CN217768705U - 极片结构、电芯组件、电池单体、电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种极片结构、电芯组件、电池单体、电池及用电装置,涉及二次电池技术领域,该极片结构包括绝缘基体、第一极片和第二极片,绝缘基体具有沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面,第一极片和第二极片分别设置在第一表面和第二表面,第一极片包括第一集流体和第一活性物质层,第二集流体包括第二集流体和第二活性物质层;在垂直于第一方向的第二方向上,绝缘基体具有第一端和第二端,第一集流体背离第一极耳的一端的边缘与第一端的边缘相互间隔设置,第二集流体背离第二极耳的一端的边缘与第二端的边缘相互间隔设置;简化了电芯组件的加工工序,节约了耗材,降低了极片结构的生产成本。
Description
技术领域
本申请涉及二次电池技术领域,尤其涉及一种极片结构、电芯组件、电池单体、电池及用电装置。
背景技术
本部分提供的仅仅是与本申请相关的背景信息,其并不必然是现有技术。
充电电池也称为二次电池或动力电池,其广泛用于电子设备,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。
电芯组件是充电电池的重要组成部分,电芯组件通常通过正极极片、负极极片和隔离膜叠放或卷绕而成。其中,正极极片、负极极片和隔离膜均是单独生产制备,生产工艺复杂,所用的耗材较多,生产成本较高。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供一种极片结构、电芯组件、电池单体、电池及用电装置,以节约耗材、降低生产成本。
第一方面,本申请提供了一种极片结构,包括:绝缘基体、第一极片和第二极片,绝缘基体具有沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面;第一极片包括设置在第一表面的第一集流体,第一集流体背离第一表面的侧面上设置有第一活性物质层,在垂直于第一方向的第二方向上,第一集流体的一端设置有第一极耳;第二极片与第一极片极性相反,第二极片包括设置在第二表面的第二集流体,第二集流体背离第二表面的侧面上设置有第二活性物质层,在第二方向上,第二集流体远离第一极耳的一端设置有第二极耳。其中,在第二方向上,绝缘基体具有靠近第二极耳的第一端和远离第二极耳的第二端;在第二方向上,第一集流体背离第一极耳的一端的边缘与第一端的边缘相互间隔设置;和/或,在第二方向上,第二集流体背离第二极耳的一端的边缘与第二端的边缘相互间隔设置。
本申请的一些实施例的技术方案中,极片结构的绝缘基体将第一极片和第二极片集成为一体,不仅简化了电芯组件的加工工序,而且第一集流体和第二集流体的厚度相比现有常规极片集流体的厚度减小,节约了极片集流体的耗材,降低了极片结构的生产成本。同时,第一极耳和第二极耳分别设置在第一集流体和第二集流体在第二方向上相互背离的一端,第一极耳和第二极耳安装时,不易产生相互影响,方便了第一极耳和第二极耳的安装过程。且由于在第二方向上,第一集流体背离第一极耳的一端的边缘与第一端的边缘相互间隔设置,这样在向第二集流体与第一端对应的一端安装第二极耳时,即使第二极耳在连接过程中出现弯折等偏差,第二极耳也不易与第一集流体接触;同理,由于在第二方向上,第二集流体背离第二极耳的一端的边缘与第二端的边缘相互间隔设置,这样在向第一集流体的对应于第二端的一端安装第一极耳时,即使第一极耳在连接过程中出现弯折等偏差,第一极耳也不易与第二集流体接触,降低了极耳与极性相反的集流体接触的可能,从而降低了采用该极片结构加工而成的电池单体发生短路的可能,提高了电池单体的质量和安全性。
在一些实施例中,在第二方向上,第一集流体设置第一极耳的一端的边缘与第二端的边缘平齐设置;和/或,在第二方向上,第二集流体设置第二极耳的一端的边缘与第一端的边缘平齐设置。第一集流体和第二集流体的所有部分均能够以绝缘基体为支撑,第一集流体和第二集流体的设置稳定性较高,保证了极片结构的生产质量。
在一些实施例中,在第二方向上,由第一集流体设置第一极耳的一端向未设置第一极耳的一端,第一集流体包括相邻布置的第一未涂覆区和第一涂覆区,第一活性物质层涂覆于第一涂覆区,第一极耳连接于第一未涂覆区;和/或,在第二方向上,由第二集流体设置第二极耳的一端向未设置第二极耳的一端,第二集流体包括相邻布置的第二未涂覆区和第二涂覆区,第二活性物质层涂覆于第二涂覆区,第二极耳连接于第二未涂覆区。在第二方向上,第一未涂覆区位于第一涂覆区靠近第一极耳的一端,第二未涂覆区位于第二涂覆区靠近第二极耳的一端,便于第一极耳与第一未涂覆区连接,第二极耳与第二未涂覆区连接,第一极耳和第二极耳的连接操作较为便利。
在一些实施例中,在第二方向上,第一集流体背离第一极耳的一端的边缘与第一端的边缘之间间隔形成有第一空白区,至少部分第一空白区涂覆有与第一集流体连接的第一绝缘涂层。通过设置第一绝缘涂层可起到隔绝第一集流体背离第一极耳一端的作用,进而可避免设置在该端的第二极耳由于一些不良原因出现弯折时,接触到第一集流体,进一步降低了采用该极片结构加工而成的电池单体发生短路的可能。
在一些实施例中,在第二方向上,由第一集流体设置第一极耳的一端向未设置第一极耳的一端,第一集流体包括相邻布置的第一涂覆区和第一绝缘覆盖区,第一活性物质层涂覆于第一涂覆区,第一绝缘覆盖区与第一空白区相邻并被第一绝缘涂层覆盖。通过设置第一绝缘覆盖区,这样第一集流体在远离第一极耳的一端预留有涂覆余量,可避免第一极活性物质层在实际操作过程中,受涂覆误差的影响,而涂覆至第一集流体外侧;第一绝缘覆盖区被第一绝缘涂层覆盖,可提高第一集流体在远离第一极耳一端的绝缘性,避免与第二极耳接触而发生短路的问题。
在一些实施例中,在第二方向上,第一绝缘涂层远离第一活性物质层的一端不超出第一端的边缘,以部分覆盖第一空白区。通过将第一绝缘涂层远离第一活性物质层的一端不超出第一端的边缘,可避免在加工第一绝缘涂层时,第一绝缘涂层外溢至绝缘基体的外侧,而影响加工完成的极片结构的质量。
在一些实施例中,在第二方向上,第二集流体背离第二极耳的一端的边缘与第二端的边缘之间间隔形成有第二空白区,至少部分第二空白区涂覆有与第二集流体连接的第二绝缘涂层。通过设置第二绝缘涂层可起到隔绝第二集流体背离第二极耳一端的作用,进而可避免设置在该端的第一极耳由于一些不良原因出现弯折时,接触到第二集流体,进一步降低了采用该极片结构加工而成的电池单体发生短路的可能。
在一些实施例中,在第二方向上,由第二集流体设置第二极耳的一端向未设置第二极耳的一端,第二集流体包括相邻布置的第二涂覆区和第二绝缘覆盖区,第二活性物质层涂覆于第二涂覆区,第二绝缘覆盖区与第二空白区相邻并被第二绝缘涂层覆盖。通过设置第二绝缘覆盖区,这样第二集流体在远离第二极耳的一端预留有涂覆余量,可避免第二极活性物质层在实际操作过程中,受涂覆误差的影响,而涂覆至第二集流体外侧;第二绝缘覆盖区被第二绝缘涂层覆盖,可提高第二集流体在远离第二极耳一端的绝缘性,避免与第一极耳接触而发生短路的问题。
在一些实施例中,在第二方向上,第二绝缘涂层远离第二活性物质层的一端不超出第二端的边缘,以部分覆盖第二空白区。通过将第二绝缘涂层远离第二活性物质层的一端不超出第二端的边缘,可避免在加工第二绝缘涂层时,第二绝缘涂层外溢至绝缘基体的外侧,而影响加工完成的极片结构的质量。
在一些实施例中,在第二方向上,第一绝缘覆盖区的尺寸为0.2毫米至10毫米。和/或,在第二方向上,第二绝缘覆盖区的尺寸为0.2毫米至10毫米。和/或,在第二方向上,第一绝缘涂层与第一端的边缘之间的间距和/或第二绝缘涂层与绝缘基体的第二端的边缘之间的间距为0毫米至5毫米。通过合理的尺寸设置,即可保证各部分功能的维持,且可避免材料浪费。
在一些实施例中,第一极片为负极极片,第二极片为正极极片,在垂直于第一方向的平面上,第一活性物质层的投影覆盖第二活性物质层的投影。第一活性物质层的投影覆盖第二活性物质层的投影,使得第一活性物质层能够完全包覆第二活性物质层,可防止第二活性物质层发生析锂现象。
在一些实施例中,在第二方向上,第一活性物质层靠近第一端的一端与第二活性物质层靠近第一端的一端之间的距离为0.5毫米至10毫米。和/或,在第二方向上,第一活性物质层靠近第二端的一端与第二活性物质层靠近第二端的一端之间的距离为0.5毫米至10毫米。通过合理的尺寸设置,能够在防止发生析锂现象的情况下,避免耗材的浪费。
在一些实施例中,在第二方向上,第一集流体背离第一极耳的一端的边缘与第一端的边缘之间的间隔距离为0.5毫米至6毫米;和/或,在第二方向上,第二集流体背离第二极耳的一端的边缘与第二端的边缘之间的间隔距离为0.5毫米至6毫米。
第二方面,本申请提供了一种电芯组件,包括隔离膜和上述任一实施例提供的极片结构,隔离膜与极片结构层叠卷绕设置,以形成具有卷绕起始段和卷绕收尾段的卷体。
在一些实施例中,第一极片为负极极片,第二极片为正极极片;在隔离膜与极片结构的卷绕方向上,第一活性物质层的卷绕延伸长度大于第二活性物质层的卷绕延伸长度,且第二活性物质层不超出第一活性物质层。通过第一活性物质层包覆第二活性物质层,可避免发生析锂现象。
在一些实施例中,在隔离膜与极片结构的卷绕方向上,第一集流体在卷绕收尾段具有未涂布第一活性物质层的第三未涂覆区;和/或,在隔离膜与极片结构的卷绕方向上,第二集流体在卷绕起始段具有未涂布第二活性物质层的第四未涂覆区。根据电芯组件不同位置活性物质层的不同需求,适应性设置未涂覆区,节约了耗材,降低了极片结构的生产成本。
第三方面,本申请提供了一种电池单体,包括壳体和第一方面的任一实施例提供的极片结构,极片结构设置于壳体内。或者,电池单体包括壳体和第二方面的任一实施例提供的电芯组件,电芯组件设置于壳体内。
第四方面,本申请提供了一种电池,包括第三方面提供的电池单体。
第五方面,本申请提供了一种用电装置,包括第四方面提供的电池单体。
本申请提供的电芯组件、电池单体、电池和用电装置均包括本申请提供的极片结构,相应的,均至少具有本申请提供的极片结构的有益效果,可以简化生产工序和降低生产成本。
附图说明
通过阅读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。而且在整个附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中:
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图;
图3为本申请一些实施例的电池单体的剖视图;
图4是本申请一些实施例的极片结构的示意图;
图5为图4的上端的示意图;
图6为本申请一些实施例提供的电芯组件的一种结构的剖视示意图;
图7为本申请一些实施例提供的电芯组件的另一种结构的剖视示意图;
图8为本申请一些实施例的电芯组件的结构示意图。
附图标记如下:
1000-车辆;100-电池;200-控制器;300-马达;10-箱体;11-第一部分;12-第二部分;20-电池单体;21-端盖;21a-引脚;21b-负极端子;21c-正极端子;22-壳体;23-电芯组件;
30-绝缘基体;31-第一绝缘涂层;32-第二绝缘涂层;50-第二极片;51-第二活性物质层;52-第二集流体;53-第二极耳;60-第一极片;61-第一活性物质层;62-第一集流体;63-第一极耳;70-隔离膜;81-第一未涂覆区;82-第二未涂覆区;83-卷绕起始段;84-卷绕收尾段;85-第三未涂覆区;86-第四未涂覆区。
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。
电芯组件是动力电池中的重要部件。通常,电芯组件主要通过正极极片和负极极片叠放或卷绕而成,正极极片与负极极片之间还设置有隔离膜。在实际应用中,发现这种正极极片和负极极片单独设置的极片结构,耗材较多、成本较高。基于成本考虑,申请人开始考虑设计一种正极极片和第负极极片能够集成为一体的极片结构,该极片结构包括绝缘基体以及设置在绝缘基体两侧的正极集流体和负极集流体,正极集流体上涂覆有正极活性物质层,负极集流体上涂覆有负极活性物质层。这种极片结构以绝缘基体为主要支撑载体,可以大幅降低正极集流体和负极集流体的厚度,从而可降低正极集流体和负极集流体的耗材,降低生产成本。但是,在后续的试验中,申请人发现,利用正极极片和负极极片集成为一体的极片结构加成而成的电池单体较为容易发生短路,且极耳的过流能力较为局限。申请人再次经过深入的思考和多次分析试验发现,导致电池单体短路的一个重要原因是,极耳在安装时,受工艺误差或加工偏差等不良因素的影响,容易发生弯折,进而与极性相反的集流体相互接触。
针对上述导致短路的原因,申请人经过深入研究发现,将正极极耳和负极极耳分别设置在正极集流体和负极集流体相对的两端,可方便于极耳的安装,并能够提高极耳的过流能力。在正极集流体和负极集流体的端部预留一定的间隙时,极耳安装后不易与极性相反的集流体接触。
基于上述研究,为进一步解决极片结构容易引起电池单体短路的问题,申请人提出了一种极片结构,包括绝缘基体、第一极片和第二极片,绝缘基体具有沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面。第一极片包括设置在第一表面的第一集流体,第一集流体背离第一表面的侧面上设置有第一活性物质层,在垂直于第一方向的第二方向上,第一集流体的一端设置有第一极耳。第二极片与第一极片极性相反,第二极片包括设置在第二表面的第二集流体,第二集流体背离第二表面的侧面上设置有第二活性物质层,在第二方向上,第二集流体远离第一极耳的一端设置有第二极耳。其中,在第二方向上,绝缘基体具有靠近第二极耳的第一端和远离第二极耳的第二端;在第二方向上,第一集流体背离第一极耳的一端的边缘与第一端的边缘相互间隔设置;和/或,在第二方向上,第二集流体背离第二极耳的一端的边缘与第二端的边缘相互间隔设置。
在这样的极片结构中,第一极耳和第二极耳分别设置在第一集流体和第二集流体在第二方向上相互背离的一端,第一极耳和第二极耳安装时,不易产生相互影响,方便了第一极耳和第二极耳的安装过程。
同时,第一集流体背离第一极耳的一端的边缘与第一端的边缘相互间隔设置,这样在向第二集流体的与第一端对应的一端安装第二极耳时,即使第二极耳在连接过程中出现弯折等偏差,第二极耳也不易与第一集流体接触。同理,由于在第二方向上,第二集流体背离第二极耳的一端的边缘与第二端的边缘相互间隔设置,这样在向第一集流体的对应于第二端的一端安装第一极耳时,即使第一极耳在连接过程中出现弯折等偏差,第一极耳也不易与第二集流体接触。降低了极耳与极性相反的集流体接触的可能,从而降低了采用该极片结构加工而成的电池单体发生短路的可能,提高了电池单体的质量和安全性,使得正、负极集成为一体的极片结构可以推广应用至电池中。
本申请的一些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。
本申请的一些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11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间;第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分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的电池单体的剖视图。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、电芯组件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芯组件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,本申请的一些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芯组件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的形状可以根据电芯组件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,本申请的一些实施例对此不作特殊限制。
电芯组件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芯组件23。电芯组件23主要由正极极片和负极极片集成为一体的极片结构卷绕或层叠放置形成,并且通常在相邻的极片结构的正极极片与负极极片之间设有隔离膜70。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。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第二活性物质层,正极活性物质层可以为钴酸锂、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。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括第一活性物质层,负极活性物质层可以为碳或硅等。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。负极集流体和正极集流体还存在未涂覆活性物质层的部分,这些不具有活性物质层的部分各自构成极耳,或用于连接极耳。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。在电池的充放电过程中,正极活性物质层和负极活性物质层与电解液发生反应,极耳连接电极端子以形成电流回路。
根据本申请的一些实施例,参照图4和图5所示,图4是本申请一些实施例的极片结构的示意图,具体是极片结构的截面示意图,该截面平行于第一方向Y和第二方向X;图5是图4的第二端(也即上端)的示意图。本申请的一些实施例提供一种极片结构,包括绝缘基体30、第一极片60和第二极片50,绝缘基体30具有沿第一方向Y相对设置的第一表面和第二表面;第一极片60包括设置在第一表面的第一集流体62,第一集流体62背离第一表面的侧面上设置有第一活性物质层61,在垂直于第一方向Y的第二方向X上,第一集流体62的一端设置有第一极耳63;第二极片50与第一极片60极性相反,第二极片50包括设置在第二表面的第二集流体52,第二集流体52背离第二表面的侧面上设置有第二活性物质层51,在第二方向X上,第二集流体52远离第一极耳63的一端设置有第二极耳53。其中,在第二方向X上,绝缘基体30具有靠近第二极耳53的第一端和远离第二极耳53的第二端;在第二方向X上,第一集流体62背离第一极耳63的一端的边缘与第一端的边缘相互间隔设置;和/或,在第二方向X上,第二集流体52背离第二极耳53的一端的边缘与第二端的边缘相互间隔设置。
第一方向Y通常指的极片结构的厚度方向,也即是第一极片60、绝缘基体30和第二极片50叠加的方向,可以参照图4所示的左右方向理解。第二方向X可理解为极片结构的宽度方向,第二方向X垂直于第一方向Y,第二方向X可参照图4所示的上下方向理解。
绝缘基体30是不能够导电的集流体,其用于隔离第二集流体52和第一集流体62,并作为极片结构的主要支撑结构。绝缘基体30的材质一般为塑料,也即绝缘基体30可以是塑料集流体,具体的塑料可以是PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。
绝缘基体30一般是片状条形结构,沿第一方向Y相对设置的第一表面和第二表面是绝缘基体30上的相对的两个表面,第一表面和第二表面的朝向相反。参照图4,第一表面为绝缘基体30的右侧表面,第二表面为绝缘基体30的左侧表面。在第二方向X上,绝缘基体30靠近第二极耳53的第一端可参照图4所示的下端理解,绝缘基体30远离第二极耳53的第二端可参照图4所示的上端理解。
第一表面和第二表面的宽度方向与第二方向X一致,长度方向与绝缘基体30和极片结构的长度方向一致。其中,极片结构的长度方向与第一方向Y和第二方向X垂直,在极片结构进行卷绕形成电芯组件时,该长度方向与极片结构的卷绕方向一致。
第一极片60和第二极片50是极性相反的极片。在一种情况下,第一极片60为正极极片,第二极片50为负极极片,相应的,第一集流体62为正极集流体,第一活性物质层61为正极活性物质层,第一极耳63为正极极耳;第二集流体52为负极集流体,第二活性物质层51为负极活性物质层,第二极耳53为负极极耳。在另一种情况下,第一极片60为负极极片,第二极片50为正极极片,相应的,第一集流体62为负极集流体,第一活性物质层61为负极活性物质层,第一极耳63为负极极耳;第二集流体52为正极集流体,第二活性物质层51为正极活性物质层,第二极耳53为正极极耳。
第一集流体62背离第一表面的侧面是第一集流体62与绝缘基体30连接的侧面相对的侧面,也即图4所示的第一集流体62的右侧的侧面。第二集流体52背离第二表面的侧面是第二集流体52与绝缘基体30连接的侧面相对的侧面,也即图4所示的第二集流体52左侧的侧面。
在第二方向X上,第一集流体62的一端设置有第一极耳63,第二集流体52远离第一极耳63的一端设置有第二极耳53,也即第一极耳63和第二极耳53设置在第二方向X的相对的两端。参照图4,第一极耳63设置在第一集流体62的上端,第二极耳53设置在第二集流体52的下端。
在第二方向X上,第一集流体62背离第一极耳63的一端的边缘与第一端的边缘相互间隔设置,第二集流体52背离第二极耳53的一端的边缘与第二端的边缘相互间隔设置,参照图4,可理解为,第一集流体62的下端边缘与绝缘基体30的下端间隔设置。在第二方向X上,第二集流体52背离第二极耳53的一端的边缘与第二端的边缘相互间隔设置,参照图4和图5,可理解为,第二集流体52的上端边缘与绝缘基体30的上端边缘间隔设置,两者之间形成第一距离L8。
通过绝缘基体30将第一极片60和第二极片50集成为一体,不仅简化了电芯组件的加工工序,而且第一集流体62和第二集流体52的厚度相比现有常规极片集流体的厚度减小,节约了极片集流体的耗材,降低了极片结构的生产成本。同时,第一极耳63和第二极耳53分别设置在第一集流体62和第二集流体52在第二方向X上相互背离的一端,第一极耳63和第二极耳53安装时,不易产生相互影响,方便了第一极耳63和第二极耳53的安装过程。
由于在第二方向X上,第一集流体62背离第一极耳63的一端的边缘与第一端的边缘相互间隔设置,这样在向第二集流体52的与第一端对应的一端安装第二极耳53时,即使第二极耳53在连接过程中出现弯折等偏差,第二极耳53也不易与第一集流体62接触。同理,由于在第二方向X上,第二集流体52背离第二极耳53的一端的边缘与第二端的边缘相互间隔设置,这样在向第一集流体62的对应于第二端的一端安装第一极耳63时,即使第一极耳63在连接过程中出现弯折等偏差,第一极耳63也不易与第二集流体52接触,降低了第一极耳63和第二极耳53与极性相反的集流体接触的可能,从而降低了采用该极片结构加工而成的电池单体发生短路的可能,提高了电池单体的质量和安全性。
根据本申请的一些实施例,继续参照图4和图5所示,可选的,在第二方向X上,第一集流体62设置第一极耳63的一端的边缘与第二端的边缘平齐设置;和/或,在第二方向X上,第二集流体52设置第二极耳53的一端的边缘与第一端的边缘平齐设置。
参照图4,第一集流体62设置有第一极耳63的上端的边缘与绝缘基体30的上端边缘在第二方向X上平齐设置,第二集流体52设置有第二极耳53的一端的下端的边缘与绝缘基体30的下端边缘在第二方向X上平齐设置。
通过将第一集流体62设置有第一极耳63的一端的边缘与第二端的边缘平齐设置,第二集流体52设置有第二极耳53的一端的边缘与第一端的边缘平齐设置,第一集流体62和第二集流体52所有部分均能够以绝缘基体30为支撑,第一集流体62和第二集流体52的设置稳定性较高,保证了极片结构的生产质量。
由于第一集流体62设置有第一极耳63的一端的边缘与第二端的边缘平齐设置,第一极耳63在安装时,不易与绝缘基体30接触,使得第一极耳63与第一集流体62具有稳定、足够的接触面积,保证了第一极耳63的过流能力。同理,由于第二集流体52设置有第二极耳53的一端的边缘与第一端的边缘平齐设置,第二极耳53在安装时,不易于绝缘基体30接触,使得第二极耳53与第二集流体52具有稳定、足够的接触面积,保证了第二极耳53的过流能力。
根据本申请的一些实施例,继续参照图4和图5所示,可选的,在第二方向X上,由第一集流体62设置第一极耳63的一端向未设置第一极耳63的一端,第一集流体62包括相邻布置的第一未涂覆区81和第一涂覆区,第一活性物质层61涂覆于第一涂覆区,第一极耳63连接于第一未涂覆区81;在第二方向X上,由第二集流体52设置第二极耳53的一端向未设置第二极耳53的一端,第二集流体52包括相邻布置的第二未涂覆区82和第二涂覆区,第二活性物质层51涂覆于第二涂覆区,第二极耳53连接于第二未涂覆区82。
第一涂覆区是涂覆有第一活性物质层61的区域,第一未涂覆区81是没有涂覆第一活性物质层61的区域,也即第一集流体62在第一未涂覆区81内裸露,第一未涂覆区81内的第一集流体62具有导电性。是否涂覆第一活性物质层61是第一涂覆区和第一未涂覆区81的核心区别。第二涂覆区是涂覆有第二活性物质层51的区域,第二未涂覆区82是没有涂覆第二活性物质层51的区域,也即第二集流体52在第二未涂覆区82内裸露,第二未涂覆区82内的第二集流体52具有导电性。是否涂覆第二活性物质层51是第二涂覆区和第二未涂覆区82的核心区别。
在第二方向X上,第一未涂覆区81位于第一涂覆区靠近第一极耳63的一端,也即第一未涂覆区81位于第一活性物质层61的边缘的外侧,第一极耳63插入第一未涂覆区81时,连接操作较为方便,降低了第一极耳63在连接过程中出现弯折等偏差操作的可能,从而降低了采用该极片结构加工而成的电池单体20短路的可能。同理,在第二方向X上,第二未涂覆区82位于第二涂覆区靠近第二极耳53的一端,也即第二未涂覆区82位于第二活性物质层51的边缘的外侧,将第二极耳53插入第二未涂覆区82时,连接操作较为方便,降低了第二极耳53出现弯折等偏差操作的可能,从而降低了采用该极片结构加工而成的电池单体20短路的可能。
根据本申请的一些实施例,继续参照图4和图5所示,可选的,在第二方向X上,第一集流体62背离第一极耳63的一端的边缘与第一端的边缘之间间隔形成有第一空白区,至少部分第一空白区涂覆有与第一集流体62连接的第一绝缘涂层31。
第一空白区是绝缘基体30上未设置第一集流体62和第一活性物质层61的区域。
第一绝缘涂层31是具有绝缘性质的涂层,其可通过涂覆绝缘胶加工而成。
通过设置第一绝缘涂层31可起到隔绝第一集流体62背离第一极耳63一端的作用,进而可避免设置在该端的第二极耳53由于一些不良原因出现弯折时,接触到第一集流体62,进一步降低了采用该极片结构加工而成的电池单体发生短路的可能。
继续参照图4和图5,在本申请一些实施例中,可选的,在第二方向X上,由第一集流体62设置第一极耳63的一端向未设置第一极耳63的一端,第一集流体62包括相邻布置的第一涂覆区和第一绝缘覆盖区,第一活性物质层61涂覆于第一涂覆区,第一绝缘覆盖区与第一空白区相邻并被第一绝缘涂层31覆盖。
参照图4和图5所示,沿第一集流体62的上端至下端的方向,第一集流体62包括相邻布置的第一涂覆区和第一绝缘覆盖区。第一绝缘覆盖区可理解为未涂覆第一活性物质层的区域,且该区域需要涂覆第一绝缘涂层31。
通过设置第一绝缘覆盖区,这样第一集流体62在远离第一极耳63的一端预留有涂覆余量,可避免第一活性物质层61在实际操作过程中,受涂覆误差的影响,而涂覆至第一集流体62外侧。第一绝缘覆盖区被第一绝缘涂层31覆盖,可提高第一集流体62在远离第一极耳63一端的绝缘性,避免与第二极耳53接触而发生短路的问题。
继续参照图4和图5,在本申请的一些实施例中,在第二方向X上,第一绝缘涂层31远离第一活性物质层61的一端不超出第一端的边缘,以部分覆盖第一空白区。
参照图4和图5,在一种可能的方式中,在第二方向X上,第一绝缘涂层31的下端的边缘位于绝缘基体30的下端的边缘的内侧;在另一种可能的方式中,第一绝缘涂层31的下端的边缘与绝缘基体的下端的边缘平齐,以保证第一绝缘涂层31的下端的边缘不超出绝缘基体30的下端的边缘。
通过将第一绝缘涂层31远离第一活性物质层61的一端不超出第一端的边缘,可避免在加工第一绝缘涂层31时,第一绝缘涂层31外溢至绝缘基体30的外侧,而影响加工完成的极片结构的质量。
在本申请的一些实施例中,参照图4所示,可选的,在第二方向X上,第二集流体52背离第二极耳53的一端的边缘与第二端的边缘之间间隔形成有第二空白区,至少部分第二空白区涂覆有与第二集流体52连接的第二绝缘涂层32。
第二空白区是绝缘基体30上未设置第二集流体52和第二活性物质层51的区域。
第二绝缘涂层32是具有绝缘性质的涂层,其可通过涂覆绝缘胶加工而成。
通过设置第二绝缘涂层32可起到隔绝第二集流体52背离第二极耳53一端的作用,进而可避免设置在该端的第一极耳63由于一些不良原因出现弯折时,接触到第二集流体52,进一步降低了采用该极片结构加工而成的电池单体发生短路的可能。
继续参照图4和图5,在本申请一些实施例中,可选的,在第二方向X上,由第二集流体52设置第二极耳53的一端向未设置第二极耳53的一端,第二集流体52包括相邻布置的第二涂覆区和第二绝缘覆盖区,第二活性物质层51涂覆于第二涂覆区,第二绝缘覆盖区与第二空白区相邻并被第二绝缘涂层32覆盖。
参照图4和图5所示,沿第二集流体52的下端至上端的方向,第二集流体52包括相邻布置的第二涂覆区和第二绝缘覆盖区。第二绝缘覆盖区可理解为未涂覆第二活性物质层的区域,且该区域需要涂覆第二绝缘涂层32。
通过设置第二绝缘覆盖区,这样第二集流体52在远离第二极耳53的一端预留有涂覆余量,可避免第二极活性物质层在实际操作过程中,受涂覆误差的影响,而涂覆至第二集流体52外侧;第二绝缘覆盖区被第二绝缘涂层32覆盖,可提高第二集流体52在远离第二极耳53一端的绝缘性,避免与第一极耳63接触而发生短路的问题。
继续参照图4和图5,在本申请的一些实施例中,可选的,在第二方向X上,第二绝缘涂层32远离第二活性物质层51的一端不超出第二端的边缘,以部分覆盖第二空白区。
参照图4,在一种可能的方式中,在第二方向X上,第二绝缘涂层32的上端的边缘位于绝缘基体30的上端的边缘的内侧;在另一种可能的方式中,第二绝缘涂层32的上端的边缘与绝缘基体30的上端的边缘平齐,以保证第二绝缘涂层32的上端的边缘不超出绝缘基体30的上端的边缘。
通过将第二绝缘涂层32远离第二活性物质层51的一端不超出第二端的边缘,可避免在加工第二绝缘涂层32时,第二绝缘涂层32外溢至绝缘基体30的外侧,而影响加工完成的极片结构的质量。
根据本申请的一些实施例,参照图4和图5所示,在第二方向X上,第一绝缘覆盖区的尺寸为0.2毫米至10毫米。和/或,在第二方向X上,第二绝缘覆盖区的尺寸L5为0.2毫米至10毫米。和/或,在第二方向X上,第一绝缘涂层31与第一端的边缘之间的间距和/或第二绝缘涂层32与绝缘基体30的第二端的边缘之间的间距L4为0毫米至5毫米。
考虑涂布公差,第一绝缘覆盖区在第二方向X的尺寸取值一般为0.2毫米至10毫米,具体可以是0.2毫米、0.5毫米、1毫米、2毫米、3毫米、4毫米、5毫米、6毫米、7毫米、8毫米、9毫米、10毫米。
考虑涂布公差,第二绝缘覆盖区在第二方向X的尺寸L5取值一般为0.2毫米至10毫米,具体可以是0.2毫米、0.5毫米、1毫米、2毫米、3毫米、4毫米、5毫米、6毫米、7毫米、8毫米、9毫米、10毫米。
沿第二方向X,第一绝缘涂层31与第一端的边缘之间的间距指的是,参照图4,第一绝缘涂层31的下端的边缘与绝缘基体30的下端的边缘之间的距离。第一绝缘涂层31与第一端的边缘之间的间距可以是0毫米、1毫米、2毫米、3毫米、4毫米、5毫米。同理,第二绝缘涂层32与绝缘基体30的第二端的边缘之间的间距L4指的是,参照图4和图5,第二绝缘涂层32的上端的边缘与绝缘基体30的上端的边缘之间的距离。第二绝缘涂层32与绝缘基体30的第二端的边缘之间的间距L4可以是0毫米、1毫米、2毫米、3毫米、4毫米、5毫米。
需要说明的是,第一绝缘涂覆区在第二方向X的尺寸与第二绝缘涂覆区在第二方向X的尺寸L5可以相同也可不同。第一绝缘涂层31与第一端的边缘之间的间距和第二绝缘涂层32与绝缘基体30的第二端的边缘之间的间距L4可以相同也可不同。
通过合理的尺寸设置,即可保证各部分功能的维持,且可避免材料浪费。
继续参照图4和图5,在本申请的一些实施例中,可选的,第一极片60为负极极片,第二极片50为正极极片,在垂直于第一方向Y的平面上,第一活性物质层61的投影覆盖第二活性物质层51的投影。
在垂直于第一方向Y的平面上,第一活性物质层61的投影覆盖第二活性物质层51的投影指的是,参照图4和图5,沿第二方向X,第一活性物质层61的上端边缘位于第二活性物质层51的上端边缘的外侧,也即第一活性物质层61的上边缘位于第二活性物质层51的上边缘的上方;第一活性物质层61的下边缘位于第二活性物质层51的下边缘的外侧,也即第一活性物质层61的下边缘位于第二活性物质层51的下边缘的下方。
第一活性物质层61的投影覆盖第二活性物质层51的投影,使得第一活性物质层61能够完全包覆第二活性物质层51,可防止第二活性物质层51发生析锂现象。其中,析锂现象指的是在负极的嵌锂空间不足,锂离子迁移阻力过大,锂离子过快从正极脱出但无法等量嵌入负极等异常引起的无法嵌入负极的锂离子只能在负极表面得到电子,从而形成银白色的锂单质的现象。
根据本申请的一些实施例,继续参照图4和图5所示,可选的,在第二方向X上,第一活性物质层61靠近第一端的一端与第二活性物质层51靠近第一端的一端之间的距离为0.5毫米至10毫米。和/或,在第二方向X上,第一活性物质层61靠近第二端的一端与第二活性物质层51靠近第二端的一端之间的距离L7为0.5毫米至10毫米。
参照图4和图5所示,在第二方向X的上端,第二活性物质层51的边缘与第一活性物质层61的边缘在第二方向X上的距离L7可取值为0.5毫米、1毫米、2毫米、3毫米、4毫米、5毫米、6毫米、7毫米、8毫米、9毫米、10毫米。在第二方向X的下端,第一活性物质层61的边缘与第二活性物质层51的边缘在第二方向X上的距离可取值为0.5毫米、1毫米、2毫米、3毫米、4毫米、5毫米、6毫米、7毫米、8毫米、9毫米、10毫米。
第一活性物质层61的边缘与第二活性物质层51的边缘在第二方向X上的距离的取值是基于综合考虑能量密度及安全性而作出的选择。通过合理的尺寸设置,能够在防止析锂的情况下,避免耗材的浪费。
根据本申请的一些实施例中,可选的,在第二方向X上,第一集流体62背离第一极耳63的一端的边缘与第一端的边缘之间的间隔距离为0.5毫米至6毫米;和/或,在第二方向X上,第二集流体52背离第二极耳53的一端的边缘与第二端的边缘之间的间隔距离,也即第一距离L8为0.5毫米至6毫米。
参照图4和图5所示,在第二方向X上,第一集流体62背离第一极耳63的一端的边缘与第一端的边缘之间的间隔距离指的是,第一集流体62的下端边缘与绝缘基体30的下端边缘在第二方向X上的距离,其为0.5毫米至6毫米,具体可以是0.5毫米、1毫米、2毫米、3毫米、4毫米、5毫米、6毫米等。
在第二方向X上,第二集流体52背离第二极耳53的一端的边缘与第二端的边缘之间的间隔指的是,第二集流体52的上端边缘与绝缘基体30的上端边缘在第二方向X上的间隔距离,其是第一距离L8,具体也可为0.5毫米至6毫米,例如可以是0.5毫米、1毫米、2毫米、3毫米、4毫米、5毫米、6毫米等。
通过第一集流体62、第二集流体52与绝缘基体30之间的合理的尺寸设置,在满足各部分功能的基础上,尽可能的节约了耗材。
参照图4和图5所示,在一些实施例中,在第二方向X上,第一活性物质层61的边缘与第一极耳63间隔设置。在第二方向X上,第二活性物质层51的边缘与第二极耳53间隔设置。
第一活性物质层61的边缘与第一极耳63间隔设置可理解为第一活性物质层61的边缘与第一极耳63之间存在间隙。第二活性物质层51的边缘与第二极耳53间隔设置可理解为第二活性物质层51的边缘与第二极耳53之间存在间隙。
具体的,第一活性物质层61的第一端边缘与第一极耳63之间的间隔距离L3和/或第二活性物质层51的第二端边缘与第二极耳53间隔之间的距离为0.1毫米至10毫米。
第一活性物质层61的第一端边缘与第一极耳63之间的间隔距离L3和第二活性物质层51的第二端边缘与第二极耳53之间的间隔距离可以相同也可不同。在一种实现方式中,第一活性物质层61的第一端边缘与第一极耳63间隔距离L3和第二活性物质层51的第二端边缘与第二极耳53间隔距离相同。具体的间隔距离L3可以是0.1毫米、0.5毫米、1毫米、2毫米、3毫米、4毫米、5毫米、6毫米、7毫米、8毫米、9毫米、10毫米等。
通过将第一极耳63与第一活性物质层61间隔设置,避免了第一极耳63的焊接位置与对应侧的第一活性物质层61发生相互干涉,保证了第一极耳63的连接稳定性和过流能力。通过将第二极耳53与第二活性物质层51间隔设置,避免了第二极耳53的焊接位置与对应侧的第二活性物质层51发生相互干涉,保证了第二极耳53的连接稳定性和过流能力。
在一个实施例中,可选的,第二极耳53和第一极耳63的厚度范围(其中图4的Y方向是厚度方向,也即厚度范围是沿图4所示的左右方向的尺寸)为1微米至30微米,具体可以是1微米、2微米、3微米、5微米、10微米、15微米、20微米、25微米、30微米。
第一极耳63可通过焊接、热熔或导电胶等方式连接在第一集流体62上,第二极耳53也可通过焊接、热熔或导电胶等方式连接在第二集流体52上。
通过在集流体上额外设置极耳,提高了极耳的过流能力。并且,第一极耳63和第二极耳53分别设置在对应的集流体相比另一集流体较长的一端,极耳连接方便,且极耳不易与极性相反的集流体接触,降低了采用该极片结构加工而成的电池单体20短路的可能。
可选的,沿第二方向X,第二极耳53和/或第一极耳63的长度为1毫米至50毫米。沿第二方向X,第二极耳53的长度与第一极耳63的长度L1可以相同,也可不同。在一种可实现的方式中,第二极耳53的长度与第一极耳63的长度L1相同,该长度L1为极耳的总高度,具体可以是1毫米、2毫米、3毫米、5毫米、10毫米、15毫米、20毫米、25毫米、30毫米、35毫米、40毫米、45毫米、50毫米等。
可选的,沿第二方向X,第一极耳63与第一未涂覆区81的连接长度和/或第二极耳53与第二未涂覆区82的连接长度为0.5毫米至15毫米。
其中,第一极耳63与第一未涂覆区81的连接长度L2也即第一极耳63与第一集流体62的连接区的宽度,第二极耳53与第二未涂覆区82的连接长度也即第二极耳53与第二集流体52的连接区的宽度。第一极耳63与第一未涂覆区81的连接长度L2与第二极耳53与第二未涂覆区82的连接长度可以相同也可不同,在一种优选的方式中,第一极耳63与第一未涂覆区81的连接长度L2与第二极耳53与第二未涂覆区82的连接长度相同,该连接长度L2具体可以是0.5毫米、1毫米、2毫米、3毫米、4毫米、5毫米、6毫米、7毫米、8毫米、9毫米、10毫米、11毫米、12毫米、13毫米、14毫米、15毫米等。
通过将第一极耳63与第一未涂覆区81的连接长度L2和第二极耳53与第二未涂覆区82的连接长度的合理设置,保证了极耳连接的牢固性。
需要说明的是,第一极耳63与第一未涂覆区81的连接长度L2应当小于第一极耳63的长度L1,第二极耳53与第二未涂覆区82的连接长度应当小于第二极耳53的长度,以使极耳能够凸出于对应的集流体。
继续参照图4和图5所示,第一绝缘涂层31和/或第二绝缘涂层32沿极片结构的第二方向X的宽度为1毫米至20毫米。
参照图4和图5所示,第二绝缘涂层32沿极片结构的第二方向X的宽度L6是第二绝缘涂层32位于第二方向X的两端的边缘之间的距离,宽度L6应当大于上端的第二活性物质层51的边缘与第二集流体52的边缘之间的距离L5,以使第二绝缘涂层32覆盖第二集流体52的边缘。第一绝缘涂层31沿绝缘基体30的第二方向X的宽度是第一绝缘涂层31位于第二方向X的两端的边缘之间的距离,该宽度大于下端的第一活性物质层61的边缘与第一集流体62的边缘之间的距离,以使第一绝缘涂层31覆盖第一集流体62的边缘。
第二绝缘涂层32沿极片结构的第二方向X的宽度L6与第一绝缘涂层31沿极片结构的第二方向X的宽度可以相同也可不同,具体的取值均可以是1毫米、2毫米、3毫米、4毫米、5毫米、6毫米、7毫米、8毫米、9毫米、10毫米、11毫米、12毫米、13毫米、14毫米、15毫米、16毫米、17毫米、18毫米、19毫米、20毫米。
可选的,第一绝缘涂层31和第二绝缘涂层32厚度可取值范围为厚1微米至200微米,具体可以是1毫米、2微米、3微米、5微米、8微米、10微米、20微米、50微米、100微米、150微米、200微米。
通过将设置第一绝缘涂层31和第二绝缘涂层32设置为合理的尺寸,能够防止极耳插入导致的短路等安全问题。
根据本申请的一些实施例,绝缘基体30的厚度为1微米至15微米。和/或,第二集流体52的厚度为0.5微米至10微米。和/或,第一集流体62的厚度为0.5微米至10微米。
厚度方向与图4的第一方向Y相同。考虑其绝缘特性及工艺可加工性,绝缘基体30的厚度可取值为1毫米、2微米、3微米、5微米、8微米、10微米、12微米、15微米。第二集流体52的厚度可取值为0.5微米、1毫米、2微米、3微米、5微米、8微米、10微米。第一集流体62的厚度可取值为0.5微米、1毫米、2微米、3微米、5微米、8微米、10微米。
其中,第二活性物质层51和第一活性物质层61的厚度可根据实际需求涂膜。
在本申请的一些实施例中,沿极片结构的长度方向:第二集流体52的背离第二表面的侧面上具有未涂覆第二活性物质层的第四未涂覆区86,或第二表面上具有未设置第二集流体52的第一裸露区。
其中,第四未涂覆区86是未涂覆有第二活性物质层的区域,也即该区域中第二集流体52裸露,在第四未涂覆区86内的极片结构仅包括绝缘基体30、第二集流体52、第一集流体62及第一活性物质层61。
第一裸露区是未设置第二集流体52和第二活性物质层51的区域,也即该区域的绝缘基体30的第一表面裸露;第一裸露区内的极片结构仅包括绝缘基体30、第一集流体62及第一活性物质层61。
无论是设置第四未涂覆区86还是设置第一裸露区,主要目的都是为了节约正极相关耗材。
请参见图6至图8,图6为本申请一些实施例提供的电芯组件23的一种结构的剖视示意图,图7为本申请一些实施例提供的电芯组件23的另一种结构的剖视示意图,其中,图6和图7均是以垂直于电芯组件23的轴向的方向剖开的示意图,图8所示的是本申请一些实施例的电芯组件23的结构示意图。极片结构与隔离膜70层叠卷绕形成电芯组件23时,一般有两种方式,其中一种为以负极包正极的方式沿极片结构的长度方向卷绕形成,如图6所示。另一种为以正极包负极的方式沿极片结构的长度方向卷绕而成,如图7所示。
负极包正极的方式指的是,在电芯组件23的同一圈结构中,负极相比于正极靠近电芯组件23的卷绕中心的方式,如图6所示,以第一极片60为负极极片,第二极片50为正极极片为例,沿电芯组件23的径向方向,在任意一圈结构中,第一活性物质层61和第一集流体62均位于第二集流体52的内侧。正极包负极的方式指的是,在电芯组件23的同一圈结构中,正极相比于负极靠近电芯组件23的卷绕中心的方式,如图7所示,依然以第一极片60为负极极片,第二极片50为正极极片为例,沿电芯组件23的径向方向,在任意一圈结构中,第二活性物质层和第二集流体52均位于第一集流体62的内侧。
这里需要注意的是,无论是负极包正极的方式,还是正极包负极的方式,都是限定的卷绕的方式,在这两种方式中,最终形成的电芯组件23一般都是负极完全包覆正极的结构形态,以避免极片结构出现析锂现象。
电芯组件23的卷绕方向与电芯组件23中的极片结构的长度方向一致。
如图6所示,在极片结构用于以负极包正极的方式沿极片结构的长度方向卷绕形成电芯组件23的情况下,第四未涂覆区86或第一裸露区对应于电芯组件23的卷绕起始段83和卷绕收尾段84。
卷绕起始段83是从电芯组件23的最内侧的卷绕起始端开始沿卷绕方向往后(最开始卷绕的部分为前,后卷绕的部分为后)延伸的一段距离内的极片结构。卷绕收尾段84是从电芯组件23的最外圈的卷绕末端开始沿卷绕方向往前(最开始卷绕的部分为前,后卷绕的部分为后)延伸的一段距离内的极片结构。
在极片结构的长度至少能够卷绕形成两个电芯组件23时,上一卷绕过程形成的电芯组件23的卷绕收尾段84与下一个卷绕过程形成的电芯组件23的卷绕起始段83的极片结构是连接为一体的。所以可在一个极片结构对应于两个电芯组件23连接区域的位置,设置连续的第四未涂覆区86或第一裸露区,在卷绕电芯组件23时,将第四未涂覆区86或第一裸露区对应位置的极片结构裁切后形成上一电芯组件23的卷绕收尾段84和下一电芯组件23的卷绕起始段83即可。这种设置方式,还可避免极片结构被裁切时,极片结构的裁切位置发生正负极搭接而发生短路的情况。
其中,如图6所示,卷绕形成的电芯组件23的卷绕起始段83的第四未涂覆区86或第一裸露区的位置为沿卷绕起始端开始向后至0.5毫米至20毫米的位置,具体可以是0.5毫米、1毫米、10毫米、20毫米。
卷绕收尾段84的第四未涂覆区86或第一裸露区的位置为沿卷绕终止端开始向前至少一圈的位置,也即第一活性物质层61的长度比第二活性物质层51的长度至少长一圈。在卷绕形成的电芯组件23的卷绕收尾段84设置第四未涂覆区86或第一裸露区的目的是使负极包住正极,避免发生析锂现象。
如图7所示,极片结构用于以正极包负极的方式沿极片结构的长度方向卷绕形成电芯组件23的情况下,第四未涂覆区86或第一裸露区在设计时,对应于电芯组件23的卷绕起始段83,以使负极包住正极,防止发生析锂现象。
通过根据电芯组件23不同位置对第二活性物质层51的不同需求,在第二集流体52背离第二表面的侧面上间歇涂覆第二活性物质层51或将第二集流体52间歇布置,节约了第二耗材,降低了极片结构的生产成本。
根据本申请的一些实施例,可选的,沿极片结构的长度方向:第一集流体62的背离第一表面的侧面上形成有第三未涂覆区85;或第一表面上形成有第二裸露区。
第三未涂覆区85是未涂覆第一活性物质层的区域,也即第一集流体62裸露,在第三未涂覆区85内的极片结构仅包括绝缘基体30、第二集流体52、第二活性物质层51和第一集流体62。
第二裸露区是未设置第一集流体62和第一活性物质层61的区域,也即该区域的绝缘基体30的第一表面裸露;第二裸露区内的极片结构仅包括绝缘基体30、第二集流体52及第二活性物质层51。
极片结构用于以负极包正极的方式沿极片结构的长度方向卷绕形成电芯组件23的情况下,第二裸露区或第三未涂覆区85对应于电芯组件的卷绕起始段83。可以理解的是,该卷绕起始段83内即使设置相应的第一集流体62或第一活性物质层也是无用的,所以将该处设置第二裸露区或第三未涂覆区85既不会影响电芯组件23的性能,且可节约耗材。
如图7所示,极片结构用于以正极包负极的方式沿极片结构的长度方向卷绕形成电芯组件23的情况下,第二裸露区或第三未涂覆区85对应于电芯组件23的卷绕收尾段84。
通过根据电芯组件23不同位置对第一活性物质层61的不同需求,在第一集流体62背离第一表面的侧面上间歇涂覆第一活性物质层61或将第一集流体62间歇布置,节约了第一耗材,降低了极片结构的生产成本。
根据本申请的一些实施例,参照图6和图7所示,本申请还提供了一种电芯组件23,包括上述任一实施例的极片结构和隔离膜70。隔离膜70与极片结构层叠卷绕设置,以形成具有卷绕起始段83和卷绕收尾段84的卷体。
根据本申请的一些实施例,可选的,所述第一极片60为负极极片,所述第二极片50为正极极片;在隔离膜70与所述极片结构的卷绕方向上,所述第一活性物质层61的卷绕延伸长度大于所述第二活性物质层51的卷绕延伸长度,且所述第二活性物质层51不超出所述第一活性物质层61。
通过第一活性物质层61包覆第二活性物质层51,可避免发生析锂现象。
根据本申请的一些实施例,可选的,在一些实施例中,在隔离膜70与极片结构的卷绕方向上,第一集流体62在卷绕收尾段84具有未涂布第一活性物质层61的第三未涂覆区85;和/或,在隔离膜70与极片结构的卷绕方向上,第二集流体52在卷绕起始段83具有未涂布第二活性物质层51的第四未涂覆区86。
根据电芯组件不同位置活性物质层的不同需求,适应性设置未涂覆区,节约了耗材,降低了极片结构的生产成本。
具体的,在第一种实现方式中,参照图6所示,电芯组件23以负极包正极的方式沿极片结构的长度方向卷绕形成。下面针对第一种实现方式进行说明。
在电芯组件23的卷绕起始段83上,第二集流体52在卷绕起始段83具有未涂布第二活性物质层51的第四未涂覆区86。并且,进一步在电芯组件23的卷绕收尾段84上,第二集流体52在卷绕收尾段84具有未涂布第二活性物质层51的第四未涂覆区86。
通过在卷绕起始段83设置第四未涂覆区86,可防止极片结构在卷绕初始端发生正负极搭接造成短路的情况。通过在卷绕收尾段84设置第四未涂覆区86,可使负极尽可能包住正极,避免发生析锂现象。
根据本申请的一些实施例,参照图6所示,卷绕起始段83设置的第四未涂覆区86的长度L9为0.5毫米至20毫米,具体可以是0.5毫米、1毫米、10毫米、20毫米。在卷绕收尾段84设置的第四未涂覆区86覆盖电芯组件的最外圈的极片结构并继续向前延伸第一预设距离,第一预设距离大于零。
其中,在卷绕收尾段84设置的第四未涂覆区86覆盖电芯组件的最外圈的极片结构并继续向前延伸第一预设距离,第一预设距离大于零,可理解为,第二集流体52上未涂覆第二活性物质层51的区域占卷绕收尾段84的一圈以上。这种设置方式可保证负极完全包正极,避免发生析锂现象。
进一步地,在电芯组件23的卷绕起始段83上,第一集流体62在卷绕起始段83可具有未涂布第一活性物质层61的第三未涂覆区85。
在负极包正极的卷绕方式中,最内圈的负极活性物质层也即第一活性物质层61基本是没有作用的,所以在卷绕起始段83上设置第三未涂覆区85,既不会影响电芯组件23的性能且可节约耗材。
需要说明的是,在第一种实现方式中,第四未涂覆区86均可以替换为第一裸露区的形式;第三未涂覆区85均可以替换为第二裸露区的形式。
在第二种实现方式中,参照图7所示,电芯组件23以正极包负极的方式沿极片结构的长度方向卷绕形成。下面针对第二种实现方式进行说明。
在电芯组件23的卷绕起始段83上,第二集流体52具有未涂布第二活性物质层51的第四未涂覆区86。该第四未涂覆区86覆盖电芯组件23的最内圈的极片结构并继续向后延伸第二预设距离L10,第二预设距离L10为1毫米至20毫米。
参照图7,第二预设距离L10相当于第一活性物质层61的卷绕起始端与第二活性物质层51卷绕起始端沿左右方向的距离,该第二预设距离L10可取值为1毫米、2毫米、3毫米、5毫米、8毫米、10毫米、12毫米、15毫米、18毫米、20毫米。
通过在卷绕起始段83的第二集流体52上设置第四未涂覆区86,可尽可能的使负极包住正极,避免发生析锂现象。
进一步地,在电芯组件23的卷绕收尾段84上,第一集流体62在卷绕收尾段84具有未涂布第一活性物质层61的第三未涂覆区85。
卷绕收尾段84上的负极活性物质层也即第一活性物质层61基本没有作用,所以在卷绕收尾段84的第一集流体62设置第三未涂覆区85可在不影响电芯组件23性能的情况下,节约耗材。
需要说明的是,在第二种实现方式中,第四未涂覆区86均可以替换为第一裸露区的形式;第三未涂覆区85均可以替换为第二裸露区的形式。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供一种电池单体20,包括壳体22和上述任一实施例提供的极片结构,极片结构设置在壳体22内。或者,电池单体20包括壳体22和上述任一实施例提供的电芯组件,电芯组件设置在壳体22内。
参照图3和图8所示,在一个实现方式中,端盖21上设置有负极端子21b和正极端子21c,电芯组件23设置在壳体22内,电芯组件23的第二极耳53和第一极耳63分别靠近壳体22的相对的两侧设置,第二极耳53和第一极耳63分别通过引脚21a与正极端子21c和负极端子21b连接。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供一种电池100,包括上述任一实施例的电池单体20。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供一种用电装置,包括上述任一实施例的电池单体20。
根据本申请的一些实施例,参照图4和图5所示,本申请提供了一种极片结构,包括绝缘基体30、第一极片60和第二极片50。绝缘基体30具有沿第一方向Y相对设置的第一表面和第二表面;第一极片60包括设置在第一表面的第一集流体62,第一集流体62背离第一表面的侧面上设置有第一活性物质层61,在垂直于第一方向Y的第二方向X上,第一集流体62的一端设置有第一极耳63;第二极片50与第一极片60极性相反,第二极片50包括设置在第二表面的第二集流体52,第二集流体52背离第二表面的侧面上设置有第二活性物质层51,在第二方向X上,第二集流体52远离第一极耳63的一端设置有第二极耳53。其中,在第二方向X上,绝缘基体30具有靠近第二极耳53的第一端和远离第二极耳53的第二端;在第二方向X上,第一集流体62背离第一极耳63的一端的边缘与第一端的边缘相互间隔设置;和/或,在第二方向X上,第二集流体52背离第二极耳53的一端的边缘与第二端的边缘相互间隔设置。
在第二方向X上,第一集流体62设置第一极耳63的一端的边缘与第二端的边缘平齐设置;和/或,在第二方向X上,第二集流体52设置第二极耳53的一端的边缘与第一端的边缘平齐设置。在第二方向X上,由第一集流体62设置第一极耳63的一端向未设置第一极耳63的一端,第一集流体62包括相邻布置的第一未涂覆区81和第一涂覆区,第一活性物质层61涂覆于第一涂覆区,第一极耳63连接于第一未涂覆区81;在第二方向X上,由第二集流体52设置第二极耳53的一端向未设置第二极耳53的一端,第二集流体52包括相邻布置的第二未涂覆区82和第二涂覆区,第二活性物质层51涂覆于第二涂覆区,第二极耳53连接于第二未涂覆区82。在第二方向X上,第一集流体62背离第一极耳63的一端的边缘与第一端的边缘之间间隔形成有第一空白区,至少部分第一空白区涂覆有与第一集流体62连接的第一绝缘涂层31。在第二方向X上,由第一集流体62设置第一极耳63的一端向未设置第一极耳63的一端,第一集流体62包括相邻布置的第一涂覆区和第一绝缘覆盖区,第一活性物质层61涂覆于第一涂覆区,第一绝缘覆盖区与第一空白区相邻并被第一绝缘涂层31覆盖。
在第二方向X上,第一绝缘涂层31远离第一活性物质层61的一端不超出第一端的边缘,以部分覆盖第一空白区。第二集流体52背离第二极耳53的一端的边缘与第二端的边缘之间间隔形成有第二空白区,至少部分第二空白区涂覆有与第二集流体52连接的第二绝缘涂层32。在第二方向X上,由第二集流体52设置第二极耳53的一端向未设置第二极耳53的一端,第二集流体52包括相邻布置的第二涂覆区和第二绝缘覆盖区,第二活性物质层51涂覆于第二涂覆区,第二绝缘覆盖区与第二空白区相邻并被第二绝缘涂层32覆盖。在第二方向X上,第二绝缘涂层32远离第二活性物质层51的一端不超出第二端的边缘,以部分覆盖第二空白区。
在第二方向X上,第一绝缘覆盖区的尺寸为0.2毫米至10毫米。在第二方向X上,第二绝缘覆盖区的尺寸为0.2毫米至10毫米。在第二方向X上,第一绝缘涂层31与第一端的边缘之间的间距以及第二绝缘涂层32与绝缘基体30的第二端的边缘之间的间距为0毫米至5毫米。
第一极片60为负极极片,第二极片50为正极极片,在垂直于第一方向Y的平面上,第一活性物质层61的投影覆盖第二活性物质层51的投影。第一活性物质层61靠近第一端的一端与第二活性物质层51靠近第一端的一端之间的距离为0.5毫米至10毫米。在第二方向X上,第一活性物质层61靠近第二端的一端与第二活性物质层51靠近第二端的一端之间的距离为0.5毫米至10毫米。
在第二方向X上,第一集流体62背离第一极耳63的一端的边缘与第一端的边缘之间的间隔距离为0.5毫米至6毫米;在第二方向X上,第二集流体52背离第二极耳53的一端的边缘与第二端的边缘之间的间隔距离为0.5毫米至6毫米。
根据本申请的一些实施例,参照图6,本申请提供一种以负极包正极的方式沿极片结构的长度方向卷绕形成的电芯结构。
在电芯组件23的卷绕起始段83上,第二集流体52具有未涂覆第二活性物质层51的第四未涂覆区86,该第四未涂覆区86沿电芯组件23的卷绕方向的长度L9为0.5毫米至20毫米。在电芯组件23的卷绕收尾段84上,第二集流体52具有未涂覆第二活性物质层51的第四未涂覆区86,该第四未涂覆区86沿电芯组件23的卷绕方向长度大于一圈。
根据本申请的一些实施例,参照图7,本申请提供一种以正极包负极的方式沿极片结构的长度方向卷绕形成的电芯结构。
在电芯组件23的卷绕起始段83上,第二集流体52具有未涂覆第二活性物质层51的第四未涂覆区86,该第四未涂覆区86设置一圈后向后延伸第二预设距离,第二预设距离L10为1毫米至20毫米。在电芯组件23的卷绕收尾段84上,第一集流体62具有未涂布第一活性物质层61的第三未涂覆区85。
以上,仅为本申请较佳的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (19)
1.一种极片结构,其特征在于,包括:
绝缘基体,具有沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面;
第一极片,包括设置在所述第一表面的第一集流体,所述第一集流体背离所述第一表面的侧面上设置有第一活性物质层,在垂直于所述第一方向的第二方向上,所述第一集流体的一端设置有第一极耳;
第二极片,与所述第一极片极性相反,所述第二极片包括设置在所述第二表面的第二集流体,所述第二集流体背离所述第二表面的侧面上设置有第二活性物质层,在所述第二方向上,所述第二集流体远离所述第一极耳的一端设置有第二极耳;
其中,在所述第二方向上,所述绝缘基体具有靠近所述第二极耳的第一端和远离所述第二极耳的第二端;
在所述第二方向上,所述第一集流体背离所述第一极耳的一端的边缘与所述第一端的边缘相互间隔设置;和/或,在所述第二方向上,所述第二集流体背离所述第二极耳的一端的边缘与所述第二端的边缘相互间隔设置。
2.根据权利要求1所述的极片结构,其特征在于,
在所述第二方向上,所述第一集流体设置所述第一极耳的一端的边缘与所述第二端的边缘平齐设置;和/或,
在所述第二方向上,所述第二集流体设置所述第二极耳的一端的边缘与所述第一端的边缘平齐设置。
3.根据权利要求1所述的极片结构,其特征在于,
在所述第二方向上,由所述第一集流体设置所述第一极耳的一端向未设置所述第一极耳的一端,所述第一集流体包括相邻布置的第一未涂覆区和第一涂覆区,所述第一活性物质层涂覆于所述第一涂覆区,所述第一极耳连接于所述第一未涂覆区;和/或,
在所述第二方向上,由所述第二集流体设置所述第二极耳的一端向未设置所述第二极耳的一端,所述第二集流体包括相邻布置的第二未涂覆区和第二涂覆区,所述第二活性物质层涂覆于所述第二涂覆区,所述第二极耳连接于所述第二未涂覆区。
4.根据权利要求1所述的极片结构,其特征在于,在所述第二方向上,所述第一集流体背离所述第一极耳的一端的边缘与所述第一端的边缘之间间隔形成有第一空白区,至少部分所述第一空白区涂覆有与所述第一集流体连接的第一绝缘涂层。
5.根据权利要求4所述的极片结构,其特征在于,在所述第二方向上,由所述第一集流体设置所述第一极耳的一端向未设置所述第一极耳的一端,所述第一集流体包括相邻布置的第一涂覆区和第一绝缘覆盖区,所述第一活性物质层涂覆于所述第一涂覆区,所述第一绝缘覆盖区与所述第一空白区相邻并被所述第一绝缘涂层覆盖。
6.根据权利要求5所述的极片结构,其特征在于,在所述第二方向上,所述第一绝缘涂层远离所述第一活性物质层的一端不超出所述第一端的边缘,以部分覆盖所述第一空白区。
7.根据权利要求5或6所述的极片结构,其特征在于,在所述第二方向上,所述第二集流体背离所述第二极耳的一端的边缘与所述第二端的边缘之间间隔形成有第二空白区,至少部分所述第二空白区涂覆有与所述第二集流体连接的第二绝缘涂层。
8.根据权利要求7所述的极片结构,其特征在于,在所述第二方向上,由所述第二集流体设置所述第二极耳的一端向未设置所述第二极耳的一端,所述第二集流体包括相邻布置的第二涂覆区和第二绝缘覆盖区,所述第二活性物质层涂覆于所述第二涂覆区,所述第二绝缘覆盖区与所述第二空白区相邻并被所述第二绝缘涂层覆盖。
9.根据权利要求8所述的极片结构,其特征在于,在所述第二方向上,所述第二绝缘涂层远离所述第二活性物质层的一端不超出所述第二端的边缘,以部分覆盖所述第二空白区。
10.根据权利要求8所述的极片结构,其特征在于,
在所述第二方向上,所述第一绝缘覆盖区的尺寸为0.2毫米至10毫米;
和/或,
在所述第二方向上,所述第二绝缘覆盖区的尺寸为0.2毫米至10毫米;
和/或,
在所述第二方向上,所述第一绝缘涂层与所述第一端的边缘之间的间距和/或所述第二绝缘涂层与所述绝缘基体的第二端的边缘之间的间距为0毫米至5毫米。
11.根据权利要求1所述的极片结构,其特征在于,所述第一极片为负极极片,所述第二极片为正极极片,在垂直于所述第一方向的平面上,所述第一活性物质层的投影覆盖所述第二活性物质层的投影。
12.根据权利要求11所述的极片结构,其特征在于,在所述第二方向上,所述第一活性物质层靠近所述第一端的一端与所述第二活性物质层靠近所述第一端的一端之间的距离为0.5毫米至10毫米;和/或,
在所述第二方向上,所述第一活性物质层靠近所述第二端的一端与所述第二活性物质层靠近所述第二端的一端之间的距离为0.5毫米至10毫米。
13.根据权利要求1所述的极片结构,其特征在于,
在所述第二方向上,所述第一集流体背离所述第一极耳的一端的边缘与所述第一端的边缘之间的间隔距离为0.5毫米至6毫米;和/或,
在所述第二方向上,所述第二集流体背离所述第二极耳的一端的边缘与所述第二端的边缘之间的间隔距离为0.5毫米至6毫米。
14.一种电芯组件,其特征在于,所述电芯组件包括:
权利要求1-13任一项所述的极片结构;
隔离膜,与所述极片结构层叠卷绕设置,以形成具有卷绕起始段和卷绕收尾段的卷体。
15.根据权利要求14所述的电芯组件,其特征在于,所述第一极片为负极极片,所述第二极片为正极极片;
在隔离膜与所述极片结构的卷绕方向上,所述第一活性物质层的卷绕延伸长度大于所述第二活性物质层的卷绕延伸长度,且所述第二活性物质层不超出所述第一活性物质层。
16.根据权利要求15所述的电芯组件,其特征在于,在所述隔离膜与所述极片结构的卷绕方向上,所述第一集流体在所述卷绕收尾段具有未涂布所述第一活性物质层的第三未涂覆区;和/或,
在所述隔离膜与所述极片结构的卷绕方向上,所述第二集流体在所述卷绕起始段具有未涂布所述第二活性物质层的第四未涂覆区。
17.一种电池单体,其特征在于,包括壳体和权利要求1-13任一项所述的极片结构,所述极片结构设置于所述壳体内;或者
包括壳体和权利要求14-16任一项所述的电芯组件,所述电芯组件设置于所述壳体内。
18.一种电池,其特征在于,包括权利要求17所述的电池单体。
19.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求17所述的电池单体。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |