CN218414642U - 集流体、极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种集流体、极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置，集流体包括：支撑层，沿自身厚度方向包括相对的两个表面；及第一导流部，包括至少一个，全部所述第一导流部设置于所述支撑层的至少一个表面上；其中，至少部分所述第一导流部沿所述集流体的长度方向延伸设置，用于引导电解液在其延伸方向上流动。本申请通过在支撑层上设置第一导流部，使电解液在第一导流部的引导作用下沿第一导流部的延伸方向流动，在沿第一导流部的延伸方向将支撑层上的活性物质层完全浸润之后，电解液能够通过第一导流部继续浸润，为电解液的浸润提供足够的渗透动力，使得电解液能够充分浸润支撑层上所有位置的活性物质层。

Description

集流体、极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种集流体、极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置。

背景技术

动力电池因其具有高能量密度、高循环性以及污染小等特点，被广泛应用于日常生活及生产中。电池通常包括电解液及具有活性物质层的极片，电解液需要浸润活性物质层，以便与活性物质层发生反应，从而实现电池的充放电功能。

然而，对于目前的电池而言，在电池的充放电过程中，电解液往往难以充分浸润极片上的全部活性物质层，出现析锂跳水等现象，从而影响电池的循环寿命。

实用新型内容

基于此，有必要针对目前电解液在极片上的浸润不充分从而影响电池的循环寿命的问题，提供一种集流体、极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置。

第一方面，本申请提供一种集流体，包括：

支撑层，沿自身厚度方向包括相对的两个表面；及

至少一个第一导流部，全部第一导流部设置于支撑层的至少一个表面上；

其中，至少部分第一导流部沿集流体的长度方向延伸设置，用于引导电解液在其延伸方向上流动。

通过设置第一导流部，可以提高电解液在电池单体大面中间位置的浸润动力，使得电解液能够浸润充足，从而提高电池单体的循环寿命。

在一些实施例中，位于支撑层同一表面的第一导流部沿集流体的宽度方向间隔排布。

由此，当电解液沿集流体的宽度方向浸润时，各第一导流部能够依次对电解液进行导流，逐步提高电解液在电池单体高度方向上的浸润动力，从而使电解液能够沿电池单体的高度方向充分浸润。

在一些实施例中，在集流体的厚度方向上，至少部分第一导流部与当前的所述支撑层的表面之间形成高度差。

由此，使得电解液能够在第一导流部的导流作用下首先沿第一导流部的延伸方向流动，待延伸方向上充分浸润后，继续沿与第一导流部延伸方向相交的方向浸润，使得电解液能够浸润更加充分。

在一些实施例中，在集流体的厚度方向上，第一导流部与当前所在的支撑层的表面之间形成高度差为支撑层厚度的0.01%-10%。

基于此，将第一导流部与当前所在的支撑层的表面之间形成高度差设置为支撑层厚度的0.01%-10%，确保第一导流部能够沿自身的延伸方向对电解液起到导流作用，此外，还能够提升集流体表面的平整度。

在一些实施例中，在集流体的厚度方向上，第一导流部与当前所在的支撑层的表面之间形成高度差为支撑层厚度的0.1%-3%。

由此，能够进一步提高第一导流部在自身的延伸方向上对于电解液的导流作用，并且提升集流体表面的平整度。

在一些实施例中，至少部分第一导流被构造为位于当前所在的支撑层表面的凹槽；

和/或至少部分第一导流部被构造为位于当前所在的支撑层表面的凸起。

通过设置凹槽及凸起，能够沿凹槽及凸起的延伸方向对电解液起到导流作用，以便控制电解液的浸润方向，从而使得电解液能够充分浸润。

在一些实施例中，在集流体的宽度方向上，各第一导流部的宽度为支撑层宽度的0.01%-5%。

通过在集流体的宽度方向上，将第一导流部的宽度设置为支撑层宽度的0.01%-5%，能够确保电解液在第一导流部的导流作用下实现充分浸润。

在一些实施例中，在集流体的宽度方向上，各第一导流部的宽度为支撑层宽度的0.05%-0.5%。

将第一导流部的宽度设置于上述范围内，能够进一步地提高第一导流部对电解液的导流作用，使得电解液在电极组件上的浸润能够更加充分，并且提高电解液浸润的效率。

在一些实施例中，集流体还包括设置于支撑层的至少一个表面上的第二导流部，在支撑层的同一表面上，第二导流部设置于任意相邻的两个第一导流部之间；

其中，各第二导流部沿与第一导流部相交的方向延伸设置。

由此，第一导流部能够在自身延伸方向上对电解液进行导流，并且将更充足的电解液引入任意相邻两个第一导流部之间的区域，然后通过位于该区域内的第二导流部对两者之间的电解液进行引流，从而能够实现对特定区域的针对性导流。此外，能够将电解液保留在任意相邻的两个第一导流部之间，从而确保该位置具有充足的电解液。

在一些实施例中，第二导流部包括线状结构、360°封闭环状结构以及不足360°的开放式环状结构中的一种或多种。由此，能够通过第二导流部的具体形状对局部的电解液进行加强导流，提升导流效果。

在一些实施例中，位于支撑层同一表面的第一导流部和/或第二导流部共同界定一导流区，在集流体的宽度方向上，导流区的宽度与支撑层的宽度比值范围为0.05-0.4。

将导流区与支撑层的宽度比值设置在0.05-0.4之间，在确保电解液的浸润速率的基础上，能够顺利对电解液起到导流作用。

在一些实施例中，在集流体的宽度方向上，导流区的宽度与支撑层的宽度比值范围为0.1-0.2。

将导流区与支撑层的宽度比值设置在0.1-0.2之间，能够进一步地提高电解液的浸润速度，并且提高各第一导流部及第二导流部对电解液的导流作用，使电解液充分浸润。

在一些实施例中，在集流体的宽度方向上，每相邻两条第一导流部之间的距离为导流区的宽度的1%-20%。

将每相邻两条第一导流部之间的距离设置为导流区的宽度的1%-20%，使得电解液在集流体的宽度方向上具有较高的浸润速度，并且提高电解液的保留量，使电解液充分浸润。

在一些实施例中，在集流体的宽度方向上，每相邻两条第一导流部之间的距离为导流区的宽度的5%-10%。

由此，能够进一步地提高电解液在集流体的宽度方向上的浸润速度，并且进一步地提高电解液的保留量。

第二方面，本申请提供一种极片，包括：

如上所述的集流体；

活性物质层，涂覆于集流体的至少一个表面上。

第三方面，本申请提供一种电极组件，包括正极极片、隔膜以及负极极片，正极极片和/或负极极片为如上所述的极片。

在一些实施例中，电极组件由正极极片、隔膜以及负极极片卷绕或层叠形成，第一导流部的延伸方向与电极组件的宽度方向平行。

在一些实施例中，在电极组件的高度方向上，第一导流部位于电极组件的中间位置。

第四方面，本申请提供一种电池单体，包括如上所述的电极组件。

第五方面，本申请提供一种电池，包括如上所述的电池单体。

第六方面，本申请提供一种用电装置，包括如上所述的电池或如上所述的电池单体，电池单体用于提供电能。

上述集流体、极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置，由于电解液是通过毛细作用从支撑层的两端向中间逐渐浸润支撑层上的活性物质层，因此，通过在支撑层上设置第一导流部，当电解液遇到第一导流部时，首先在第一导流部的引导作用下沿第一导流部的延伸方向流动，在沿第一导流部的延伸方向将支撑层上的活性物质层完全浸润之后，电解液能够通过第一导流部继续浸润，由此，第一导流部可以为电解液的浸润提供足够的渗透动力，使得电解液能够充分浸润支撑层上所有位置的活性物质层。

附图说明

图1为本申请一些实施例中车辆的结构示意图；

图2为本申请一些实施例中电池的分解结构示意图；

图3为本申请一些实施例中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平面结构示意图；

图5为本申请一些实施例中极片的展开结构示意图；

图6为本申请一些实施例中集流体的结构示意图；

图7为本申请一些实施例中集流体的结构示意图；

图8为本申请一些实施例中集流体的结构示意图；

图9为本申请一些实施例中集流体的结构示意图；

图10为本申请一些实施例中集流体的结构示意图；

图11为本申请一些实施例中第一导流部的排列方式示意图；

图12为本申请一些实施例中第一导流部的排列方式示意图；

图13为本申请一些实施例中第一导流部的排列方式示意图；

附图标记说明：1000、车辆；100、电池；200、控制器；300、马达；10、箱体；20、电池单体；11、第一部分；12、第二部分；21、端盖；22、壳体；23、电极组件；21a、电极端子；231、极片；232、集流体；2321、支撑层；2322、第一导流部；2323、第二导流部；2324、导流区；2322a、凹槽；2322b、凸起；a、长度方向；b、宽度方向；c、厚度方向。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请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申请。但是本申请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申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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。在本申请的描述中，“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。

在本申请中，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申请中的具体含义。

在本申请中，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。

具体地，电池单体是组成电池的最小单元。而电池单体又包括电极组件，并且，电极组件是电池单体中发生电化学反应的部件。其中，电极组件主要由正极极片和负极极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极极片与负极极片之间设有隔膜。

正极极片及负极极片均包括集流体以及涂覆于集流体上的活性物质层，其中，正极极片是在集流体上涂覆正极活性物质层，而负极极片是在集流体上涂覆负极活性物质层。当电池进行充放电时，电解液浸润集流体上的活性物质层，并且与活性物质层发生反应，从而形成电流回路。

申请人注意到，电解液在浸润过程中，首先是沿电池单体的高度方向从上下两端边缘逐渐向中间浸润。在此基础上，电池单体两侧拐角处的电解液浸润速度较快，而在电池单体的大面上，电解液的浸润速度最慢，并且随着电解液沿电池单体的高度方向向大面中间浸润，电解液浸润的动力逐渐减小，从而导致电池单体大面中间位置往往无法被电解液浸润。尤其对于一些尺寸较大的电池单体而言，电池单体大面中间位置电解液浸润不足的情况更加严重。

当电池单体大面中间位置电解液浸润不足时，电池单体容易出现析锂跳水等现象，从而影响电池单体的循环寿命。

基于以上考虑，为了解决电解液浸润过程中动力不足而无法使电池单体充分浸润的问题，申请人经过深入的研究，设计了一种集流体，通过在支撑层上设置第一导流部，使电解液遇到第一导流部时首先在第一导流部的引导下沿第一导流部的延伸方向流动，当电解液在第一导流部的延伸方向上充分浸润后，将通过第一导流部继续浸润，由此，通过第一导流部为电解液提供足够的浸润动力，使得电解液能够充分浸润，从而提高电池的循环寿命。

本申请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。

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21a等的功能性部件。电极端子21a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。电极组件23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件的主体部，正极片和负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。

参阅图4、图5以及图6，本申请一实施例提供了一种集流体232，包括支撑层2321及至少一个第一导流部2322。支撑层2321沿自身厚度方向包括相对的两个表面，全部第一导流部2322设置于支撑层2321的至少一个表面上。其中，至少部分第一导流部2322沿集流体232的长度方向a延伸设置，用于引导电解液在其延伸方向上流动。

需要说明的是，集流体232与活性物质层共同组成极片231，并且集流体232是用于涂覆活性物质层的基材。具体地，集流体232可以是铜箔或铝箔或者其他基材。

第一导流部2322可以被构造为支撑层2321的一部分，也可以与支撑层2321分体设置。具体地，当第一导流部2322为支撑层2321的一部分时，则第一导流部2322与支撑层2321采用一体成型的方式制成，即在集流体232的制作过程中，支撑层2321与第一导流部2322同时成型。

当第一导流部2322与支撑层2321分体设置时，首先将支撑层2321制作成型，然后借助外部工具将第一导流部2322设置于支撑层2321上。

进一步地，首先将第一导流部2322设于支撑层2321上，然后在支撑层2321上涂覆活性物质层，活性物质层将覆盖第一导流部2322。由于电解液是渗透至活性物质层内部并进行浸润，因此，即使活性物质层覆盖第一导流部2322，第一导流部2322仍然能够对支撑层2321上以及活性物质层内部的电解液进行导流。

在集流体232上涂覆活性物质层以形成正极极片及负极极片，通过正极极片、负极极片与隔膜共同卷绕或层叠形成电极组件23，将电极组件23容置于由端盖21及壳体22组成的内部环境中，即可形成电池单体20。其中，当集流体232卷绕或层叠形成电极组件时，上述集流体232的长度方向a为电极组件的宽度方向。

当上述集流体232应用于电池单体20结构中时，电解液首先沿电极组件的高度方向从电极组件两端边缘逐渐向中心浸润。当电解液遇到第一导流部2322时，电解液在第一导流部2322的引导作用下首先沿电极组件的宽度方向浸润。待宽度方向上浸润充足后，电解液在第一导流部2322处的体积逐渐增大。当电解液的体积超过第一导流部2322所能承载的体积时，电解液将通过第一导流部2322继续沿电极组件的高度方向浸润。

由此，通过设置第一导流部2322，可以提高电解液在电极组件大面中间位置的浸润动力，使得电解液能够浸润充足，从而提高电池单体20的循环寿命。

在一些实施例中，位于支撑层2321同一表面的第一导流部2322沿集流体232的宽度方向b间隔排布。

具体地，集流体232的宽度方向b与集流体232的长度方向a相互垂直。当集流体232卷绕或层叠形成电极组件时，上述集流体232的宽度方向b为电极组件的高度方向。

将第一导流部2322沿集流体232的宽度方向b间隔排布，当电解液沿集流体232的宽度方向b浸润时，各第一导流部2322能够依次对电解液进行导流，逐步提高电解液在电极组件高度方向上的浸润动力，从而使电解液能够沿电极组件的高度方向充分浸润。

请一并参看图5、图6以及图7，在一些实施例中，在集流体232的厚度方向c上，至少部分第一导流部2322与当前所在的支撑层2321的表面之间形成高度差。

具体地，当第一导流部2322的高度低于当前所在的支撑层2321的表面的高度时，电解液首先沿电极组件高度方向的两端边缘向中间浸润，当电解液遇到第一导流部2322时，电解液进入第一导流部2322内并且在第一导流部2322内沿其延伸方向流动，即在第一导流部2322内沿电极组件的宽度方向流动。

此时，能够使得电解液沿电极组件的宽度方向充分浸润。随着进入第一导流部2322内的电解液的体积逐渐增加，电解液将从第一导流部2322中溢出，从而继续沿电极组件的高度方向浸润，以使电极组件能够充分浸润。

当第一导流部2322的高度高于当前所在的支撑层2321的表面的高度时，电解液首先沿电极组件高度方向的两端边缘向中间浸润，当电解液遇到第一导流部2322时，电解液在第一导流部2322的阻挡作用下沿第一导流部2322的延伸方向流动。此时，能够使得电解液沿电极组件的宽度方向充分浸润。随着电解液的不断浸润，当电解液在第一导流部2322位置的高度超过第一导流部2322的高度时，电解液将越过第一导流部2322并继续沿电极组件的高度方向浸润，以使电极组件能够充分浸润。

需要说明的是，第一导流部2322并不限于设置在电极组件大面的中间位置，第一导流部2322的具体设置位置可以根据电极组件实际需要导流的位置进行调整，以达到使电极组件充分浸润的目的，在此不做赘述。

在一些实施例中，在集流体232的厚度方向c上，第一导流部2322与当前所在的支撑层2321的表面之间形成高度差H1为支撑层厚度H2的0.01%-10%。

具体地，当第一导流部2322的高度低于当前所在的支撑层2321的表面的高度时，第一导流部2322的深度为支撑层2321厚度的0.01%-10%。当第一导流部2322的高度高于当前所在的支撑层2321的表面的高度时，第一导流部2322的高度为支撑层2321厚度的0.01%-10%。

若第一导流部2322的深度或高度太大，会影响集流体232表面的平整度。若第一导流部2322的深度或高度太小，则无法使电解液在集流体232的长度方向a上扩散保留，失去对电解液的导流作用。

基于此，将第一导流部2322与当前所在的支撑层2321的表面之间形成高度差设置为支撑层2321厚度的0.01%-10%，确保第一导流部2322能够沿集流体232的长度方向a对电解液起到导流作用，此外，还能够提升集流体232表面的平整度。

在一些实施例中，在集流体232的厚度方向c上，第一导流部2322与当前所在的支撑层2321的表面之间形成高度差H1为支撑层厚度H2的。

具体地，将第一导流部2322的深度或高度设置为支撑层2321厚度的0.1%-3%，能够进一步提高第一导流部2322在集流体232的长度方向a上对于电解液的导流作用，并且提升集流体232表面的平整度。

请一并参看图6-图10，在一些实施例中，至少部分第一导流部2322被构造为位于当前所在的支撑层2321表面的凹槽2322a。和/或至少部分第一导流部2322被构造为位于当前所在的支撑层2321表面的凸起2322b。

具体地，可以在支撑层2321的一侧表面上设置凹槽2322a，或者在支撑层2321的一侧表面上设置凸起2322b。也可以在支撑层2321相对的两侧表面上均设置凹槽2322a，或者在支撑层2321相对的两侧表面上均设置凸起2322b。当然，也可以在支撑层2321的一侧表面上设置凹槽2322a，同时在支撑层2321的另一侧表面上设置凸起2322b。

以上几种实施方式均可实现对电解液的导流，具体地，凹槽2322a及凸起2322b的实际设置方式可根据实际情况进行调整，在此不做赘述。

通过设置凹槽2322a及凸起2322b，能够沿凹槽2322a及凸起2322b的延伸方向对电解液起到导流作用，以便控制电解液的浸润方向，从而使得电解液能够充分浸润。

在一些实施例中，在集流体232的长度方向a上，各第一导流部2322的宽度W1为支撑层2321的宽度W2的0.01%-5%。

第一导流部2322的宽度将影响电解液的浸润速度及浸润高度，具体地，若第一导流部2322的宽度太大，会降低电解液在集流体232的长度方向a（即电极组件的宽度方向）上的浸润速度及浸润高度。若第一导流部2322的宽度太小，则会导致无法保留在集流体232的宽度方向b（即电极组件的高度方向）上的电解液。

进一步地，当电解液的体积一定时，电解液在集流体232的宽度方向b上的浸润程度将受到支撑层2321在集流体232的宽度方向b上的宽度的影响。例如，支撑层2321在集流体232的宽度方向b上的宽度越大，则电解液在集流体232的宽度方向b上的浸润程度越低。反之，支撑层2321在集流体232的宽度方向b上的宽度越小，则电解液在集流体232的宽度方向b上的浸润程度越高。

因此，在集流体232的宽度方向b上，将第一导流部2322的宽度设置为支撑层2321宽度的0.01%-5%，能够确保电解液在第一导流部2322的导流作用下实现充分浸润。

在一些实施例中，在集流体232的宽度方向b上，各第一导流部2322的宽度W1为支撑层2321的宽度W2的0.05%-0.5%。

将第一导流部2322的宽度设置于上述范围内，能够进一步地提高第一导流部2322对电解液的导流作用，使得电解液在电极组件上的浸润能够更加充分，并且提高电解液浸润的效率。

请参看图11-图13，在一些实施例中，集流体232还包括设置于支撑层2321的至少一个表面上的第二导流部2323。在支撑层2321的同一表面上，第二导流部2323设置于任意相邻的两个第一导流部2322之间。其中，各第二导流部2323沿与第一导流部2322相交的方向延伸设置。

具体地，第一导流部2322沿集流体232的长度方向a延伸，并且在集流体232的宽度方向b上，每相邻两个第一导流部2322之间共同界定形成一容纳区，用于容纳第二导流部2323。

在集流体232的宽度方向b上，电解液首先在第一导流部2322的导流作用下，沿集流体232的长度方向a浸润。在此基础上，电解液沿集流体232的宽度方向b经过第一导流部2322后，进入容纳区内。在容纳区内，电解液可以通过第二导流部2323对容纳区内的特定位置进行针对性的浸润。

由此，第一导流部2322能够在集流体232的长度方向a上对电解液进行导流，并且将更充足的电解液引入每相邻两个第一导流部2322之间的区域，然后通过位于每相邻两个第一导流部2322之间的第二导流部2323对两者之间的电解液进行引导，从而能够实现对特定区域的针对性导流。此外，每相邻两个第一导流部2322能够将电解液保留在两者之间，从而确保该位置具有充足的电解液。

进一步地，第二导流部2323可以包括沿集流体232的长度方向a间隔设置的至少两个。由此，每一个第二导流部2323均可以实现自身所在区域内电解液的导流，从而将电解液分为多个局部区域，并且分别进行导流，提高导流效果。

在一些实施例中，第二导流部2323包括线状结构、360°封闭环状结构以及不足360°的开放式环状结构中的一种或多种。

如图11及图12所示，具体地，第二导流部2323可以设置为线状结构，例如，将第二导流部2323设置为直线段或者曲线段。如图13所示，第二导流部2323还可以设置为360°封闭环状结构，例如，将第二导流部2323设置为圆环或者矩形环或者其他封闭环状。此外，第二导流部2323还可以设置为不足360°的开放式环状结构，例如，将第二导流部2323设置为带有缺口的圆环或矩形环。

此外，如图13所示，当第二导流部2323设置为封闭环状结构时，还可以设置为由内至外依次套设的多个环状，以便于对局部区域进行加强。

在一些实施例中，位于支撑层2321同一表面的第一导流部2322和/或第二导流部2323共同界定一导流区2324。在集流体232的宽度方向b上，导流区2324的宽度W3与支撑层2321的宽度W2比值范围为0.05-0.4。

具体地，当集流体232应用于电池单体结构中时，使导流区2324位于电极组件大面的中间位置。当电解液进入导流区2324时，各第一导流部2322和/或第二导流部2323开始对电解液起到导流作用，提高电解液在电极组件大面的中间位置的浸润动力。

需要说明的是，在集流体232的宽度方向b上，支撑层2321的宽度与导流区2324的宽度之间的关系将影响第一导流部2322对电解液的导流效果。例如，若导流区2324与支撑层2321在集流体232的宽度方向b上的宽度比值太小，可能会导致电解液还没有进入导流区2324时就已经失去浸润动力，此时导流区2324无法对电解液起到导流作用。

若导流区2324与支撑层2321在集流体232的宽度方向b上的宽度比值太大，又会影响电解液的浸润速度。

基于此，将导流区2324与支撑层2321在集流体232的宽度方向b上的宽度比值设置在0.05-0.4之间，在确保电解液的浸润速率的基础上，能够顺利对电解液起到导流作用。

在一些实施例中，在集流体232的宽度方向b上，导流区2324的宽度W3与支撑层的宽度W2比值范围为0.1-0.2。

将导流区2324与支撑层2321在集流体232的宽度方向b上的宽度比值设置在0.1-0.2之间，能够进一步地提高电解液的浸润速度，并且提高各第一导流部2322和/或第二导流部2323对电解液的导流作用，使电解液充分浸润。

在一些实施例中，在集流体232的宽度方向b上，每相邻两个第一导流部2322之间的距离D1为导流区2324的宽度W3的1%-20%。

每相邻两个第一导流部2322之间的距离将会影响电解液在集流体232的宽度方向b上的浸润速度，若距离太大，会降低电解液在集流体232的宽度方向b上的浸润速度，若距离太小，则会影响电解液在集流体232的长度方向a上的浸润效果。

此外，每相邻两个第一导流部2322之间的距离还决定了第一导流部2322的数量，而第一导流部2322的数量又会影响电解液的浸润速度及保留量。

具体地，第一导流部2322的数量太多，会降低电解液在集流体232的宽度方向b上的浸润速度。而第一导流部2322的数量太少，则会减少电解液的保留量。

因此，将每相邻两个第一导流部2322之间的距离设置为导流区2324的宽度的1%-20%，使得电解液在集流体232的宽度方向b上具有较高的浸润速度，并且提高电解液的保留量，使电解液充分浸润。

在一些实施例中，在集流体232的宽度方向b上，每相邻两个第一导流部2322之间的距离D1为导流区2324的宽度W3的5%-10%。

由此，能够进一步地提高电解液在集流体232的宽度方向b上的浸润速度，使得第一导流部2322在集流体232的长度方向a上能够对电解液起到更好地导流作用，并且进一步地提高电解液的保留量。

基于与上述集流体232相同的构思，本申请提供一种极片，包括如上所述的集流体232及活性物质层，其中，活性物质层涂覆于集流体232的至少一个表面上。

具体地，活性物质层可以涂覆于集流体232的其中一个表面上，也可以同时涂覆于集流体232相对的两个表面上。

此外，活性物质层包括正极活性物质层及负极活性物质。在集流体232上涂覆正极活性物质层，则形成正极极片。在集流体232上涂覆负极活性物质层，则形成负极极片。

基于与上述极片相同的构思，本申请提供一种电极组件，包括正极极片、隔膜以及负极极片，其中，正极极片和/或负极极片为如上所述的极片。

在一些实施例中，电极组件由正极极片、隔膜以及负极极片卷绕或层叠形成，第一导流部2322的延伸方向与电极组件的宽度方向平行。

具体地，第一导流部2322的延伸方向平行于电极组件的宽度方向，即集流体232的长度方向a即为电极组件的宽度方向，集流体232的宽度方向b即为电极组件的高度方向。

在一些实施例中，在电极组件的高度方向上，第一导流部2322位于电极组件的中间位置。

当上述集流体232应用于电极组件中时，在电极组件的高度方向上，第一导流部2322位于电极组件的中间位置，即使第一导流部2322的中线与电极组件的中线重合。由此，第一导流部2322可以对电极组件大面的中间位置的电解液进行导流，使得电解液能够充分浸润电极组件大面的中间位置。

基于与上述电极组件相同的构思，本申请提供一种电池单体，包括如上所述电极组件。

基于与上述电池单体相同的构思，本申请提供一种电池，包括如上所述的电池单体。

基于与上述电池或电池单体相同的构思，本申请提供一种用电装置，包括如上所述的电池或者如上所述的电池单体，其中，电池单体用于提供电能。

本申请具体使用时，电解液首先沿电极组件的高度方向从电极组件两端边缘向中间逐渐浸润。当电解液渗透至电极组件大面的中间位置时，电解液浸润动力不足。此时，电解液与第一导流部2322接触，第一导流部2322首先沿电极组件的宽度方向对电解液进行导流，使得电解液首先在电极组件的宽度方向上充足浸润。

进一步地，当电解液填满第一导流部2322或者电解液的高度大于第一导流部2322的高度时，电解液将越过第一导流部2322并继续沿电极组件的高度方向向中间位置浸润。

由此，第一导流部2322能够提高电解液向电极组件大面的中间位置浸润的动力，从而使电解液将电极组件的大面充足浸润。

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申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (21)

1.一种集流体，其特征在于，包括：

支撑层，沿自身厚度方向包括相对的两个表面；及

至少一个第一导流部，全部所述第一导流部设置于所述支撑层的至少一个表面上；

其中，至少部分所述第一导流部沿所述集流体的长度方向延伸设置，用于引导电解液在其延伸方向上流动。

2.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，位于所述支撑层同一表面的所述第一导流部沿所述集流体的宽度方向间隔排布。

3.根据权利要求1或2所述的集流体，其特征在于，在所述集流体的厚度方向上，至少部分所述第一导流部与当前所在的所述支撑层的表面之间形成高度差。

4.根据权利要求3所述的集流体，其特征在于，在所述集流体的厚度方向上，所述第一导流部与当前所在的所述支撑层的表面之间形成高度差为所述支撑层厚度的0.01%-10%。

5.根据权利要求4所述的集流体，其特征在于，在所述集流体的厚度方向上，所述第一导流部与当前所在的所述支撑层的表面之间形成高度差为所述支撑层厚度的0.1%-3%。

6.根据权利要求3所述的集流体，其特征在于，至少部分所述第一导流部被构造为位于当前所在的所述支撑层表面的凹槽；和/或，

至少部分所述第一导流部被构造为位于当前所在的所述支撑层表面的凸起。

7.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，在所述集流体的宽度方向上，各所述第一导流部的宽度为所述支撑层宽度的0.01%-5%。

8.根据权利要求7所述的集流体，其特征在于，在所述集流体的宽度方向上，各所述第一导流部的宽度为所述支撑层宽度的0.05%-0.5%。

9.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述集流体还包括设置于所述支撑层的至少一个表面上的第二导流部，在所述支撑层的同一表面上，所述第二导流部设置于任意相邻的两个所述第一导流部之间；

其中，各所述第二导流部沿与所述第一导流部相交的方向延伸设置。

10.根据权利要求9所述的集流体，其特征在于，所述第二导流部包括线状结构、360°封闭环状结构以及不足360°的开放式环状结构中的一种或多种。

11.根据权利要求9或10所述的集流体，其特征在于，位于所述支撑层同一表面的所述第一导流部和/或所述第二导流部共同界定一导流区，在所述集流体的宽度方向上，所述导流区的宽度与所述支撑层的宽度比值范围为0.05-0.4。

12.根据权利要求11所述的集流体，其特征在于，在所述集流体的宽度方向上，所述导流区的宽度与所述支撑层的宽度比值范围为0.1-0.2。

13.根据权利要求11所述的集流体，其特征在于，在所述集流体的宽度方向上，每相邻两个所述第一导流部之间的距离为所述导流区的宽度的1%-20%。

14.根据权利要求13所述的集流体，其特征在于，在所述集流体的宽度方向上，每相邻两个所述第一导流部之间的距离为所述导流区的宽度的5%-10%。

15.一种极片，其特征在于，包括：

如权利要求1-14任一项所述的集流体；

活性物质层，涂覆于所述集流体的至少一个表面上。

16.一种电极组件，包括正极极片、隔膜以及负极极片，其特征在于，所述正极极片和/或所述负极极片为权利要求15所述的极片。

17.根据权利要求16所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件由所述正极极片、所述隔膜以及所述负极极片卷绕或层叠形成，所述第一导流部的延伸方向与所述电极组件的宽度方向平行。

18.根据权利要求17所述的电极组件，其特征在于，在所述电极组件的高度方向上，所述第一导流部位于所述电极组件的中间位置。

19.一种电池单体，其特征在于，包括如权利要求16-18任意一项所述的电极组件。

20.一种电池，其特征在于，包括如权利要求19所述的电池单体。

21.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求20所述的电池或如权利要求19所述的电池单体，所述电池单体用于提供电能。

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