CN218274645U - 电极组件、电池单体、电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电极组件、电池单体、电池及用电设备，一种电极组件包括正极极片、负极极片及绝缘件，正极活性物质层具有第一削薄区，负极极片与正极极片层叠设置，绝缘件设于负极极片及正极极片之间，绝缘件包括相邻布置的第一区域及第二区域，第二区域的孔隙率大于第一区域的孔隙率；在垂直于正极极片与负极极片的层叠方向的平面上，第二区域的投影覆盖第一削薄区的投影。一种电池单体包括上述的端盖组件。一种电池包括箱体及上述的电池单体。一种用电设备包括上述的电池单体或上述的电池。上述的电极组件、电池单体、电池及用电设备，改善削薄区充电时易出现析锂问题的情况。

Description

电极组件、电池单体、电池及用电设备

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种电极组件、电池单体、电池及用电设备。

背景技术

目前，锂离子电池作为一种可再充电电池，具有体积小、能量密度高、功率密度高、循环使用次数多和存储时间长等优点。锂离子电池中，电池单体包括壳体、电极组件和电解质溶液，电极组件和电解质溶液均收容于壳体内。电极组件包括正极极片、负极极片及位于正极极片与负极极片之间的隔膜，锂离子电池在充电时，锂离子从正极脱嵌，然后经过隔膜再嵌入负极。

由于阴正极片上的活性物质层的边缘削薄，锂离子电池在充电时，会导致阴正极片之间的锂离子传输距离变长，进而引起局部极化，而出现析锂问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的电极组件在充电时易出现析锂的问题，提供一种电极组件、电池单体、电池及用电设备。

一种电极组件包括正极极片、负极极片及绝缘件，正极极片包括正极集流体及涂覆于正极集流体表面的正极活性物质层，正极活性物质层具有第一削薄区，负极极片与正极极片层叠设置，绝缘件设于负极极片及正极极片之间，绝缘件包括相邻布置的第一区域及第二区域，第二区域的孔隙率大于第一区域的孔隙率；在垂直于正极极片与负极极片的层叠方向的平面上，第二区域的投影覆盖第一削薄区的投影。上述的电极组件，通过使第二区域的孔隙率大于第一区域的孔隙率，且在垂直于正极极片与负极极片的层叠方向的平面上，第二区域的投影覆盖第一削薄区的投影，能够使第二区域完全覆盖第一削薄区，从而降低正负极片的削薄区之间的锂离子传输阻抗，有利于加快充电过程中削薄区的锂离子传输速率，改善削薄区充电时易出现析锂问题的情况。

在其中一些实施例中，在垂直于正极极片与负极极片的层叠方向的平面上，第二区域的投影超出于第一削薄区的投影。如此，能够使第二区域完全覆盖第一削薄区，从而降低第一削薄区处的隔膜的锂离子传输阻抗。

在其中一些实施例中，第一削薄区设于正极集流体朝向第二区域的一侧。如此，能够有效缩短第一削薄区与第二区域之间的间距，从而缩短第一削薄区与第二区域之间的锂离子传输距离，进一步提升锂离子传输速率。

在其中一些实施例中，正极集流体具有沿第一方向相对设置的第一边缘和第二边缘，第一方向垂直于正极极片与负极极片的层叠方向；由第一边缘指向第二边缘的方向，第一削薄区的涂覆厚度递减，第二区域的孔隙率递增。如此，由第一边缘指向第二边缘，第一削薄区的涂覆厚度递减，第二区域的孔隙率递增，第二区域的孔隙率随着第一削薄区的涂覆厚度的变化呈阶梯变化，进一步提升锂离子传输速率，改善第一削薄区充电时易出现析锂问题的情况。

在其中一些实施例中，在第一方向上，第二区域靠近第二边缘的一侧与第二边缘的间距为10mm~15mm。如此，使第二区域处于最优位置，有效覆盖削薄区，起到减小阴正负极片之间的锂离子传输阻抗的作用。

在其中一些实施例中，负极极片包括负极集流体及涂覆于负极集流体表面的负极活性物质层，负极活性物质层具有第二削薄区，在垂直于正极极片与负极极片的层叠方向的平面上，第二区域的投影覆盖第二削薄区的投影。如此，在垂直于正极极片与负极极片的层叠方向的平面上，第二区域的投影覆盖第二削薄区的投影，能够使第二区域完全覆盖第二削薄区，从而降低阴正负极片的削薄区之间的锂离子传输阻抗。

在其中一些实施例中，由第一边缘指向第二边缘的方向，第二削薄区的涂覆厚度递减，第二区域的孔隙率递增。如此，由第一边缘指向第二边缘，第二削薄区的涂覆厚度递减，第二区域的孔隙率递增，第二区域的孔隙率随着第二削薄区的涂覆厚度的变化呈阶梯变化，进一步提升锂离子传输速率，改善第二削薄区充电时易出现析锂问题的情况。

在其中一些实施例中，在垂直于正极极片与负极极片的层叠方向的平面上，第二区域的投影超出于第二削薄区的投影。如此，能够使第二区域完全覆盖第二削薄区，从而降低第二削薄区处的隔膜的锂离子传输阻抗。

在其中一些实施例中，第二削薄区设于负极集流体朝向第二区域的一侧。如此，能够有效缩短第二削薄区与第二区域之间的间距，从而缩短第二削薄区与第二区域之间的锂离子传输距离，进一步提升锂离子传输速率。

在其中一些实施例中，第一区域的孔隙率为36%~38%，第二区域的孔隙率为40%~65%。如此，使第二区域的孔隙率处于最优范围，保证绝缘件的热稳定性，同时起到降低锂离子传输阻抗的作用。

在其中一些实施例中，负极极片与正极极片呈卷绕式且形成平直区及弯折区，弯折区位于平直区的两端，垂直于正极极片与负极极片的层叠方向的平面为位于平直区的平面。如此，能够使负极极片与正极极片顺畅地层叠设置。

一种电池单体包括壳体、电极组件及上述端盖组件，壳体具有开口，端盖组件盖合于开口，电极组件容纳于壳体内。上述的电池单体，有利于加快电极组件在充电过程中削薄区的锂离子传输速率，改善削薄区充电时易出现析锂问题的情况。

一种电池包括箱体及上述的电池单体，电池单体设置于箱体内。上述的电池，改善电池单体充电时易出现析锂问题的情况。

一种用电设备包括上述的电池单体，电池单体用于提供电能，或者包括上述的电池，电池用于提供电能。上述的用电设备，改善电池单体或电池充电时易出现析锂问题的情况，提高用电设备的使用安全性。

附图说明

图1为本申请提供的一实施例中车辆的示意图；

图2为本申请提供的一实施例中电池的示意图；

图3为本申请提供的一实施例中电池单体的示意图；

图4为本申请提供的一实施例中电极组件的示意图；

图5为图4所示电极组件的A局部放大图；

图6为图4所示电极组件的俯视图；

图7为图4所示电极组件的卷绕示意图。

附图标记：

10、车辆；11、控制器；12、马达；20、电池；21、箱体；21a、第一部分；21b、第二部分；22、电池单体；23、壳体；23a、开口；24、电极组件；25、端盖组件；100、正极极片；101、平直区；102、弯折区；110、正极集流体；111、第一边缘；112、第二边缘；120、正极活性物质层；121、第一平涂区；122、第一削薄区；130、正极极耳；200、负极极片；210、负极集流体；220、负极活性物质层；221、第二平涂区；222、第二削薄区；230、负极极耳；300、绝缘件；301、第一区域；302、第二区域。

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，锂离子电池作为一种可再充电电池，具有体积小、能量密度高、功率密度高、循环使用次数多和存储时间长等优点。锂离子电池中，电池单体包括壳体、电极组件和电解质溶液，电极组件和电解质溶液均收容于壳体内。电极组件包括正极极片、负极极片及位于正极极片与负极极片之间的隔膜，锂离子电池在充电时，锂离子从正极脱嵌，然后经过隔膜再嵌入负极。

由于正负极片上的活性物质层的边缘削薄，锂离子电池在充电时，会导致正负极片之间的锂离子传输距离变长，进而引起局部极化，而出现析锂问题。

基于上述考虑，经深入研究，设计了一种电极组件、电池单体、电池及用电设备。在电池单体的电极组件中，通过使第二区域的孔隙率大于第一区域的孔隙率，且在垂直于正极极片与负极极片的层叠方向的平面上，第二区域的投影覆盖第一削薄区的投影，能够使第二区域完全覆盖第一削薄区，从而降低正负极片的削薄区之间的锂离子传输阻抗，有利于加快充电过程中削薄区的锂离子传输速率，改善削薄区充电时易出现析锂问题的情况。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电设备，用电设备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设备为车辆10为例进行说明。

请参考图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆10的结构示意图。车辆10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10的内部设置有电池20，电池20可以设置在车辆10的底部或头部或尾部。电池20可以用于车辆10的供电，例如，电池20可以作为车辆10的操作电源。车辆10还可以包括控制器11和马达12，控制器11用来控制电池20为马达12供电，例如，用于车辆10的启动、导航和行驶时的工作用电需求。在本申请另一些实施例中，电池20不仅可以作为车辆10的操作电源，还可以作为车辆10的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆10提供驱动力。

请参考图2，图2为本申请一些实施例提供的电池20的爆炸图。电池20包括箱体21和电池单体22，电池单体22容纳于箱体21内。其中，箱体21用于为电池单体22提供容纳空间，箱体21可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体21可以包括第一部分21a和第二部分21b，第一部分21a和第二部分21b相互盖合，第一部分21a和第二部分21b共同限定出用于容纳电池单体22的容纳空间。第二部分21b可以为一端开口的空心结构，第一部分21a可以为板状结构，第一部分21a盖合于第二部分21b的开口侧，以使第一部分21a和第二部分21b共同限定出容纳空间；第一部分21a和第二部分21b也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分21a的开口侧盖合于第二部分21b的开口侧。当然，第一部分21a和第二部分21b形成的箱体21可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池20中，电池单体22可以是多个，多个电池单体22之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体22中既有串联又有并联。多个电池单体22之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体22构成的整体容纳于箱体21内；当然，电池20也可以是多个电池单体22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21内。

其中，每个电池单体22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22可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。本申请的一些实施例中，电池单体22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22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。

下面针对任意一个电池单体22进行详细描述，如图3所示，电池单体22包括壳体23、电极组件24和端盖组件25。壳体23为中空长方体或正方体，壳体23的其中一个平面具有开口23a，该平面被配置为不具有壁体而使得壳体23内外相通。端盖组件25覆盖该开口23a并与壳体23连接，以形成用于放置电极组件24的封闭腔体，该封闭腔体内填充电解质，例如电解液。

请参考图4及图5，一实施例中的电极组件24包括正极极片100、负极极片200及绝缘件300，正极极片100包括正极集流体110及涂覆于正极集流体110表面的正极活性物质层120，正极活性物质层120具有第一削薄区122，负极极片200与正极极片100层叠设置；绝缘件300设于负极极片200及正极极片100之间，绝缘件300包括相邻布置的第一区域301及第二区域302，第二区域302的孔隙率大于第一区域301的孔隙率。在垂直于正极极片100与负极极片200的层叠方向的平面上，第二区域302的投影覆盖第一削薄区122的投影。

本申请的一些实施例中，正极集流体110的至少一个侧面上涂覆有正极活性物质层120，正极活性物质层120包括相邻布置的第一平涂区121及第一削薄区122，第一削薄区122的涂覆厚度小于第一平涂区121的涂覆厚度。正极集流体110为承载正极活性物质层120且将正极活性物质产生的电流汇集并输出的构件或零件。正极活性物质包括镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、镍酸锂、镍锰酸锂和镍酸锰铁锂中的至少一种或碳材料（石墨、硬碳、软碳、碳纳米管、石墨烯），其中石墨又有人造石墨、天然石墨中间相碳微球中的至少一种。

本申请的一些实施例中，绝缘件300为隔膜，隔膜具有绝缘性，用于隔离相邻的正极极片100及负极极片200，防止相邻的极性相反的两个极片接触并引起短路。隔膜的材质可以为有机聚合物绝缘材料、无机绝缘材料、复合材料中的一种。优选地，复合材料由有机聚合物绝缘材料和无机绝缘材料组成。

需要说明的是，孔隙率是指块状材料中孔隙体积与材料在自然状态下总体积的百分比。一般情况下，孔隙率的测试方法为真密度测试方法，隔膜的孔隙率越大，通过隔膜的锂离子越多；隔膜的孔隙率越小，通过隔膜的锂离子越少。

此处，正极极片100与负极极片200的层叠方向为图4及图5所示Z方向，也即正极极片100及负极极片200的厚度方向。正极极片100、绝缘件300及负极极片200可以通过卷绕或堆叠方式形成电极组件24。

上述的电极组件24，通过使第二区域302的孔隙率大于第一区域301的孔隙率，且在垂直于正极极片100与负极极片200的层叠方向的平面上，第二区域302的投影覆盖第一削薄区122的投影，能够使第二区域302完全覆盖第一削薄区122，从而降低正负极片的削薄区之间的锂离子传输阻抗，有利于加快充电过程中削薄区的锂离子传输速率，改善削薄区充电时易出现析锂问题的情况。

根据本申请的一些实施例，请参考图5，在垂直于正极极片100与负极极片200的层叠方向的平面上，第二区域302的投影超出于第一削薄区122的投影。

此处，垂直于正极极片100与负极极片200的层叠方向也即图5所示X方向。

通过上述设置，能够使第二区域302完全覆盖第一削薄区122，从而降低第一削薄区122处的隔膜的锂离子传输阻抗。

根据本申请的一些实施例，请参考图4，第一削薄区122设于正极集流体110朝向第二区域302的一侧。

本申请的一些实施例中，正极集流体110的两个相对的侧面上均涂覆有正极活性物质层120，朝向第二区域302的一侧面上的正极活性物质层120具有第一削薄区122。

通过上述设置，能够有效缩短第一削薄区122与第二区域302之间的间距，从而缩短第一削薄区122与第二区域302之间的锂离子传输距离，进一步提升锂离子传输速率。

根据本申请的一些实施例，请参考图4及图5，正极集流体110具有沿第一方向相对设置的第一边缘111和第二边缘112，第一方向垂直于正极极片100与负极极片200的层叠方向；由第一边缘111指向第二边缘112的方向，第一削薄区122的涂覆厚度递减，第二区域302的孔隙率递增。

需说明的是，第一方向为图4及图5所示X方向。第二边缘112处设置有正极极耳130，第一削薄区122在第一方向上位于第一平涂区121靠近正极极耳130的一侧，第一平涂区121的正极活性物质层120的厚度一致。

在本实施例中，正极极耳130与正极集流体110为一体成型结构。在其他实施例中，正极极耳130与正极集流体110也可以为分体式结构，也即在正极集流体110的第二边缘112处上另设正极极耳130。

通过上述设置，由第一边缘111指向第二边缘112的方向，第一削薄区122的涂覆厚度递减，第二区域302的孔隙率递增，第二区域302的孔隙率随着第一削薄区122的涂覆厚度的变化呈阶梯变化，进一步提升锂离子传输速率，改善第一削薄区122充电时易出现析锂问题的情况。

根据本申请的一些实施例，请参考图5及图6，在第一方向上，第二区域302靠近第二边缘112的一侧与第二边缘112的间距L为10mm~15mm。

可以理解的是，当第二区域302靠近第二边缘112的一侧与第二边缘112的间距L过大或过小时，无法有效覆盖削薄区，无法起到减小正负极片之间的锂离子传输阻抗的作用。

通过上述设置，使第二区域302处于最优位置，有效覆盖削薄区，起到减小正负极片之间的锂离子传输阻抗的作用。

根据本申请的一些实施例，请参考图5及图6，负极极片200包括负极集流体210及涂覆于负极集流体210表面的负极活性物质层220，负极活性物质层220具有第二削薄区222，在垂直于正极极片100与负极极片200的层叠方向的平面上，第二区域302的投影覆盖第二削薄区222的投影。

本申请的一些实施例中，负极集流体210的至少一个侧面上涂覆有负极活性物质层220，负极活性物质层220包括相邻设置的第二平涂区221及第二削薄区222，第二削薄区222的涂覆厚度小于第二平涂区221的涂覆厚度。负极集流体210为承载负极活性物质层220且将负极活性物质产生的电流汇集并输出的构件或零件。负极活性物质包括钛酸锂、硅负极、硅碳负极、锂金属负极材料、锡基负极材料、锡氧化物负极材料中的至少一种。

通过上述设置，通过使第二区域302的孔隙率大于第一区域301的孔隙率，且在垂直于正极极片100与负极极片200的层叠方向的平面上，第二区域302的投影覆盖第二削薄区222的投影，能够使第二区域302完全覆盖第二削薄区222，从而降低正负极片的削薄区之间的锂离子传输阻抗，有利于加快充电过程中削薄区的锂离子传输速率。

根据本申请的一些实施例，请参考图4及图5，由第一边缘111指向第二边缘112的方向，第二削薄区222的涂覆厚度递减，第二区域302的孔隙率递增。

需说明的是，第二削薄区222在第一方向上位于第二平涂区221靠近正极极耳130的一侧，第二平涂区221的负极活性物质层220的厚度一致。

本申请的一些实施例中，如图5所示，负极集流体210的边缘设有负极极耳230，负极极耳230与正极极耳130在第一方向上位于相对侧。或者，负极极耳230与正极极耳130在第一方向上还可以位于同一侧。

通过上述设置，由第一边缘111指向第二边缘112的方向，第二削薄区222的涂覆厚度递减，第二区域302的孔隙率递增，第二区域302的孔隙率随着第二削薄区222的涂覆厚度的变化呈阶梯变化，进一步提升锂离子传输速率，改善第二削薄区222充电时易出现析锂问题的情况。

根据本申请的一些实施例，请参考图4及图5，在垂直于正极极片100与负极极片200的层叠方向的平面上，第二区域302的投影超出于第二削薄区222的投影。

通过上述设置，能够使第二区域302完全覆盖第二削薄区222，从而降低第二削薄区222处的隔膜的锂离子传输阻抗。

根据本申请的一些实施例，请参考图4及图5，第二削薄区222设于负极集流体210朝向第二区域302的一侧。

本申请的一些实施例中，负极集流体210的两个相对的侧面上均涂覆有负极活性物质层220，朝向第二区域302的一侧面上的负极活性物质层220具有第二削薄区222。

通过上述设置，能够有效缩短第二削薄区222与第二区域302之间的间距，从而缩短第二削薄区222与第二区域302之间的锂离子传输距离，进一步提升锂离子传输速率。

根据本申请的一些实施例，请参考图4及图5，第一区域301的孔隙率为36%~38%，第二区域302的孔隙率为40%~65%。

可以理解的是，当第二区域302的孔隙率过大时，绝缘件300的热稳定性较差，会影响电极组件24的品质及使用；当第二区域302的孔隙率过小时，不利于锂离子通过绝缘件300，会使锂离子的传输阻抗过大。

通过上述设置，使第二区域302的孔隙率处于最优范围，保证绝缘件300的热稳定性，同时起到降低锂离子传输阻抗的作用。

根据本申请的一些实施例，请参考图7，负极极片200与正极极片100呈卷绕式且形成平直区101及弯折区102，弯折区102位于平直区101的两端，垂直于正极极片100与负极极片200的层叠方向的平面为位于平直区101的平面。

需说明的是，负极极片200与正极极片100除了为卷绕式，负极极片200与正极极片100也可以为叠片式。

通过上述设置，能够使负极极片200与正极极片100顺畅地层叠设置。

为了详细研究第一区域301及第二区域302的孔隙率大小对绝缘件300的耐热性及快充指标的影响，本申请设置了多个对比实验，以对绝缘件300的相关参数进行测试及对比。

在上述对比实验中，本申请设置了对比例1、对比例2及实施例1~3，上述对比例及实施例中的产品制备方法相同，具体为如下方法（1）及（2）中的任一种：

方法（1）：对绝缘件300的第一区域301及第二区域302进行差异化拉伸，拉伸次数越多，孔隙率越大；例如，将第二区域302比第一区域301多拉伸至少一次，以使第二区域302的孔隙率大于第一区域301的孔隙率；

方法（2）：对绝缘件300局部腐蚀，以使局部孔隙率增加；例如，将第二区域302进行酸蚀等处理，以使第二区域302的孔隙率大于第一区域301的孔隙率。

在上述对比实验中，绝缘件300材质及其他实验条件均相同，可得到如下实验数据：

表1

从表1的数据可知，（1）将对比例1~3、实施例1-3进行对比，使第二区域302的孔隙率大于第一区域301的孔隙率，能够有效降低正负极片之间的锂离子传输阻抗，有利于加快充电过程中锂离子传输速率，改善充电时易出现析锂问题的情况；（2）若第二区域302的孔隙率小于45%，第二区域302充电时易出现析锂问题的情况，第二区域302的孔隙率的下限为40%；若第二区域302的孔隙率大于65%，第二区域302的会较差，第二区域302的孔隙率上限为65%第二区域302的孔隙率优选为50%，兼顾充电时不易出现析锂问题的情况且耐热性较好。请参考图3，一实施例中的电池单体包括壳体23、端盖组件25及上述的电极组件24，壳体23具有开口23a，端盖组件25盖合于开口23a，电极组件24容纳于壳体23内。

本申请的一些实施例中，壳体23为是用于配合端盖组件25以形成电池单体22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24、电解液以及其他部件。壳体23和端盖组件25可以是独立的部件，可以于壳体23上设置开口23a，通过在开口23a处使端盖组件25盖合开口23a以形成电池单体22的内部环境。不限地，也可以使壳体23和端盖组件25一体化，具体地，壳体23和端盖组件25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23的内部时，再使壳体23和端盖组件25盖合。壳体23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23的形状可以根据电极组件24的具体形状和尺寸大小来确定。壳体23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。

上述的电池单体22，有利于加快电极组件24在充电过程中削薄区的锂离子传输速率，改善削薄区充电时易出现析锂问题的情况。

请参考图2，一实施例中的电池20包括箱体21及上述的电池单体22，电池单体22设置于箱体21内。上述的电池20，改善电池单体22充电时易出现析锂问题的情况。

请参考图1及图2，一实施例中的用电设备包括上述的电池单体22，电池单体22用于提供电能，或者包括上述的电池20，电池20用于提供电能。上述的用电设备，改善电池单体22或电池20充电时易出现析锂问题的情况，提高用电设备的使用安全性。

根据本申请的一些实施例，请参考图4至图6，一实施例中的电极组件24包括正极极片100、负极极片200及绝缘件300，正极极片100包括正极集流体110及涂覆于正极集流体110表面的正极活性物质层120，正极活性物质层120包括相邻布置的第一平涂区121及第一削薄区122，负极极片200与正极极片100层叠设置，负极极片200包括负极集流体210及涂覆于负极集流体210表面的负极活性物质层220，负极活性物质层220包括相邻布置的第二平涂区221及第二削薄区222；绝缘件300设于负极极片200及正极极片100之间，绝缘件300包括相邻布置的第一区域301及第二区域302，第二区域302的孔隙率大于第一区域301的孔隙率。在垂直于正极极片100与负极极片200的层叠方向的平面上，第二区域302的投影覆盖第一削薄区122的投影和第二削薄区222的投影。第一区域301的孔隙率为36%~38%，第二区域302的孔隙率为40%~65%。在第一方向上，第二区域302靠近第二边缘112的一侧的边沿与第二边缘112的间距L为10mm~15mm。

其中，正极集流体110具有沿第一方向相对设置的第一边缘111和第二边缘112，第二边缘112处设置有正极极耳130，第一削薄区122在第一方向上位于第一平涂区121靠近正极极耳130的一侧。由第一边缘111指向第二边缘112的方向，第一削薄区122的涂覆厚度递减，第二削薄区222的涂覆厚度递减，第二区域302的孔隙率递增。

根据本申请的一些实施例，请参考图3，一实施例中的电池单体22包括壳体23、端盖组件25及上述的电极组件24，壳体23具有开口23a，端盖组件25盖合于开口23a，电极组件24容纳于壳体23内。

根据本申请的一些实施例，请参考图2，一实施例中的电池20包括箱体21及上述的电池单体22，电池单体22设置于箱体21内。

根据本申请的一些实施例，请参考图1及图2，一实施例中的用电设备包括上述的电池单体22，电池单体22用于提供电能，或者包括上述的电池20，电池20用于提供电能。

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 (14)

1.一种电极组件（24），其特征在于，包括：

正极极片（100），包括正极集流体（110）及涂覆于所述正极集流体（110）表面的正极活性物质层（120），所述正极活性物质层（120）具有第一削薄区（122）；

负极极片（200），与所述正极极片（100）层叠设置；以及

绝缘件（300），设于所述负极极片（200）及所述正极极片（100）之间，所述绝缘件（300）包括相邻布置的第一区域（301）及第二区域（302），所述第二区域（302）的孔隙率大于所述第一区域（301）的孔隙率；在垂直于所述正极极片（100）与所述负极极片（200）的层叠方向的平面上，所述第二区域（302）的投影覆盖所述第一削薄区（122）的投影。

2.根据权利要求1所述的电极组件（24），其特征在于，在垂直于所述正极极片（100）与所述负极极片（200）的层叠方向的平面上，所述第二区域（302）的投影超出于所述第一削薄区（122）的投影。

3.根据权利要求1所述的电极组件（24），其特征在于，所述第一削薄区（122）设于所述正极集流体（110）朝向所述第二区域（302）的一侧。

4.根据权利要求1所述的电极组件（24），其特征在于，所述正极集流体（110）具有沿第一方向相对设置的第一边缘（111）和第二边缘（112），所述第一方向垂直于所述正极极片（100）与所述负极极片（200）的层叠方向；由所述第一边缘（111）指向所述第二边缘（112）的方向，所述第一削薄区（122）的涂覆厚度递减，所述第二区域（302）的孔隙率递增。

5.根据权利要求4所述的电极组件（24），其特征在于，在所述第一方向上，所述第二区域（302）靠近所述第二边缘（112）的一侧与所述第二边缘（112）的间距为10mm~15mm。

6.根据权利要求4所述的电极组件（24），其特征在于，所述负极极片（200）包括负极集流体（210）及涂覆于所述负极集流体（210）表面的负极活性物质层（220），所述负极活性物质层（220）具有第二削薄区（222），在垂直于所述正极极片（100）与所述负极极片（200）的层叠方向的平面上，所述第二区域（302）的投影覆盖所述第二削薄区（222）的投影。

7.根据权利要求6所述的电极组件（24），其特征在于，由所述第一边缘（111）指向所述第二边缘（112）的方向，所述第二削薄区（222）的涂覆厚度递减，所述第二区域（302）的孔隙率递增。

8.根据权利要求6所述的电极组件（24），其特征在于，在垂直于所述正极极片（100）与所述负极极片（200）的层叠方向的平面上，所述第二区域（302）的投影超出于所述第二削薄区（222）的投影。

9.根据权利要求6所述的电极组件（24），其特征在于，所述第二削薄区（222）设于所述负极集流体（210）朝向所述第二区域（302）的一侧。

10.根据权利要求1所述的电极组件（24），其特征在于，所述第一区域（301）的孔隙率为36%~38%，所述第二区域（302）的孔隙率为40%~65%。

11.根据权利要求1所述的电极组件（24），其特征在于，所述负极极片（200）与所述正极极片（100）呈卷绕式且形成平直区（101）及弯折区（102），所述弯折区（102）位于所述平直区（101）的两端，垂直于所述正极极片（100）与所述负极极片（200）的层叠方向的平面为位于所述平直区（101）的平面。

12.一种电池单体（22），其特征在于，包括：

壳体（23），具有开口（23a）；

端盖组件（25），盖合于所述开口（23a）；

如权利要求1-11任一项所述的电极组件（24），容纳于所述壳体（23）内。

13.一种电池（20），其特征在于，包括箱体（21）及如权利要求12所述的电池单体（22），所述电池单体（22）设置于所述箱体（21）内。

14.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求12所述的电池单体（22），所述电池单体（22）用于提供电能，或者包括如权利要求13所述的电池（20），所述的电池（20）用于提供电能。

Images