CN218414630U - 极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置。极片包括集流体和设置于集流体表面的活性物质层，集流体包括涂覆区和非涂覆区，涂覆区涂覆有活性物质层，非涂覆区未涂覆活性物质层，其中，非涂覆区的厚度大于涂覆区的厚度。本申请中的极片中非涂覆区的厚度大于涂覆区的厚度，增加非涂覆区的厚度，能够提高极片中非涂覆区的过流能力，以降低极片的温升速率，进而使电池单体在充电或放电过程中有良好的温升性能。

Description

极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置

技术领域

本申请涉及本申请涉及电池生产技术领域，特别是涉及极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置。

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。

在电池技术的发展中，如何提高电池单体的安全性，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置，旨在一定程度上能够提高电池的安全性。

第一方面，本申请提出了一种极片，包括集流体和设置于集流体表面的活性物质层，集流体包括涂覆区和非涂覆区，涂覆区涂覆有活性物质层，非涂覆区未涂覆活性物质层，其中，非涂覆区的厚度大于涂覆区的厚度。

本申请中的极片中非涂覆区的厚度大于涂覆区的厚度，增加非涂覆区的厚度，能够提高极片中非涂覆区的过流能力，以降低极片的温升速率，进而使电池单体在充电或放电过程中有良好的温升性能。而且，在电池单体循环工作的过程中，尤其是大倍率充电的过程中，可以有效地降低极片的温升速率，提高电池单体的工作安全性，降低电池单体起火或爆炸的安全隐患。

根据本申请的一个实施例，非涂覆区设置于涂覆区沿第一方向的一端。

在这些可选的实施例中，使得极耳根部处的温升相对较低，进而使电池单体在充电或放电过程中有良好的温升性能，避免电池单体起火或爆炸的安全隐患，这样的有益效果尤其显著。

根据本申请的一个实施例，非涂覆区的厚度d₁与涂覆区的厚度d₂满足1μm≤d₁－d₂≤3μm。

在这些可选的实施例中，非涂覆区的厚度适宜的增厚，增大了非涂覆区的过流面积，降低了流经非涂覆区的电流密度，可以有效地降低单位时间内极片的温升。

根据本申请的一个实施例，非涂覆区与涂覆区直角过渡连接。

在这些可选的实施例中，一方面，直角过渡可以有效保证涂覆区厚度的一致，减小过渡连接处由于厚度差异导致能量密度损失；另一方面，直角过渡使得电流汇聚的区域发生在非涂覆区而不是涂覆区，提高了电池单体的安全性能。此外，直角过渡的连接方式便于生产和加工，可以提高生产效率和加工性能。

根据本申请的一个实施例，在第一方向上，非涂覆区的宽度w₁与集流体的宽度w₀满足0.05≤w₁/w₀≤0.1。

在这些可选的实施例中，非涂覆区的宽度适宜，既能够增大了非涂覆区的过流面积，提高非涂覆区的过流能力，又保证了集流体具有更多的涂覆区，从而涂覆有更多的活性物质层，以保证包含有本申请极片的电池单体具有更高的能量密度。

根据本申请的一个实施例，非涂覆区在第二方向的长度小于等于涂覆区的长度，第二方向与第一方向垂直。

在这些可选的实施例中，涂覆区的整体长度适中，从而可保证电池单体的能量密度。

根据本申请的一个实施例，非涂覆区包括多个子非涂覆区，多个子非涂覆区沿第二方向间隔设置。

在这些可选的实施例中，子非涂覆区的设置方式可以依据极耳合理设计增厚的集流体区域，灵活度更高，并且能够节省材料的使用。

根据本申请的一个实施例，集流体包括基层和设置于基层表面的金属层，基层构成涂覆区，基层和金属层构成非涂覆区。

在这些可选的实施例中，集流体包括基层和金属层，采用复合集流体能够提高电池单体的能量密度。

根据本申请的一个实施例，非涂覆区包括多个金属层，多个金属层沿基层的厚度方向层叠设置。

在这些可选的实施例中，多个金属层便于调节非涂覆区的厚度，可以根据需要达到的过流大小，通过增加或减少金属层的数量，进而调节中非涂覆区的总厚度，从而适应于不同极片的电流要求。

根据本申请的一个实施例，涂覆区的厚度为0.01mm～3.00mm。

在这些可选的实施例中，相比于现有的集流体的涂覆区，本申请的涂覆区的厚度更薄，可以实现包含本申请的极片的电池单体具有更高的能量密度。

根据本申请的一个实施例，非涂覆区包括过渡区和连接于过渡区的多个极耳，多个极耳沿第二方向间隔设置。

在这些可选的实施例中，相比于现有的集流体的涂覆区，本申请的涂覆区的厚度更薄，可以实现包含本申请的极片的电池单体具有更高的能量密度。

根据本申请的一个实施例，极片还包括极耳，连接于非涂覆区。

在这些可选的实施例中，如此设置，能够进一步增大了极耳根部的过流面积，降低了流经极耳根部的电流密度，可以有效地降低单位时间内极耳根部的温升。

第二方面，本申请提供一种电极组件，包括根据前述的极片。

第三方面，本申请提供一种电池单体，包括根据前述的电极组件。

第四方面，本申请提供一种电池，包括多个根据前述的电池单体。

第五方面，本申请提供一种用电装置，用电装置包括多个根据前述的电池单体或根据前述的电池，电池单体或电池用于提供电能。

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

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的极片的结构示意图；

图5为图4所示的一些实施例的极片的横截面的结构示意图；

图6为图4所示的一些实施例的极片在a-a处的截面结构示意图；

图7为图4所示的另一些实施例的极片在a-a处的截面结构示意图；

图8为本申请另一些实施例的集流体的结构示意图；

图9为本申请一些实施例的极片的极耳的结构示意图；

图10为本申请另一些实施例极片的极耳的结构示意图；

附图未必按照实际的比例绘制。

附图标记说明：

1000、车辆；

100、电池；200、控制器；300、马达；

10、电池单体；20、上盖；30、下盖；

101、壳体；102、端盖；103、电极组件；104、电极端子；105、泄压机构；

1、极片；11、集流体；111、涂覆区；112、非涂覆区；113、基层；114、金属层；113、子非涂覆区；114、过渡区；115、极耳；12、活性物质层；

第一方向x；第二方向y。

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单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等，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。箱体可以一定程度上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液，电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正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，未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体，未涂敷正极活性物质层的集流体层叠后作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负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，未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体，未涂敷负极活性物质层的集流体层叠后作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。为描述方便，以下以极耳指代正极极耳和/或负极极耳。

电池单体在大倍率充电过程中，电池单体在极片局部存在严重的发热问题，发明人发现，由于极片的非涂覆区的面积较小，在电池单体充电过程中，尤其对于大倍率充电的电池单体，流过极片的电流过大，而由于非涂覆区的过流面积较小，易造成极片内产生较大的温升，严重影响了电池单体的工作安全性。

鉴于以上问题，发明人经过深入研究，提出了一种极片，极片的非涂覆区的厚度大于涂覆区的厚度，能够提高极片中非涂覆区的过流能力，降低极片的温升速率，进而使电池单体在充电或放电过程中有良好的温升性能，提高电池单体的工作安全性，降低电池单体起火或爆炸的安全隐患。本申请实施例描述的技术方案适用于极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置。

电池单体可以应用于车辆、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装置不做特殊限制。

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包括箱体和电池单体10。在一些实施例中，箱体可以包括上盖20和下盖30，上盖20与下盖30相互盖合，上盖20和下盖30共同限定出用于容纳电池单体10的容纳空间。下盖30可以为一端开口的空心结构，上盖20可以为板状结构，上盖20盖合于下盖30的开口侧，以使上盖20与下盖30共同限定出容纳空间；上盖20和下盖30也可以是均为一侧开口的空心结构，上盖20的开口侧盖合于下盖30的开口侧。当然，上盖20和下盖30形成的箱体可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池100中，电池单体10可以是多个，多个电池单体10之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体10中既有串联又有并联。多个电池单体10之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体10构成的整体容纳于箱体内；当然，电池100也可以是多个电池单体10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10之间的电连接。

每个电池单体10可以为锂离子电池单体、锂硫电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体，但不局限于此。电池单体10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10的分解结构示意图。电池单体10是指组成电池的最小单元。如图3，电池单体10包括有壳体101、端盖102、电极组件103、电极端子104以及其他的功能性部件。

端盖102是指盖合于壳体101的开口处以将电池单体10的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖102的形状可以与壳体101的形状相适应以配合壳体101。可选地，端盖102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102在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体10能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖102上可以设置有如电极端子104等的功能性部件。电极端子104可以用于与电极组件103电连接，以用于输出或输入电池单体10的电能。在一些实施例中，端盖102上还可以设置有用于在电池单体10的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构105。端盖102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102的内侧还可以设置有绝缘构件，绝缘构件可以用于隔离壳体101内的电连接部件与端盖102，以降低短路的风险。示例性的，绝缘构件可以是塑料、橡胶等。

壳体101是用于配合端盖102以形成电池单体10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103、电解液以及其他部件。壳体101和端盖102可以是独立的部件，可以于壳体101上设置开口，通过在开口处使端盖102盖合开口以形成电池单体10的内部环境。不限地，也可以使端盖102和壳体101一体化，具体地，端盖102和壳体101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101的内部时，再使端盖102盖合壳体101。壳体101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101的形状可以根据电极组件103的具体形状和尺寸大小来确定。壳体101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103是电池单体10中发生电化学反应的部件。壳体101内可以包含一个或更多个电极组件103。电极组件103主要由正极极片和负极极片卷绕形成，并且通常在正极极片与负极极片之间设有隔离膜。正极极片和负极极片具有活性物质的部分构成电极组件103的主体，正极极片和负极极片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的一端或是分别位于主体的两端。在电池的充放电过程中，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104以形成电流回路。

结合参阅图4至图6，图4为本申请一些实施例的极片的结构示意图；图5为图4所示的一些实施例的极片的横截面的结构示意图；图6为图4所示的一些实施例的极片在a-a处的截面结构示意图。

如图4至图6所示，本申请的一种极片1，包括集流体11和设置于集流体11表面的活性物质层12，集流体11包括涂覆区111和非涂覆区112，涂覆区111涂覆有活性物质层12，非涂覆区112未涂覆活性物质层12，其中，非涂覆区112的厚度大于涂覆区111的厚度。

极片1可以是正极极片，也可以是负极极片。在一些示例中，极片1为正极极片，集流体11的基材可为金属箔片或复合集流体11。例如，作为金属箔片，可采用铝箔。复合集流体1可包括基层和形成基层至少一个表面上的金属层。极片还包括设置在金属箔片或复合集流体的至少一个表面上的正极活性物质层。

在另一些示例中，极片1为负极极片，集流体11的基材可为金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用铜箔。复合集流体可包括基层和形成于基层至少一个表面上的金属层。极片还包括设置在金属箔片或复合集流体的至少一个表面上的负极活性物质层。

本申请的集流体11包括涂覆区111和非涂覆区112，涂覆区111涂覆有活性物质层12，非涂覆区112未涂覆活性物质层12。非涂覆区112相比于涂覆区111，由于涂覆区111表面具有活性物质层12，且涂覆有活性物质层12的涂覆区111在集流体11的占用面积较大，因此，非涂覆区112相比于涂覆区111在电池单体充电过程中，电流流过极片1时，由于非涂覆区112的过流面积较小，存在过流不足的问题。

本申请的非涂覆区112可设置在涂覆区111沿第一方向x的端部，非涂覆区112也可以与涂覆区111沿第一方向x交替排布，例如一段非涂覆区112和一段涂覆区111等，且涂覆区111的面积大于非涂覆区112，以保证具有足够的活性物质层12。本申请的第一方向x与极片的厚度方向垂直设置。

本申请中的极片中非涂覆区112的厚度大于涂覆区111的厚度，增加非涂覆区112的厚度，能够提高极片中非涂覆区112的过流能力，以降低极片的温升速率，进而使电池单体在充电或放电过程中有良好的温升性能。而且，在电池单体循环工作的过程中，尤其是大倍率充电的过程中，可以有效地降低极片的温升速率，提高电池单体的工作安全性，降低电池单体起火或爆炸的安全隐患。此外，本申请需要满足非涂覆区112的厚度大于涂覆区111的厚度，因此，涂覆区111的厚度可以适当的减小，从而为实现更高能量密度的超薄的集流体11提供依据。

在一些实施例中，如图4和图5所示，非涂覆区112设置于涂覆区沿第一方向x的一端。

电池单体在大倍率充电过程中，发明人又发现了，电池单体在极耳根部处也存在严重的发热问题，由于现有的集流体上的涂覆区和非涂覆区的厚度相等，位于端部的非涂覆区可以直接作为极耳或者与极耳根部连接，但是容易发生电流的汇聚，造成极耳内产生较大的温升，严重影响了电池单体的工作安全性。然而，本申请的通过增加非涂覆区112的厚度，使得非涂覆区112的厚度大于涂覆区111的厚度，相当于的增加了非涂覆区112的过流面积，提高了非涂覆区112的过流能力，从而降低了极耳115温升。

在本申请的实施例中，非涂覆区112设置于涂覆区111沿第一方向x的一端，此处非涂覆区112位于涂覆区111靠近极耳115的一侧，此时的非涂覆区112可以是经过模切作为极耳115，或是非涂覆区112外接极耳115作为极耳115根部连接处。

示例性地，电池单体在充电过程中，流过极片1的电流较小时，非涂覆区112可以经过模切直接作为极耳115。由于非涂覆区112的厚度加大，也即极耳115的厚度较大，增加了极耳115的过流面积，提高了极耳115的过流能力。

示例性地，电池单体在充电过程中，流过极片1的电流较大时，如果非涂覆区112经过模切直接作为极耳115，由于电流较大，极耳115仍然存在过流不足，温升明显的问题。因此，需要外接更厚的极耳115以满足过流能力。由于涂覆区连接极耳115根部，增加了极耳115根部的过流面积，从而降低了极耳115根部的温升。

在这些可选的实施例中，无论非涂覆区112经过模切作为极耳115，还是作为外接极耳115的根部连接处，都能够使得极耳115根部处的温升相对较低，进而使电池单体在充电或放电过程中有良好的温升性能，避免电池单体起火或爆炸的安全隐患，这样的有益效果尤其显著。

在一些实施例中，如图6所示，非涂覆区112的厚度d₁与涂覆区111的厚度d₂满足1μm≤d₁－d₂≤3μm。

在本申请的实施例中，d₁(非涂覆区112的厚度)－d₂(涂覆区111的厚度)为1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、1.9μm、2μm、2.1μm、2.2μm、2.3μm、2.4μm、2.5μm、2.6μm、2.7μm、2.8μm、2.9μm、3μm或在由上述的任意两个端点所组成的其它范围内。

可选地，非涂覆区112的厚度d₁与涂覆区111的厚度d₂满足2μm≤d₁－d₂≤3μm。

在这些可选的实施例中，非涂覆区112的厚度适宜的增厚，增大了非涂覆区112的过流面积，降低了流经非涂覆区112的电流密度，可以有效地降低单位时间内极片1的温升。此外，非涂覆区112具有适宜的厚度，不会占据额外的较多的尺寸，不影响极片1整体轻薄化。

在一些实施例中，如图6所示，非涂覆区112与涂覆区111直角过渡连接。

在这些可选的实施例中，非涂覆区112的厚度大于涂覆区111的厚度，存在高低落差，因此非涂覆区112与涂覆区111采用直角过渡连接，一方面，直角过渡可以有效保证涂覆区111厚度的一致，减小过渡连接处由于厚度差异导致能量密度损失；另一方面，直角过渡使得电流汇聚的区域发生在非涂覆区112而不是涂覆区111，提高了电池单体的安全性能。此外，直角过渡的连接方式便于生产和加工，可以提高生产效率和加工性能。

在一些实施例中，如图4至图6所示，在第一方向x上，非涂覆区112的宽度w₁与集流体11的宽度w₀满足0.05≤w₁/w₀≤0.1。

在本申请的实施例中，非涂覆区112的宽度w₁与集流体11的宽度w₀满足w₁/w₀为0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1或在由上述的任意两个端点所组成的其它范围内。

可选地，非涂覆区112的宽度w₁与集流体11的宽度w₀满足0.07≤w₁/w₀≤0.8。

在这些可选的实施例中，非涂覆区112的宽度适宜，既能够增大了非涂覆区112的过流面积，提高非涂覆区112的过流能力，又保证了集流体11具有更多的涂覆区111，从而涂覆有更多的活性物质层12，以保证包含有本申请极片1的电池单体具有更高的能量密度。在满足上述效果的情况下，可适当的降低非涂覆区112的宽度w₁，从而减轻极片1的重量，节约成本。

在一些实施例中，非涂覆区112在第二方向y的长度小于等于涂覆区111的长度，第二方向y与第一方向x垂直。

在本申请的实施例中，极片1在卷绕或层叠之前为带状结构，可以理解为平展状态下带状的极片1呈现为矩形结构，其具有预定的长度和宽度，长度与第二方向y平行，宽度与第一方向x平行。

在本申请的一些实施例中，非涂覆区112的长度等于涂覆区111的长度，如此设置，能够提高极片1的加工性能。

在本申请的另一些实施例中，非涂覆区112的长度小于涂覆区111的长度，其中，非涂覆区112可以为一个整体区域，非涂覆区112也可以为多个间隔设置的子非涂覆区113。

在这些可选的实施例中，涂覆区的整体长度适中，从而可保证电池单体的能量密度。

结合参见图7和图8，图7为图4所示的另一些实施例的极片在a-a处的截面结构示意图；图8为本申请另一些实施例的集流体的结构示意图。

在一些实施例中，如图5至图8所示，非涂覆区112包括多个子非涂覆区113，多个子非涂覆区113沿第二方向y间隔设置。

在本申请的一些实施例中，非涂覆区112的长度小于涂覆区111的长度，其中，非涂覆区112为多个间隔设置的子非涂覆区113，子非涂覆区113经过模切可以作为极耳115，或是子非涂覆区113外接极耳115还可以作为极耳115根部连接处。

在这些可选的实施例中，子非涂覆区113的设置方式可以依据极耳115合理设计增厚的集流体11区域，灵活度更高，并且能够节省材料的使用。

在一些实施例中，如图5和图7所示，集流体11包括基层113和设置于基层113表面的金属层114，基层113构成涂覆区111，基层113和金属层114构成非涂覆区112。

在本申请的一些实施例中，集流体11的基材可为复合集流体11。复合集流体11可包括基层113和金属层114，其中，基层113包括高分子材料基材和形成于高分子材料基材至少一个表面上的金属材料，金属层114包括金属材料形成于基层113的金属材料的金属层114；或者，基层113包括高分子材料基材，金属层114包括金属材料形成于高分子材料基材至少一个表面上的金属层114。

示例性地，极片1为正极极片，复合集流体包括基层113和金属层114，基层113可通过将金属材料(铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)等的基材)上，金属层114可通过将金属材料(铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成于基层113的金属材料上。

示例性地，极片为负极极片，复合集流体包括基层113和金属层114，基层113可通过将金属材料(铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)等的基材)上，金属层114可通过将金属材料(铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成于基层113的金属材料上。

在这些可选的实施例中，集流体11包括基层113和金属层114，采用复合集流体11能够提高电池单体的能量密度。

在一些实施例中，非涂覆区112包括多个金属层114，多个金属层114沿基层113的厚度方向层叠设置。

在这些可选的实施例中，多个金属层114便于调节非涂覆区112的厚度，可以根据需要达到的过流大小，通过增加或减少金属层114的数量，进而调节中非涂覆区112的总厚度，从而适应于不同极片1的电流要求。

在一些实施例中，涂覆区的厚度为0.01mm～3.00mm。

可选地，涂覆区的厚度为0.01mm～1.00mm。

在这些可选的实施例中，相比于现有的集流体的涂覆区，本申请的涂覆区111的厚度更薄，可以实现包含本申请的极片1的电池单体具有更高的能量密度。

结合参阅图9，图9为本申请一些实施例的极片的极耳的结构示意图。

在一些实施例中，如图9所示，非涂覆区112包括过渡区114和连接于过渡区114的多个极耳115，多个极耳115沿第二方向y间隔设置。

在这些可选的实施例中，厚度较大的非涂覆区112经过模切形成过渡区114和多个极耳115，而且，过渡区114能够增加极耳115的过流面积，从而进一步提高非涂覆区112形成的极耳115的过流能量。

结合参阅图10，图10为本申请另一些实施例极片的极耳的结构示意图。

在一些实施例中，如图10所示，极片1还包括极耳115，连接于非涂覆区112。

在本申请的一些实施例中，将外接极耳115通过辊压焊接的方式连接在非涂覆区112，可以理解为极耳115的根部连接在厚度较大的非涂覆区112，且此时外极耳115的厚度更大，从而满足更高的电流通过。

在这些可选的实施例中，如此设置，能够进一步增大了极耳115根部的过流面积，降低了流经极耳115根部的电流密度，可以有效地降低单位时间内极耳115根部的温升。

第二方面，本申请实施例提供了一种电极组件103，包括前述任一实施方式中的极片1。

第三方面，本申请实施例提供了一种电池单体10，包括前述任一实施方式中的电极组件103。

第四方面，本申请实施例提供了一种电池100，包括前述任一实施方式的电池单体10。

第五方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括前述任一实施方式中的电池单体100或前述任一实施方式的电池100，电池单体10或电池100用于提供电能。

根据本申请的一些实施例，参见图2和图3，本申请提供一种极片1包括集流体11和设置于集流体11表面的活性物质层12，集流体11包括涂覆区111和非涂覆区112，涂覆区111涂覆有活性物质层12，非涂覆区112未涂覆活性物质层12，其中，非涂覆区112的厚度大于涂覆区111的厚度。非涂覆区112设置于涂覆区沿第一方向x的一端。集流体11包括基层113和设置于基层113表面的金属层114，基层113构成涂覆区，基层113和金属层114构成非涂覆区112。极片1还包括极耳115，将极耳115通过辊压焊接的方式连接在非涂覆区112。非涂覆区112的厚度d₁与涂覆区的厚度d₂满足d₁－d₂＝3μm，非涂覆区112的宽度w₁与集流体11的宽度w₀满足w₁/w₀＝0.1。非涂覆区112在第二方向y的长度等于涂覆区111的长度。

本申请中的极片1中非涂覆区112的厚度大于涂覆区111的厚度，增加非涂覆区112的厚度，能够提高极片1中非涂覆区112的过流能力，因此，能够降低极片1的温升速率，进而使电池单体在充电或放电过程中有良好的温升性能，而且，在电池单体循环工作的过程中，尤其是大倍率充电的过程中，可以有效地降低极片1的温升速率，提高电池单体的工作安全性，降低电池单体起火或爆炸的安全隐患。

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 (16)

1.一种极片，其特征在于，包括集流体和设置于所述集流体表面的活性物质层，

所述集流体包括涂覆区和非涂覆区，所述涂覆区涂覆有活性物质层，所述非涂覆区未涂覆所述活性物质层，

其中，所述非涂覆区的厚度大于所述涂覆区的厚度。

2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，

所述非涂覆区设置于所述涂覆区沿第一方向的一端。

3.根据权利要求2所述的极片，其特征在于，

所述非涂覆区的厚度d₁与所述涂覆区的厚度d₂满足1μm≤d₁－d₂≤3μm。

4.根据权利要求2所述的极片，其特征在于，

所述非涂覆区与所述涂覆区直角过渡连接。

5.根据权利要求2所述的极片，其特征在于，

在所述第一方向上，所述非涂覆区的宽度w₁与所述集流体的宽度w₀满足0.05≤w₁/w₀≤0.1。

6.根据权利要求5所述的极片，其特征在于，

所述非涂覆区在第二方向的长度小于等于所述涂覆区的长度，所述第二方向与所述第一方向垂直。

7.根据权利要求6所述的极片，其特征在于，

所述非涂覆区包括多个子非涂覆区，多个所述子非涂覆区沿所述第二方向间隔设置。

8.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，

所述集流体包括基层和设置于所述基层表面的金属层，所述基层构成所述涂覆区，所述基层和所述金属层构成所述非涂覆区。

9.根据权利要求8所述的极片，其特征在于，

所述非涂覆区包括多个金属层，多个所述金属层沿所述基层的厚度方向层叠设置。

10.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，

所述涂覆区的厚度为0.01mm～3.00mm。

11.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，

所述非涂覆区包括过渡区和连接于所述过渡区的多个极耳，多个所述极耳沿第二方向间隔设置。

12.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述极片还包括：

极耳，连接于所述非涂覆区。

13.一种电极组件，其特征在于，包括权利要求1至11任一项所述的极片。

14.一种电池单体，其特征在于，包括权利要求1至12任一项所述的电极组件。

15.一种电池，其特征在于，包括多个根据权利要求13所述的电池单体。

16.一种用电装置，其特征在于，包括多个根据权利要求13所述的电池单体或根据权利要求14所述的电池，所述电池单体或所述电池用于提供电能。

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