CN218448372U - 极片组件、电极组件、电池单体、电池和用电设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种极片组件、电极组件、电池单体、电池和用电设备。极片组件包括极片和防护层。极片包括极片主体和与述极片主体连接的极耳，极片主体具有端部区域。防护层固定于极片主体上，包括沿端部区域的延伸方向覆盖端部区域的防护层主体段。防护层主体段包括主端面主体防护部和分别连接于主端面主体防护部的两侧的两个侧面主体防护部。主端面主体防护部覆盖端部区域的主端面，侧面主体防护部从端部区域的主端面向极片主体的内侧延伸并覆盖端部区域的靠近主端面的侧面。

Description

极片组件、电极组件、电池单体、电池和用电设备

技术领域

本公开涉及电池技术领域，特别是涉及一种极片组件、电极组件、电池单体、电池和用电设备。

背景技术

在电池领域内，电池的极片在极片及电极组件的生产、加工的过程中其端部区域可能会产生毛刺。例如，生产卷绕式电极组件时，正极极片、负极极片和隔膜按预定次序层叠后在卷绕设备上连续卷绕至合适的大小，然后通过卷绕设备上的切刀切断正极极片、负极极片和隔膜，卷绕后的正极极片、负极极片和隔膜形成电极组件，正极极片或负极极片的主端面附近就易产生毛刺。具有端部区域具有毛刺的极片或电极组件的电池单体在使用过程中会发生膨胀，随之而来的是在正极极片和负极极片的具有毛刺的相应端部区域附近易发生内部短路。

实用新型内容

本公开旨在提供一种不易引发电池单体内部短路的极片组件、电极组件、电池单体、电池和用电设备。

本公开第一方面提供一种极片组件，包括极片和防护层。极片包括极片主体和与极片主体连接的极耳，极片主体具有端部区域。防护层固定于极片主体上，包括沿端部区域的延伸方向覆盖端部区域的防护层主体段。防护层主体段包括主端面主体防护部和分别连接于主端面主体防护部的两侧的两个侧面主体防护部。主端面主体防护部覆盖端部区域的主端面，侧面主体防护部从端部区域的主端面向极片主体的内侧延伸并覆盖端部区域的靠近主端面的侧面。

在本公开的极片组件中，在极片组件的极片的端部区域处设置固定于极片主体上的防护层，防护层包括沿端部区域的延伸方向覆盖端部区域的防护层主体段，该防护层32的主端面主体防护部3211和两个侧面主体防护部3212可以将端部区域的主端面和侧面包裹起来，从而将极片主体的端部区域的毛刺与隔膜隔离，利于减少端部区域处的毛刺刺穿隔膜的现象，从而利于减少隔膜被刺穿引发的正极极片主体和负极极片主体之间的内部短路，提高包括该极片组件的电极组件、电池单体、电池和用电设备的安全性能。

在一些实施例的极片组件中，侧面主体防护部的位于端部区域的主端面内侧的边缘与端部区域的主端面的最大距离为2mm至100 mm。

合理设置侧面主体防护部的位于端部区域的主端面内侧的边缘与端部区域的主端面的最大距离，一方面使防护层与端部区域的侧面的接触面积合理，以利于保证防护层与端部区域的主端面和侧面结合强度，防止防护层部分或全部脱落，影响防护效果，另一方面，可以限制防护层覆盖端部区域的侧面的面积，限制因设置防护层引起的电池容量损失。

在一些实施例的极片组件中，防护层包括粘贴于极片主体的胶带。

采用胶带制作防护层，胶带本身易于制备，形状和尺寸易于满足设计要求，可在与极片主体组装前制备好胶带，胶带易于与极片主体组装，胶带在极片主体上的组装位置也易于控制，极片组件的加工效率较高，对电极组件的制作过程影响较小。

在一些实施例的极片组件中，两个侧面主体防护部的位于端部区域的主端面内侧的边缘与端部区域的主端面的最大距离相等。

两个侧面主体防护部的位于端部区域的主端面内侧的边缘与端部区域的主端面的最大距离设置为相等，利于两个侧面主体防护部均能与端部区域的侧面的接触面积处于合理范围，以利于同时保证防护层与端部区域的主端面和两个侧面的结合强度，而防护层与两个侧面的结合强度接近，不易出现单侧脱离的现象及因单侧脱离逐渐引起防护层整体脱落的现象而利于保证防护层的防护效果，也利于使两个侧面主体防护部覆盖端部区域的侧面的面积均一，减小因单侧覆盖端部区域的侧面的面积过大的情况，从而减小设置防护层对电池容量的影响。

在一些实施例的极片组件中，两个侧面主体防护部相对于极片的厚度方向对称设置。

两个侧面主体防护部相对于极片的厚度方向对称设置，利于两个侧面主体防护部与端部区域的侧面的接触面积均处于合理范围并较为一致，以利于防护层与端部区域的主端面和两个侧面的结合强度合理且结合强度接近，而防护层与两个侧面的结合强度接近，不易出现单侧脱离的现象及因单侧脱离逐渐引起防护层整体脱落的现象而利于保证防护层的防护效果，且利于使两个侧面主体防护部覆盖端部区域的侧面的面积一致，减小因单侧覆盖端部区域的侧面的面积过大的情况，从而减小设置防护层对电池容量的影响。

在一些实施例的极片组件中，侧面主体防护部的位于端部区域的主端面内侧的边缘为直线型边缘；或侧面主体防护部的位于端部区域的主端面内侧的边缘为折线型边缘；或侧面主体防护部的位于端部区域的主端面内侧的边缘为曲线型边缘；或侧面主体防护部的位于端部区域的主端面内侧的边缘为包括直线型边缘和曲线型边缘的组合型边缘。

侧面主体防护部的位于端部区域的主端面内侧的边缘为直线型边缘利于防护层及极片组件加工制造，也利于降低防护层的损坏风险。而将侧面主体防护部的位于端部区域的主端面内侧的边缘设置为折线型边缘、曲线型边缘或包括直线型边缘和曲线型边缘的组合型边缘，利于在保证防护层与极片主体的结合面积从而保证防护层与极片主体的结合强度的同时，最大限度减小防护层覆盖极片主体的面积，减小设置防护层对电池容量的影响。

在一些实施例的极片组件中，侧面主体防护部为长方形；或侧面主体防护部的位于端部区域的主端面内侧的边缘一侧包括向远离主端面的一侧凸出的至少一个凸出部。

将侧面主体防护部设置为长方形，利于防护层及极片组件加工制造，也利于降低防护层的损坏风险，沿端部区域的延伸方向防护层对极片主体产生的影响更加一致。在侧面主体防护部的位于端部区域的主端面内侧的边缘一侧设置向远离主端面的一侧凸出的至少一个凸出部，则可以在保证防护层与极片主体的结合面积从而保证防护层与极片主体的结合强度的同时，最大限度减小防护层覆盖极片主体的面积，减小设置防护层对电池容量的影响。

在一些实施例的极片组件中，凸出部的凸出侧的边缘为折线型边缘或曲线型边缘。

将凸出部的凸出侧的边缘设置为折线型边缘或曲线型边缘，均可以实现在保证防护层与极片主体的结合面积从而保证防护层与极片主体的结合强度的同时，最大限度减小防护层覆盖极片主体的面积，减小设置防护层对电池容量的影响。

在一些实施例的极片组件中，侧面主体防护部包括沿端部区域的延伸方向顺次连接的多个凸出部。

将凸出部的凸出侧的边缘设置为折线型边缘或曲线型边缘，可以实现在保证防护层与极片主体的结合面积从而保证防护层与极片主体的结合强度的同时，最大限度减小防护层覆盖极片主体的面积，减小设置防护层对电池容量的影响。

在一些实施例的极片组件中，多个凸出部中至少两个凸出部的至少一部分的形状和尺寸相同。

将凸出部的凸出侧的边缘设置为折线型边缘或曲线型边缘，可以实现在保证防护层与极片主体的结合面积从而保证防护层与极片主体的结合强度的同时，最大限度减小防护层覆盖极片主体的面积，减小设置防护层对电池容量的影响。

在一些实施例的极片组件中，主端面主体防护部与极片的端部区域的主端面贴合并连接；侧面主体防护部与端部区域的靠近主端面的侧面贴合并连接。

使主端面主体防护部与极片的端部区域的主端面贴合并连接，使侧面主体防护部与端部区域的靠近主端面的侧面贴合并连接，可以减少防护层占用的空间，增加防护层与端部区域的结合面积，利于在满足防护层与极片的结合强度的基础上减小防护层的大小，节约防护层的材料。

在一些实施例的极片组件中，防护层还包括与防护层主体段的沿端部区域的延伸方向的端部连接的防护层延伸段。

设置防护层延伸段可以对端部区域的延伸方向的具有防护层延伸段的端部进行防护，防止该端部的毛刺刺穿隔膜，利于进一步减少端部区域处的毛刺刺穿隔膜的现象，从而利于进一步减少隔膜被刺穿引发的正极极片主体和负极极片主体内部短路，提高包括该极片组件的电极组件、电池单体、电池和用电设备的安全性能。

在一些实施例的极片组件中，沿端部区域的延伸方向，防护层延伸段的长度小于或等于20mm。

将防护层延伸段的长度设置为小于或等于20mm，可以在对端部区域的延伸方向的具有防护层延伸段的端部进行防护的同时，防止因对极片组件进行进一步加工或对极片组件所在的电极组件或电池单体进行组装的过程中因触碰防护层延伸段而使极片产生附加的局部受力，防止极片因此而变形所引发的析锂等风险。

在一些实施例的极片组件中，沿端部区域的延伸方向，两个防护层延伸段分别连接于防护层主体段的两端，两个防护层延伸段的长度相等。

在防护层主体段的两端均设置防护层延伸段可以对端部区域的延伸方向的两端部均进行防护，防止端部区域的两端的毛刺刺穿隔膜，利于进一步减少端部区域处的毛刺刺穿隔膜的现象，从而利于进一步减少隔膜被刺穿引发的正极极片主体和负极极片主体内部短路，提高包括该极片组件的电极组件、电池单体、电池和用电设备的安全性能。使两个防护层延伸段的长度相等，利于将两端的防护层延伸段的长度均设置为适当的长度，利于对端部区域的延伸方向的两端均进行有效防护，也利于防止单端防护层延伸段长度不当而使极片因该端防护层延伸段受力而产生附加的局部受力，防止极片因此而变形所引发的析锂等风险。

在一些实施例的极片组件中，防护层延伸段包括朝向端部区域的主端面的延伸表面的主端面延伸防护部和朝向端部区域的侧面的延伸表面的侧面延伸防护部；和/或防护层延伸段包括覆盖端部区域的沿端部区域的延伸方向的侧端面的侧端面防护部。

以上防护层延伸段的结构形式均能实现防护层延伸段对端部区域的沿延伸方向的相应端部的毛刺与隔膜进行隔离。

在一些实施例的极片组件中，至少一个端部区域位于极片的沿极片主体的长度方向的一端，端部区域的延伸方向为极片主体的宽度方向。

一般情况下，卷绕式电极组件中的电极极片绕与宽度方向平行的轴线卷绕。端部区域位于极片的沿极片主体的长度方向的一端，端部区域的延伸方向为极片主体的宽度方向，极片组件作为卷绕式电极组件中的电极极片时，端部区域位于卷绕式电极组件的径向内端或径向外端，此时防护层除承担防止毛刺刺破隔膜的功能外，还可以对电极组件承担一定的支撑功能，相比于无防护层的卷绕式电极组件而言，本公开的卷绕式电极组件的强度更高，可减少电极组件因强度不足发生塌陷的现象，从而利于进一步提高卷绕式电极组件及具有该卷绕式电极组件的电池单体和电池的安全性能。

在一些实施例的极片组件中，极片为正极极片或负极极片。

极片组件包括正极极片时可以作为传统正极极片的替代物制作电极组件，此时防护层可以防止正极极片的毛刺刺穿隔膜，极片组件包括负极极片时可以作为传统负极极片的替代物制作电极组件，此时防护层可以防止负极极片的毛刺刺穿隔膜，因此，无论极片是正极极片还是负极极片，均能提高包括该极片组件的电极组件、电池单体、电池和用电设备的安全性能。

本公开第二方面提供一种电极组件，包括本公开第一方面的极片组件。

本公开的电极组件具有本公开的极片组件具有的优点。

在一些实施例的电极组件中，电极组件为卷绕式电极组件，极片组件的端部区域的延伸方向与卷绕式电极组件的轴线平行。

电极组件为卷绕式电极组件，将极片组件的端部区域的延伸方向设置为与卷绕式电极组件的轴线平行，端部区域位于卷绕式电极组件的径向内端或径向外端，此时防护层除承担防止毛刺刺破隔膜的功能外，还可以对电极组件承担一定的支撑功能，相比于在电极主体的端部区域不设置防护层的卷绕式电极组件而言，本公开的卷绕式电极组件的强度更高，可减少电极组件因强度不足发生塌陷的现象，从而利于进一步提高卷绕式电极组件及具有该卷绕式电极组件的电池单体和电池的安全性能。

本公开第三方面提供一种电池单体，包括本公开第二方面的电极组件。

本公开的电池单体具有本公开的电极组件具有的优点。

本公开第四方面提供一种电池，包括本公开第三方面的电池单体。

本公开的电池具有本公开的电池单体具有的优点。

本公开第五方面提供一种用电设备，包括本公开第四方面的电池，电池用于为用电设备提供电力。

本公开的用电设备具有本公开的电池单体具有的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对本公开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公开的一些实施例，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为本公开一实施例的用电设备的结构示意图；

图2为本公开一实施例的电池的分解结构示意图；

图3为本公开一实施例的电池单体的分解结构示意图；

图4为本公开一实施例的极片组件在卷绕状态下在结构示意图，其中为清楚展现极片主体及极片主体与防护层的位置关系，而未示出极片的极耳；

图5为本公开一实施例的一种极片组件在展平状态下在结构示意图；

图6为图5的放大的仰视图；

图7为图6的B部放大结构示意图；

图8为图6的A-A向放大的剖视结构示意图；

图9为图8的C部放大结构示意图；

图10为用于制作防护层的胶带的一个实施例的结构示意图；

图11为用于制作防护层的胶带的另一个实施例的结构示意图；

图12为用于制作防护层的胶带的又一个实施例的结构示意图；

图13为用于制作防护层的胶带的又一个实施例的结构示意图；

图14为用于制作防护层的胶带的又一个实施例的结构示意图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本公开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公开的原理，但不能用来限制本公开的范围，即本公开不限于所描述的实施例。

在本公开的描述中，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公开和简化描述，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公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”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。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本公开的具体结构进行限定。在本公开的描述中，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公开中的具体含义。

在形成本公开的过程中，发明人发现，电池单体在使用过程中发生膨胀后在正极极片和负极极片的端部区域附近易发生内部短路的原因为：

如果不对极片的端部区域的毛刺进行处理，电极组件作为电池单体的核心部件，在电池使用过程中发生膨胀，极片的端部区域的毛刺易刺破隔膜，可能导致正极极片和负极极片通过毛刺连接，从而引发电池内部短路，进而引发安全事故。

因此，本公开提供了一种极片组件，在电极的电极主体的端部区域设置防护层，覆盖端部区域的主端面和与主端面相邻的表面，防护层包裹住端部区域的毛刺，防止毛刺刺破隔膜，从而可以防止电极主体发生内部短路，提高极片的安全性能。进一步地，本公开还提供一种具有该极片组件的电极组件，具有该电极组件的电池单体，具有该电池单体的电池以及具有该电池的用电设备。

本公开实施例提供一种使用电池作为电源的用电设备，电池被配置为对用电设备提供电能。用电设备可以为但不限于手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。例如，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。

本公开中，电池单体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，本公开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，本公开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、方形电池单体和软包电池单体，本公开实施例对此也不限定。

本公开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，本公开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。

电池单体主要包括电极组件和电解液，电极组件主要由正极极片、负极极片和隔膜组成。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。未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。涂敷正极活性物质层的正极集流体及其上的正极活性物质层构成正极极片的极片主体。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负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体，未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。涂敷负极活性物质层的负极集流体及其上的负极活性物质层构成负极极片的极片主体。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。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极极耳的数量一般为多个且层叠在一起，负极极耳的数量一般为多个且层叠在一起。隔膜的材质可以为聚丙烯(polypropylene，PP)或聚乙烯(polyethylene，PE) 等。

以下以本公开一些实施例的用电设备—车辆D为例对用电设备及其电池进行说明。

请参照图1。图1为本公开一些实施例提供的车辆D的结构示意图。车辆D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D的内部设置有电池B，电池B可以设置在车辆D的底部或头部或尾部。电池B可以用于车辆D的供电，例如，可以作为车辆D的操作电源。

在本公开一些实施例中，电池B不仅可以作为车辆D的操作电源，还可以作为车辆D的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆D提供驱动动力。

请参照图2。图2为本公开一些实施例提供的电池B的爆炸图。

电池B包括箱体1和容纳于箱体1内的电池单体20。其中，箱体1包括箱壳11和扣合于箱壳11上的箱盖12，箱体1用于为电池单体20提供容纳空间。以上实施例中，箱体1整体为长方体，在未图示的实施例中，箱体1也可以为其它形状，如圆柱体。

在电池B中，电池单体20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1内。

如图2所示，电池B可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池组2。电池组2可以形成电池模块的形式。多个电池组2 再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体1内。电池B还可以包括其他结构，例如，该电池B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。

电池单体主要包括电芯、壳体和端盖组件，电芯可以包括一个或两个或更多个电极组件。电芯通过端盖组件的端盖封装于壳体的容纳空间内，容纳空间内加注电解液。电极组件设置于壳体的容纳空间内。电极组件是电池单体中发生电化学反应的部件。

电极组件可以为卷绕式结构。其中，将带状的正极极片、隔膜以及负极极片依次层叠并卷绕两圈以上形成电极组件，并且电极组件可以呈扁平状。在电极组件制作时，电极组件可直接卷绕为扁平状，使电极组件大致为六面体结构，也可以先卷绕成中空的圆柱形结构，卷绕之后再压平为扁平状。扁平面大致平行于卷绕轴线且为面积最大的外表面。扁平面可以是相对平整的表面，并不要求是纯平面。

电极组件也可为叠片式结构，即电极组件中包括多个正极极片以及多个负极极片，隔膜设置在正极极片和负极极片之间。正极极片和负极极片层叠设置。

壳体是用于提供容纳空间以将电极组件、电解液以及其他部件容纳于其内的部件。壳体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，壳体的形状可以根据电极组件的具体形状和尺寸大小来确定。壳体的材质可以选择铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等材料。

端盖是指盖合于壳体的开口处以将电池单体的内部环境隔绝于外部环境的部件。端盖的形状可以与壳体的形状相适应以配合壳体。可选地，端盖可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，端盖在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖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电连接，以用于输出或输入电池单体的电能。在一些实施例中，端盖上还可以设置有用于在电池单体的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。泄压机构例如为防爆阀。端盖的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本公开实施例对此不作限制。

壳体和端盖可以是独立的部件，壳体上设置有开口，通过在开口处使端盖盖合开口以形成电池单体的内部环境。不限地，也可以使端盖和壳体一体化，具体地，端盖和壳体可以在将其他部件装入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体的内部时，再使端盖盖合壳体，并将壳体和端盖封装为一体。

在一些实施例的电池单体中，在端盖的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体内的电连接部件与端盖，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件例如可以为绝缘板，可以由塑料、橡胶等材料制造。

端盖和设置于端盖上的各元件，如电极端子、防爆阀、绝缘板等形成端盖组件。

请参照图3。图3为本公开一实施例的电池单体的分解结构示意图。本公开实施例的电池单体20包括端盖组件21、壳体22和电芯，电芯包括两个电极组件24。

端盖组件21包括端盖211、正极端子212、负极端子213、防爆阀214和绝缘板215。端盖211用于与壳体22配合以将电芯封装于端盖211和壳体22形成的密闭的容纳空间内。正极端子212和负极端子213可以分别通过正极连接片22和负极连接片23与对应的电极组件24的正极极耳242和负极极耳243电连接。绝缘板215布置于端盖211与正极连接片22和负极连接片23之间，用于实现端盖211 与正极连接片22和负极连接片23以及各电极组件24之间的绝缘。

电极组件24包括电极组件本体241、正极极耳242和负极极耳 243。电极组件24包括本公开实施例的极片组件30。

以下将结合图4至图13对本公开实施例的极片组件30进行说明。

如图4至13所示，本公开实施例的极片组件30包括极片31和防护层32。极片31包括极片主体311和与极片主体311连接的极耳 312，极片主体311具有端部区域311A。防护层32固定于极片主体 311上，包括沿端部区域311A的延伸方向覆盖端部区域311A的防护层主体段321。防护层主体段321包括主端面主体防护部3211和分别连接于主端面主体防护部3211的两侧的两个侧面主体防护部 3212。主端面主体防护部3211覆盖端部区域311A的主端面3111A，侧面主体防护部3212从端部区域311A的主端面3111A向极片主体 311的内侧延伸并覆盖端部区域311A的靠近主端面3111A的侧面3111B。

极片主体311的端部区域311A可以为一个，也可以为两个或以上。如图4至图9所示的实施例中，极片主体311包括位于极片主体 311的长度方向(图5中的X方向)的两端的两个端部区域311A，端部区域311A的延伸方向与极片主体311的宽度方向(图5中的Y 方向)一致。本公开实施例的极片组件30用于二次电池。

在本公开实施例的极片组件30中，在极片组件30的极片31的端部区域311A设置固定于极片主体311上的防护层32，防护层32 包括沿端部区域311A的延伸方向覆盖端部区域311A的防护层主体段321，该防护层32的主端面主体防护部3211和两个侧面主体防护部3212可以将端部区域311A的主端面3111A和侧面3111B包裹起来，从而将极片主体311的端部区域311A的毛刺与隔膜隔离，利于减少端部区域311A处的毛刺刺穿隔膜的现象，从而利于减少隔膜被刺穿引发的正极极片主体和负极极片主体之间的内部短路，提高包括该极片组件30的电极组件、电池单体、电池和用电设备的安全性能。

在一些实施例的极片组件30中，如图9所示，侧面主体防护部 3212的位于端部区域311A的主端面3111A内侧的边缘E与端部区域311A的主端面3111A的最大距离L1为2mm至100mm。该最大距离L1例如为3mm、5mm、16mm、30mm、45mm、60mm、75mm、 95mm等。

合理设置侧面主体防护部3212的位于端部区域311A的主端面 3111A内侧的边缘E与端部区域311A的主端面3111A的最大距离 L1，一方面使防护层32与端部区域的侧面3111B的接触面积合理，以利于保证防护层32与端部区域311A的主端面3111A和侧面3111B结合强度，防止防护层32部分或全部脱落，影响防护效果，另一方面，可以限制防护层32覆盖端部区域的侧面3111B的面积，限制因设置防护层32引起的电池容量损失。

在一些实施例的极片组件30中，如图4至14所示，防护层32 包括粘贴于极片主体311的胶带320。

采用胶带320制作防护层32，胶带320本身易于制备，形状和尺寸易于满足设计要求，可在与极片主体311组装前制备好胶带320，胶带320易于与极片主体311组装，胶带320在极片主体311上的组装位置也易于控制，极片组件30的加工效率较高，对电极组件的制作过程影响较小。

胶带320可以采用聚乙烯(polyethylene，PE)或聚丙烯 (polypropylene，PP)等材质为主体制成。

在未图示的实施例中，防护层的形成可以有多种方式。例如，防护层也可以直接由带状片材通过涂胶或热压等方式固定到极片主体的端部区域，或者可以通过在极片主体的端部区域涂覆防护材料的方式形成防护层。

在一些实施例的极片组件30中，两个侧面主体防护部3212的位于端部区域311A的主端面3111A内侧的边缘E与端部区域311A的主端面3111A的最大距离L1相等。

两个侧面主体防护部3212的位于端部区域311A的主端面3111A 内侧的边缘E与端部区域311A的主端面3111A的最大距离L1设置为相等，利于两个侧面主体防护部3212均能与端部区域311A的侧面3111B的接触面积处于合理范围，以利于同时保证防护层32与端部区域311A的主端面3111A和两个侧面3111B的结合强度，而防护层32与两个侧面3111B的结合强度接近，不易出现单侧脱离的现象及因单侧脱离逐渐引起防护层32整体脱落的现象而利于保证防护层 32的防护效果，也利于使两个侧面主体防护部3212覆盖端部区域 311A的侧面3111B的面积均一，减小因单侧覆盖端部区域311A的侧面3111B的面积过大的情况，从而减小设置防护层32对电池容量的影响。

在一些实施例的极片组件30中，两个侧面主体防护部3212相对于极片31的厚度方向(图8中的Z方向)对称设置。

两个侧面主体防护部3212相对于极片31的厚度方向对称设置，利于两个侧面主体防护部3212与端部区域的侧面3111B的接触面积均处于合理范围并较为一致，以利于防护层32与端部区域的主端面 3111A和两个侧面3111B的结合强度合理且结合强度接近，从而防护层32与两个侧面3111B的结合强度接近，不易出现单侧脱离的现象及因单侧脱离逐渐引起防护层32整体脱落的现象而利于保证防护层32的防护效果，且利于使两个侧面主体防护部3212覆盖端部区域 311A的侧面3111B的面积一致，减小因单侧覆盖端部区域311A的侧面3111B的面积过大的情况，从而减小设置防护层32对电池容量的影响。

在一些实施例的极片组件30中，侧面主体防护部3212的位于端部区域311A的主端面3111A内侧的边缘E为直线型边缘；或侧面主体防护部3212的位于端部区域311A的主端面3111A内侧的边缘E 为折线型边缘；或侧面主体防护部3212的位于端部区域311A的主端面3111A内侧的边缘E为曲线型边缘；或侧面主体防护部3212的位于端部区域311A的主端面3111A内侧的边缘E为包括直线型边缘和曲线型边缘的组合型边缘。

如图10至图14所示，其中示出了采用胶带320作为防护层32 的材料制作极片组件30时适用的胶带320的不同形状。其中图10 是制造图4至图9所示实施例的极片组件30时所采用的胶带320的形状。图11至图14为图4至图10所示实施例中胶带320的几种不同的替代实施例。

图10至图14中，胶带320的形状由上下两条轮廓线320A和左右两条轮廓线320B形成。在图10至图14所示的各实施例的胶带320 中，上下两条轮廓线320A上下对称地设置，左右两条轮廓线320B 左右对称地设置。图10至图14中各虚线则代表胶带320粘贴于电极主体311后与端部区域311A的主端面3111A、侧面3111B和侧端面的各交线及其延伸部分。胶带320与电极主体311组装后，图10至图14中的横向，即左右方向，与图4至图9所示的电极主体311的长度方向，即X方向一致，图10至图14中的纵向，即上下方向与图4至图9所示的电极主体311的宽度方向，即Y方向一致，图10 至图14中的胶带10的厚度方向(垂直于纸面的方向)与图4至图9 所示的电极主体311的厚度方向即Z方向一致。

以下以胶带320的不同形状对应说明侧面主体防护部3212的不同形状的实施例。

图10至图14所示，位于上、下两侧的横向虚线之间的中部胶带段3201在胶带320与电极主体311组装后构成防护层32的防护层主体段321。中部胶带段3201上的由两条纵向虚线分隔的第一中部胶带部32011在胶带320与电极主体311组装后构成防护层32的防护层主体段321的主端面主体防护部3211。中部胶带段3201的第一中部胶带部32011的横向两侧的两个第一外侧胶带部32012在胶带320 与电极主体311组装后构成防护层32的防护层主体段321的两个侧面主体防护部3212。图10至图14中，胶带320的左右两侧边缘320B 的位于上下两虚线之间的部分在胶带320与电极主体311组装后构成侧面主体防护部3212的位于端部区域311A的主端面3111A内侧的边缘E。

如图10所示，胶带320的左右两侧边缘320B的上下两虚线之间的部分为直线型边缘。即在胶带320与电极主体311组装后，侧面主体防护部3212的位于端部区域311A的主端面3111A内侧的边缘 E为直线型边缘。

如图11和图13所示，胶带320的左右两侧边缘320B的上下两虚线之间的部分为折线型边缘。即在胶带320与电极主体311组装后，侧面主体防护部3212的位于端部区域311A的主端面3111A内侧的边缘E为折线型边缘。该折线型边缘包括多个依次连接的直线型边缘。图11所示的实施例中折线型边缘包括的直线型边缘的数量为六个；图13所示的实施例中，折线型边缘包括的直线型边缘的数量为两个。

如图12所示，胶带320的左右两侧边缘320B的上下两虚线之间的部分为曲线型边缘。即在胶带320与电极主体311组装后，侧面主体防护部3212的位于端部区域311A的主端面3111A内侧的边缘 E为曲线型边缘。该曲线型边缘包括多个依次连接的外凸曲线型边缘。图12所示的实施例中曲线型边缘包括的外凸曲线型边缘的数量为四个。

如图14所示，胶带320的左右两侧边缘320B的上下两虚线之间的部分为包括直线型边缘和曲线型边缘的组合型边缘。即在胶带 320与电极主体311组装后，侧面主体防护部3212的位于端部区域 311A的主端面3111A内侧的边缘E为包括直线型边缘和曲线型边缘的组合型边缘。该组合型边缘包括位于上下两侧的两个直线型边缘和位于中部的依次连接的两个外凸曲线型边缘。

侧面主体防护部3212的位于端部区域311A的主端面3111A内侧的边缘E为直线型边缘利于防护层32及极片组件30加工制造，也利于降低防护层32的损坏风险。而将侧面主体防护部3212的位于端部区域311A的主端面3111A内侧的边缘E设置为折线型边缘、曲线型边缘或包括直线型边缘和曲线型边缘的组合型边缘，利于在保证防护层32与极片主体311的结合面积从而保证防护层32与极片主体 311的结合强度的同时，最大限度减小防护层32覆盖极片主体311 的面积，减小设置防护层32对电池容量的影响。

在一些实施例的极片组件30中，如图10至图14所示，侧面主体防护部3212为长方形；或侧面主体防护部3212的位于端部区域 311A的主端面3111A内侧的边缘一侧包括向远离主端面3111A的一侧凸出的至少一个凸出部。

将侧面主体防护部3212设置为长方形，利于防护层32及极片组件30加工制造，也利于降低防护层32的损坏风险，沿端部区域311A 的延伸方向防护层32对极片主体311产生的影响更加一致。在侧面主体防护部3212的位于端部区域311A的主端面3111A内侧的边缘一侧设置向远离主端面3111A的一侧凸出的至少一个凸出部，则可以在保证防护层32与极片主体311的结合面积从而保证防护层32 与极片主体311的结合强度的同时，最大限度减小防护层32覆盖极片主体311的面积，减小设置防护层32对电池容量的影响。

如图10所示，与侧面主体防护部3212对应的第一外侧胶带部 32012为长方形。即在胶带320与电极主体311组装后，侧面主体防护部3212为长方形。

如图11至图14所示，与侧面主体防护部3212对应的第一外侧胶带部32012包括从纵向虚线向横向外侧凸出的至少一个凸出部 3201A。即在胶带320与电极主体311组装后，侧面主体防护部3212 的位于端部区域311A的主端面3111A内侧的边缘一侧设置向远离主端面3111A的一侧凸出的至少一个凸出部。图11所示的实施例中，每个侧面主体防护部3212对应设置三个凸出部。图12所示的实施例中，每个侧面主体防护部3212对应设置四个凸出部。图13所示的实施例中，每个侧面主体防护部3212对应设置一个凸出部。图14所示的实施例中，每个侧面主体防护部3212对应设置两个凸出部。

在一些实施例的极片组件30中，如图11至图14所示，凸出部 3201A的凸出侧的边缘为折线型边缘或曲线型边缘。

将凸出部3201A的凸出侧的边缘设置为折线型边缘或曲线型边缘，均可以实现在保证防护层32与极片主体311的结合面积从而保证防护层32与极片主体311的结合强度的同时，最大限度减小防护层32覆盖极片主体311的面积，减小设置防护层32对电池容量的影响。

如图11和图13所示，与侧面主体防护部3212对应的第一外侧胶带部32012包括的凸出部3201A的凸出侧的边缘为折线型边缘。即在胶带320与电极主体311组装后，侧面主体防护部3212的凸出部的凸出侧的边缘为折线型边缘。每个凸出部的折线型边缘可以包括两个、三个或更多条直线型边缘。

如图12和图14所示，与侧面主体防护部3212对应的第一外侧胶带部32012包括的凸出部3201A的凸出侧的边缘为曲线型边缘。即在胶带320与电极主体311组装后，侧面主体防护部3212的凸出部的凸出侧的边缘为曲线型边缘。每个凸出部的曲线型边缘的形状例如可以为弧形、抛物线型或双曲线型等。

在一些实施例的极片组件30中，如图11、12和14所示，侧面主体防护部3212包括沿端部区域311A的延伸方向顺次连接的多个凸出部。

将凸出部的凸出侧的边缘设置为折线型边缘或曲线型边缘，可以实现在保证防护层32与极片主体311的结合面积从而保证防护层32 与极片主体311的结合强度的同时，最大限度减小防护层32覆盖极片主体的面积，减小设置防护层对电池容量的影响。

图11所示的实施例中的胶带320应用于电极组件30时，每个侧面主体防护部3212对应设置三个顺次连接的具有折线型边缘的凸出部。图12所示的实施例中的胶带320应用于电极组件30时，每个侧面主体防护部3212对应设置四个顺次连接的具有曲线型边缘的凸出部。图14所示的实施例中的胶带320应用于电极组件30时，每个侧面主体防护部3212对应设置两个顺次连接的具有曲线型边缘的凸出部。

在一些实施例的极片组件30中，侧面主体防护部3212的多个凸出部中至少两个凸出部的至少一部分的形状和尺寸相同。

如图11、12和14所示，胶带320的第一外侧胶带部32012的多个凸出部3201A中至少两个凸出部3201A的至少一部分的形状和尺寸相同，因此，由第一外侧胶带部32012构成的侧面主体防护部3212 的多个凸出部中至少两个凸出部的至少一部分的形状和尺寸相同。

将凸出部的凸出侧的边缘设置为折线型边缘或曲线型边缘，可以实现在保证防护层32与极片主体311的结合面积从而保证防护层32 与极片主体311的结合强度的同时，最大限度减小防护层32覆盖极片主体的面积，减小设置防护层对电池容量的影响。

以上针对侧面主体防护部3212的描述中，虽然均是结合图10 至图14以防护层32由胶带320制作的实施方式为例进行说明，然而，图10至图14所示的图形亦可视为对其它方式，如粘贴或热压带状材料，涂覆防护材料的方式所形成的防护层32的展开图形，因此，以上对侧面主体防护部3212的描述亦适用于采有其它方式形成的防护层32。

在一些实施例的极片组件30中，如图4至图9所示，主端面主体防护部3211与极片31的端部区域311A的主端面3111A贴合并连接；侧面主体防护部3212与端部区域311A的靠近主端面3111A的侧面3111B贴合并连接。

使主端面主体防护部3211与极片31的端部区域311A的主端面 3111A贴合并连接，使侧面主体防护部3212与端部区域311A的靠近主端面3111A的侧面3111B贴合并连接，增加防护层32与端部区域311A的结合面积，利于在满足防护层32与极片31的结合强度的基础上减小防护层32的大小，可以减少防护层32占用的空间，节约防护层32的材料。可以通过例如粘接或热压或涂覆等方式实现防护层32与极片主体311的相应表面的贴合并连接。

在图4至图9所示的实施例中，防护层主体段321的垂直于端部区域311A的延伸方向的截面形成U形。防护层主体段321的朝向电极主体311的各表面均与电极主体311结合在一起。

在一些实施例的极片组件30中，如图4和图5所示，防护层32 还包括与防护层主体段321的沿端部区域311A的延伸方向的端部连接的防护层延伸段322。

沿端部区域311A的延伸方向防护层延伸段322位于端部区域 311A的外侧，其中防护层主体段321的沿端部区域311A的延伸方向的至少一端连接防护层延伸段322。

设置防护层延伸段322可以对端部区域311A的延伸方向的具有防护层延伸段322的端部进行防护，防止该端部的毛刺刺穿隔膜，利于进一步减少端部区域311A附近的毛刺刺穿隔膜的现象，从而利于进一步减少隔膜被刺穿引发的正极极片主体和负极极片主体内部短路，提高包括该极片组件30的电极组件、电池单体、电池和用电设备的安全性能。

在一些实施例的极片组件30中，如图4和图5所示，沿端部区域311A的延伸方向，防护层延伸段322的长度L2小于或等于20mm。长度L2例如可以为3mm、6mm、8mm、15mm或18mm等。

将防护层延伸段322的长度L2设置为小于或等于20mm，可以在对端部区域311A的延伸方向的具有防护层延伸段322的端部进行防护的同时，防止因对极片组件30进行进一步加工或对极片组件30 所在的电极组件或电池单体进行组装的过程中因触碰防护层延伸段 322而使极片31产生附加的局部受力，防止极片31因此而变形所引发的析锂等风险。

在一些实施例的极片组件30中，如图5所示，沿端部区域311A 的延伸方向，两个防护层延伸段322分别连接于防护层主体段321 的两端，两个防护层延伸段322的长度L2相等。

在防护层主体段321的两端均设置防护层延伸段322可以对端部区域311A的延伸方向的两端部均进行防护，防止端部区域311A的两端的毛刺刺穿隔膜，利于进一步减少端部区域311A处的毛刺刺穿隔膜的现象，从而利于进一步减少隔膜被刺穿引发的正极极片主体和负极极片主体内部短路，提高包括该极片组件30的电极组件、电池单体、电池和用电设备的安全性能。使两个防护层延伸段322的长度 L2相等，利于将两端的防护层延伸段322的长度L2均设置为适当的长度，利于对端部区域311A的延伸方向的两端均进行有效防护，也利于防止单端防护层延伸段322长度不当而使极片31因该端防护层延伸段322受力而产生附加的局部受力，防止极片31因此而变形所引发的析锂等风险。

在一些实施例的极片组件30中，如图4和图5所示，防护层延伸段322包括朝向端部区域311A的主端面3111A的延伸表面的主端面延伸防护部3221和朝向端部区域311A的侧面3111B的延伸表面的侧面延伸防护部3222。

将防护层延伸段322设置为包括主端面延伸防护部3221和侧面延伸防护部3222利于使防护层延伸段322与防护层主体段321具有相同的结构形式，在采用带状材料，如胶带320，作为主材形成防护层32时，无需对防护层延伸段322作特殊设计或处理即可在设置防护层主体段321时一并形成防护层延伸段322，可以提高极片组件30 的加工效率。

如图4至图14所示，下面以应用胶带320制作防护层32为例说明防护层延伸段322及其结构。图10至图14中，如前所述，各虚线代表胶带320粘贴于电极主体311后与端部区域311A的主端面 3111A、侧面3111B和侧端面的各交线及其延伸部分。胶带320与电极主体311组装后构成防护层32，位于上、下两侧的横向虚线之间的中部胶带段3201在胶带320与电极主体311组装后构成防护层32 的防护层主体段321。进一步地，如图10至图14所示，位于中部胶带段3201的上下两侧的端部胶带段3202在胶带320与电极主体311 组装后构成防护层32的防护层延伸段321。每个端部胶带段3202的横向中部的第二中部胶带部32021在胶带320与电极主体311组装后构成防护层延伸段321的主端面延伸防护部3211。每个端部胶带段 3202的第二中部胶带部32021的横向两侧的两个第二外侧胶带部 32022在胶带320与电极主体311组装后构成防护层延伸段321的侧面延伸防护部3222。

在一些未图示的实施例中，防护层延伸段322包括覆盖端部区域 311A的沿端部区域311A的延伸方向的侧端面3111C的侧端面防护部。

防护层延伸段322设置为包括覆盖端部区域311A的沿端部区域 311A的延伸方向的侧端面3111C的侧端面防护部，可以对沿端部区域311A的延伸方向的侧端面3111C与隔膜之间进行更好的隔离。

以上防护层延伸段322的结构形式均能实现防护层延伸段322 对端部区域311A的沿延伸方向的相应端部的毛刺与隔膜进行隔离。

在一些实施例的极片组件30中，如图4和图5所示，至少一个端部区域311A位于极片31的沿极片主体311的长度方向X的一端，端部区域311A的延伸方向为极片主体311的宽度方向Y。

一般情况下，卷绕式电极组件中的电极极片绕与宽度方向平行的轴线卷绕。端部区域311A位于极片31的沿极片主体311的长度方向X的一端，端部区域311A的延伸方向为极片主体311的宽度方向 Y，极片组件30作为卷绕式电极组件中的电极极片时，端部区域311A位于卷绕式电极组件的径向内端或径向外端，此时防护层32除承担防止毛刺刺破隔膜的功能外，还可以对电极组件承担一定的支撑功能，相比于无防护层的卷绕式电极组件而言，本公开实施例的卷绕式电极组件的强度更高，可减少电极组件因强度不足发生塌陷的现象，从而利于进一步提高卷绕式电极组件及具有该卷绕式电极组件的电池单体和电池的安全性能。

在图4至图9所示的实施例中，两个端部区域311A分别位于极片31的沿极片主体311的长度方向X的两端，每个端部区域311A 处均对应设置一防护层32。端部区域311A的延伸方向为极片主体 311的宽度方向Y。即防护层32沿端部区域311A的延伸方向延伸，并从端部区域311A的沿其延伸方向的两个侧端面向外侧伸出一段距离。

在一些实施例的极片组件30中，极片31为正极极片或负极极片。

极片31可以为正极极片，也可以为负极极片。当极片组件30 的极片31为正极极片时，极片组件30形成正极极片组件，其可以代替不包括防护层的常规正极极片参与电极组件制作。当极片组件30 的极片31为负极极片时，极片组件30形成为负极极片组件，其可以代替不包括防护层的常规负极极片参与电极组件制作。

极片主体311包括极片31的涂敷活性物质层的集流体及其上的活性物质层。极片31为正极极片时，极片主体311包括极片31的涂敷正极活性物质层的正极集流体及其上的正极活性物质层；极片31 为负极极片时，极片主体311包括极片31的涂敷负极活性物质层的负极集流体及其上的负极活性物质层。

极片31还包括与极片主体311的集流体连接的极耳312。极耳 312的数量为多个，图5中仅示出的其中一个极耳312。

电极组件包括极片组件30时，如果电极组件为卷绕式电极组件，极片31卷绕后，极片主体311作为构成图3所示的电极组件24的电极组件主体241的组成部分，多个极耳312重叠构成图3所示的正极极耳242(当极片31为正极极片时)或负极极耳243(当极片31为负极极片时)。

极片组件30包括正极极片时可以作为传统正极极片的替代物制作电极组件，此时防护层可以防止正极极片的毛刺刺穿隔膜，极片组件30包括负极极片时可以作为传统负极极片的替代物制作电极组件，此时防护层可以防止负极极片的毛刺刺穿隔膜，因此，无论极片是正极极片还是负极极片，均能提高包括该极片组件30的电极组件、电池单体、电池和用电设备的安全性能。

本公开实施例还提供一种电极组件，包括本公开实施例的极片组件30。

本公开实施例的电极组件具有本公开实施例的极片组件30具有的优点。

电极组件例如为图3所示的卷绕式电极组件24。

在一些实施例的电极组件中，电极组件为卷绕式电极组件，极片组件30的端部区域311A的延伸方向与卷绕式电极组件的轴线平行。图4所示的极片组件30的卷绕方式即对应于该实施例描述的电极组件中极片组件30的卷绕方式。

电极组件为卷绕式电极组件，将极片组件30的端部区域311A 的延伸方向设置为与卷绕式电极组件的轴线平行，端部区域311A位于卷绕式电极组件的径向内端或径向外端，此时防护层32除承担防止毛刺刺破隔膜的功能外，还可以对电极组件承担一定的支撑功能，相比于在电极主体的端部区域不设置防护层的卷绕式电极组件而言，本公开实施例的卷绕式电极组件的强度更高，可减少电极组件因强度不足发生塌陷的现象，从而利于进一步提高卷绕式电极组件及具有该卷绕式电极组件的电池单体和电池的安全性能。

在未图示的电极组件的实施例中，本公开实施例的极片组件30 亦可应用于层叠式电极组件。极片组件30应用在层叠式电极组件中时，与极片组件30应用在卷绕式电极组件类似地，由于极片组件30 的极片主体311的端部区域311A的主端面3111A及相邻表面被防护层32包裹，端部区域311A的主端面及相邻表面的毛刺不易刺穿隔膜。

本公开实施例还提供一种电池单体，包括本公开实施例的的电极组件。电池单体的构成形式例如为图3所示的电池单体20，电池单体20的电极组件24为包括极片组件30的卷绕式电极组件。其中电极组件24的正极极片上设有防护层形成极片组件30。电池单体20的其它结构可参考此前的相关描述。

本公开实施例的电池单体具有本公开实施例的电极组件具有的优点。

本公开实施例还提供一种电池，包括本公开实施例的电池单体。电池的构成形式例如为图2所示的电池B。电池B包括图3所示的多个电池单体20。电池B的其它结构可参考此前的相关描述。

本公开实施例的电池具有本公开的电池单体具有的优点。

本公开实施例还提供一种用电设备，包括本公开实施例的电池，电池用于为用电设备提供电力。用电设备例如为图1所示的车辆D。车辆D包括图2所示的电池B。电池B的其它结构可参考此前的相关描述。

本公开实施例的用电设备具有本公开实施例的电池单体具有的优点。

以下结合图4至图14对本公开实施例的电极组件30作进一步说明。

如图4至图10所示，极片组件30包括极片31和防护层32。

极片31包括极片主体311和与极片主体311连接的多个极耳 312，图4中为清楚地表达极片主体311与防护层32之间的关系，未示出极耳312，图5中仅示意性示出一个极耳312。

极片主体311的沿其长度方向X的两端各自为具有端部区域 311A。两端部区域311A的延伸方向均与极片主体311的宽度方向Y 相同。

极片主体311的每个端部区域311A均设置有一防护层32。各防护层32由图10所示的胶带320粘贴于极片主体311的端部区域311A 制成。胶带320采用聚乙烯材质为主体制成。

每个防护层32包括沿对应的端部区域311A的延伸方向覆盖端部区域311A的防护层主体段321和分别连接于防护层主体段321的两端的两个防护层延伸段322。其中，防护层主体段321由图10所示的胶带320的中部胶带段3201构成；防护层延伸段322由图10 所示的胶带320的端部胶带段3202构成。

防护层主体段321包括主端面主体防护部3211和分别连接于主端面主体防护部3211的两侧的两个侧面主体防护部3212。主端面主体防护部3211覆盖端部区域311A的主端面3111A。侧面主体防护部3212从端部区域311A的主端面3111A向极片主体311的内侧延伸并覆盖端部区域311A的靠近主端面3111A的侧面3111B。其中，主端面主体防护部3211由图10所示的中部胶带段3201的第一中部胶带部32011构成，侧面主体防护部3212由图10所示的第一外侧胶带部32012构成。防护层主体段321的垂直于端部区域311A的延伸方向的截面形成U形。

如图4和图5所示，防护层延伸段322包括朝向端部区域311A 的主端面3111A的延伸表面的主端面延伸防护部3221和朝向端部区域311A的侧面3111B的延伸表面的侧面延伸防护部3222。其中，主端面延伸防护部3221由图10所示的胶带320的端部胶带段3202 的第二中部胶带部32021构成，侧面延伸防护部3222由图10所示的胶带320的端部胶带段3202的第二外侧胶带部32022构成。防护层延伸段322与防护层主体段321的垂直于端部区域311A的延伸方向的截面形状相同，也形成U形。

两个侧面主体防护部3212的位于端部区域311A的主端面3111A 内侧的边缘E与端部区域311A的主端面3111A的最大距离L1相等。两个侧面主体防护部3212相对于极片31的厚度方向Z对称设置。侧面主体防护部3212的位于端部区域311A的主端面3111A内侧的边缘E与端部区域311A的主端面3111A的最大距离L1为20mm。

如图10所示，胶带320的左右两侧边缘320B为直线型边缘。从而在胶带320与电极主体311组装后，侧面主体防护部3212的位于端部区域311A的主端面3111A内侧的边缘E为直线型边缘。并且，如图4至图10所示，与侧面主体防护部3212对应的第一外侧胶带部32012为长方形。从而在胶带320与电极主体311组装后，侧面主体防护部3212为长方形。

如图5所示，沿端部区域311A的延伸方向，两个防护层延伸段 322的长度L2相等。本实施例中，防护层延伸段322的长度L2等于 10mm。

图11为图10所示实施例的一个替代实施例。

图11所示实施例的胶带320与图10所示实施例的胶带320的不同之处在于，图11所示实施例的胶带320的左右两侧的边缘分别为折线形边缘。其每个第一外侧胶带部32012包括三个凸出部3201A，各凸出部3201A的凸出侧边缘为折线型边缘，各凸出部3201A的形状为三角形。

采用图11所示的胶带320代替图10所示实施例的胶带320后，极片组件30的侧面主体防护部3212的远离主端面3111A的一侧边缘为包括六个直线型边缘的折线型边缘。

采用图11所示的胶带320替代图4至图10所示实施例的胶带 320后的极片组件的实施例的其余部分均可参考图4至图10所示实施例的相关说明。

图12为图10所示实施例的另一个替代实施例。

图12所示实施例的胶带320与图10所示实施例的胶带320的不同之处在于，图12所示实施例的胶带320的左右两侧的边缘分别为曲线形边缘。其每个第一外侧胶带部32012包括四个凸出部3201A，各凸出部3201A的凸出侧边缘为曲线型边缘。各凸出部3201A的形状为半圆形。

采用图12所示的胶带320代替图10所示实施例的胶带320后，极片组件30的侧面主体防护部3212的远离主端面3111A的一侧边缘为包括四个外凸曲线型边缘的曲线型边缘。

采用图12所示的胶带320替代图4至图10所示实施例的胶带 320后的极片组件的实施例的其余部分均可参考图4至图10所示实施例的相关说明。

图13为图10所示实施例的另一个替代实施例。

图13所示实施例的胶带320与图10所示实施例的胶带320的不同之处在于，图13所示实施例的胶带320的左右两侧的边缘分别为折线形边缘。其每个第一外侧胶带部32012包括一个凸出部3201A，各凸出部3201A的凸出侧边缘为折线型边缘。各凸出部3201A的形状为三角形。

采用图13所示的胶带320代替图10所示实施例的胶带320后，极片组件30的侧面主体防护部3212的远离主端面3111A的一侧边缘为包括两个直线型边缘的折线型边缘。

采用图13所示的胶带320替代图4至图10所示实施例的胶带 320后的极片组件的实施例的其余部分均可参考图4至图10所示实施例的相关说明。

图14为图10所示实施例的另一个替代实施例。

图14所示实施例的胶带320与图10所示实施例的胶带320的不同之处在于，图14所示实施例的胶带320的左右两侧的边缘分别为包括直线型边缘和曲线型边缘的组合型边缘。其每个第一外侧胶带部 32012包括两个凸出部3201A，各凸出部3201A的凸出侧边缘为曲线型边缘，凸出部201A的上下方向的两侧各一直线型边缘。各凸出部 3201A的形状为半圆形。

采用图14所示的胶带320代替图10所示实施例的胶带320后，极片组件30的侧面主体防护部3212的远离主端面3111A的一侧边缘为包括两个位于电极极片311的宽度方向的两侧的直线型边缘和位于电极极片311的宽度方向的中部的两个外凸曲线型边缘，因此为组合型边缘。

采用图14所示的胶带320替代图4至图10所示实施例的胶带 320后的极片组件的实施例的其余部分均可参考图4至图10所示实施例的相关说明。

以上各实施例中，涉及折线型边缘、曲线型边缘或组合型边缘的，边缘形状可以为其它形式，例如与折线型边缘对应的凸出部的形状也可以为梯形、与曲线型边缘或组合型边缘对应的凸出部的形状也可以为半椭圆形等。

虽然已经参考优选实施例对本公开进行了描述，但在不脱离本公开的范围的情况下，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。本公开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 (22)

1.一种极片组件(30)，包括：

极片(31)，包括极片主体(311)和与所述极片主体(311)连接的极耳(312)，所述极片主体(311)具有端部区域(311A)；和

防护层(32)，固定于所述极片主体(311)上，包括沿所述端部区域(311A)的延伸方向覆盖所述端部区域(311A)的防护层主体段(321)，所述防护层主体段(321)包括主端面主体防护部(3211)和分别连接于所述主端面主体防护部(3211)的两侧的两个侧面主体防护部(3212)，所述主端面主体防护部(3211)覆盖所述端部区域(311A)的主端面(3111A)，所述侧面主体防护部(3212)从所述端部区域(311A)的主端面(3111A)向所述极片主体(311)的内侧延伸并覆盖所述端部区域(311A)的靠近所述主端面(3111A)的侧面(3111B)。

2.根据权利要求1所述的极片组件(30)，其中，所述侧面主体防护部(3212)的位于所述端部区域(311A)的主端面(3111A)内侧的边缘(E)与所述端部区域(311A)的主端面(3111A)的最大距离(L1)为2mm至100mm。

3.根据权利要求1所述的极片组件(30)，其中，所述防护层(32)包括粘贴于所述极片主体(311)的胶带(320)。

4.根据权利要求1所述的极片组件(30)，其中，所述两个侧面主体防护部(3212)的位于所述端部区域(311A)的主端面(3111A)内侧的边缘(E)与所述端部区域(311A)的主端面(3111A)的最大距离(L1)相等。

5.根据权利要求1所述的极片组件(30)，其中，所述两个侧面主体防护部(3212)相对于所述极片(31)的厚度方向(Z)对称设置。

6.根据权利要求1所述的极片组件(30)，其中，

所述侧面主体防护部(3212)的位于所述端部区域(311A)的主端面(3111A)内侧的边缘(E)为直线型边缘；或

所述侧面主体防护部(3212)的位于所述端部区域(311A)的主端面(3111A)内侧的边缘(E)为折线型边缘；或

所述侧面主体防护部(3212)的位于所述端部区域(311A)的主端面(3111A)内侧的边缘(E)为曲线型边缘；或

所述侧面主体防护部(3212)的位于所述端部区域(311A)的主端面(3111A)内侧的边缘(E)为包括直线型边缘和曲线型边缘的组合型边缘。

7.根据权利要求1所述的极片组件(30)，其中，

所述侧面主体防护部(3212)为长方形；或

所述侧面主体防护部(3212)的位于所述端部区域(311A)的主端面(3111A)内侧的边缘一侧包括向远离所述主端面(3111A)的一侧凸出的至少一个凸出部。

8.根据权利要求7所述的极片组件(30)，其中，所述凸出部的凸出侧的边缘为折线型边缘或曲线型边缘。

9.根据权利要求8所述的极片组件(30)，其中，所述侧面主体防护部(3212)包括沿所述端部区域(311A)的延伸方向顺次连接的多个所述凸出部。

10.根据权利要求9所述的极片组件(30)，其中，

所述多个凸出部中至少两个所述凸出部的至少一部分的形状和尺寸相同。

11.根据权利要求1所述的极片组件(30)，其中，

所述主端面主体防护部(3211)与所述极片(31)的端部区域(311A)的主端面(3111A)贴合并连接；

所述侧面主体防护部(3212)与所述端部区域(311A)的靠近所述主端面(3111A)的侧面(3111B)贴合并连接。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的极片组件(30)，其中，所述防护层(32)还包括与所述防护层主体段(321)的沿所述端部区域(311A)的延伸方向的端部连接的防护层延伸段(322)。

13.根据权利要求12所述的极片组件(30)，其中，沿所述端部区域(311A)的延伸方向，所述防护层延伸段(322)的长度(L2)小于或等于20mm。

14.根据权利要求12所述的极片组件(30)，其中，沿所述端部区域(311A)的延伸方向，两个所述防护层延伸段(322)分别连接于所述防护层主体段(321)的两端，所述两个防护层延伸段(322)的长度(L2)相等。

15.根据权利要求12所述的极片组件(30)，其中，

所述防护层延伸段(322)包括朝向所述端部区域(311A)的主端面(3111A)的延伸表面的主端面延伸防护部(3221)和朝向所述端部区域(311A)的侧面(3111B)的延伸表面的侧面延伸防护部(3222)；和/或

所述防护层延伸段(322)包括覆盖所述端部区域(311A)的沿所述端部区域(311A)的延伸方向的侧端面(3111C)的侧端面防护部。

16.根据权利要求1至11中任一项所述的极片组件(30)，其中，至少一个所述端部区域(311A)位于所述极片(31)的沿所述极片主体(311)的长度方向(X)的一端，所述端部区域(311A)的延伸方向为所述极片主体(311)的宽度方向(Y)。

17.根据权利要求1至11中任一项所述的极片组件(30)，其中，所述极片(31)为正极极片或负极极片。

18.一种电极组件，包括权利要求1至17中任一项所述的极片组件(30)。

19.根据权利要求18所述的电极组件，其中，所述电极组件为卷绕式电极组件，所述极片组件(30)的端部区域(311A)的延伸方向与所述卷绕式电极组件的轴线平行。

20.一种电池单体，包括权利要求19所述的电极组件。

21.一种电池，包括权利要求20所述的电池单体。

22.一种用电设备，包括权利要求21所述的电池，所述电池用于为所述用电设备提供电力。

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