CN218414673U - 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，电极组件包括叠片极片组以及卷绕极片组，叠片极片组包括多个叠片层叠设置的第一极片，卷绕极片组包括卷绕在叠片极片组的外周的多个第二极片。本申请实施例提供的电极组件旨在提升卷绕极片组的结构强度以及整体的安全性与可靠性。

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，特别是涉及一种电极组件、电池单体、电池以及用电装置。

背景技术

随着自然资源的消耗及环境的破坏日益加重，各领域中对可以存储能量并有效地利用储存能量的装置兴趣日益增长。电池单体可以是彼此结合的利用新的可再生能量的系统、电池系统和现有的电力系统。

在电池单体的发展中，安全问题也是一个不可忽视的问题。因此，如何增强电池单体的安全性，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种电极组件、电池单体、电池以及用电装置，旨在解决卷绕极片组结构易损的问题，提升电极组件的结构强度、安全性与可靠性。

第一方面，本申请提出了一种电极组件，包括叠片极片组以及卷绕极片组，叠片极片组包括多个叠片层叠设置的第一极片；卷绕极片组包括卷绕在叠片极片组的外周的多个第二极片。

根据本申请实施例的电极组件，通过设置叠片极片组包括多个叠片层叠设置的第一极片，卷绕极片组包括卷绕在叠片极片组的外周的多个第二极片，即在卷绕设置的卷绕极片组的中部设置叠片极片组，以利用叠片极片组提升卷绕极片组最内卷的卷绕半径，优化卷绕极片组的最内层极片，在后续压平过程中出现开裂、掉粉、甚至断裂的问题，以提升电极组件的安全性与可靠性。

根据本申请第一方面的一个实施例，多个第二极片包括卷绕形成的多个相互交替连接的平直段和弯曲段；在垂直于多个第一极片的叠片层叠方向的平面上，第一极片的至少部分与平直段重叠。

根据本申请实施例的电极组件，通过设置第一极片的至少部分与平直段重叠，在电极组件的压平过程中，可以利用叠片层叠设置的多个第一极片为处于平直段的第二极片提供支撑，进而提升压平效果，进一步提升了电极组件的可靠性。

根据本申请第一方面的一个实施例，在多个第一极片的叠片层叠方向上，第一极片的至少部分与弯曲段重叠。

根据本申请实施例的电极组件，通过设置在多个第一极片的叠片层叠方向上，第一极片的至少部分与弯曲段重叠，以利用第一极片的此部分为弯曲段提供支撑，使多个第二极片在弯曲段与平直段之间更好的转换，进一步提升了电极组件的可靠性。

根据本申请第一方面的一个实施例，在第二极片卷绕围绕的卷绕中线的延伸方向上，叠片极片组的宽度尺寸与卷绕极片组的宽度尺寸相等。

根据本申请实施例的电极组件，通过设置叠片极片组的宽度尺寸与卷绕极片组的宽度尺寸相等，使卷绕极片组与叠片极片组之间具有更好的一致性，在卷绕极片组的压平过程中，叠片极片组或卷绕极片组不会因为尺寸不一致发生形变，可靠性更高。

根据本申请第一方面的一个实施例，还包括隔离件，隔离件卷绕在叠片极片组的外周并将第二极片与叠片极片组分隔；隔离件的最内圈沿第一方向的尺寸为L1，叠片极片组沿第一方向的尺寸为L2，平直段沿第一方向的尺寸为L3；L1、L2和L3满足：L3＜L2＜L1，第一方向垂直于多个第一极片的叠片层叠方向，且垂直于第二极片卷绕围绕的卷绕中线的延伸方向。

根据本申请实施例的电极组件，通过限定L1、L2和L3满足L3＜L2＜L1，使得卷绕极片组与叠片极片组在第一方向上的结构设计更为合理，为多个第二极片的在弯曲段的卷绕以及在平直段的叠设预留了空间，进一步增加了电极组件的可靠性。

根据本申请第一方面的一个实施例，在多个第一极片的叠片层叠方向上，叠片极片组的尺寸为L4，L4满足：L4≥0.5mm。

根据本申请实施例的电极组件，通过限定L4满足L4≥0.5mm，使得卷绕极片组的最内层极片，在弯曲段能够获得足够的转弯半径，进而降低在后续压平过程中出现的极片开裂、掉粉、甚至断裂的风险。

根据本申请第一方面的一个实施例，L4满足：0.5mm≦L4≦3mm。

根据本申请实施例的电极组件，通过限定L4满足0.5mm≦L4≦3mm，避免叠片极片组的厚度过厚，以控制电极组件的重量增量，进一步提升电极组件的可靠性。

根据本申请第一方面的一个实施例，多个第一极片包括多个交替叠片层叠设置的第一阴极极片和第一阳极极片，多个第二极片包括相互卷绕层叠设置的第二阴极极片和第二阳极极片。

根据本申请实施例的电极组件，电子可以通过电解液在第一阴极极片与第一阳极极片之间、以及第二阴极极片与第二阳极极片之间往复移动，以实现电极组件的充电与放电，进而提升电极组件的能量密度。

根据本申请第一方面的一个实施例，在多个第一阴极极片和第一阳极极片交替叠片层叠的方向上，位于叠片极片组两端的第一极片为第一阴极极片，卷绕极片组最内圈的第二极片为第二阳极极片；或者，在多个第一阴极极片和第一阳极极片交替叠片层叠的方向上，位于叠片极片组两端的第一极片为第一阳极极片，卷绕极片组最内圈的第二极片为第二阴极极片。

根据本申请实施例的电极组件，通过设置叠片极片组两端的第一极片与卷绕极片组最内圈的第二极片，分别为阳极极片与阴极极片，使得电子也可以通过电解液在叠片极片组与卷绕极片组之间移动，进一步增加了电极组件的整体性与可靠性。

根据本申请第一方面的一个实施例，第一阴极极片包括第一阴极极耳，第一阳极极片包括第一阳极极耳；第二阴极极片包括第二阴极极耳，第二阳极极片包括第二阳极极耳；在叠片极片组的叠片层叠方向上，第一阴极极耳与第二阴极极耳重叠设置，第一阳极极耳与第二阳极极耳重叠设置。

根据本申请实施例的电极组件，通过设置在叠片极片组的叠片层叠方向上，第一阴极极耳与第二阴极极耳重叠设置，第一阳极极耳与第二阳极极耳重叠设置，使得叠片极片组与卷绕极片组的充电与放电过程统一，进一步增加了电极组件的整体性与可靠性。

根据本申请第一方面的一个实施例，多个第二极片对应于弯曲段的部分，沿中间部分向两端方向的厚度逐渐增加。

根据本申请实施例的电极组件，通过设置多个第二极片对应于弯曲段的部分，沿中间部分向两端方向的厚度逐渐增加，以增加相邻第二极片在弯曲段的部分沿厚度方向的空间，进而减少多个第二极片在弯曲段的应力与阻碍物，进而避免多个第二极片在弯曲段出现活性物质开裂、掉粉、断裂等安全问题，进一步增加电极组件的可靠性与安全性。

第二方面，本申请提出了一种电池单体，包括：外壳以及如本申请第一方面任一实施例提出的电极组件，电极组件收容于外壳内。

第三方面，本申请提出了一种电池，包括如本申请第二方面任一实施例提出的电池单体。

第四方面，一种用电装置，包括如本申请第三方面任一实施例提出的电池，该电池用于提供电能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例的电极组件的结构示意图；

图2是本申请一实施例的电极组件的叠片极片组的结构示意图；

图3是本申请一实施例的电极组件的卷绕极片组的结构示意图；

图4是本申请一实施例的电极组件的极耳位置示意图。

在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。

其中，图中各附图标记：100、电极组件；10、叠片极片组；11、第一极片；111、第一阴极极片；1111、第一阴极极耳；112、第一阳极极片；1121、第一阳极极耳；20、卷绕极片组；21、第二极片；211、第二阴极极片；2111、第二阴极极耳；212、第二阳极极片；2121、第二阳极极耳；30、隔离件；101、平直段；102、弯曲段。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

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、锂钠离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体，等等，本申请实施例对此不做限定。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。

电池单体包括电极组件和电解液，电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。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极耳，正极集流部涂覆有正极活性物质层，正极极耳的至少部分未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池单体为例，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极耳，负极集流部涂覆有负极活性物质层，负极极耳的至少部分未涂覆负极活性物质层。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。隔离件的材质可以为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。

电池单体还可以包括外壳，外壳内部具有容纳腔，该容纳腔是外壳为电极组件和电解液提供的密闭空间。外壳包括壳体和端盖组件，壳体为一侧开口的空心结构，端盖组件包括端盖，端盖盖合于壳体的开口处并形成密封连接，以形成用于容纳电极组件和电解液的容纳腔。

发明人发现，在以卷绕的方式成型的电极组件中，极片在卷绕后的压平工序中，位于弯曲段的最内层极片，由于弯曲半径过小而受力过大，容易出现开裂、掉粉(正负极活性物质脱落)、甚至基材断裂等影响电极组件的使用安全的问题。

鉴于此，发明人提供了一种技术方案，在该技术方案中，电极组件包括叠片极片组以及卷绕极片组，通过将卷绕极片组卷绕在叠片极片组的外侧，以利用叠片极片组支撑卷绕极片组，进而使卷绕极片组的极片获得更大的卷绕半径。具有该结构的电极组件，能够降低极片出现开裂、掉粉、或断裂的风险，具有更高的安全性与可靠性。

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。

本申请实施例描述的技术方案适用于电极组件、包含电极组件的电池单体、包含电池单体的电池以及使用电池的用电设备。

用电设备可以是车辆、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，以用电设备为车辆为例进行说明。

为了更好地理解本申请，下面结合图1至图4对本申请实施例进行描述。

图1是本申请一实施例的电极组件的结构示意图。

如图1所示，本申请实施例提出了一种电极组件100，包括叠片极片组10以及卷绕极片组20，叠片极片组10包括多个叠片层叠设置的第一极片11；卷绕极片组20包括卷绕在叠片极片组10的外周的多个第二极片21。

叠片极片组10，其结构可以为多个极片依次层叠设置，形成的具有一定厚度的叠片结构。在叠片极片组10中，相邻的极片之间具备不同的极性，且相邻极片之间设置有隔离件，在电池单体的容纳腔内，叠片极片组10与电解液接触，使得电子可以穿过隔离件在相邻极片上往复移动，以实现电池单体的充电与放电。

叠片极片组10包括多个叠片层叠设置的第一极片11，可能的实施方式是，在多个第一极片11中，阴极极片与阳极极片的数量相同，如此，一阴极极片与一阳极极片对应，相互交叠形成该叠片极片组10，隔离件设置于相邻的阴极极片与阳极极片之间。此时，位于叠片极片组10厚度方向的两端的第一极片11的极性相反。

在一些实施例中，在多个第一极片11中，也可以设置叠片极片组10中阴极极片与阳极极片的数量不同，以使位于叠片极片组10厚度方向的两端的第一极片11的极性相同。

卷绕极片组20，其结构可以为多个极片依次层叠设置后，将层叠设置后的多个极片结构沿卷绕中心卷绕形成。其中，卷绕中心可以与多个第一极片11的层叠方向相平行，也可以与多个第一极片11的层叠方向相垂直。

多个第二极片21的卷绕方向可以为沿卷绕中心顺时针卷绕或沿卷绕中心逆时针卷绕，也可以部分沿卷绕中心顺时针卷绕，部分沿卷绕中心逆时针卷绕。

根据本申请实施例的电极组件100，通过设置叠片极片组10包括多个叠片层叠设置的第一极片11，卷绕极片组20包括卷绕在叠片极片组10的外周的多个第二极片21，即在卷绕设置的卷绕极片组20的中部设置叠片极片组10，以利用叠片极片组10提升卷绕极片组20最内卷的卷绕半径，优化卷绕极片组20的最内层极片，在后续压平过程中出现开裂、掉粉、甚至断裂的问题，以提升电极组件100的安全性与可靠性。

根据本申请第一方面的一个实施例，多个第二极片21包括卷绕形成的多个相互交替连接的平直段101和弯曲段102；在垂直于多个第一极片11的叠片层叠方向的平面上，第一极片11的至少部分与平直段101重叠。

多个第二极片21包括卷绕形成的多个相互交替连接的平直段101与弯曲段102，可能的实施方式是，平直段101和弯曲段102的数量均为两个，两个平直段101以叠片极片组10为中心对称设置，两个弯曲段102以叠片极片组10为中心对称设置，如此，在多个第二极片21的卷绕过程中，交替通过平直段101与弯曲段102，并最终形成具有多个卷绕层的卷绕结构。

第一极片11的至少部分与平直段101重叠，指的是第一极片11沿叠片层叠方向的正投影与平直段101沿叠片层叠方向的正投影至少部分重叠。

根据本申请实施例的电极组件100，通过设置第一极片11的至少部分与平直段101重叠，在电极组件100的压平过程中，可以利用叠片层叠设置的多个第一极片11为处于平直段101的第二极片21提供支撑，进而提升压平效果，进一步提升了电极组件100的可靠性。

根据本申请第一方面的一个实施例，在多个第一极片11的叠片层叠方向上，第一极片11的至少部分与弯曲段102重叠。

在多个第一极片11的叠片层叠方向上，第一极片11的至少部分与弯曲段102重叠，指的是多个第一极片11沿叠片层叠方向上的正投影，与弯曲段102沿叠片层叠方向上的正投影至少部分重叠。

根据本申请实施例的电极组件100，通过设置在多个第一极片11的叠片层叠方向上，第一极片11的至少部分与弯曲段102重叠，以利用第一极片11的此部分为弯曲段102提供支撑，使多个第二极片21在弯曲段102与平直段101之间更好的转换，进一步提升了电极组件100的可靠性。

根据本申请第一方面的一个实施例，在第二极片21卷绕围绕的卷绕中线的延伸方向上，叠片极片组10的宽度尺寸与卷绕极片组20的宽度尺寸相等。

第二极片21卷绕围绕的卷绕中线，指的是一条虚拟的线，多个第二极片21层叠形成还未进行卷绕的卷绕极片组20后，卷绕极片组20可以沿该卷绕中线进行卷绕，最终形成多层结构的卷绕极片组20。

示例性地，在一些实施例中，可以设置第二极片21为呈长条形的矩形条状结构，如此，在多个第二极片21层叠后形成具有一定层叠厚度，且具有长边和高边的卷绕极片组20的结构。此时，可以设置卷绕中线垂直于该卷绕极片组20的长边，且该长边与该高边组成的面不与卷绕中线相交，该卷绕极片组20沿该卷绕中线卷绕形成多层结构。

此时，叠片极片组10的宽度尺寸与卷绕极片组20的宽度尺寸相等，指的是叠片极片组10在高边的延伸方向上的高度，等于该卷绕极片组20的高边的高度。如此，可以避免叠片极片组10与卷绕极片组20存在尺寸不匹配的问题，在后续压平过程中，使得卷绕极片组20的平直段101的每一处均存在叠片极片组10支承，进而保证了卷绕极片组20的结构的稳定性。

根据本申请实施例的电极组件100，通过设置叠片极片组10的宽度尺寸与卷绕极片组20的宽度尺寸相等，使卷绕极片组20与叠片极片组10之间具有更好的一致性，在卷绕极片组20的压平过程中，叠片极片组10或卷绕极片组20不会因为尺寸不一致发生形变，可靠性更高。

根据本申请第一方面的一个实施例，还包括隔离件30，隔离件30卷绕在叠片极片组10的外周并将第二极片21与叠片极片组10分隔；隔离件30的最内圈沿第一方向的尺寸为L1，叠片极片组10沿第一方向的尺寸为L2，平直段101沿第一方向的尺寸为L3；L1、L2和L3满足：L3＜L2＜L1，第一方向垂直于多个第一极片11的叠片层叠方向，且垂直于第二极片21卷绕围绕的卷绕中线的延伸方向。

隔离件30卷绕在叠片极片组10的外周，可能的实施方式是，隔离件30同样卷绕于叠片极片组10，并夹设于叠片极片组10与卷绕极片组20之间，起到分隔叠片极片组10与卷绕极片组20的作用。

在一些实施例中，也可以设置隔离件30为卷绕极片组20中相邻极片之间的隔离件，此时，可以在卷绕极片组20的最内层设置该隔离件30，进而起到分隔叠片极片组10与卷绕极片组20的极片的作用。

在这些实施例中，隔离件30将叠片极片组10与卷绕极片组20分隔，指的是叠片极片组10位于隔离件30的一侧，卷绕极片组20位于隔离件30的另一侧，此时，在电池的充电或放电过程中，电子均可通过该隔离件30在叠片极片组10层叠叠设方向两端的第一极片11与卷绕极片组20最内层的第二极片21之间流动，以实现电池的充电与放电，使得电极组件100的结构更为合理，整体性更强，进一步增加了电极组件100的可靠性。

在这些实施例中，隔离件30的材料可以选择PP或PE。隔离件30为前述设置在相邻第一极片11之间、或相邻第二极片21之间的隔离件。

在一些实施例中，隔离件30将第二极片21与叠片极片组10分隔，也可以指的是，隔离件30为电子无法通过的绝缘结构。

此时，隔离件30可以将叠片极片组10与卷绕极片组20绝缘隔离，在前述位于叠片极片组10厚度方向的两端的第一极片11的极性相反的实施例中，势必存在一第一极片11的极性与卷绕极片组20最内层的极片的极性相同，通过设置隔离件30将叠片极片组10与卷绕极片组20绝缘隔离，进一步提升了电极组件100的安全性。

根据本申请实施例的电极组件100，通过限定L1、L2和L3满足L3＜L2＜L1，使得卷绕极片组20与叠片极片组10在第一方向上的结构设计更为合理，为多个第二极片21的在弯曲段102的卷绕以及在平直段101的叠设预留了空间，进一步增加了电极组件100的可靠性。

根据本申请第一方面的一个实施例，在多个第一极片11的叠片层叠方向上，叠片极片组10的尺寸为L4，L4满足：L4≥0.5mm。

多个第一极片11的叠片层叠方向，即叠片极片组10的厚度方向。

根据本申请实施例的电极组件100，通过限定L4满足L4≥0.5mm，使得卷绕极片组20的最内层极片，在弯曲段102能够获得足够的转弯半径，进而降低在后续压平过程中出现的极片开裂、掉粉、甚至断裂的风险。

根据本申请第一方面的一个实施例，L4满足：0.5mm≦L4≦3mm。

根据本申请实施例的电极组件100，通过限定L4满足0.5mm≦L4≦3mm，避免叠片极片组10的厚度过厚，以控制电极组件100的重量增量，进一步提升电极组件100的可靠性。

图2是本申请一实施例的电极组件的叠片极片组的结构示意图；图3是本申请一实施例的电极组件的卷绕极片组的结构示意图。

如图1至图3所示，根据本申请第一方面的一个实施例，多个第一极片11包括多个交替叠片层叠设置的第一阴极极片111和第一阳极极片112，多个第二极片21包括相互卷绕层叠设置的第二阴极极片211和第二阳极极片212。

通过设置多个第一极片11包括多个交替叠片层叠设置的第一阴极极片111和第一阳极极片112，在利用叠片极片组10提升卷绕极片组20的卷绕厚度的同时，也是的电子可以在第一阴极极片111与第一阳极极片112之间往复移动，进而增加电极组件100的能量密度。

根据本申请实施例的电极组件100，电子可以通过电解液在第一阴极极片111与第一阳极极片112之间、以及第二阴极极片211与第二阳极极片212之间往复移动，以实现电极组件100的充电与放电，进而提升电极组件100的能量密度。

根据本申请第一方面的一个实施例，在多个第一阴极极片111和第一阳极极片112交替叠片层叠的方向上，位于叠片极片组10两端的第一极片11为第一阴极极片111，卷绕极片组20最内圈的第二极片21为第二阳极极片212；或者，在多个第一阴极极片111和第一阳极极片112交替叠片层叠的方向上，位于叠片极片组10两端的第一极片11为第一阳极极片112，卷绕极片组20最内圈的第二极片21为第二阴极极片211。

在本申请的这些实施例中，前述隔离件30可以设置为电子可通过的PP或PE材质。

示例性地，在本实施例中，叠片极片组10包括沿叠片层叠的方向依次层叠设置的三层极片，其中位于叠片极片组10两端的第一极片11为第一阴极极片111，位于中间层的第一极片11为第一阳极极片112；卷绕极片组20最内圈的第二极片21为第二阳极极片212。

如此，可以通过设置隔离件30为电子可通过的材质，使得电子能够在叠片极片组10与卷绕极片组20之间移动，增加了电极组件100的整体性与可靠性。

根据本申请实施例的电极组件100，通过设置叠片极片组10两端的第一极片11与卷绕极片组20最内圈的第二极片21，分别为阳极极片与阴极极片，使得电子也可以通过电解液在叠片极片组10与卷绕极片组20之间移动，进一步增加了电极组件100的整体性与可靠性。

图4是本申请一实施例的电极组件的极耳位置示意图。

如图1至图4所示，根据本申请第一方面的一个实施例，第一阴极极片111包括第一阴极极耳1111，第一阳极极片112包括第一阳极极耳1121；第二阴极极片211包括第二阴极极耳2111，第二阳极极片212包括第二阳极极耳2121；在叠片极片组10的叠片层叠方向上，第一阴极极耳1111与第二阴极极耳2111重叠设置，第一阳极极耳1121与第二阳极极耳2121重叠设置。

第一阴极极片111包括第一阴极极耳1111，指的是第一阴极极片111包括涂覆有阴极活性物质的阴极集流体，第一阴极极耳1111与阴极集流体连接并凸出于阴极集流体设置。

第一阳极极片112包括第一阳极极耳1121，指的是第一阳极极片112包括涂覆有阳极活性物质的阳极集流体，第一阳极极耳1121与阳极集流体连接并突出于阳极集流体设置。

同时，在叠片层叠的方向上，多个第一阴极极耳1111应当重叠设置，多个第一阳极极耳1121也应当重叠设置，如此，在后续加工工序中，可以通过将多个第一阴极极耳1111连接的方式实现多层第一阴极极片111的连接，同样的，也可以通过将多个第一阳极极耳1121连接的方式实现多层第一阳极极片112的连接。

前述第一阴极极耳1111凸出于阴极集流体设置，以阴极集流体的横截面呈矩形为例进行说明，第一阴极极耳1111凸出于阴极集流体设置，指的是第一阴极极耳1111自阴极集流体的长度或宽度方向的一侧壁，沿长度或宽度方向延伸形成，其延伸长度与数量可以根据实际情况进行选择。

第一阳极极耳1121凸出于阳极集流体设置的方式与第一阴极极耳1111凸出于阴极集流体设置的方式相同，在此不再赘述，仅需保证在叠片层叠方向上，多个第一阴极极耳1111与多个第一阳极极耳1121错位设置即可。

需要说明的是，多个第一阴极极耳1111之间的连接方式、以及多个第一阳极极耳1121之间的连接方式可以采用焊接，以增加多个第一阴极极耳1111以及多个第一阳极极耳1121之间的接触面积，保证过流量，并进一步增加电极组件100的可靠性。

第二阴极极片211包括第二阴极极耳2111，指的是第二阴极极片211包括涂覆有阴极活性物质的阴极集流体，第二阴极极耳2111与阴极集流体连接并凸出于阴极集流体设置。

第二阳极极片212包括第二阳极极耳2121，指的是第二阳极极片212包括涂敷有阳极活性物质的阳极集流体，第二阳极极耳2121与阳极集流体连接并凸出于阳极集流体设置。

需要说明的是，在多个第二阴极极片211与多个第二阳极极片212层叠设置后，多个第二阴极极耳2111沿叠片层叠方向重叠设置，多个第二阳极极耳2121沿叠片层叠方向重叠设置。

在单片第二阴极极片211中，第二阴极极耳2111的数量为多个，且多个第二阴极极耳2111沿卷绕方向依次间隔设置；在单片第二阳极极片212中，第二阳极极耳2121的数量为多个，且在第二阴极极片211与第二阳极极片212层叠设置后，一第二阳极极耳2121对应一第二阴极极耳2111设置，且靠近该第二阴极极耳2111设置于该第二阴极极耳2111的一侧。

在卷绕极片组20的卷绕过程中，使得第二阴极极耳2111可以与第一阴极极耳1111重叠，第二阳极极耳2121可以与第一阳极极耳1121重叠。

根据本申请实施例的电极组件100，通过设置在叠片极片组10的叠片层叠方向上，第一阴极极耳1111与第二阴极极耳2111重叠设置，第一阳极极耳1121与第二阳极极耳2121重叠设置，使得叠片极片组10与卷绕极片组20的充电与放电过程统一，进一步增加了电极组件100的整体性与可靠性。

根据本申请第一方面的一个实施例，多个第二极片21对应于弯曲段102的部分，沿中间部分向两端方向的厚度逐渐增加。

多个第二极片21对应于弯曲段102的部分，指的是卷绕极片组20中需要弯曲的部分。

示例性地，在一些实施例中，第二阴极极片211与第二阳极极片212交替层叠设置后呈矩形，多个第二阴极极耳2111与多个第二阳极极耳2121均自一长度边凸出形成，如此形成第二极片21。此时，在该第二极片21的长度方向上，设置有第二阴极极耳2111与第二阳极极耳2121的部分与平直段101对应，剩余部分与弯曲段102对应。

沿中间部分向两端方向的厚度逐渐增加，指的是多个第二阴极极片211与多个第二阳极极片212的对应于弯曲段102的部分，中间部分的厚度小于两侧的厚度，由于在卷绕极片组20的弯曲过程中，第二极片21的中间部分弯曲度最大，因此，将此部分做薄处理，可以增加相邻第二极片21沿厚度方向的空间，进而减少多个第二极片21在弯曲段102的应力与阻碍物，以提升电极组件100的可靠性与安全性。

根据本申请实施例的电极组件100，通过设置多个第二极片21对应于弯曲段102的部分，沿中间部分向两端方向的厚度逐渐增加，以增加相邻第二极片21在弯曲段102的部分沿厚度方向的空间，进而减少多个第二极片21在弯曲段102的应力与阻碍物，进而避免多个第二极片21在弯曲段102出现活性物质开裂、掉粉、断裂等安全问题，进一步增加电极组件100的可靠性与安全性。

本申请的实施例还提供了一种电池单体，包括外壳以及如前述任一实施例中的电极组件100，该电极组件100收容于外壳内。

本申请的实施例还提供了一种电池，该电池包括如前述任一实施例中的电池单体。

本申请的实施例还提供了一种用电装置，该用电装置包括如前述任一实施例中的电池，该电池用于提供电能。

由于上述的电池单体、电池以及用电装置中，均包括上述实施例中的电极组件100。该电极组件100包括叠片极片组10以及卷绕极片组20，叠片极片组10包括多个叠片层叠设置的第一极片11；卷绕极片组20包括卷绕在叠片极片组10的外周的多个第二极片21，即利用叠片极片组10增加卷绕极片组20的卷绕半径，优化卷绕极片组20的最内层极片，在后续压平过程中出现开裂、掉粉、甚至断裂的问题，以提升电极组件100的安全性与可靠性。因此，本申请实施例提供的电池单体、电池、用电装置均可达到上述的技术效果。

根据本申请的一个具体实施例，如图1至图4所示，本申请实施例提供了一种电极组件100，包括叠片极片组10、卷绕极片组20、以及隔离件30。叠片极片组10包括多个叠片层叠设置的第一极片11；卷绕极片组20包括卷绕在叠片极片组10的外周的多个第二极片21，隔离件将第二极片21与叠片极片组10分隔。即在卷绕设置的卷绕极片组20的中部设置叠片极片组10，以利用叠片极片组10提升卷绕极片组20最内卷的卷绕半径，优化卷绕极片组20的最内层极片，在后续压平过程中出现开裂、掉粉、甚至断裂的问题，以提升电极组件100的安全性与可靠性。

多个第一极片11可以包括多个交替叠片层叠设置的第一阴极极片111和第一阳极极片112，多个第二极片21可以包括相互卷绕层叠设置的第二阴极极片211和第二阳极极片212。

沿多个第一极片11的叠片层叠方向，位于两端的两个第一极片11位第一阴极极片111，多个第二极片21最内层的第二极片21为第二阳极极片212。如此，在电池的充电与放电过程中，电子可通过隔离件30在该第一阴极极片111与该第二阳极极片212之间往复移动，进一步增加了电极组件100的整体性。

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：

叠片极片组，包括多个叠片层叠设置的第一极片；以及

卷绕极片组，包括卷绕在所述叠片极片组的外周的多个第二极片。

2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，多个所述第二极片包括卷绕形成的多个相互交替连接的平直段和弯曲段；

在垂直于多个所述第一极片的叠片层叠方向的平面上，所述第一极片的至少部分与所述平直段重叠。

3.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，在多个所述第一极片的叠片层叠方向上，所述第一极片的至少部分与所述弯曲段重叠。

4.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，在所述第二极片卷绕围绕的卷绕中线的延伸方向上，所述叠片极片组的宽度尺寸与所述卷绕极片组的宽度尺寸相等。

5.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，还包括隔离件，所述隔离件卷绕在所述叠片极片组的外周并将所述第二极片与所述叠片极片组分隔；

所述隔离件的最内圈沿第一方向的尺寸为L1，所述叠片极片组沿所述第一方向的尺寸为L2，所述平直段沿所述第一方向的尺寸为L3；L1、L2和L3满足：L3＜L2＜L1，所述第一方向垂直于多个所述第一极片的叠片层叠方向，且垂直于所述第二极片卷绕围绕的卷绕中线的延伸方向。

6.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，在多个所述第一极片的叠片层叠方向上，所述叠片极片组的尺寸为L4，L4满足：L4≥0.5mm。

7.根据权利要求6所述的电极组件，其特征在于，L4满足：0.5mm≦L4≦3mm。

8.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述多个第一极片包括多个交替叠片层叠设置的第一阴极极片和第一阳极极片，所述多个第二极片包括相互卷绕层叠设置的第二阴极极片和第二阳极极片。

9.根据权利要求8所述的电极组件，其特征在于，在多个所述第一阴极极片和所述第一阳极极片交替叠片层叠的方向上，位于所述叠片极片组两端的所述第一极片为所述第一阴极极片，所述卷绕极片组最内圈的所述第二极片为所述第二阳极极片；

或者，在多个所述第一阴极极片和所述第一阳极极片交替叠片层叠的方向上，位于所述叠片极片组两端的所述第一极片为所述第一阳极极片，所述卷绕极片组最内圈的所述第二极片为所述第二阴极极片。

10.根据权利要求8所述的电极组件，其特征在于，所述第一阴极极片包括第一阴极极耳，所述第一阳极极片包括第一阳极极耳；所述第二阴极极片包括第二阴极极耳，所述第二阳极极片包括第二阳极极耳；

在所述叠片极片组的叠片层叠方向上，所述第一阴极极耳与所述第二阴极极耳重叠设置，所述第一阳极极耳与所述第二阳极极耳重叠设置。

11.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，多个所述第二极片对应于所述弯曲段的部分，沿中间部分向两端方向的厚度逐渐增加。

12.一种电池单体，其特征在于，包括：

外壳；以及

如权利要求1至11任意一项所述的电极组件，所述电极组件收容于所述外壳内。

13.一种电池，其特征在于，包括如权利要求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。

Images