CN218996757U - 极片、电极组件、电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种极片，极片具有展开状态及卷绕状态，极片包括极片本体和多组极耳组，多组极耳组设置于极片本体的一侧，且当极片处于展开状态时，多组极耳组沿第一方向依次间隔排列设置，位于不同组极耳组中的极耳在第一方向上的尺寸沿第一方向逐渐增大，且在第二方向上的尺寸沿第二方向逐渐增大。每组极耳组包括间隔设置的多个极耳，极耳包括与极片本体相连的第一边以及背离第一边的第二边，位于同一组极耳组的极耳在第一方向上的尺寸均相等，在第二方向上的尺寸均相等，且第一边的尺寸大于第二边的尺寸。本申请还提供一种电极组件、电池及用电设备。本申请提供的极片、电极组件、电池及用电设备具有良好的焊接效果及过流能力。

Description

极片、电极组件、电池及用电设备

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及一种极片、电极组件、电池及用电设备。

背景技术

传统的电池通常采用间隙涂布的方式，将铝带、镍带分别焊接在正负极箔材未涂覆活性物质的空箔区上作为正负极的极耳。目前的电池可通过连续涂布的方式，在正负极箔材上进行连续涂布，并在箔材的边缘位置预留一定的空箔区作为极耳，再通过卷绕设备进行卷绕使得极片两端留出足够长度的箔材分别作为正极耳和负极耳。

目前圆柱电池中的极片卷绕后的极耳结构多采用全极耳揉平或者多个极耳弯折的方式形成，揉平方式可以实现全极耳焊接，但是极耳揉平的过程中容易产生箔材金属碎屑掉入电极组件中，进而引发电极组件短路等安全问题。而通过加工的多个极耳虽然可以避免碎屑产生，但是加工后的多个极耳在卷绕和弯折过程中，容易出现极耳重叠而导致卷绕后的极耳结构表面不平整，进而影响极耳与集流件之间的焊接效果。

实用新型内容

针对上述问题，本申请实施例提供一种极片、电极组件、电池及用电设备，能够解决极耳弯折后表面不平整的问题，提高极耳的焊接效果。

本申请第一方面实施例提供了一种极片，所述极片具有展开状态及卷绕状态，所述极片包括：

极片本体；

多组极耳组，所述多组极耳组设置于所述极片本体的一侧，且当所述极片处于展开状态时，所述多组极耳组沿第一方向依次间隔排列设置，位于不同组所述极耳组中的极耳：在第一方向上的尺寸沿第一方向逐渐增大，且在第二方向上的尺寸沿第二方向逐渐增大，其中，所述第二方向垂直于所述第一方向；每组所述极耳组包括间隔设置的多个极耳，所述极耳包括与所述极片本体相连的第一边以及背离所述第一边的第二边，位于同一组所述极耳组的极耳：在第一方向上的尺寸均相等，在第二方向上的尺寸均相等，且所述第一边的尺寸大于第二边的尺寸；当所述极片处于卷绕状态时，相邻的两个极耳侧边抵接或者侧边间隔设置。

在本申请的实施例中，处于卷绕状态的所述极片卷绕形成多个圈，从最内圈到最外圈在同一角度对应的弧长从小到大逐渐增加的，通过将位于不同组所述极耳组中的极耳设置为在第一方向上的尺寸沿第一方向逐渐增大，可以避免所述极耳卷绕弯折后相邻的极耳交叉重叠，使得弯折后的多个极耳所形成的端面平整。通过将位于不同组所述极耳组中的极耳设置为在第二方向上的尺寸沿第二方向逐渐增大，使得所述极耳卷绕弯折后的整体厚度从内圈到外圈从小到大依次增加，使得弯折后的所述端面较为规则且平整。

通过设置所述多组极耳组，位于同一组所述极耳组的极耳在第一方向上的尺寸均相等，且在第二方向上的尺寸也均相等，可以减少极耳在加工过程中设置过多的极耳模切参数，提高加工效率。由于弯折后相邻的所述极耳的第二边之间的距离较第一边更小，通过设置所述极耳的第一边大于第二边的尺寸，相邻的两个极耳侧边抵接或者侧边间隔设置，可以进一步避免弯折后的相邻所述极耳之间出现重叠，进而影响弯折后的整个所述端面的平整度。

进一步的，所述极耳的侧边包括：

第一侧边，所述第一侧边连接于所述第一边及所述第二边，所述第一侧边与所述第一边形成第一夹角；及

第二侧边，所述第二侧边连接于所述第一边及所述第二边，且所述第二侧边与所述第一侧边相背设置，所述第二侧边与所述第一边形成第二夹角，所述第二夹角等于所述第一夹角；当所述极片处于卷绕状态时，相邻的两个所述极片中一者的第一侧边与另一者的第二侧边抵接或者间隔设置。

在本申请的实施例中，通过设置第一夹角与所述第二夹角相等，所述极耳的所述第一边、所述第一侧边、所述第二边、所述第二侧边围合形成等腰梯形。通过将所述极耳设置成左右对称的等腰梯形结构，所述第一侧边、所述第二侧边相同且为直线，能够减少极耳模切参数的设置，提高加工效率；且等腰梯形结构的所述极耳在弯折后，位于同一圈的相邻极耳在保证不交叉重叠的前提下，相邻极耳之间抵接或形成较小的间隙，极耳端面更为平整紧密。

进一步的，所述极片处于卷绕状态时，所述极耳卷绕形成多个圈；

所述第二边的长度与所述第一边的长度、所述第一边与所述第二边的垂直距离及自最内圈开始计数的第N圈的直径满足如下关系式：L2＝(DN-2H)/DN*L1，其中，L1为所述第一边的长度，L2为所述第二边的长度，H为所述第一边与所述第二边的垂直距离，DN为自最内圈开始计数的第N圈的直径。

在本申请的实施例中，根据所述第一边的长度、所述第一边与所述第二边的垂直距离及自最内圈开始计数的第N圈的直径，通过关系式L2＝(DN-2H)/DN*L1确定出所述第二边的长度，够精确计算出所述第二边的长度，进而设定极耳的模切参数，使得所述极耳弯折后，所述端面满足平整度要求。

进一步的，所述第一边的长度L1满足1mm≤L1≤20mm。

在本申请的实施例中，所述第一边的长度L1满足1mm≤L1≤20mm的要求，既可以使得所述极耳满足模切精度要求，又可以避免所述极耳由于过宽无法平整弯折而出现褶皱问题，影响所述端面的平整度。

进一步的，所述第一边与所述第二边的垂直距离H满足1mm≤H≤20mm。

在本申请的实施例中，所述第一边与所述第二边的垂直距离H满足1mm≤H≤20mm的要求，既可以使得所述极耳满足模切精度要求，又可以避免极因重力下垂导致生产时无法对所述极耳进行正常收卷的问题出现。

进一步的，所述极片处于展开状态时：相邻两个所述极耳沿第一方向的最小间距d满足0.1mm≤d≤5mm。

在本申请的实施例中，相邻两个所述极耳沿第一方向的最小间距d满足0.1mm≤d≤5mm的要求，既可以使得所述极耳满足模切精度要求，又可以避免由于相邻两个所述极耳之间间隙过大导致所述极耳与所述集流件之间的焊接效果变差，造成过流效果变差，或在所述极耳与所述集流件采用激光焊接连接时，出现激光漏射影响极耳下方的其他结构。

进一步的，所述极片本体具有沿第一方向依次相连的第一端部、极耳布置部及第二端部，所述多组极耳设置于所述极耳布置部的一侧，且避开第一端部及所述第二端部中的至少一者。

在本申请的实施例中，由于极片卷绕初始时的直径较小，若在所述第一端部设置极耳，卷绕后所述第一端部的极耳与极耳之间彼此重叠，并遮挡住卷绕中心的孔，使得电解液无法进入孔内对所述极片进行充分浸润，所述极片的浸润效果变差，且所述极片与电解液发生反应后产生的气体也无法通过中心孔排出，因此，通过将所述多组极耳避开所述第一端部设置，可以提高所述极片的浸润效率，保证所述极片的浸润效果，还能提高安全性。由于极片卷绕结束，最外圈的所述极片在进行收尾工序时会被辊压设备挤压，导致最外圈的所述极片出现错位，对应位置的所述极耳也会出现不平整的问题，通过将所述多组极耳避开所述第二端部设置，可以进一步提高所述极耳卷绕后的表面平整度。

进一步的，所述极片处于卷绕状态时，所述第二端部的长度大于或等于极片最外圈的周长。

在本申请的实施例中，通过设置所述第二端部的长度至少等于所述极片最外圈的周长可以进一步避免最外圈极片错位带来的极耳表面不平整的问题，进而提高极耳的焊接效果。

本申请第二方面实施例提供了一种电极组件，包括：

两个隔膜，及

如第一方面或第一方面任意一种实施例所述的两个极片，所述两个极片中的一者为正极片，所述两个极片中的另一者为负极片，所述正极片、所述两个隔膜中的一者、所述负极片以及所述两个隔膜中的另一者依次层叠设置且处于卷绕状态；

所述正极片的极耳和所述负极片的极耳分别设置于所述电极组件的沿第二方向的两侧。

在本申请的实施例中，通过将所述正极片、所述负极片及两个所述隔膜卷绕形成所述电极组件，所述电极组件的极耳的数量多，所述极耳弯折后彼此之间交错重叠、接触在一起，所述极耳端面平整，可焊接面积大，可有效减小所述电极组件的电阻。

进一步的，所述多组极耳组具有相邻的第一极耳组及第二极耳组，其中，所述第一极耳组为所述多组极耳组中最边缘的极耳组，且所述第一极耳组中的极耳沿所述第一方向上的尺寸小于所述第二极耳组中的极耳沿所述第一方向上的尺寸；

所述负极片具有位于所述第一极耳组背离所述第二极耳组一侧的第一预卷区，所述第一预卷区卷绕的圈数为R1；

所述正极片、所述两个隔膜中的一者、所述负极片以及所述两个隔膜中的另一者依次层叠设置且处于展开状态时，所述两个隔膜具有沿第一方向超出于所述负极片边缘的第二预卷区，且所述第二预卷区与所述第一预卷区位于所述正极片的沿所述第一方向的同一端，所述第二预卷区卷绕的圈数为R2；

所述电极组件处于卷绕状态时，所述电极组件的中心形成有沿第二方向贯穿所述电极组件的中心孔；

所述第N圈的直径与所述第一预卷区长度、所述第二预卷区长度，满足如下关系式：DN＝D+2(T1*N+T2*(N+R1)+2T3*(N+R2))，其中，D为所述中心孔的直径，T1为所述正极片厚度，T2为所述负极片厚度，T3为所述隔膜厚度。

在本申请的实施例中，所述第一预卷区为所述负极片优先于所述正极片开始加入卷绕的部分。通过设置第一预卷区，所述负极片在靠近卷绕起始端的边缘超出所述正极片的边缘，能够使正极活性物质层上脱离的锂离子顺利嵌入至负极活性物质层上，从而避免在所述负极片上出现析锂现象，进而避免了因所述隔膜被刺穿而引发安全事故，提高了电极组件的安全性。可以理解的是，所述负极片在靠近卷绕收尾端的边缘也可以超出所述正极片的边缘，使得所述负极片沿卷绕方向的两端边缘均超出所述正极片，从而进一步提高所述电极组件的安全性，当然，在其他的实施例中，所述负极片在靠近卷绕收尾端的边缘也可以不超出所述正极片的边缘。

第二预卷区为所述两个隔膜优先于所述负极片开始加入卷绕的部分。通过设置所述第二预卷区，所述两个隔膜在靠近卷绕起始端的边缘超出所述负极片的边缘，用于包覆所述卷针，避免所述正极片和所述负极片接触短路。

通过根据所述第一预卷区长度、所述第二预卷区长度、所述中心孔直径、所述正极片厚度、所述负极片厚度、所述隔膜厚度确定所述第N圈的直径，可以精确计算出所述第N圈的直径的值，进而可以通过所述第N圈的直径与其他相关参数确定出所述极耳的相关尺寸，以确保极耳卷绕弯折后形成一个平整的端面。

进一步的，所述极片本体具有沿第一方向依次相连的第一端部及极耳布置部，所述多组极耳设置于所述极耳布置部的一侧，且避开第一端部，所述第一预卷区的长度小于所述第一端部的长度；

所述第二预卷区卷绕的圈数R2大于等于1。

在本申请的实施例中，通过设置所述第一预卷区长度小于所述第一端部的长度,避免预卷过多的所述负极片，导致所述负极片上的极耳弯折后由于彼此重叠，并遮挡住所述中心孔。通过设置所述第二预卷区卷绕的圈数至少为一圈，保证隔膜包覆所述卷针表面至少一层，避免正负极接触短路。

本申请第三方面实施例提供了一种电池，包括：

集流件，及

如第二方面或第二方面任意一种实施例所述的电极组件，所述集流件与所述正极片中的至少一个极耳电连接；和/或，所述集流件与所述负极片中的至少一个极耳电连接。

在本申请的实施例中，通过采用本申请各个实施方式所述的电极组件与所述集流件进行连接，所述电极组件的所述极耳卷绕弯折后形成平整度较高的端面，方便所述集流件与所述端面进行焊接，提高焊接效率，进而提高所述电池的优率。

本申请第四方面实施例提供了一种用电设备，包括设备本体和如第三方面或第三方面任意一种实施例所述的电池，所述电池用于给所述设备本体供电。

在本申请的实施例中，通过采用本申请各个实施方式所述的电池给所述设备本体供电，能够提高所述用电设备的使用寿命和安全性。

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，下面描述中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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的极片处于展开状态的平面示意图；

图2是图1中A处的放大示意图；

图3是本申请一实施例提供的电极组件处于卷绕状态的立体示意图；

图4是本申请一实施例提供的电极组件处于展开状态的截面图；

图5是本申请一实施例提供的电池的立体示意图；

图6是图5所示的电池的立体分解图；

图7是本申请一实施例提供的用电设备的立体示意图。

附图标记说明：

100-极片，110-极片本体，111-第一端部，112-极耳布置部，113-第二端部，120-极耳组，121-极耳，1211-第一边，1212-第二边，1213-第一侧边，1214-第二侧边，122-第一极耳组，123-第二极耳组；130-卷绕起始端，140-卷绕收尾端，150-箔材，160-活性物质层，170-端面，180第一预卷区；

200-集流件；

300-电极组件，310-隔膜，311-第一隔膜，312-第二隔膜，313-第二预卷区，320-负极片，330-正极片，340-中心孔；

400-电池；

500-用电设备，510-设备本体；

D1-第一方向，D2-第二方向；

α-第一夹角，β-第二夹角，L1-第一边的长度，L2-第二边的长度，H-第一边与所述第二边的垂直距离，DN-自最内圈开始计数的第N圈的直径，D-中心孔的直径，T1-正极片厚度，T2-负极片厚度，T3-隔膜厚度，d-相邻两个所述极耳沿第一方向的最小间距。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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，所描述的实施例仅仅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他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“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。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

需要说明的是，为便于说明，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。

请一并参阅图1及图2，图1是本申请一实施例提供的极片处于展开状态的平面示意图；图2是图1中A处的放大示意图。本申请第一方面实施例提供了一种极片100，所述极片100具有展开状态和卷绕状态。所述极片100包括极片本体110和多组极耳组120。所述多组极耳组120设置于所述极片本体110的一侧，且当所述极片100处于展开状态时，所述多组极耳组120沿第一方向D1依次间隔排列设置。位于不同组所述极耳组120中的极耳121：在第一方向D1上的尺寸沿第一方向D1逐渐增大，且在第二方向D2上的尺寸沿第二方向D2逐渐增大。其中，所述第二方向D2垂直于所述第一方向D1。每组极耳组120包括间隔设置的多个极耳121，所述极耳121包括与所述极片本体110相连的第一边1211以及背离所述第一边1211的第二边1212。位于同一组所述极耳组120的极耳121：在第一方向D1上的尺寸均相等，在第二方向D2上的尺寸均相等，且所述第一边1211的尺寸大于第二边1212的尺寸。当所述极片100处于卷绕状态时，相邻的两个极耳121侧边抵接或者侧边间隔设置。

具体的，所述极片100处于展开状态时，所述极片100呈矩形或近似矩形。所述极片100处于卷绕状态时，所述极片100呈柱状结构。所述第一方向D1为所述极片100卷绕的方向，即所述第一方向D1为卷绕起始端130指向卷绕收尾端140的方向，所述第二方向D2为所述极片100处于卷绕状态时，柱状的所述极片100的高度方向。

可以理解地，所述极片100可以为正极片330或负极片320，正极片330和负极片320均包括箔材150和活性物质层160，所述活性物质层160涂覆于所箔材150上。具体的，正极片330的箔材150通常为铝箔，负极片320的箔材150通常为铜箔；正极片330和负极片320的活性物质层160材料可以根据电池400(请参见附图5)的类型所确定，如锂离子电池中，正极片330的活性物质层160可以由含锂的材料制成，如磷酸铁锂，负极片320的活性物质层160由碳材料制成，如石墨。当然，在其他实施例中，正极片330和负极片320的箔材150也可以为镍箔；正极片330和负极片320的活性物质层160也可以由含钠的材料制成形成钠离子电池，在此，不对极片100的材料组成做限定。

可以理解地，所述极耳121为所述极片100未涂覆有活性物质层160的部分，多个极耳121可以通过切割、剪裁等加工方式形成，如激光模切。所述极耳121处于卷绕状态时，需要将所述极耳121朝向所述柱状结构的中心轴线的方向弯折，以完成对所述极耳121的整形，使得所述极耳121在所述柱状结构沿第二方向D2的一侧形成较为平整的端面170(请参见附图3)，便于所述极耳121与其他导电部件(如集流件200，请参阅图6)连接。

需要说明的是，所述极片100与所述集流件200的电连接方式可以是焊接、抵接，在此不对次进行限定，只需满足所述极片100与所述集流件200之间完成电连接即可。本申请各个实施方式中均以所述电连接方式为焊接为例进行说明。

可以理解地，处于卷绕状态的所述极片100卷绕形成多个圈(请参阅图3)，从最内圈到最外圈在同一角度对应的弧长从小到大逐渐增加的，通过将位于不同组所述极耳组120中的极耳121设置为在第一方向D1上的尺寸沿第一方向D1逐渐增大，可以避免所述极耳121卷绕弯折后相邻的极耳121交叉重叠，使得弯折后的所述端面170平整。通过将位于不同所述极耳组120中的极耳121设置为在第二方向D2上的尺寸沿第二方向D2逐渐增大，使得所述极耳121卷绕弯折后的整体厚度从内圈到外圈从小到大依次增加，使得弯折后的所述端面170较为规则且平整。需要说明的是，最内圈为所述极片100自卷绕起始端130起卷绕形成的第一圈，最外圈为所述极片100卷绕完成后卷绕收尾端140所在的一圈。

通过设置多组极耳组120，位于同一组所述极耳组120的极耳121在第一方向D1上的尺寸均相等，且在第二方向D2上的尺寸也均相等，可以减少极耳121在加工过程中设置过多的极耳121模切参数，提高加工效率。由于弯折后相邻的所述极耳121的第二边1212之间的距离较第一边1211更小，通过设置所述极耳121的第一边1211大于第二边1212的尺寸，相邻的两个极耳121侧边抵接或者侧边间隔设置，可以进一步避免弯折后的相邻所述极耳121之间出现重叠，进而影响弯折后的整个所述端面170的平整度。

进一步的，所述极耳121的侧边包括第一侧边1213，所述第一侧边1213连接于所述第一边1211及所述第二边1212，所述第一侧边1213与所述第一边1211形成第一夹角α。所述极耳121的侧边还包括第二侧边1214，所述第二侧边1214连接于所述第一边1211及所述第二边1212，且所述第二侧边1214与所述第一侧边1213相背设置，所述第二侧边1214与所述第一边1211形成第二夹角β，所述第二夹角β等于所述第一夹角α。当所述极片100处于卷绕状态时，相邻的两个所述极片100中一者的第一侧边1213与另一者的第二侧边1214抵接或者间隔设置。

可以理解的，通过设置第一夹角α与所述第二夹角β相等，所述极耳121的所述第一边1211、所述第一侧边1213、所述第二边1212、所述第二侧边1214围合形成等腰梯形。通过将所述极耳121设置成左右对称的等腰梯形结构，所述第一侧边1213、所述第二侧边1214相同且为直线，能够减少极耳121模切参数的设置，提高加工效率；且等腰梯形结构的所述极耳121在弯折后，位于同一圈的相邻极耳121在保证不交叉重叠的前提下，相邻极耳121之间抵接或形成较小的间隙，极耳121端面170更为平整紧密。

进一步的，所述极片100处于卷绕状态时，所述极耳121卷绕形成多个圈。所述第二边1212的长度与所述第一边1211的长度、所述第一边1211与所述第二边1212的垂直距离及自最内圈开始计数的第N圈的直径满足如下关系式：L2＝(DN-2H)/DN*L1，其中，L1为所述第一边1211的长度，L2为所述第二边1212的长度，H为所述第一边1211与所述第二边1212的垂直距离，DN为自最内圈开始计数的第N圈的直径。

根据所述第一边1211的长度、所述第一边1211与所述第二边1212的垂直距离及自最内圈开始计数的第N圈的直径，通过关系式L2＝(DN-2H)/DN*L1确定出所述第二边1212的长度，够精确计算出所述第二边1212的长度，进而设定极耳121的模切参数，使得所述极耳121弯折后，所述端面170满足平整度要求。

进一步的，所述第一边1211的长度L1满足1mm≤L1≤20mm。例如，所述第一边1211的长度L1可以为1mm，或2mm或3mm，或4mm，或5mm，或6mm，或7mm，或8mm，或9mm，或10mm，或11mm，或12mm，或13mm，或14mm，或15mm，或16mm，或17mm，或18mm，或19mm，或20mm。若所述第一边1211的长度小于1mm，对所述极片100未涂覆活性物质层160的区域进行模切形成所述极耳121时，模切设备难以达到该模切精度要求，模切难度大，不便于进行批量生产；由于所述极耳121卷绕后呈弧形，若所述第一边1211的长度大于20mm，所述第一边1211的长度过宽，导致所述极耳121无法平整地弯折。因此，本申请实施方式提供的极片100的极耳121的第一边1211的长度L1满足1mm≤L1≤20mm的要求，既可以使得所述极耳121满足模切精度要求，又可以避免所述极耳121由于过宽无法平整弯折而出现褶皱问题，影响所述端面170的平整度。

进一步的，所述第一边1211与所述第二边1212的垂直距离H满足1mm≤H≤20mm。例如，所述距离H可以为1mm，或2mm或3mm，或4mm，或5mm，或6mm，或7mm，或8mm，或9mm，或10mm，或11mm，或12mm，或13mm，或14mm，或15mm，或16mm，或17mm，或18mm，或19mm，或20mm。若所述第一边1211与所述第二边1212的垂直距离小于1mm，对所述极片100未涂覆活性物质层160的区域进行模切形成所述极耳121时，模切设备难以达到该模切精度要求，模切难度大，不便于进行批量生产；若所述第一边1211与所述第二边1212的垂直距离大于20mm，所述极耳121过长，所述极耳121会因重力下垂，导致生产时无法对所述极耳121进行正常收卷。因此，本申请实施方式提供的极片100的极耳121的所述第一边1211与所述第二边1212的垂直距离H满足1mm≤H≤20mm的要求，既可以使得所述极耳121满足模切精度要求，又可以避免极因重力下垂导致生产时无法对所述极耳121进行正常收卷的问题出现。

进一步的，所述极片100处于展开状态时，相邻两个所述极耳121沿第一方向D1的最小间距d满足0.1mm≤d≤5mm。例如，可以为0.1mm，或0.2mm，或0.3mm，或0.4mm，或0.5mm，或0.6mm，或0.7mm，或0.8mm，或0.9mm，或1mm，或2mm，或3mm，或4mm，或5mm。若相邻两个所述极耳121沿第一方向D1的最小间距小于1mm，对所述极片100未涂覆活性物质层160的区域进行模切形成所述极耳121时，模切设备难以达到该模切精度要求，模切难度大，不便于进行批量生产；相邻两个所述极耳121沿第一方向D1的最小间距大于5mm，则弯折后的所述极耳121之间间隙过大，不利于极耳121弯折后形成平整且密实的所述端面170，所述极耳121与集流件200的可焊接面积减小，焊接效果较差，造成过流效果差，并且，所述极耳121与所述集流件200采用激光焊接的方式连接时会出现激光漏射的风险，导致激光辐射到极耳121下方的其他结构。因此，相邻两个所述极耳121沿第一方向D1的最小间距d满足0.1mm≤d≤5mm的要求，既可以使得所述极耳121满足模切精度要求，又可以避免由于相邻两个所述极耳121之间间隙过大导致所述极耳121与所述集流件200之间的焊接效果变差，造成过流效果变差，或在所述极耳121与所述集流件200采用激光焊接连接时，出现激光漏射影响极耳121下方的其他结构。

进一步的，所述极片本体110具有沿第一方向D1依次相连的第一端部111、极耳121布置部112及第二端部113。所述多组极耳121设置于所述极耳121布置部112的一侧，且避开第一端部111及所述第二端部113中的至少一者。

可以理解地，处于卷绕状态的所述极耳121所述第一端部111为卷绕初始的部位，也即所述极片本体110最靠近所述卷绕起始端130的部位。由于极片100卷绕初始时的直径较小，若在所述第一端部111设置极耳121，卷绕后所述第一端部111的极耳121与极耳121之间彼此重叠，并遮挡住卷绕中心的孔，使得电解液无法进入孔内对所述极片100进行充分浸润，所述极片100的浸润效果变差，且所述极片100与电解液发生反应后产生的气体也无法通过该孔排出，因此，通过将所述多组极耳121避开所述第一端部111设置，可以提高所述极片100的浸润效率，保证所述极片100的浸润效果，还能提高安全性。由于极片100卷绕结束，最外圈的所述极片100在进行收尾工序时会被辊压设备挤压，导致最外圈的所述极片100出现错位，对应位置的所述极耳121也会出现不平整的问题，通过将所述多组极耳121避开所述第二端部113设置，可以进一步提高所述极耳121卷绕后的表面平整度。

进一步的，所述极片100处于卷绕状态时，所述第二端部113的长度大于或等于极片100最外圈的周长。通过设置所述第二端部113的长度至少等于所述极片100最外圈的周长可以进一步避免最外圈极片100错位带来的极耳121表面不平整的问题，进而提高极耳121的焊接效果。

请一并参阅图3及图4，图3是本申请一实施例提供的电极组件处于卷绕状态的立体示意图；图4是本申请一实施例提供的电极组件处于展开状态的截面图。本申请第二方面实施例提供了一种电极组件300，所述电极组件300包括两个隔膜310及两个极片100。所述两个极片100中的一者为正极片330，所述两个极片100中的另一者为负极片320，所述正极片330、所述两个隔膜310中的一者、所述负极片320以及所述两个隔膜310中的另一者依次层叠设置且处于卷绕状态。所述正极片330的极耳121和所述负极片320的极耳121分别设置于所述电极组件300的沿第二方向D2的两侧。所述极片100请参阅前面各个实施方式的介绍，在此不再赘述。所述隔膜310的材料可以是PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、复合材料等绝缘材料，在此不对隔膜310材料进行限定。

通过将所述正极片330、所述负极片320及两个所述隔膜310卷绕形成所述电极组件300，所述电极组件300的极耳121的数量多，所述极耳121弯折后彼此之间交错重叠、接触在一起，所述极耳121端面170平整，可焊接面积大，可有效减小所述电极组件300的电阻。

进一步的，所所述多组极耳组120具有相邻的第一极耳组122及第二极耳组123，其中，所述第一极耳组122为所述多组极耳组120中最边缘的极耳组120，且所述第一极耳组122中的极耳121沿所述第一方向D1上的尺寸小于所述第二极耳组123中的极耳121沿所述第一方向D1上的尺寸。所述负极片320具有位于所述第一极耳组122背离所述第二极耳组123一侧的第一预卷区180，所述第一预卷区180卷绕的圈数为R1。所述正极片330、所述两个隔膜310中的一者、所述负极片320以及所述两个隔膜310中的另一者依次层叠设置且处于展开状态时，所述两个隔膜310具有沿所述第一方向D1超出于所述负极片320边缘的第二预卷区313，且所述第二预卷区313与所述第一预卷区180位于所述正极片330的沿所述第一方向D1的同一端，所述第二预卷区313卷绕的圈数为R2。所述电极组件300处于卷绕状态时，所述电极组件300的中心形成有沿第二方向D2贯穿所述电极组件300的中心孔340。所述第N圈的直径与所述第一预卷区180长度、所述第二预卷区313长度，满足如下关系式：DN＝D+2(T1*N+T2*(N+R1)+2T3*(N+R2))。其中，D为所述中心孔340的直径，T1为所述正极片330厚度，T2为所述负极片320厚度，T3为所述隔膜310厚度。为了方便描述，将所述两个隔膜310中的一者命名为第一隔膜311，将所述两个隔膜310中的另一者命名为第二隔膜312。

可以理解地，所述极片100通常围绕卷绕设备的卷针进行卷绕，卷绕完成后，所述卷针从所述电极组件300内抽出，并在所述电极组件300的中心形成沿第二方向D2贯穿所述电极组件300的中心孔340，所述中心孔340直径与所述卷针外径相等。需要说明的是，由于所述卷针抽出所述电极组件300后，所述中心孔340由于失去支撑而变形，因此，本申请所述的中心孔340直径为所述卷针抽出所述电极组件300后，所述中心孔340的等效直径，即所述中心孔340未变形状态下的直径。

可以理解地，所述第一预卷区180为所述负极片320优先于所述正极片330开始加入卷绕的部分。通过设置第一预卷区180，所述负极片320在靠近卷绕起始端130的边缘超出所述正极片330的边缘，能够使正极活性物质层160上脱离的锂离子顺利嵌入至负极活性物质层160上，从而避免在所述负极片320上出现析锂现象，进而避免了因所述隔膜310被刺穿而引发安全事故，提高了电极组件300的安全性。可以理解的是，所述负极片320在靠近卷绕收尾端140的边缘也可以超出所述正极片330的边缘，使得所述负极片320沿卷绕方向的两端边缘均超出所述正极片330，从而进一步提高所述电极组件300的安全性，当然，在其他的实施例中，所述负极片320在靠近卷绕收尾端140的边缘也可以不超出所述正极片330的边缘。

第二预卷区313为所述两个隔膜310优先于所述负极片320开始加入卷绕的部分。通过设置所述第二预卷区313，所述两个隔膜310在靠近卷绕起始端130的边缘超出所述负极片320的边缘，用于包覆所述卷针，避免所述正极片330和所述负极片320接触短路。且当所述第二隔膜312夹设于所述正极片330的正极活性物质层160和所述负极片320的负极活性物质层160之间时，能够使正极活性物质层160和负极活性物质层160之间完全绝缘设置，从而进一步避免了所述正极片330与所述负极片320之间出现短路的情况。

通过根据所述第一预卷区180长度、所述第二预卷区313长度、所述中心孔340直径、所述正极片330厚度、所述负极片320厚度、所述隔膜310厚度确定所述第N圈的直径，可以精确计算出所述第N圈的直径的值，进而可以通过所述第N圈的直径与其他相关参数确定出所述极耳121的相关尺寸，以确保极耳121卷绕弯折后形成一个平整的端面170。

进一步的，所所述极片本体110具有沿第一方向D1依次相连的第一端部111及极耳121布置部112，所述多组极耳121设置于所述极耳121布置部112的一侧，且避开第一端部111，所述第一预卷区180的长度小于所述第一端部111的长度。所述第二预卷区313卷绕的圈数R2大于等于1。

通过设置所述第一预卷区180长度小于所述第一端部111的长度,避免预卷过多的所述负极片320，导致所述负极片320上的极耳121弯折后由于彼此重叠，并遮挡住所述中心孔340。通过设置所述第二预卷区313卷绕的圈数至少为一圈，保证隔膜310包覆所述卷针表面至少一层，避免正负极接触短路。

请一并参阅图5及图6，图5是本申请一实施例提供的电池的立体示意图；图6是图5所示的电池的立体分解图。本申请第二方面实施例提供了一种电池400，所述电池400包括集流件200和电极组件300。所述集流件200与所述正极片330中的至少一个极耳121电连接；和/或，所述集流件200与所述负极片320中的至少一个极耳121电连接。所述电极组件300请参阅前面各个实施方式的介绍，在此不再赘述。

具体的，所述集流件200可以与所述正极片330中的至少一个极耳121电连接，以将所述电极组件300的正极引出所述电池400；所述集流件200可以与所述负极片320中的至少一个极耳121电连接，以将所述电极组件300的负极引出所述电池400；所述集流件200还可以与所述正极片330中的至少一个极耳121电连接的同时，与所述负极片320中的至少一个极耳121电连接，以将所述电极组件300的正极和负极分别引出所述电池400。

通过采用本申请各个实施方式所述的电极组件300与所述集流件200进行焊接，所述电极组件300的所述极耳121卷绕弯折后形成平整度较高的端面170，方便所述集流件200与所述端面170进行焊接，提高焊接效率，进而提高所述电池400的优率。

请参阅图7，图7是本申请一实施例提供的用电设备的立体示意图。可以理解的是，为方便示意，所述电池400放置于用电设备本体510外面，在通常使用状态，所述电池400在用电设备本体510内部。本申请第三方面实施例提供了一种用电设备500，所述用电设备500包括设备本体510和电池400，所述电池400用于给所述设备本体510供电。所述电池400请参阅前面各个实施方式的介绍，在此不再赘述。通过采用本申请各个实施方式所述的电池400给所述设备本体510供电，能够提高所述用电设备500的使用寿命和安全性。

可以理解的，所述设备本体510可以为车辆、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。本申请实施例以所述设备本体510为车辆为例进行说明。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设备本体510不做限制。

在本申请中提及“实施例”“实施方式”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所述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，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。此外，还应该理解的是，本申请各实施例所描述的特征、结构或特性，在相互之间不存在矛盾的情况下，可以任意组合，形成又一未脱离本申请技术方案的精神和范围的实施例。

最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种极片，其特征在于，所述极片具有展开状态及卷绕状态，所述极片包括：

极片本体；

多组极耳组，所述多组极耳组设置于所述极片本体的一侧，且当所述极片处于展开状态时，所述多组极耳组沿第一方向依次间隔排列设置，位于不同组所述极耳组中的极耳：在第一方向上的尺寸沿第一方向逐渐增大，且在第二方向上的尺寸沿第二方向逐渐增大，其中，所述第二方向垂直于所述第一方向；每组所述极耳组包括间隔设置的多个极耳，所述极耳包括与所述极片本体相连的第一边以及背离所述第一边的第二边，位于同一组所述极耳组的极耳：在第一方向上的尺寸均相等，在第二方向上的尺寸均相等，且所述第一边的尺寸大于第二边的尺寸；当所述极片处于卷绕状态时，相邻的两个极耳侧边抵接或者侧边间隔设置。

2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述极耳的侧边包括：

第一侧边，所述第一侧边连接于所述第一边及所述第二边，所述第一侧边与所述第一边形成第一夹角；及

第二侧边，所述第二侧边连接于所述第一边及所述第二边，且所述第二侧边与所述第一侧边相背设置，所述第二侧边与所述第一边形成第二夹角，所述第二夹角等于所述第一夹角；当所述极片处于卷绕状态时，相邻的两个所述极片中一者的第一侧边与另一者的第二侧边抵接或者间隔设置。

3.根据权利要求2所述的极片，其特征在于，所述极片处于卷绕状态时，所述极耳卷绕形成多个圈；

所述第二边的长度与所述第一边的长度、所述第一边与所述第二边的垂直距离及自最内圈开始计数的第N圈的直径满足如下关系式：L2＝(DN-2H)/DN*L1，其中，L1为所述第一边的长度，L2为所述第二边的长度，H为所述第一边与所述第二边的垂直距离，DN为自最内圈开始计数的第N圈的直径。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的极片，其特征在于，所述第一边的长度L1满足1mm≤L1≤20mm。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的极片，其特征在于，所述第一边与所述第二边的垂直距离H满足1mm≤H≤20mm。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的极片，其特征在于，所述极片处于展开状态时：相邻两个所述极耳沿第一方向的最小间距d满足0.1mm≤d≤5mm。

7.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述极片本体具有沿第一方向依次相连的第一端部、极耳布置部及第二端部，所述多组极耳设置于所述极耳布置部的一侧，且避开第一端部及所述第二端部中的至少一者。

8.根据权利要求7所述的极片，其特征在于，所述极片处于卷绕状态时，所述第二端部的长度大于或等于极片最外圈的周长。

9.一种电极组件，其特征在于，包括：

两个隔膜，及

如权利要1-8中任意一项所述的两个极片，所述两个极片中的一者为正极片，所述两个极片中的另一者为负极片，所述正极片、所述两个隔膜中的一者、所述负极片以及所述两个隔膜中的另一者依次层叠设置且处于卷绕状态；

所述正极片的极耳和所述负极片的极耳分别设置于所述电极组件的沿第二方向的两侧。

10.根据权利要求9所述的电极组件，其特征在于，所述多组极耳组具有相邻的第一极耳组及第二极耳组，其中，所述第一极耳组为所述多组极耳组中最边缘的极耳组，且所述第一极耳组中的极耳沿所述第一方向上的尺寸小于所述第二极耳组中的极耳沿所述第一方向上的尺寸；

所述负极片具有位于所述第一极耳组背离所述第二极耳组一侧的第一预卷区，所述第一预卷区卷绕的圈数为R1；

所述正极片、所述两个隔膜中的一者、所述负极片以及所述两个隔膜中的另一者依次层叠设置且处于展开状态时，所述两个隔膜具有沿第一方向超出于所述负极片边缘的第二预卷区，且所述第二预卷区与所述第一预卷区位于所述正极片的沿所述第一方向的同一端，所述第二预卷区卷绕的圈数为R2；

所述电极组件处于卷绕状态时，所述电极组件的中心形成有沿第二方向贯穿所述电极组件的中心孔；

所述第N圈的直径与所述第一预卷区长度、所述第二预卷区长度，满足如下关系式：DN＝D+2(T1*N+T2*(N+R1)+2T3*(N+R2))，其中，D为所述中心孔的直径，T1为所述正极片厚度，T2为所述负极片厚度，T3为所述隔膜厚度。

11.根据权利要求10所述的电极组件，其特征在于：

所述极片本体具有沿第一方向依次相连的第一端部及极耳布置部，所述多组极耳设置于所述极耳布置部的一侧，且避开第一端部，所述第一预卷区的长度小于所述第一端部的长度；

所述第二预卷区卷绕的圈数R2大于等于1。

12.一种电池，其特征在于，包括：

集流件，及

如权利要求9-11任意一项所述的电极组件，所述集流件与所述正极片中的至少一个极耳电连接；和/或，所述集流件与所述负极片中的至少一个极耳电连接。

13.一种用电设备，其特征在于，包括设备本体和如权利要求12所述的电池，所述电池用于给所述设备本体供电。

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