CN218569166U - 用电装置、电池、电池单体及极片组件 - Google Patents

Abstract

本申请公开了用电装置、电池、电池单体及极片组件。该极片组件包括极片和绝缘胶带，极片包括极片本体以及极耳，极片本体的主表面具有沿预定的间隔方向彼此间隔设置的第一侧边缘和第二侧边缘，极耳与极片本体一体成型，并沿间隔方向突出于第一侧边缘；绝缘胶带用于粘贴固定于极片本体的主表面上，并覆盖第一侧边缘。通过上述方式，能够解决因极耳成型过程中产生的毛刺刺破隔膜所引起的短路问题。

Description

用电装置、电池、电池单体及极片组件

技术领域

本申请涉及电池单体技术领域，特别是涉及用电装置、电池、电池单体及极片组件。

背景技术

人类的生产生活对能源有着极大的需求。随着传统化石能源的储量越来越少，人们对电能的利用和发展越来越重视。在日常生活以及工业发展中，电池单体的应用越来越广泛。

电池单体结构常常包括层叠设置的正极极片、隔膜和负极极片。进一步，正极极片和负极极片上还需要设置正极极耳和负极极耳。目前，普遍的极耳制备方式是通过对片材进行切割或模压等工艺一体成型出极片和极耳，而上述成型工艺常常会在加工边缘形成毛刺。该毛刺在正极极片、隔膜和负极极片层叠后容易刺穿隔膜，进而导致正极极片与负极极片形成短路，从而引起电池单体失效甚至引发安全问题。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供用电装置、电池、电池单体及极片组件，以解决现有技术中的技术问题，能够解决因极耳成型过程中产生的毛刺刺破隔膜所引起的短路问题。

本申请第一个技术方案提供了一种极片组件，极片组件包括极片和绝缘胶带，极片包括极片本体以及极耳，极片本体的主表面具有沿预定的间隔方向彼此间隔设置的第一侧边缘和第二侧边缘，极耳与极片本体一体成型，并沿间隔方向突出于第一侧边缘；绝缘胶带用于粘贴固定于极片本体的主表面上，并覆盖第一侧边缘。在上述方案中，通过绝缘胶带粘贴固定于极片本体的主表面上，并覆盖第一侧边缘，使得绝缘胶带覆盖第一侧边缘之后可包裹第一侧边缘的毛刺，以防止毛刺刺穿隔膜而引起的电池单体短路的风险，设置绝缘胶带的方式简单可靠且成本低，可有效提高电池单体成品质量的稳定性，降低电池单体不良率。

在一些实施例中，绝缘胶带进一步覆盖极耳的用于连接极片本体的极耳根部。在上述方案中，极片本体与极耳的连接位置存在撕裂的风险。通过绝缘胶带同时覆盖第一侧边缘和极耳根部，可加固极耳与极片本体的连接。此外，极耳根部的边缘也常常形成有毛刺，存在刺穿隔膜造成电池单体短路的风险。通过绝缘胶带覆盖极耳根部后，可防止极耳根部的边缘的毛刺刺穿隔膜。

在一些实施例中，极片本体的主表面包括被活性材料覆盖的活性材料覆盖区以及未被活性材料覆盖的空白区，其中空白区沿第一侧边缘延伸设置，绝缘胶带粘贴固定于空白区上。在上述方案中，通过绝缘胶带粘贴固定于空白区上，可以提高绝缘胶带的固定效果，同时节约活性材料的用量，降低成本。

在一些实施例中，部分绝缘胶带沿间隔方向伸出于空白区。在上述方案中，通过部分绝缘胶带沿间隔方向伸出于空白区，使得绝缘胶带可以有效覆盖第一侧边缘。

在一些实施例中，空白区沿间隔方向的宽度介于0.1mm-0.5mm之间，绝缘胶带沿间隔方向的宽度介于3mm-5mm。在上述方案中，通过空白区沿间隔方向的宽度介于0.1mm-0.5mm之间，在保证绝缘胶带固定的情况下，能提高极片的主表面利用率。通过绝缘胶带沿间隔方向的宽度介于3mm-5mm，能够起到对毛刺的良好阻隔效果。

在一些实施例中，极片本体包括相背设置的两个主表面，绝缘胶带的数量为两条，两条绝缘胶带分别粘贴固定于极片本体的两个主表面的空白区上。在上述方案中，通过在极片本体的两个主表面都粘贴绝缘胶带，可防止毛刺刺穿极片两侧的隔膜。

在一些实施例中，空白区开设有连通极片本体的两个主表面的通孔，各绝缘胶带包括层叠设置的粘胶层以及绝缘层，两条绝缘胶带的粘胶层分别粘贴固定于极片本体的两个主表面的空白区上，并通过通孔彼此连接。在上述方案中，通过两条绝缘胶带的粘胶层可穿过通孔相连接甚至融合，从而形成铆接结构，提高粘接效果，被电池单体内的电解液浸泡后也不易脱落。

在一些实施例中，通孔的数量为多个。在上述方案中，通过设置多个通孔可形成多个铆接结构，又能使得空白区保持较好的机械强度。

在一些实施例中，极片组件用于作为正极极片或负极极片。正极极片或负极极片边缘的毛刺都可以被绝缘胶带包裹，极片组件结构能够用于电池单体的正极结构中或负极结构中。

本申请第二个技术方案提供了一种电池单体，电池单体包括依次层叠设置的负极极片、隔膜以及正极极片，正极极片和负极极片中的至少一者为第一个技术方案所提供的极片组件。在上述方案中，通过绝缘胶带粘贴固定于正极极片本体的主表面上，并覆盖第一侧边缘，使得绝缘胶带覆盖第一侧边缘之后可包裹第一侧边缘的毛刺，以防止毛刺刺穿隔膜而引起的电池单体短路的风险，设置绝缘胶带的方式简单可靠且成本低，可有效提高电池单体成品质量的稳定性，降低电池单体不良率。

在一些实施例中，正极极片为第一个技术方案所提供的极片组件，负极极片包括负极极片本体以及负极极耳，负极极片本体的主表面具有沿间隔方向彼此间隔设置的第三侧边缘和第四侧边缘，负极极耳与负极极片本体一体成型，并沿间隔方向突出于第三侧边缘，其中，第三侧边缘与第一侧边缘相邻设置，且在垂直于负极极片、隔膜以及正极极片的层叠方向的平面内，第三侧边缘的投影落在绝缘胶带的投影内。在上述方案中，通过将第三侧边缘沿层叠方向的投影设置成落在绝缘胶带内，使得即便第三侧边缘的毛刺刺破隔膜也会被绝缘胶带所遮挡，避免短路。

在一些实施例中，负极极片本体的主表面包括被负极活性材料覆盖的负极活性材料覆盖区，其中负极活性材料覆盖区沿间隔方向超出于正极极片的正极活性材料覆盖区。在上述方案中，通过负极活性材料覆盖区沿间隔方向超出于正极活性材料覆盖区，能够提高电池单体的电芯能量密度。

在一些实施例中，在间隔方向上，负极极片本体的主表面均被负极活性材料覆盖，第三侧边缘沿层叠方向的投影与第一侧边缘平齐或位于第一侧边缘的外侧。在上述方案中，在确保电池单体的电芯能量密度的同时，有效降低负极极片本体和正极极片本体在该间隔方向上的尺寸差异，有利于电池单体的小型化。进一步，通过第三侧边缘沿层叠方向的投影与第一侧边缘平齐，可使得电池单体在间隔方向上具有更小的尺寸。通过第三侧边缘沿层叠方向的投影位于第一侧边缘的外侧，可使得第三侧边缘的毛刺与第一侧边缘的毛刺远离，进一步降低电池单体短路的风险。

在一些实施例中，在间隔方向上，负极活性材料覆盖区相对于正极活性材料覆盖区的超出距离不小于0.1mm。在上述方案中，通过负极活性材料覆盖区相对于正极活性材料覆盖区的超出距离不小于0.1mm，有利于负极活性材料覆盖区接收和存储足够的正电荷离子。

本申请第三个技术方案提供了一种电池，电池包括多个第二个技术方案所提供的电池单体。通过设置多个第二个技术方案所提供的电池单体，电池能够稳定地储存或释放能量。

本申请第四个技术方案提供了一种用电装置，用电装置包括第三个技术方案提供的电池，电池用于提供电能。通过用电装置包括第三个技术方案提供的电池，用电装置的电能供给的可靠性和安全性能够提高，有利于用电装置的稳定工作。

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

通过阅读对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。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为现有技术的电池单体的结构示意图；

图2为本申请电池单体的分解结构示意图；

图3为本申请极片组件实施例的结构示意图；

图4为图3所示极片的结构示意图；

图5为本申请空白区与绝缘胶带的粘贴结构示意图；

图6为本申请电池单体实施例的结构示意图；

图7为本申请电池单体实施例在间隔方向上的结构关系示意图。

在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。

本申请具体实施方式中的附图标号如下：

21a-电极端子、21b-端盖、22b-壳体、23b-电芯组件；

1-电池单体、10-极片组件、100-极片、110-极片本体、10a-正极极片、110a-正极极片本体、112-第一侧边缘、113-第二侧边缘、114-活性材料覆盖区、114a-正极活性材料覆盖区、115-空白区、116-通孔、120-正极极耳、121-极耳根部、200-绝缘胶带、201-粘胶层、202-绝缘层、20-隔膜、30-负极极片、310-负极极片本体、312-第三侧边缘、313-第四侧边缘、314-负极活性材料覆盖区、320-负极极耳、D1-间隔方向、D2-层叠方向、W1-空白区沿间隔方向的宽度、W2-绝缘胶带沿间隔方向的宽度、W3-负极活性材料覆盖区相对于正极活性材料覆盖区的超出距离。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文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；本文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。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，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，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。

在本申请实施例的描述中，技术术语“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实施例和简化描述，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实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“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；也可以是机械连接，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。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实施例中的具体含义。

人类的生产生活对能源有着极大的需求。随着传统化石能源的储量越来越少，人们对电能的利用和发展越来越重视。在日常生活以及工业发展中，电池单体的应用越来越广泛。

本发明人经过长期研究发现，如图1所示，电池单体结构常常包括层叠设置的正极极片41、隔膜42和负极极片43。正极极片41指含有在放电时发生还原反应活性物质的具有高电势的电极片。负极极片43指含有在放电时发生还原反应活性物质的具有高电势的电极片。隔膜可将电池的正极极片41和负极极片43分开以防止其直接接触而短路，达到阻隔电流传导，防止电池单体过热甚至爆炸的作用。进一步，正极极片41和负极极片43上还需要设置正极极耳以及负极极耳（未图示）。极耳就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，通俗的说电池正负两极的极耳是在进行充放电时的接触点。目前，普遍的极耳制备方式是通过对片材进行切割或模压等工艺一体成型出极片和极耳，而上述成型工艺常常会在加工边缘形成毛刺。该毛刺在正极极片41、隔膜42和负极极片43层叠后容易刺穿隔膜42，进而导致正极极片41与负极极片43形成短路，从而引起电池单体失效甚至引发安全问题。

为了解决这一技术问题，发明人经过深入研究，设计了一种极片组件。极片组件包括极片和绝缘胶带，极片包括极片本体以及极耳，极片本体的主表面具有沿预定的间隔方向彼此间隔设置的第一侧边缘和第二侧边缘，极耳与极片本体一体成型，并沿间隔方向突出于第一侧边缘，绝缘胶带用于粘贴固定于极片本体的主表面上，并覆盖第一侧边缘。极片本体的主表面指极片在展开状态下极片本体的面积最大的两个表面。在上述方案中，通过绝缘胶带粘贴固定于极片本体的主表面上，并覆盖第一侧边缘，使得绝缘胶带覆盖第一侧边缘之后可包裹第一侧边缘的毛刺，以防止毛刺刺穿隔膜而引起的电池单体短路的风险，设置绝缘胶带的方式简单可靠且成本低，可有效提高电池单体成品质量的稳定性，降低电池单体不良率。

本申请实施例公开的电池单体可以用于使用电池作为电源的用电装置或者使用电池作为储能元件的各种储能系统。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。

用电装置为车辆时，车辆可以为燃油汽车、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。车辆的内部设置有电池，电池可以设置在车辆的底部或头部或尾部。电池可以用于车辆的供电，例如，电池可以作为车辆的操作电源。车辆还可以包括控制器和马达，控制器用来控制电池为马达供电，例如，用于车辆的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池不仅可以作为车辆的操作电源，还可以作为车辆的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆提供驱动动力。

电池包括箱体和电池单体，电池单体容纳于箱体内。其中，箱体用于为电池单体提供容纳空间，箱体可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体可以包括第一部分和第二部分，第一部分与第二部分相互盖合，第一部分和第二部分共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间。第二部分可以为一端开口的空心结构，第一部分可以为板状结构，第一部分盖合于第二部分的开口侧，以使第一部分与第二部分共同限定出容纳空间；第一部分和第二部分也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分的开口侧盖合于第二部分的开口侧。当然，第一部分和第二部分形成的箱体可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池中，电池单体可以是多个，多个电池单体之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体内；当然，电池也可以是多个电池单体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。电池还可以包括其他结构，例如，该电池还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体之间的电连接。

其中，每个电池单体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。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池单体1的分解结构示意图。电池单体1是指组成电池的最小单元。如图2，电池单体1包括有端盖21b、壳体22b、电芯组件23b以及其他的功能性部件。电芯组件23b可包括极片组件。

端盖21b是指盖合于壳体22b的开口处以将电池单体1的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖21b的形状可以与壳体22b的形状相适应以配合壳体22b。可选地，端盖21b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21b在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体1能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖21b上可以设置有如电极端子21a等的功能性部件。电极端子21a可以用于与电芯组件23b电连接，以用于输出或输入电池单体1的电能。在一些实施例中，端盖21b上还可以设置有用于在电池单体1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21b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21b的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体22b内的电连接部件与端盖21b，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22b是用于配合端盖21b以形成电池单体1的内部环境的组件，其中，形成的内部环境可以用于容纳电芯组件23b、电解液以及其他部件。壳体22b和端盖21b可以是独立的部件，可以于壳体22b上设置开口，通过在开口处使端盖21b盖合开口以形成电池单体1的内部环境。不限地，也可以使端盖21b和壳体22b一体化，具体地，端盖21b和壳体22b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22b的内部时，再使端盖21b盖合壳体22b。壳体22b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22b的形状可以根据电芯组件23b的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22b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。

电芯组件23b是电池单体1中发生电化学反应的部件。壳体22b内可以包含一个或更多个电芯组件23b。电芯组件23b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。正极极片和负极极片具有活性物质的部分构成电芯组件的主体部。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，正极极耳和负极极耳连接电极端子以形成电流回路。

如图3和图4所示，本申请极片组件实施例描述的极片组件10包括极片100和绝缘胶带200。极片100包括极片本体110以及极耳120，极片本体110的主表面具有沿预定的间隔方向D1彼此间隔设置的第一侧边缘112和第二侧边缘113，极耳120与极片本体110一体成型，并沿间隔方向D1突出于第一侧边缘112。极片本体110的主表面指极片100在展开状态下极片本体110的面积最大的两个表面。

极片本体110可通过极耳120与外界连接，极耳120可起到为极片本体110传导电流的作用。极耳120由第一侧边缘112向背离第二侧边缘113的方向延伸。进一步地，第一侧边缘112在极耳120与极片本体110连接处中断。

绝缘胶带200用于粘贴固定于极片本体110的主表面上，并覆盖第一侧边缘112。具体地，极耳120与极片本体110一体成型加工后，第一侧边缘112常常形成有毛刺。毛刺有刺穿隔膜20的风险，从而造成电池单体1短路。绝缘胶带200具有一定厚度，绝缘胶带200覆盖第一侧边缘112之后可包裹毛刺，以防止毛刺刺穿隔膜20。

可选地，第一侧边缘112以及极耳120的外边缘由激光模切等模切方式加工得到，第一侧边缘112与极耳120的外边缘相连接。模切方式加工产生的第一侧边缘112常常具有毛刺，绝缘胶带200覆盖第一侧边缘112之后可包裹毛刺，防止短接。

通过极片100，极片100包括极片本体110以及极耳120，极片本体110的主表面具有沿预定的间隔方向D1彼此间隔设置的第一侧边缘112和第二侧边缘113，极耳120与极片本体110一体成型，并沿间隔方向D1突出于第一侧边缘112；绝缘胶带200用于粘贴固定于极片本体110的主表面上，并覆盖第一侧边缘112，绝缘胶带200覆盖第一侧边缘112之后可包裹第一侧边缘112的毛刺，以防止毛刺刺穿隔膜20而引起的电池单体1短路的风险，设置绝缘胶带200的方式简单可靠且成本低，可有效提高电池单体1质量的稳定性，降低电池单体1的不良率。

可选地，绝缘胶带200进一步覆盖极耳120的用于连接极片本体110的极耳根部121。极片本体110与极耳120连接于极耳120的极耳根部121。在极耳120与外界的连接过程中，极耳120会有在极耳根部121与极片本体110撕裂的风险。绝缘胶带200同时覆盖第一侧边缘112和极耳根部121，可加固极耳120与极片本体110的连接。此外，极耳根部121的边缘也常常形成有毛刺，存在刺穿隔膜20造成电池单体1短路的风险。绝缘胶带200覆盖极耳根部121后，可防止极耳根部121的边缘的毛刺刺穿隔膜20。

进一步地，第一侧边缘112中断于极耳根部121，绝缘胶带200同时覆盖第一侧边缘112和极耳，使得绝缘胶带200得以连续，便于绝缘胶带200的粘贴。

可选地，极片本体110的主表面包括被活性材料覆盖的活性材料覆盖区114以及未被活性材料覆盖的空白区115，其中空白区115沿第一侧边缘延伸112设置，绝缘胶带200粘贴固定于空白区115上。

在电池单体1的放电以及充电过程中，活性材料可发生电化学反应，因此绝缘胶带200粘贴时可避开活性材料覆盖区114，以避免影响到活性材料发生电化学反应。同时，活性材料可能会从活性材料覆盖区114剥落，不利于绝缘胶带200的稳定粘贴。极片本体110的主表面上设置有空白区115，可便于绝缘胶带200的粘贴。

进一步地，活性材料覆盖区114沿第二侧边缘113设置，且活性材料覆盖区114设置于空白区115与第二侧边缘113之间，空白区115设置于活性材料覆盖区114与第一侧边缘112之间。

可选地，部分绝缘胶带200沿间隔方向D1伸出于空白区115。通过部分绝缘胶带200沿间隔方向D1伸出于空白区115，使得绝缘胶带200可以有效覆盖第一侧边缘112。

可选地，空白区115沿间隔方向D1的宽度W1介于0.1mm-0.5mm之间，绝缘胶带200沿间隔方向D1的宽度W2介于3mm-5mm。也就是说，0.1mm≤W1≤0.5mm，3mm≤W2≤5mm。其中，将空白区115的宽度W1设置成不小于0.1mm，可以有效保证绝缘胶带200在极片本体110上的固定效果，将空白区115的宽度W1进一步设置成不大于0.5mm可以在保证绝缘胶带200固定效果的情况下，充分提高活性材料覆盖区114对极片本体110的主表面的覆盖率，进而保证后续电池单体1的储能量。

将绝缘胶带200的宽度W2设置成不小于3mm，可以使得绝缘胶带200超出空白区115适当距离，进而能够起到对极片100的极耳成型边缘的毛刺的良好阻隔效果。进一步地，在下文描述的极片组件10作为正极极片与负极极片配合的情况下，还可以有效覆盖负极极片的极耳成型边缘，进一步对避免负极极片的极耳成型边缘的毛刺刺破隔膜所所产生的短路。而将绝缘胶带200的宽度W2进一步设置成不大于5mm可以节约绝缘胶带200的用量，降低成本。

进一步地，空白区115沿间隔方向D1的宽度W1可以等于0.1mm、0.2mm、0.3mm或0.5mm，绝缘胶带200沿间隔方向D1的宽度W2可以等于3mm、3.5mm、4mm或5mm。

可选地，极片本体110包括相背设置的两个主表面，绝缘胶带200的数量为两条，两条绝缘胶带200分别粘贴固定于极片本体110的两个主表面的空白区115上。

具体地，极片100沿自身厚度方向的两个主表面都与隔膜20、负极极片30依次层叠，形成层叠结构。极片本体110的两个主表面都可能产生毛刺，因此需要在极片本体110的两个主表面都粘贴绝缘胶带200，以防止毛刺刺穿极片100两侧的隔膜20。

可选地，如图4和图5所示，空白区115开设有连通极片本体110的两个主表面的通孔116，各绝缘胶带200包括层叠设置的粘胶层201以及绝缘层202，两条绝缘胶带200的粘胶层201分别粘贴固定于极片本体110的两个主表面的空白区115上，并通过通孔116彼此连接。

具体地，粘胶层201具有一定塑性，两条绝缘胶带200的粘胶层201可穿过通孔116相连接甚至融合，从而形成铆接结构，提高粘接效果，被电池单体1内的电解液浸泡后也不易脱落。进一步地，两条绝缘胶带200的粘胶层201于极片100两侧相对设置，从第一侧边缘112露出的部分相互粘贴，以避免与极片100外界发生粘贴。此外，设置通孔116可减少极片100的用料。

可选地，通孔116的沿极片本体110的主表面的断面形状设置为圆形。

可选地，通孔116沿极片本体110的主表面的断面形状设置为矩形。

可选地，通孔116的数量为多个。设置多个通孔116可形成多个铆接结构，又能使得空白区115保持较好的机械强度。进一步地，通孔116以阵列形式排布于空白区115内。

可选地，沿空白区115长度方向上通孔116之间的间隔距离大于沿空白区115宽度方向上通孔116之间的间隔距离。

可选地，间隔方向D1为空白区115的宽度方向。

可选地，极片组件10用于作为正极极片或负极极片。正极极片或负极极片边缘的毛刺都可以被绝缘胶带包裹，极片组件10结构能够用于电池单体1的正极结构中或负极结构中。

如图6至图7所示，其中值得注意的是，在图7中，为了显示各部件的相对位置关系，对部分部件进行裁切。本申请电池单体实施例描述的电池单体1包括依次层叠设置的负极极片30、隔膜20以及正极极片10a，正极极片10a和负极极片30中的至少一者为极片组件实施例所提供的极片组件。负极极片30处和正极极片10a处均可为发生电化学反应，隔膜20设置于负极极片30和正极极片10a之间，可防止负极极片30和正极极片10a接触而造成短路。负极极片30、隔膜20以及正极极片10a层叠设置可使得电池单体1获得更大的反应面积。进一步地，负极极片30、隔膜20以及正极极片10a层叠设置形成卷绕结构，卷绕结构可使得电池单体1获得大反应面积的同时具有更小的体积，且便于制造加工。

可选地，正极极片10a为铝箔，负极极片30为铜箔。

可选地，正极极片10a为极片组件实施例所提供的极片组件10，负极极片30包括负极极片本体310以及负极极耳320，负极极片本体310的主表面具有沿间隔方向D1彼此间隔设置的第三侧边缘312和第四侧边缘313，负极极耳320与负极极片本体310一体成型，并沿间隔方向D1突出于第三侧边缘312，其中，第三侧边缘312与第一侧边缘112相邻设置，且在垂直于负极极片30、隔膜20以及正极极片10a的层叠方向的平面内，第三侧边缘312的投影落在绝缘胶带200的投影内。进一步地，第四侧边缘313与第二侧边缘113相邻设置。

负极极片本体310可通过负极极耳320与外界连接，负极极耳320可起到为负极极片本体310传导电流的作用。负极极耳320由第三侧边缘312向背离第四侧边缘313的方向延伸。进一步地，第三侧边缘312在负极极耳320与负极极片本体310连接处中断。

具体地，负极极耳320与负极极片本体310一体成型加工后，第一侧边缘112常常形成有毛刺，毛刺刺穿隔膜20后接触到正极极片10a会造成电池单体1短路。第三侧边缘312沿层叠方向D2的投影落在绝缘胶带200内，绝缘胶带200可阻隔于第三侧边缘312和正极极片10a之间，以防止第三侧边缘312的毛刺接触正极极片10a造成短路。

可选地，第三侧边缘312以及负极极耳320的外边缘由激光模切加工得到，使得第三侧边缘312与负极极耳320的外边缘相连接。

可选地，第三侧边缘312沿层叠方向D2的投影与第一侧边缘112平齐或位于第一侧边缘112的外侧。

在一些实施例中，由于正极活性材料覆盖区114a与第一侧边缘112之间粘贴有绝缘胶带200，则第三侧边缘312沿层叠方向D2的投影位于正极活性材料覆盖区114a的外侧。

例如，正极活性材料覆盖区114a与第一侧边缘112之间设置有空白区115以粘贴绝缘胶带200，则第三侧边缘312沿层叠方向D2的投影位于正极活性材料覆盖区114a的外侧。

进一步地，第四侧边缘313沿层叠方向D2的投影与第二侧边缘113平齐或位于第二侧边缘113的外侧，可使得负极极片本体310的主表面沿间隔方向D1超出于正极活性材料覆盖区114a。

可选地，负极极片本体310的主表面包括被负极活性材料覆盖的负极活性材料覆盖区314，其中负极活性材料覆盖区314沿间隔方向D1超出于正极极片10a的正极活性材料覆盖区114a。负极活性材料覆盖区314沿间隔方向D1的尺寸更大，有利于提高电池单体1的电芯能量密度。例如，对于锂离子等正电荷离子，放电过程正电荷离子可从负极活性材料脱离穿过隔膜进入正极活性材料，负极活性材料覆盖区314沿间隔方向D1的尺寸更大，也就能接收和存储更多的正电荷离子。

可选地，在间隔方向D1上，负极极片本体310的主表面均被负极活性材料覆盖，第三侧边缘312沿层叠方向D2的投影与第一侧边缘112平齐或位于第一侧边缘112的外侧。在确保电池单体1的电芯能量密度的同时，有效降低负极极片本体310和正极极片10a的正极极片本体110a在间隔方向D1上的尺寸差异，有利于电池单体1的小型化。负极极片本体310的主表面沿间隔方向D1超出于正极活性材料覆盖区114a，可使得负极活性材料覆盖区314沿间隔方向D1超出于正极活性材料覆盖区114a。

在一些实施例中，第三侧边缘312沿层叠方向D2的投影与第一侧边缘112平齐，可使得电池单体1在间隔方向D1上具有更小的尺寸。在另一些实施例中，第三侧边缘312沿层叠方向D2的投影位于第一侧边缘112的外侧，可使得第三侧边缘312的毛刺与第一侧边缘112的毛刺远离，进一步降低电池单体1短路的风险。

进一步地，负极极片本体310的主表面完全被负极活性材料覆盖。

可选地，在间隔方向D1上，负极活性材料覆盖区314相对于正极活性材料覆盖区114a的超出距离W3不小于0.1mm，即W3≥0.1mm。例如，在间隔方向D1上，负极活性材料覆盖区314相对于正极活性材料覆盖区114a的超出距离W3可以等于0.1mm、0.2mm、0.5mm或1mm。负极活性材料覆盖区314相对于正极活性材料覆盖区114a的超出距离W3不小于0.1mm，有利于负极活性材料覆盖区314接收和存储足够的正电荷离子。

本申请电池实施例提供了一种电池，电池包括多个电池单体实施例提供的电池单体1。通过设置多个电池单体1，电池能够稳定地储存或释放能量。

本申请用电装置实施例提供了一种用电装置，用电装置包括电池实施例提供的电池，电池用于提供电能。通过用电装置包括电池，用电装置的电能供给的可靠性和安全性能够提高，有利于用电装置的稳定工作。

综上所述，本实施例可以实现绝缘胶带200覆盖第一侧边缘112之后可包裹第一侧边缘112的毛刺，以防止毛刺刺穿隔膜20而引起的电池单体1短路的风险，设置绝缘胶带200的方式简单可靠且成本低，可有效提高电池单体1成品质量的稳定性，降低电池单体1不良率，同时负极活性材料覆盖区314沿间隔方向D1的尺寸大于正极活性材料覆盖区114a，有利于提高电池单体1的电芯能量密度，提高电池单体1的储能能力。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (16)

1.一种极片组件，其特征在于，所述极片组件包括：

极片，所述极片包括极片本体以及极耳，所述极片本体的主表面具有沿预定的间隔方向彼此间隔设置的第一侧边缘和第二侧边缘，所述极耳与所述极片本体一体成型，并沿所述间隔方向突出于所述第一侧边缘；

绝缘胶带，用于粘贴固定于所述极片本体的主表面上，并覆盖所述第一侧边缘。

2.根据权利要求1所述的极片组件，其特征在于，所述绝缘胶带进一步覆盖所述极耳的用于连接所述极片本体的极耳根部。

3.根据权利要求1所述的极片组件，其特征在于，所述极片本体的主表面包括被活性材料覆盖的活性材料覆盖区以及未被活性材料覆盖的空白区，其中所述空白区沿所述第一侧边缘延伸设置，所述绝缘胶带粘贴固定于所述空白区上。

4.根据权利要求3所述的极片组件，其特征在于，部分所述绝缘胶带沿所述间隔方向伸出于所述空白区。

5.根据权利要求4所述的极片组件，其特征在于，所述空白区沿所述间隔方向的宽度介于0.1mm-0.5mm之间，所述绝缘胶带沿所述间隔方向的宽度介于3mm-5mm。

6.根据权利要求3所述的极片组件，其特征在于，所述极片本体包括相背设置的两个所述主表面，所述绝缘胶带的数量为两条，两条所述绝缘胶带分别粘贴固定于所述极片本体的两个所述主表面的所述空白区上。

7.根据权利要求6所述的极片组件，其特征在于，所述空白区开设有连通所述极片本体的两个所述主表面的通孔，各所述绝缘胶带包括层叠设置的粘胶层以及绝缘层，两条所述绝缘胶带的粘胶层分别粘贴固定于所述极片本体的两个所述主表面的所述空白区上，并通过所述通孔彼此连接。

8.根据权利要求7所述的极片组件，其特征在于，所述通孔的数量为多个。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的极片组件，其特征在于，所述极片组件用于作为正极极片或负极极片。

10.一种电池单体，其特征在于，所述电池单体包括依次层叠设置的负极极片、隔膜以及正极极片，所述正极极片和所述负极极片中的至少一者为根据权利要求1-9任意一项所述的极片组件。

11.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，所述正极极片为根据权利要求1-9任意一项所述的极片组件，所述负极极片包括负极极片本体以及负极极耳，所述负极极片本体的主表面具有沿所述间隔方向彼此间隔设置的第三侧边缘和第四侧边缘，所述负极极耳与所述负极极片本体一体成型，并沿所述间隔方向突出于所述第三侧边缘；

其中，所述第三侧边缘与所述第一侧边缘相邻设置，且在垂直于所述负极极片、所述隔膜以及所述正极极片的层叠方向的平面内，所述第三侧边缘的投影落在所述绝缘胶带的投影内。

12.根据权利要求11所述的电池单体，其特征在于，所述负极极片本体的主表面包括被负极活性材料覆盖的负极活性材料覆盖区，其中所述负极活性材料覆盖区沿所述间隔方向超出于所述正极极片的正极活性材料覆盖区。

13.根据权利要求12所述的电池单体，其特征在于，在所述间隔方向上，所述负极极片本体的主表面均被所述负极活性材料覆盖，所述第三侧边缘沿所述层叠方向的投影与所述第一侧边缘平齐或位于所述第一侧边缘的外侧。

14.根据权利要求12所述的电池单体，其特征在于，在所述间隔方向上，所述负极活性材料覆盖区相对于所述正极活性材料覆盖区的超出距离不小于0.1mm。

15.一种电池，其特征在于，包括权利要求10-14中任一项所述的电池单体。

16.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求15所述的电池，所述电池用于提供电能。

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