CN218414960U - 电极组件、电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电极组件、电池单体、电池及用电装置。电极组件包括沿卷绕方向卷绕的第一极片，第一极片包括绝缘基体、设置于绝缘基体的表面的导电层、涂覆于导电层部分表面的活性物质层以及第一极耳；第一极耳包括主体部和过渡部，主体部凸出于过渡部的背离活性物质层的边缘，过渡部连接于导电层的未涂覆活性物质层的部分；在卷绕方向上，过渡部的尺寸大于主体部的尺寸；在电极组件的厚度方向上，过渡部的至少部分分布于电极组件的卷绕中心的两侧。根据本申请实施例能够有效提高电极组件的导电能力。

Description

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，特别涉及一种电极组件、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。

目前，市场对电池单体的快速充放电的性能要求越来越高，而现有的电池单体逐渐无法满足这种的需求。因此，如何提高电池单体的导电能力，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供了一种电极组件、电池单体、电池及用电装置，能够有效提高电极组件的导电能力。

第一方面，本申请实施例提供了一种电极组件，电极组件包括沿卷绕方向卷绕的第一极片，第一极片包括集流体、活性物质层以及第一极耳。集流体包括绝缘基体和设置于绝缘基体表面的导电层，活性物质层涂覆于导电层的部分表面。第一极耳包括主体部和过渡部，主体部凸出于过渡部的背离活性物质层的边缘，过渡部连接于导电层的未涂覆活性物质层的部分。在卷绕方向上，过渡部的尺寸大于主体部的尺寸。在电极组件的厚度方向上，过渡部的至少部分分布于电极组件的卷绕中心的两侧。

上述技术方案中，通过将第一极耳与导电层连接处的过渡部的长度增大，能够有效提高电极组件中第一极耳与导电层之间的导电能力，进而提高了的电极组件的充放电效率。

在第一方面的一些实施方式中，过渡部焊接于导电层并形成焊接部，能够使第一极耳与第一极片之间的电连接度更高，进而能够增大导电层与第一极耳之间的导电能力。

在第一方面的一些实施方式中，焊接部沿卷绕方向延伸至过渡部的边缘，能够进一步增大了第一极耳在导电层上的结合力，进一步提高了电极组件的抗震能力。

在第一方面的一些实施方式中，电极组件包括平直区域和两个弯折区域，两个弯折区域分别连接于平直区域的两端；主体部位于平直区域，过渡部沿卷绕方向延伸并至少经过一个弯折区域。

在第一方面的一些实施方式中，过渡部经过一个弯折区域，过渡部沿卷绕方向的两端均位于平直区域且分别设于卷绕中心的两侧；或者，过渡部经过两个弯折区域，过渡部沿卷绕方向的两端均位于平直区域且分别设于卷绕中心的同一侧。

上述技术方案中，第一极耳的过渡部沿电极组件的卷绕方向上具有较长的距离，能够增大导电层与第一极耳之间的导电能力。

在第一方面的一些实施方式中，第一极耳的数量为多个，多个第一极耳沿卷绕方向间隔设置；多个第一极耳的主体部沿电极组件的厚度方向层叠，通过多个第一极耳的设置，能够进一步提高电极组件的导电能力。

在第一方面的一些实施方式中，多个第一极耳的主体部位于卷绕中心的同一侧。

上述技术方案中，能够减小多个第一极耳所占用的空间，使电极组件整体的体积减小，进而能够提高电池单体内部的空间利用率，提升电池单体的能量密度。

在第一方面的一些实施方式中，电极组件还包括第二极片，第二极片和第一极片沿卷绕方向卷绕，第二极片包括第二极耳；在卷绕方向上，相邻的第一极耳的过渡部之间形成避让间隙；在电极组件的厚度方向上，第二极耳与避让间隙相邻。

上述技术方案中，通过在相邻的第一极耳的过渡部之间设置避让间隙，能够使第二极耳的临近范围内不存在第一极耳的过渡部，进而能够减小第一极耳的过渡部与第二极耳干涉而产生短路的风险，能够有效地提高电极组件的可靠性。

在第一方面的一些实施方式中，在卷绕方向上，避让间隙的尺寸大于第二极耳的尺寸。

上述技术方案中，能够进一步减小第一极耳的过渡部与第二极耳干涉而产生短路的风险，使电极组件的可靠性进一步增强。

在第一方面的一些实施方式中，第二极耳的数量为多个，多个第二极耳沿电极组件的厚度方向层叠，多个第二极耳以及多个第一极耳的主体部位于卷绕中心的同一侧。

上述技术方案中，相对于个第二极耳以及多个第一极耳的主体部设置于卷绕中心的两侧，将多个第二极耳以及多个第一极耳的主体部设置于卷绕中心的同一侧，能够减小多个第二极耳与多个第一极耳所占用的空间，使电极组件整体的体积减小，进而能够提高电池单体内部的空间利用率，提升电池单体的能量密度。

在第一方面的一些实施方式中，绝缘基体的两个表面均设有导电层；过渡部与设于绝缘基体一个表面的导电层相连；第一极片还包括导电结构，导电结构电连接于第一极耳和设于绝缘基体另一个表面的导电层之间。

在上述技术方案中，第一极耳和导电结构能够将分别位于绝缘基体两侧的导电层上的电流汇集在一起并进行传输，从而能够提高电极组件的导电能力。

在第一方面的一些实施方式中，导电结构沿卷绕方向延伸至过渡部的边缘，能够进一步提高电极组件的导电能力。

在第一方面的一些实施方式中，沿第一方向上，导电结构具有厚度h1，0.5mm≤h1≤3mm，能够进一步提高导电结构的导电能力。

在第一方面的一些实施方式中，第一极片还包括绝缘层，绝缘层连接于导电层的未涂覆活性物质层的部分且位于第一极耳和活性物质层之间。

在上述技术方案中，通过在第一极耳和活性物质层之间设置绝缘层，能够将第一极片上的导电层与第二极耳隔开，降低了电极组件短路的风险。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池单体，包括具有开口的壳体以及第一方面任一实施方式提供的电极组件。

第三方面，本申请实施例提供了一种电池，包括第二方面任一实施方式提供的电池单体。

第四方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括第二方面任一实施方式提供的电池单体，电池单体用于提供电能。

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

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，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一些实施例所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示意图；

图3为图2所示的电池模块的结构示意图；

图4为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸示意图；

图5为本申请一些实施例提供的一种电极组件的第一极片卷绕结构示意图，其中，第一极片的活性物质层省略；

图6为本申请一些实施例提供的一种第一极片的集流体的结构示意图；

图7为本申请一些实施例提供的一种电极组件的第一极片的第一视角结构示意图；

图8为为图5所示的极片在展开状态下的结构示意图；

图9为为本申请一些实施例提供的另一种电极组件的第一极片卷绕结构示意图，其中，第一极片的活性物质层省略；

图10为为本申请一些实施例提供的又一种电极组件的第一极片卷绕结构示意图，其中，第一极片的活性物质层省略；

图11为本申请一些实施例提供的又一种电极组件的第一极片卷绕结构示意图，其中，第一极片的活性物质层省略；

图12为本申请一些实施例提供的一种电极组件的结构示意图；

图13为本申请一些实施例提供的一种电极组件的卷绕结构示意图，其中，第一极片的活性物质层省略；

图14为本申请一些实施例提供的又一种电极组件的第一极片的结构示意图；

图15为本申请一些实施例提供的又一种电极组件的第一极片的结构示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

1、车辆；2、电池；3、控制器；4、马达；5、箱体；5a、第一箱体部；5b、第二箱体部；5c、容纳空间；6、电池模块；7、电池单体；71、壳体；72、电极组件；721、平直区域；722、弯折区域；73、端盖；8、第一极片；80、集流体；81、绝缘基体；82、导电层；83、活性物质层；84、第一极耳；841、主体部；842、过渡部；843、焊接部；85、避让间隙；9、第二极片；91、第二极耳；10、导电结构；20、绝缘层；X、第一方向；Z、厚度方向；A、卷绕中心；B、卷绕方向。

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、完整地描述，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它实施例，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；在本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)。

本申请中术语“平行”不仅包括绝对平行的情况，也包括了工程上常规认知的大致平行的情况；同时，“垂直”也不仅包括绝对垂直的情况，还包括工程上常规认知的大致垂直的情况。

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。

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。

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。

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；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。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。隔离件的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。

目前，复合集流体技术具备高安全性、对金属依赖度低、成本低的特点，具备广阔的应用前景。复合集流体是一种采用特殊工艺在高分子基膜表面镀上超薄金属层的复合集流体。这种复合集流体是金属层—高分子基层—金属层的三层复合结构。其中，复合集流体的极耳的模切成型方式与常规的极耳模切成型方式不同，复合集流体的极耳模切成型方式是将金属箔材与复合集流体基材表面的金属层通过超声波焊接进行电连接，然后再模切成型。

以复合集流体作为基材的电极组件的导电能力与“极耳总层数×金属层厚度×焊接极耳底部过流宽度”乘积成正相关，而复合集流体受限于金属层厚度，以复合集流体作为基材的电极组件的设计均是一圈两个极耳且极耳与复合集流体连接处具有较大的台阶部。但是，目前市场对快充产品的要求越来越高，以复合集流体作为基材的电极组件采用上述设计的导电能力逐渐无法满足需求。本申请的发明人注意到，在以复合集流体作为基材的电极组件中，极耳与复合集流体连接处的台阶部的宽度未极限利用，导致使用过程中导电能力较弱。

为了解决上述技术问题，本申请的发明人研究发现，可以最大限度地利用极耳与复合集流体连接处的台阶部的宽度，以增强电极组件的导电能力。

基于以上考虑，发明人经过深入研究，设计了一种电极组件，通过最大限度地利用极耳与复合集流体连接处的台阶部的宽度，能够有效提高电极组件的导电能力。

本申请实施例描述的技术方案适用于电池单体、电池以及使用电池的用电装置。

用电装置可以是车辆、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装置不做特殊限制。

应理解，本申请实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的电池和用电设备，还可以适用于所有包括箱体的电池以及使用电池的用电设备，但为描述简洁，下述实施例均以电动车辆为例进行说明。

图1为本申请一些实施例提供的车辆1的结构示意图。

如图1所示，车辆1的内部设置有电池2，电池2可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池2可以用于车辆1的供电，例如，电池2可以作为车辆1的操作电源。

车辆1还可以包括控制器3和马达4，控制器3用来控制电池2为马达4供电，例如，用于车辆1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2不仅仅可以作为车辆1的操作电源，还可以作为车辆1的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。

图2为本申请一些实施例提供的电池2的爆炸示意图。

如图2所示，电池2包括箱体5和电池单体7，电池单体7容纳于箱体5内。

箱体5用于容纳电池单体，箱体5可以是多种结构。在一些实施例中，箱体5可以包括第一箱体部5a和第二箱体部5b，第一箱体部5a与第二箱体部5b相互盖合，第一箱体部5a和第二箱体部5b共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间5c。第二箱体部5b可以是一端开口的空心结构，第一箱体部5a为板状结构，第一箱体部5a盖合于第二箱体部5b的开口侧，以形成具有容纳空间5c的箱体5；第一箱体部5a和第二箱体部5b也均可以是一侧开口的空心结构，第一箱体部5a的开口侧盖合于第二箱体部5b的开口侧，以形成具有容纳空间5c的箱体5。当然，第一箱体部5a和第二箱体部5b可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

为提高第一箱体部5a与第二箱体部5b连接后的密封性，第一箱体部5a与第二箱体部5b之间也可以设置密封件，比如，密封胶、密封圈等。

假设第一箱体部5a盖合于第二箱体部5b的顶部，第一箱体部5a亦可称之为上箱盖，第二箱体部5b亦可称之为下箱体。

在电池2中，电池单体7可以是一个，也可以是多个。若电池单体7为多个，多个电池单体7之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体7中既有串联又有并联。多个电池单体7之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体7构成的整体容纳于箱体5内；当然，也可以是多个电池单体7先串联或并联或混联组成电池模块6，多个电池模块6再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体5内。

图3为图2所示的电池模块的结构示意图；

在一些实施例中，如图3所示，电池单体7为多个，多个电池单体7先串联或并联或混联组成电池模块6。多个电池模块6再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体内。

电池模块6中的多个电池单体7之间可通过汇流部件实现电连接，以实现电池模块6中的多个电池单体7的并联或串联或混联。

图4为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸示意图。

如图4所示，端盖73是指盖合于壳体71的开口处以将电池单体7的内部环境隔绝于外部环境的部件。端盖73的形状可以与壳体71的形状相适应以配合壳体71。可选地，端盖73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73在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体7能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖73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极组件72电连接，以用于输出或输入电池单体7的电能。在一些实施例中，端盖73上还可以设置有用于在电池单体7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73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73的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体71内的电连接部件与端盖73，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71是用于配合端盖73以形成电池单体7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72、电解液(在图中未示出)以及其他部件。壳体71和端盖73可以是独立的部件，可以于壳体71上设置开口，通过在开口处使端盖73盖合开口以形成电池单体7的内部环境。不限地，也可以使端盖73和壳体71一体化，具体地，端盖73和壳体71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71的内部时，再使端盖73盖合壳体71。壳体71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71的形状可以根据电极组件72的具体形状和尺寸大小来确定。壳体71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72是电池单体7中发生电化学反应的部件。壳体71内可以包含一个或更多个电极组件72。

图5为本申请一些实施例提供的一种电极组件的第一极片卷绕结构示意图，其中，第一极片的活性物质层省略；图6为本申请一些实施例提供的一种第一极片的集流体的结构示意图，图7为本申请一些实施例提供的一种电极组件的第一极片的第一视角结构示意图，图8为图5所示的极片在展开状态下的结构示意图。

如图5至图8所示，本申请实施例提供了一种电极组件，电极组件包括沿卷绕方向B卷绕的第一极片8，第一极片8包括集流体80、活性物质层83以及第一极耳84。集流体80包括绝缘基体81和设置于绝缘基体81表面的导电层82，活性物质层83涂覆于导电层82的部分表面。第一极耳84包括主体部841和过渡部842，主体部841凸出于过渡部842的背离活性物质层83的边缘，过渡部842连接于导电层82的未涂覆活性物质层83的部分。在卷绕方向B上，过渡部842的尺寸大于主体部841的尺寸。在电极组件的厚度方向Z上，过渡部842的至少部分分布于电极组件的卷绕中心A的两侧。

可选地，绝缘基体81的材质可为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚丙烯。

导电层82设置于绝缘基体81的表面。导电层82的材料选自金属导电材料、碳基导电材料中的至少一种。示例性地，金属导电材料优选铝、铜、镍、钛、银、镍铜合金、铝锆合金中的至少一种，碳基导电材料优选石墨、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管中的至少一种。导电层82可通过气相沉积法、化学镀中的至少一种形成于绝缘基体81的表面。其中，气相沉积法优选物理气相沉积法，例如热蒸发法。

活性物质层83涂覆于导电层82的部分表面。具体地，活性物质层83可通过涂布的方式设置到导电层82的表面。可将活性材料(例如锰酸锂、磷酸铁锂)、粘结剂、导电剂及溶剂制成浆料，然后将浆料涂布在导电层82的表面，浆料固化后形成活性物质层83。

在本申请实施例中，电极组件可以是卷绕式结构。第一极片8为带状结构，第一极片8绕卷绕中心A卷绕形成卷绕结构。第一极片8沿着卷绕方向B卷绕多圈，卷绕方向B为第一极片8从内向外周向卷绕的方向。电极组件可以是扁平状。

第一极耳84包括主体部841和过渡部842，主体部841凸出于过渡部842的背离活性物质层83的边缘，过渡部842连接于导电层82的未涂覆活性物质层83的部分。可选地，第一极耳84的材质可以是具有导电性的金属材质。金属材料可以但不局限于为铝、铝合金、铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、铁、铁合金、银及银合金中的一种或多种。

在卷绕方向B上，过渡部842的尺寸大于主体部841的尺寸。过渡部842是第一极耳84与导电层82连接的部位，也就是说，过渡部842的尺寸越大，过渡部842与导电层82的接触面积也就越大，进而可以增大导电层82与第一极耳84之间的导电能力。

在电极组件的厚度方向Z上，过渡部842的至少部分分布于电极组件的卷绕中心A的两侧。也就是说，第一极耳84的过渡部842沿电极组件的卷绕方向B上具有较长的距离，进而能够增大导电层82与第一极耳84之间的导电能力。

通过将第一极耳84与导电层82连接处的过渡部842的尺寸增大，能够有效提高电极组件中第一极耳84与导电层82之间的导电能力，进而提高了的电极组件的充放电效率。

绝缘基体81的厚度可为1μm～20μm，导电层82的厚度可为0.1μm～10μm。由于导电层82较薄，所以在裁切第一极片8的过程中，导电层82产生的毛刺较小，很难刺破十几微米的隔膜，从而降低短路风险，提高安全性能。另外，当异物刺穿二次电池的第一极片8时，由于导电层82厚度较小，因此导电层82在被异物刺穿的部位产生的毛刺较小，很难刺破隔膜，从而降低短路风险，提高安全性能。

在一些实施例中，过渡部842焊接于导电层82并形成焊接部843。

具体地，第一极耳84与导电层82的连接方式可以是焊接，即第一极耳84的过渡部842焊接于第一极片8的导电层82。焊接方式可以是超声波焊接(如滚压焊接或者转接焊接)。在电池单体工作过程中，由于震动等因素可能会导致第一极耳84从导电层82上脱落，因此，通过焊接的方式将第一极耳84与导电层82连接，能够增大第一极耳84在导电层82上的结合力，提高了电极组件的抗震能力。同时，焊接相对于螺栓连接或者粘接等连接方式，能够使第一极耳84与导电层82之间的电连接度更高，进而能够增大导电层82与第一极耳84之间的导电能力。

在一些可选地实施例中，焊接部843沿卷绕方向B延伸至过渡部842的边缘。

具体地，焊接部843沿卷绕方向B延伸至过渡部842的边缘的意思是说，沿第一极片8的卷绕方向B上，焊接部的尺寸与过渡部842的尺寸相同，即第一极耳84的过渡部842与第一极片8的导电层82之间完全以焊接的方式进行连接。进一步增大了第一极耳84在导电层82上的结合力，进一步提高了电极组件的抗震能力。

图9为本申请一些实施例提供的另一种电极组件的第一极片卷绕结构示意图，其中，第一极片的活性物质层省略；图10为本申请一些实施例提供的又一种电极组件的第一极片卷绕结构示意图，其中，第一极片的活性物质层省略。

如图9和图10所示，在一些实施例中，电极组件包括平直区域721和两个弯折区域722，两个弯折区域722分别连接于平直区域721的两端；主体部841位于平直区域721，过渡部842沿卷绕方向B延伸并至少经过一个弯折区域722。

具体地，第一极耳84的主体部841设置于电极组件的平直区域721，过渡部842沿卷绕方向B以主体部841为起点向平直区域721的两端延伸，并至少经过一个弯折区域722。

在本申请实施例中，当过渡部842经过一个弯折区域722时，过渡部842沿卷绕方向B的两端均位于平直区域721且分别设于卷绕中心A的两侧。或者，当过渡部842经过两个弯折区域722时，过渡部842沿卷绕方向B的两端均位于平直区域721且分别设于卷绕中心A的同一侧。

通过上述技术方案，第一极耳84的过渡部842沿电极组件的卷绕方向B上具有较长的距离，能够增大导电层82与第一极耳84之间的导电能力。

图11为本申请一些实施例提供的又一种电极组件的第一极片卷绕结构示意图，其中，第一极片的活性物质层省略。

如图11所示，在一些实施例中，第一极耳84的数量为多个，多个第一极耳84沿卷绕方向B间隔设置；多个第一极耳84的主体部841沿电极组件的厚度方向Z层叠。

具体地，多个第一极耳84沿卷绕方向B间隔设置于导电层82上。厚度方向Z在第一极片8绕卷绕中心A卷绕形成卷绕结构后，设置于导电层82上的多个第一极耳84的主体部841沿电极组件的厚度方向Z层叠，通过多个第一极耳84的设置，能够进一步提高电极组件的导电能力。

在一些可选地实施例中，多个第一极耳84的主体部841位于卷绕中心A的同一侧。

电极组件的导电能力与极耳的数量呈正相关，即层叠设置的极耳的数量越多，电极组件的导电能力也就越强。但层叠设置的极耳的数量越多，也会导致极耳区所占用的空间越大，进而影响电池单体的能量密度。

相对于多个第一极耳84的主体部841位于卷绕中心A的两侧，将多个第一极耳84的主体部841设置于卷绕中心A的同一侧，能够减小多个第一极耳84所占用的空间，使电极组件整体的体积减小，进而能够提高电池单体内部的空间利用率，提升电池单体的能量密度。

图12为本申请一些实施例提供的一种电极组件的结构示意图，图13为本申请一些实施例提供的一种电极组件的卷绕结构示意图，其中，第一极片的活性物质层省略。

如图12和图13所示，在一些实施例中，电极组件72还包括第二极片9，第二极片9和第一极片8沿卷绕方向B卷绕，第二极片9包括第二极耳91；在卷绕方向B上，相邻的第一极耳84的过渡部842之间形成避让间隙85；在电极组件72的厚度方向Z上，第二极耳91与避让间隙85相邻。

第一极片与第二极片的极性相反。具体地，第一极片与第二极片中的一者为正极极片，另一者为负极极片。可选地，第一极片8可以是正极极片，第二极片9可以是阴极极片。在第一极片8和第二极片9之间通常设有隔离件，隔离件具有大量贯通的微孔，能够保证电解质离子自由通过，对锂离子有很好的穿透性。隔离件的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。

在卷绕方向B上，相邻的第一极耳84的过渡部842之间形成避让间隙85，避让间隙85可以理解为相邻的第一极耳84的过渡部842之间的一段空隙。在电极组件72的厚度方向Z上，第二极耳91与避让间隙85相邻，可以理解为在靠近第二极耳91的地方，相邻的第一极耳84的过渡部842之间设置避让间隙85。

在上述方案中，通过在相邻的第一极耳84的过渡部842之间设置避让间隙85，能够使第二极耳91的临近范围内不存在第一极耳84的过渡部842，进而能够减小第一极耳84的过渡部842与第二极耳91干涉而产生短路的风险，能够有效地提高电极组件72的可靠性。

在一些实施例中，在卷绕方向B上，避让间隙85的尺寸大于第二极耳91的尺寸。

可选地，在卷绕方向B上，避让间隙85的尺寸即为避让间隙85的长度，第二极耳91的尺寸即为第二极耳91的长度。通过上述技术方案，能够进一步减小第一极耳84的过渡部842与第二极耳91干涉而产生短路的风险，使电极组件72的可靠性进一步增强。

在一些实施例中，第二极耳91的数量为多个，多个第二极耳91沿电极组件72的厚度方向Z层叠，多个第二极耳91以及多个第一极耳84的主体部841位于卷绕中心A的同一侧。

具体地，多个第二极耳91沿卷绕方向B间隔设置于第二极片9上。在第二极片9绕卷绕中心A卷绕形成卷绕结构后，设置于第二极片9上的多个第二极耳91的主体部841沿电极组件72的厚度方向Z层叠，且多个第二极耳91以及多个第一极耳84的主体部841位于卷绕中心A的同一侧。

在上述技术方案中，相对于个第二极耳91以及多个第一极耳84的主体部841设置于卷绕中心A的两侧，将多个第二极耳91以及多个第一极耳84的主体部841设置于卷绕中心A的同一侧，能够减小多个第二极耳91与多个第一极耳84所占用的空间，使电极组件72整体的体积减小，进而能够提高电池单体内部的空间利用率，提升电池单体的能量密度。

图14为本申请一些实施例提供的又一种电极组件的第一极片的结构示意图。

如图14所示，在一些实施例中，绝缘基体81的两个表面均设有导电层82；过渡部842与设于绝缘基体81一个表面的导电层82相连；第一极片8还包括导电结构10，导电结构10电连接于第一极耳84和设于绝缘基体81另一个表面的导电层82之间。

具体地，导电层82设置于绝缘基体81的相对两侧表面上。分别位于绝缘基体81两侧的导电层82被绝缘基体81隔开，导电层82之间的电流无法直接传递。为了提高电极组件72的过流能力，第一极片8包括第一极耳84和导电结构10，导电结构10的一端连接于第一极耳84。第一极耳84的过渡部842连接于设于绝缘基体81一个表面的导电层82，导电结构10的另一端连接于设于绝缘基体81另一个表面的导电层82。

在上述技术方案中，第一极耳84和导电结构10能够将分别位于绝缘基体81两侧的导电层82上的电流汇集在一起并进行传输，从而能够提高电极组件72的导电能力。

在一些实施例中，导电结构10沿卷绕方向延伸至过渡部842的边缘。

具体地，导电结构10沿卷绕方向延伸至过渡部842的边缘的意思是说，沿第一极片8的卷绕方向上，导电结构10的尺寸与过渡部842的尺寸相同。能够进一步提高电极组件72的导电能力。

在一些实施例中，沿第一方向X上，导电结构10具有厚度h1，0.5mm≤h1≤3mm。

在上述这些实施例中，导电结构10具有高度可以理解为导电结构10与第一极耳84连接处的厚度，导电结构10的厚度设置在上述范围内，能够进一步提高导电结构10的导电能力。

示例性的，导电结构10的高度h1可以但不局限于为0.5mm、1mm、2mm、3mm。

图15为本申请一些实施例提供的又一种电极组件的第一极片的结构示意图。

如图15所示，在一些实施例中，第一极片8还包括绝缘层20，绝缘层20连接于导电层82的未涂覆活性物质层83的部分且位于第一极耳84和活性物质层83之间。

绝缘层20设置在第一极耳84与活性物质层83之间并与活性物质层83连接。绝缘层20的材料可以是但不限于聚氯乙烯、聚乙烯等。沿第一极片8的厚度方向上，绝缘层20的厚度不大于活性物质层83的厚度，以使绝缘层20减少占用电极组件厚度方向上的空间，进而能够增大电池单体的能量密度。

上述技术方案中，通过设置绝缘层20能够将第一极片8上的导电层82与第二极耳隔开，降低了电极组件短路的风险。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种电池单体，包括具有开口的壳体以及以上任一方案的电极组件，电极组件容纳于壳体内。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种电池，包括以上方案的电池单体。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种用电装置，包括以上方案的电池单体。

为更好地理解本申请实施例提供的电极组件，基于相同的发明构思，在此提供上述电极组件在实际应用中的实施例进行说明。

本申请实施例提供了一种电极组件72，电极组件72包括沿卷绕方向B卷绕的第一极片8和第二极片9，第一极片8包括绝缘基体81、设置于绝缘基体81的表面的导电层82、涂覆于导电层82部分表面的活性物质层83、导电结构10、绝缘层20以及多个第一极耳84。

绝缘基体81的两个表面均设有导电层82，过渡部842与设于绝缘基体81一个表面的导电层82相连，导电结构10电连接于第一极耳84和设于绝缘基体81另一个表面的导电层82之间，导电结构10沿卷绕方向B延伸至过渡部842的边缘。沿第一方向X上，导电结构10具有厚度h1，0.5mm≤h1≤3mm。

绝缘层20连接于导电层82的未涂覆活性物质层83的部分且位于第一极耳84和活性物质层83之间。

第一极耳84包括主体部841和过渡部842，主体部841凸出于过渡部842的背离活性物质层83的边缘，过渡部842连接于导电层82的未涂覆活性物质层83的部分。过渡部842焊接于导电层82并形成焊接部，焊接部沿卷绕方向B延伸至过渡部842的边缘。多个第一极耳84沿卷绕方向B间隔设置，多个第一极耳84的主体部841沿电极组件72的厚度方向Z层叠且位于卷绕中心A的同一侧。

第二极片9包括多个第二极耳91，多个第二极耳91沿电极组件72的厚度方向Z层叠，多个第二极耳91以及多个第一极耳84的主体部841位于卷绕中心A的同一侧。

在卷绕方向B上，过渡部842的尺寸大于主体部841的尺寸，相邻的第一极耳84的过渡部842之间形成避让间隙85，避让间隙85的尺寸大于第二极耳91的尺寸。

在电极组件72的厚度方向Z上，过渡部842的至少部分分布于电极组件72的卷绕中心A的两侧，第二极耳91与避让间隙85相邻。

在上述技术方案中，通过将第一极耳84与导电层82连接处的过渡部842的长度增大，能够有效提高电极组件72中第一极耳84与导电层82之间的导电能力，进而提高了的电极组件72的充放电效率。并且在相邻的第一极耳84的过渡部842之间设置避让间隙85，能够使第二极耳91的临近范围内不存在第一极耳84的过渡部842，进而能够减小第一极耳84的过渡部842与第二极耳91干涉而产生短路的风险，能够有效地提高电极组件72的可靠性。

进一步地，将多个第二极耳91以及多个第一极耳84的主体部841设置于卷绕中心A的同一侧，能够减小多个第二极耳91与多个第一极耳84所占用的空间，使电极组件72整体的体积减小，进而能够提高电池单体内部的空间利用率，提升电池单体的能量密度。

进一步地，第一极耳84和导电结构10能够将分别位于绝缘基体81两侧的导电层82上的电流汇集在一起并进行传输，从而能够提高电极组件72的导电能力。并且，在第一极耳84和活性物质层83之间设置绝缘层20，能够减少第一极耳84和活性物质层83之间干涉而发生短路的风险，进一步提高了电极组件72的可靠性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

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 (17)

1.一种电极组件，其特征在于，包括沿卷绕方向卷绕的第一极片，所述第一极片包括集流体、活性物质层以及第一极耳，所述集流体包括绝缘基体和设置于所述绝缘基体表面的导电层，所述活性物质层涂覆于所述导电层的部分表面；

所述第一极耳包括主体部和过渡部，所述主体部凸出于所述过渡部的背离所述活性物质层的边缘，所述过渡部连接于所述导电层的未涂覆所述活性物质层的部分；

在所述卷绕方向上，所述过渡部的尺寸大于所述主体部的尺寸；

在所述电极组件的厚度方向上，所述过渡部的至少部分分布于所述电极组件的卷绕中心的两侧。

2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述过渡部焊接于所述导电层并形成焊接部。

3.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，所述焊接部沿所述卷绕方向延伸至所述过渡部的边缘。

4.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件包括平直区域和两个弯折区域，两个所述弯折区域分别连接于所述平直区域的两端；

所述主体部位于所述平直区域，所述过渡部沿所述卷绕方向延伸并至少经过一个所述弯折区域。

5.根据权利要求4所述的电极组件，其特征在于，

所述过渡部经过一个弯折区域，所述过渡部沿所述卷绕方向的两端均位于所述平直区域且分别设于所述卷绕中心的两侧；或者，

所述过渡部经过两个弯折区域，所述过渡部沿所述卷绕方向的两端均位于所述平直区域且分别设于所述卷绕中心的同一侧。

6.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一极耳的数量为多个，多个所述第一极耳沿所述卷绕方向间隔设置；

多个所述第一极耳的所述主体部沿所述电极组件的厚度方向层叠。

7.根据权利要求6所述的电极组件，其特征在于，多个所述第一极耳的所述主体部位于所述卷绕中心的同一侧。

8.根据权利要求7所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件还包括第二极片，所述第二极片和所述第一极片沿所述卷绕方向卷绕，所述第二极片包括第二极耳；

在所述卷绕方向上，相邻的所述第一极耳的所述过渡部之间形成避让间隙；

在所述电极组件的厚度方向上，所述第二极耳与所述避让间隙相邻。

9.根据权利要求8所述的电极组件，其特征在于，在所述卷绕方向上，所述避让间隙的尺寸大于所述第二极耳的尺寸。

10.根据权利要求8所述的电极组件，其特征在于，所述第二极耳的数量为多个，多个所述第二极耳沿所述电极组件的厚度方向层叠，多个所述第二极耳以及多个所述第一极耳的所述主体部位于所述卷绕中心的同一侧。

11.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述绝缘基体的两个表面均设有所述导电层；所述过渡部与设于所述绝缘基体一个表面的所述导电层相连；

所述第一极片还包括导电结构，所述导电结构电连接于所述第一极耳和设于所述绝缘基体另一个表面的所述导电层之间。

12.根据权利要求11所述的电极组件，其特征在于，所述导电结构沿所述卷绕方向延伸至所述过渡部的边缘。

13.根据权利要求11所述的电极组件，其特征在于，沿第一方向上，所述导电结构具有厚度h1，0.5mm≤h1≤3mm。

14.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一极片还包括绝缘层，所述绝缘层连接于所述导电层的未涂覆所述活性物质层的部分且位于所述第一极耳和所述活性物质层之间。

15.一种电池单体，其特征在于，包括外壳以及如权利要求1-14任一项所述的电极组件，所述电极组件容纳于所述外壳内。

16.一种电池，其特征在于，包括多个如权利要求15所述的电池单体。

17.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求15所述的电池单体，所述电池单体用于提供电能。

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