规则的形状。

负极极片11还包括连接相邻层叠段111的折弯段112，折弯段112为弯折所形成的结构体，其可以用于对正极极片12进行限位，降低正极极片12发生大幅度偏移的风险。折弯段112沿第二方向Y延伸，第二方向Y与第一方向X相垂直。

折弯段112可以是单个结构体，也可以是多个，若折弯段112为一个，则说明负极极片11仅折弯了一次，若折弯段112为多个，则说明负极极片11发生了多次折弯。示例性地，在图5和图6中，折弯段112为多个。

根据负极极片11的折弯形式不同，折弯段112可以具有多种形状，其可以为弧形结构，例如，折弯段112平行于第一方向X的截面形状可以呈大致的C形；或者折弯段112为折弯式结构，即负极极片11垂直折弯，折弯段112平行于第一方向X的截面形状可以呈大致的U形。示例性地，在图5和图6中，折弯段112为弧形结构，弧形结构的结构稳定性更好，不易因外力发生变形，且折弯难度更低，易于成型。

正极极片12与层叠段111交替设置，在电池单体1充放电过程中，金属离子能够在正极极片12和负极极片11之间迁移。正极极片12可以为多种形状，如长方形、正方形或圆形的片状结构等，也可以是其他不规则的形状。正极极片12和层叠段111可以具有相同的形状，比如正极极片12和层叠段111均为长方形或正方形的片状结构；正极极片12和层叠段111的形状也可以不同，比如，层叠段111为长方形片状结构，正极极片12则为圆形的片状结构等。

隔离膜13可以采用一片式结构，对其进行多次折弯形成层叠结构，其所形成的层叠结构的层叠方向与第一方向X平行。当然本方案也不排除隔离膜13可以采用多片式结构，多片隔离膜13可以连续设置为一体结构，将该一体结构多次折弯形成层叠结构。

隔离膜13连续折弯，其包括层叠设置的平直段131和连接相邻平直段131的过渡段132，平直段131的层叠方向与层叠段111的层叠方向相同，在图5和图6中，层叠方向为第一方向X。隔离膜13能够绝缘隔离正极极片12和层叠段111，其制作材质为绝缘材质，比如可以为聚丙烯（polypropylene，PP）材质或聚乙烯（polyethylene，PE）材质等。隔离膜13可以是多种结构，例如，其可以是片状结构体，比如绝缘薄片等，其也可以是薄膜状结构，比如绝缘隔离膜等。可选地，在本申请实施例中，隔离膜13为绝缘隔离膜。

平直段131作为绝缘隔离正极极片12和层叠段111的主要构件，其可以具有多种表面形状，比如正方形、长方形或圆形等，平直段131设置于相邻的正极极片12和层叠段111之间，平直段131可以与正极极片12和层叠段111二者中至少一者的表面形状相同，也可以与二者的表面形状均不同。过渡段132连接相邻的平直段131，过渡段132为弯折所形成的结构体，过渡段132沿第三方向Z延伸，第三方向Z、第二方向Y与第一方向X相垂直；过渡段132也可以用于对正极极片12进行限位，过渡段132和折弯段112相互配合，能够从多方向对正极极片12进行限位，降低正极极片12发生大幅度偏移的风险。且在第一方向X上，隔离膜13也能够对正极极片12进行限位，进一步从第一方向X上对正极极片12进行限位。过渡段132沿第一方向X的投影可以为多种形状，比如长方形、半椭圆形等。

折弯段112沿第一方向X的投影与过渡段132沿第一方向X的投影相互垂直，即可以理解为，折弯段112沿第二方向Y延伸，过渡段132沿第三方向Z延伸，折弯段112的延伸方向和过渡段132的延伸方向垂直，即上文所提及的第二方向Y与第三方向Z垂直，也就是说隔离膜13与负极极片11垂直复合，二者从不同的方向进行折弯，二者折弯所形成后能够相互制约，复合后的结构体的稳定性较高。

相关技术中，负极极片11的折弯段112沿第一方向X的投影与隔离膜13的过渡段132沿第一方向X的投影为相互平行的结构，因此隔离膜13和负极极片11之间的相对位置容易发生偏移；本申请的一些实施例中，负极极片11和隔离膜13均为连续折弯的结构件，而负极极片11的折弯段112沿第一方向X的投影与隔离膜13的过渡段132沿第一方向X的投影相互垂直，由此，隔离膜13和负极极片11之间形成类似于十字交叉相互缠绕的结构，进而隔离膜13的过渡段132和负极极片11的折弯段112能够对正极极片12具有多个方向上的限位作用，从而能够降低正极极片12和负极极片11发生相对位置偏移的可能性，进一步提高电极组件10的结构稳定性；电极组件10的结构稳定性增强，进而能够提高电池单体1的工作可靠性。并且正极极片12和层叠段111交替设置，能够保证电池单体1充放电过程中金属离子的顺利迁移。

在一些实施例中，层叠段111和折弯段112沿第一方向X的总投影覆盖正极极片12沿第一方向X的投影，其中，正极极片12沿第一方向X的投影与层叠段111沿第一方向X的投影至少部分重叠。

层叠段111和折弯段112沿第一方向X的总投影覆盖正极极片12沿第一方向X的投影，即，在垂直于第一方向X的方向上，正极极片12不凸出于负极极片11，由此，由正极极片12迁移出的金属离子例如锂离子可以充分嵌入至负极极片11中，能够减少金属离子在负极极片11表面析出形成金属并刺穿隔离膜13导致正极极片12和负极极片11短路的风险，从而提高电极组件10的安全性能。

正极极片12沿第一方向X的投影与层叠段111沿第一方向X的投影至少部分重叠，即正极极片12和层叠段111可以具有多种位置关系。

在一些示例中，正极极片12沿第一方向X的投影与层叠段111沿第一方向X的投影部分重叠，即沿第一方向X，正极极片12的投影的一部分与层叠段111的投影重叠，另一部分可以与折弯段112的投影重叠。

在另一些示例中，正极极片12沿第一方向X的投影位于层叠段111沿第一方向X的投影内，在此种情况下，正极极片12和层叠段111相对设置的面积更大，可以使得由正极极片12迁移出的金属离子充分嵌入层叠段111中，减少金属离子在层叠段111表面析出形成金属单质的风险，并降低隔离膜13被金属单质刺穿而导致层叠段111和正极极片12发生短路的风险，从而提高电极组件10的安全性。

在一些实施例中，各正极极片12沿第一方向X相对的两侧均对应设置有层叠段111。

各正极极片12沿第一方向X相对的两侧均对应设置有层叠段111，如此能够使由正极极片12迁移出的金属离子可以充分地嵌入层叠段111中，减少金属离子在层叠段111表面的析出，降低隔离膜13被金属单质刺穿而导致层叠段111和正极极片12发生短路的风险，从而提高电极组件10的安全性。

在一些实施例中，层叠段111沿第一方向X的投影位于平直段131和过渡段132沿第一方向X的总投影内。

层叠段111沿第一方向X的投影位于平直段131和过渡段132沿第一方向X的总投影内，即可以理解的是，沿第一方向X，层叠段111的投影被平直段131和过渡段132的投影所覆盖，即，层叠段111的投影位于隔离膜13的投影内，可以使得层叠段111受到隔离膜13充分地绝缘防护，降低了层叠段111与正极极片12之间发生接触短路的风险，从而提高了电池单体1的安全性。

在一些实施例中，折弯段112沿第一方向X的投影和与其相邻的平直段131沿第一方向X的投影部分重叠。

沿第一方向X，折弯段112和与其相邻的平直段131的投影部分重叠，说明平直段131能够覆盖其相邻的折弯段112的一部分，增大了平直段131对负极极片11的绝缘防护的范围，降低了正极极片12与负极极片11发生接触短路的风险，从而提高了电池单体1的安全性。

在一些实施例中，各层叠段111沿第一方向X相对的两个表面均覆盖有平直段131。

平直段131能够覆盖各层叠段111沿第一方向X相对的表面，增强了对层叠段111的绝缘防护的效果，不仅能够降低层叠段111与正极极片12之间发生接触短路的风险，还能够降低层叠段111与电池单体1的外壳组件20发生接触短路的风险，进一步提高了电池单体1的安全性。

如图5至图8所示，在一些实施例中，电极组件10还包括第一绝缘件14。

第一绝缘件14可以由多种材料制成，比如绝缘塑料或绝缘树脂等，或者由多种材料复合而成。若第一绝缘件14采用绝缘塑料制成，其材质可以为聚丙烯（polypropylene，PP）材质或聚乙烯（polyethylene，PE）材质等。

第一绝缘件14可以具有多种结构形式，比如，其可以是采用绝缘材质制成的片状结构，也可以是具有粘接性的绝缘胶带等。

在一些示例中，第一绝缘件14设置于折弯段112面向正极极片12的一侧，第一绝缘件14能够对折弯段112起到绝缘防护作用，降低正极极片12和折弯段112发生接触短路的风险。

在另一些示例中，第一绝缘件14设置于正极极片12面向折弯段112的一侧，第一绝缘件14能够对正极极片12起到绝缘防护作用，降低正极极片12和折弯段112发生接触短路的风险。

在又一些示例中，第一绝缘件14设置于折弯段112背离正极极片12的一侧，第一绝缘件14能够对折弯段112起到绝缘防护作用，降低折弯段112和电池单体1的壳体21发生接触短路的风险。

在其他一些示例中，第一绝缘件14可以同时设置于折弯段112和正极极片12面向折弯段112的一侧，设置于折弯段112上可以是设置于折弯段112的一侧，也可以是设置于折弯段112的两侧，本申请对此不作限制。

当上述任一实施例的电极组件10用于电池单体1时，电池单体1还可以包括第二绝缘件，第二绝缘件设置于电极组件10和外壳组件20之间，第二绝缘件能够绝缘隔离电极组件10和外壳组件20，降低电极组件10和外壳组件20之间发生接触短路的风险，从而提高电池单体1的安全性。第二绝缘件同样由绝缘材料制成，比如绝缘塑料或绝缘树脂等，或者由多种材料复合而成。第二绝缘件可以和第一绝缘件14的材质相同，也可以不同。

作为本申请一具体实施例，如图5至图8所示，电极组件10包括负极极片11、多个正极极片12以及隔离膜13，负极极片11连续折弯，且包括沿第一方向X层叠设置的多片层叠段111和连接相邻两片层叠段111的折弯段112；多片正极极片12与多片层叠段111沿第一方向X交替层叠设置；隔离膜13连续折弯，且包括沿第一方向X层叠设置的多片平直段131和连接相邻两片平直段131的过渡段132，且平直段131至少设置于相邻的正极极片12和层叠段111之间，其中，折弯段112沿第一方向X的投影与过渡段132沿第一方向X的投影的夹角为90度，且正极极片12沿第一方向X的投影位于层叠段111沿第一方向X的投影内。

本申请的一些实施例中的电极组件10，隔离膜13与负极极片11垂直复合，二者之间能够互相形成制约，提高了隔离膜13与负极极片11的结构稳定性，从而能够增强电极组件10的结构稳定性；正极极片12设置于相邻的负极极片11的层叠段111之间，隔离膜13的过渡段132和负极极片11的折弯段112能够对正极极片12起到多个方向上的限位作用，从而能够降低正极极片12和负极极片11之间发生相对位置偏移的可能性，进一步提高了电极组件10的结构稳定性，从而可以提高电池单体1的工作可靠性。

正极极片12沿第一方向X的投影位于层叠段111沿第一方向X的投影内，正极极片12和层叠段111相对设置的面积更大，可以使得由正极极片12迁移出的金属离子充分嵌入层叠段111中，减少金属离子在层叠段111表面的析出，降低隔离膜13被金属单质刺穿而导致层叠段111和正极极片12发生短路的风险，从而提高电极组件10的安全性。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，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 (14)

1.一种电极组件，其特征在于，包括：

负极极片，其连续折弯，且包括沿第一方向层叠设置的多片层叠段和连接相邻两片所述层叠段的折弯段；

多片正极极片，其与多片所述层叠段沿所述第一方向交替层叠设置；以及

隔离膜，其连续折弯，且包括沿所述第一方向层叠设置的多片平直段和连接相邻两片所述平直段的过渡段，且所述平直段至少设置于相邻的所述正极极片和所述层叠段之间，

其中，所述折弯段沿所述第一方向的投影与所述过渡段沿所述第一方向的投影相互垂直。

2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述层叠段和所述折弯段沿所述第一方向的总投影覆盖所述正极极片沿所述第一方向的投影；

其中，所述正极极片沿所述第一方向的投影与所述层叠段沿所述第一方向的投影至少部分重叠。

3.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，所述正极极片沿所述第一方向的投影位于所述层叠段沿所述第一方向的投影内。

4.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，各所述正极极片沿所述第一方向相对的两侧均对应设置有所述层叠段。

5.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述层叠段沿所述第一方向的投影位于所述平直段和所述过渡段沿所述第一方向的总投影内。

6.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述折弯段沿所述第一方向的投影和与其相邻的所述平直段沿所述第一方向的投影部分重叠。

7.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，各所述层叠段沿所述第一方向相对的两个表面均覆盖有所述平直段。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件还包括第一绝缘件；

其中，所述折弯段面向所述正极极片的一侧设置有所述第一绝缘件；和/或，

所述正极极片面向所述折弯段的一侧设置有所述第一绝缘件。

9.根据权利要求8所述的电极组件，其特征在于，所述折弯段背离所述正极极片的一侧设置有所述第一绝缘件。

10.根据权利要求8所述的电极组件，其特征在于，所述第一绝缘件包括聚丙烯绝缘件或聚乙烯绝缘件。

11.一种电池单体，其特征在于，包括：

外壳组件；以及

如权利要求1至10任一项所述的电极组件，所述电极组件设置于所述外壳组件中。

12.根据权利要求11所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括第二绝缘件，所述第二绝缘件设置于所述电极组件和所述外壳组件之间。

13.一种电池，其特征在于，包括如权利要求11或12所述的电池单体。

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

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