CN219163430U - 极片、电极组件、电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种极片、电极组件、电池单体、电池以及用电装置。极片包括集流体和活性物质层；集流体包括相互连接的涂覆区和非涂覆区，非涂覆区包括第一部分和第二部分，沿极片的厚度方向，第一部分的厚度大于第二部分的厚度，以在第二部分形成凹部，第一部分设置于至少部分凹部的周侧；活性物质层涂覆于涂覆区。本申请实施例提供的极片，由于非涂覆区的第二部分对应的凹部的存在，在对非涂覆区进行揉平的工艺中，有利于在电极组件中极片对应的极耳内部形成孔隙，以作为电极组件内部气体的排出通道，在电极组件应用于电池单体中时，可以降低电极组件内部气压过高的风险，进而降低电极组件发生爆炸的风险，如此，有利于提高电池单体的安全性能。

Description

极片、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，并且更具体地，涉及一种极片、电极组件、电池单体、电池以及用电装置。

背景技术

电池广泛用于电子设备，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。

在电池单体技术的发展中，除了提高电池单体的使用性能外，如何电提高电池单体的安全性能也是一个不可忽视的问题。因此，如何提高电池的安全性能，是电池技术中一个持续改进的技术问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种极片、电极组件、电池单体、电池以及用电装置，能够提高电池单体的安全性能。

第一方面，本申请实施例提供的极片包括集流体和活性物质层；集流体包括相互连接的涂覆区和非涂覆区，非涂覆区包括第一部分和第二部分，沿极片的厚度方向，第一部分的厚度大于第二部分的厚度，以在第二部分形成凹部，第一部分设置于至少部分凹部的周侧；活性物质层涂覆于涂覆区。

本申请实施例提供的极片，通过设置极片的非涂覆区的第一部分的厚度大于第二部分的厚度，以在第二部分形成凹部，在极片制备成电极组件后，非涂覆区的至少部分经过揉平工艺形成极耳，由于非涂覆区的第二部分对应的凹部的存在，有利于在电极组件中极片对应的极耳内部形成孔隙，并可以作为电极组件内部气体的排出通道，在电极组件应用于电池单体中时，可以降低电极组件内部气压过高的风险，进而降低电极组件发生爆炸的风险，如此，有利于提高电池单体的安全性能。

在一些实施例中，集流体包括集流本体和导电部，导电部设置于集流本体沿厚度方向的至少一侧，导电部设置于第二部分，以使导电部围设形成凹部。如此，可以利用导电部与集流本体的连接，使得导电部围设形成凹部，有利于简化极片的制备工艺，且导电部可以为集流本体提供一定的支撑，在制备形成电极组件后，有利于提高极耳的结构强度。

在一些实施例中，导电部包括金属条，金属条设置于集流本体沿厚度方向的至少一侧，金属条围设形成凹部。金属条具有较高的支撑强度，且与集流本体可以通过焊接工艺连接，便于极片的加工成型，且在包括极片的电极组件中，非涂覆区的部分形成过渡部，过渡部可以为极耳提供良好的支撑强度，有利于提高电极组件的结构稳定性。

在一些实施例中，金属条与集流本体焊接连接。金属条与集流本体的连接强度较高，在极片制备电极组件的工艺中，对极耳进行揉平的过程中，降低金属条相对集流本体产生相对运动的风险，便于保持非涂覆区的凹部的结构的稳定性，在极耳揉平后，有利于保证极耳内部形成用于排出气体的排气通道，有利于电极组件内部的气体及时排出。

在一些实施例中，集流本体的材料包括铜，金属条的材料包括铜。相同材料之间具有良好的焊接性能，如此设置，有利于提高集流本体和金属条的焊接可靠性。

在一些实施例中，集流本体的材料包括铝，金属条的材料包括铝。相同材料之间具有良好的焊接性能，如此设置，有利于提高集流本体和金属条的焊接可靠性。

在一些实施例中，沿厚度方向，金属条的尺寸h满足：10μm≤h≤30μm。如此，在极片制备形成电极组件后，在保证电极组件的极耳内部形成排气通道的同时，也有利于降低极耳内部孔隙过大而造成过流能力较低的可能性，即有利于保证极耳的致密性，以保证极耳具有一定的过流能力。

在一些实施例中，沿垂直于厚度方向的方向，金属条的最小尺寸b满足：6mm≤b≤15mm。利于在保证金属条的结构强度的前提下保证凹部的尺寸，以在由极片制备形成电极组件后，电极组件的极耳内部形成排气通道，有利于提高电极组件内部气体排出的顺畅性。

在一些实施例中，导电部包括沿第一方向延伸的第一子部和沿第二方向延伸的第二子部，第一方向、第二方向以及厚度方向两两相交，第一子部和第二子部围设形成凹部。如此，在极片制备形成电极组件后，在保证电极组件的极耳内部形成排气通道的同时，也有利于降低极耳内部孔隙过大而造成过流能力较低的可能性，即有利于保证极耳的致密性，以保证极耳具有一定的过流能力。

第二方面，本申请实施例提供了一种电极组件，包括如第一方面实施例的极片，极片卷绕呈多圈，非涂覆区的至少部分经揉平工艺形成电极组件的极耳。

根据本申请实施例提供的电极组件，在极片制备形成电极组件后，极片的非涂覆区的至少部分经过揉平工艺形成极耳，则由于极片非涂覆区内凹部的存在，在经过揉平工艺后，在极耳内部形成间隙，该间隙可以作为电极组件内部气体的排气通道。如此，在电极组件工作的过程中或者在进行高温测试的过程中，有利于及时排出电极组件内部的气体，提高电极组件的安全性能。

在一些实施例中，电极组件包括电极本体、过渡部和极耳，过渡部连接电极本体和极耳；电极本体与涂覆区对应设置；非涂覆区包括极耳区和过渡区，极耳区揉平形成极耳，过渡区卷绕形成过渡部。如此设置，可以利用过渡部实现极耳与电极本体的间隔设置，在电极组件工作的过程中，降低极耳与另一极性相反的极片接触而造成短路的风险，在电极组件应用与电池单体中时，有利于提高电池单体的安全性能。

在一些实施例中，集流体包括电极本体和金属条，金属条设置于电极本体沿厚度方向的至少一侧，金属条的至少部分设置于过渡区。如此，有利于提高过渡部对极耳的支撑强度，降低极片发生变形的风险，进而有利于提高电极组件的工作可靠性。

第三方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括第二方面实施例的电极组件。

根据本申请实施例提供的电池单体，由于采用上述实施例提供的电极组件，因而具有同样的技术效果，在此不再赘述。

第四方面，本申请实施例提供一种电池，包括第三方面实施例的电池单体。

根据本申请实施例提供的电池，由于采用第三方面实施例提供的电池，因而具有同样的技术效果，在此不再赘述。

第五方面，本申请实施例提供一种用电装置，包括如第四方面实施例的电池，电池用于提供电能。

根据本申请实施例提供的用电装置，由于采用了本申请实施例提供的电池，因而具有同样的技术效果，在此不再赘述。

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为本申请一实施例提供的车辆的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的电池的爆炸示意图；

图3为本申请实施例提供的电池中电池模块的结构示意图；

图4为本申请一些实施例提供的一种电池单体的爆炸示意图；

图5为本申请实施例提供的一种极片的结构示意图；

图6为图5沿A-A的剖视结构示意图；

图7为本申请实施例体提供的另一种极片的结构示意图；

图8为图7沿B-B的剖视结构示意图；

图9为本申请实施例提供的另一种电池单体的爆炸示意图；

图10为本申请实施例提供的电极组件的结构示意图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

附图标记说明：

1、车辆；1a、马达；1b、控制器；

10、电池；11、第一箱体部；12、第二箱体部；

20、电池模块；

30、电池单体；31、外壳；311、壳体；311a、开口；312、端盖；32、电极组件；321、电极本体；322、过渡部；323、极耳；

40、极片；41、集流体；41a、凹部；41c、涂覆区；41b、非涂覆区；411b、第一部分；412b、第二部分；413b、极耳区；414b、过渡区；411、集流本体；412、导电部；4121、金属条；4121a、第一子部；4121b、第二子部；42、活性物质层；

X、第一方向；Y、第二方向；Z、厚度方向。

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，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

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、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。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、负极极片和分隔件。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凸部，正极集流部涂覆有正极活性物质层，正极凸部的至少部分未涂覆正极活性物质层，正极凸部作为正极极耳。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凸部，负极集流部涂覆有负极活性物质层，负极凸部的至少部分未涂覆负极活性物质层，负极凸部作为负极极耳。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。分隔件的材质可以为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。

发明人在对电池单体进行加热测试的过程中，发现电池单体易发生爆炸的问题后，便对电池单体的结构和加工工艺进行了系统的分析和研究。结果发现，电池单体的极耳在揉平工艺后，极耳之间的致密性较高，极耳对电极组件的密封性能较好，在对电池单体进行加热测试的过程中，电极组件内部的电解液蒸发为气体后无法顺畅地排出，随着电极组件内的电解液的逐渐蒸发，气体逐渐累积在电极组件内部，导致电极组件内部压力过大，最终易导致电池单体发生爆炸，如此，严重影响了电池单体的安全性能。

基于发明人发现的上述问题，发明人对极片的结构进行了改进，本申请实施例描述的技术方案适用于极片、包括极片的电极组件、采用电极组件的电池单体、包括电池单体的电池以及使用电池的用电装置。

根据本申请实施例提供的极片包括集流体和活性物质层。集流体包括相互连接的涂覆区和非涂覆区，非涂覆区包括第一部分和第二部分，沿极片的厚度方向，第一部分相对于第二部分凸出设置，以在第二部分形成凹部，活性物质层涂覆于涂覆区。

根据本申请实施例提供的极片包括集流体和活性物质层。集流体包括相互连接的涂覆区和非涂覆区，非涂覆区包括第一部分和第二部分，沿极片的厚度方向，第一部分相对于第二部分凸出设置，以在第二部分形成凹部，第一部分设置于至少部分凹部的周侧，活性物质层涂覆于涂覆区。

本申请实施例提供的电极组件，通过在非涂覆区的第二部分设置凹部，在极片制备成电极组件后，有利于在电极组件中极片对应的极耳内形成孔隙，以作为电极组件内部气体的排出通道。如此，有利于降低电极组件内部气压过高的风险，提高电池单体的安全性能。

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。

以下实施例为了方便说明，以用电装置为车辆为例进行说明。

如图1所示，车辆1的内部设置有电池10。电池10可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池10可以用于车辆1的供电，例如，电池10可以作为车辆1的操作电源。

车辆1还可以包括控制器1b和马达1a。控制器1b用来控制电池10为马达1a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10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。

参见图2所示，电池10包括电池单体（图2未示出）。电池10还可以包括用于容纳电池单体的箱体。

箱体用于容纳电池单体，箱体可以是多种结构形式。在一些实施例中，箱体可以包括第一箱体部部11和第二箱体部12。第一箱体部11与第二箱体部12相互盖合。第一箱体部11和第二箱体部12共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间。第二箱体部12可以是一端开口的空心结构，第一箱体部11为板状结构，第一箱体部11盖合于第二箱体部12的开口侧，以形成具有容纳空间的箱体；第一箱体部11和第二箱体部12也可以均为一侧开口的空心结构。第一箱体部11的开口侧盖合于第二箱体部12的开口侧，以形成具有容纳空间的箱体。当然，第一箱体部11和第二箱体部12可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

为提高第一箱体部11和第二箱体部12连接后的密封性，第一箱体部11和第二箱体部12之间还可以设置密封件，比如，密封胶、密封圈等。

假设第一箱体部11盖合于第二箱体部12，第一箱体部11亦可称之为上箱盖，第二箱体部12亦可称之为下箱体。

在电池10中，电池单体可以是一个，也可以是多个。若电池单体为多个，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，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20。多个电池模块20再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体内。

在一些实施例中，如图3所示，图3为图2所示的电池模块20的结构示意图。在电池模块20中，电池单体30为多个。多个电池单体30先串联或并联或混联组成电池模块20。多个电池模块20再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体内。

在一些实施例，电池模块20中的多个电池单体30之间可通过汇流部件实现电连接，以实现电池模块20中的多个电池单体30的并联或串联或混联。

请参照图4，图4为图3所示的电池单体30的爆炸示意图。本申请实施例提供的电池单体30包括电极组件32和外壳31，外壳31具有容置腔，电极组件32容纳于容置腔内。

在一些实施例中，外壳31可以包括壳体311和端盖312，壳体311为一侧开口的空心结构，端盖312盖合于壳体311的开口311a处并形成密封连接，以形成用于容纳电极组件32和电解质的密封空间。

在组装电池单体30时，可先将电极组件32放入壳体311内，再将端盖312盖合于壳体311的开口，然后经由端盖312上的电解质注入口将电解质注入壳体311内。

在一些实施例中，外壳31还可用于容纳电解质，例如电解液。外壳31可以是多种结构形式。

壳体311可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。壳体311的形状可以根据电极组件32的具体形状来确定。例如，若电极组件32为圆柱体结构，壳体311则可选用为圆柱体结构。若电极组件32为长方体结构，壳体311则可选用长方体结构。在图4中，示例性地，壳体311和电极组件32均为长方体结构。

壳体311的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等，本申请实施例对此不作特殊限制。

容纳于壳体311内的电极组件32可以是一个或多个。在图4中，容纳于壳体311内的电极组件32为两个。

如图5和图6所示，根据本申请实施例提供的极片40包括集流体41和活性物质层42。集流体41包括相互连接的涂覆区41c和非涂覆区41b，非涂覆区41b包括第一部分411b和第二部分412b，沿极片40的厚度方向Z，第一部分411b相对于第二部分412b凸出设置，以在第二部分412b形成凹部41a，第一部分411b设置于至少部分凹部41a的周侧，活性物质层42涂覆于涂覆区41c。

可选地，本申请提供的极片40应用于电池单体30时，极片40可以作为电池单体30的正极片，或者极片40作为电池单体30的负极片。

集流体41包括导电材料，示例性地，集流体41可以包括铜或者铝，并用于传输电流。集流体41的涂覆区41c和非涂覆区41b相邻设置，且在极片40形成电极组件32后，可以利用非涂覆区41b的至少部分形成极耳323，以通过极耳323传输电能。

活性物质层42涂覆于集流体41的涂覆区41c，则可以将极片40的正极浆料或者负极浆料涂覆于集流体41的涂覆区41c，并经过辊压、烘干等工艺固化成型，形成均匀分布在涂覆区41c的活性物质层42。

极片40的非涂覆区41b没有涂覆活性物质层42，则在极片40用于形成电极组件32的过程中，极片40的非涂覆区41b的至少部分可以形成电极组件32的极耳323。示例性地，非涂覆区41b的一部分经过揉平工艺形成极耳323，如此，有利于提高极耳323的过流能力。

非涂覆区41b包括第一部分411b和第二部分412b，沿极片40的厚度方向Z，第一部分411b的厚度大于第二部分412b的厚度，以在第二部分412b形成凹部41a。则可选地，可以在第二部分412b沿厚度方向Z的一侧形成凹部41a，或者，在第二部分412b沿厚度方向Z的两侧均形成有凹部41a。

第一部分411b和第二部分412b的成型工艺不做限制，可以通过去除材料的工艺方式在第二部分412b形成凹部41a，或者，通过增加材料的方式，增加第一部分411b的厚度，并在第二部分412b形成凹部41a，可以根据实际需要进行选取。

示例性地，第二部分412b对应的凹部41a可以通过切削加工或者刻蚀的工艺形成。或者，通过沉积工艺在第一部分411b形成相对于第二部分412b凸出设置的部分，以在第二部分412b形成凹部41a。当然，也可以通过焊接等方式在第二部分412b形成凸出第一部分411b设置的部分。

第一部分411b设置于至少部分凹部41a的周侧，则第一部分411b设置于至少一个凹部41a的周侧，可选地，第一部分411b可以设置于所有凹部41a的周侧，或者，第一部分411b设置于部分凹部41a的周侧。可以设置一个第一部分411b围设于凹部41a的周侧，形成闭合的图形，或者，多个第一部分411b围设于凹部41a的周侧，并间隔设置，可以根据实际需要进行选取。

可以理解的是，通过在极片40的非涂覆区41b的第二部分412b形成凹部41a，并设置第一部分411b设置于至少部分凹部41a的周侧，则在由极片40制备电极组件的过程中，在对极片40的非涂覆区41b的至少部分进行揉平工艺的过程中，非涂覆区41b的结构发生改变，第一部分411b产生形变，凹部412b自身形成孔隙或者相邻的多个凹部412b相互连通形成孔隙。也就是说，由于第二部分412b对应的凹部41a的存在，有利于在经揉平工艺后形成的极耳内部形成孔隙，在对由电极组件组成的电池单体进行加热测试，或者在电池单体的正常工作的过程中，极耳内部的孔隙可以作为电极组件内部的电解液蒸发产生的气体的排出通道，有利于及时排出电极组件内部的气体。

本申请实施例提供的极片40，通过设置极片40的非涂覆区41b的第一部分411b的厚度大于第二部分412b的厚度，以在第二部分412b形成凹部41a，在极片40制备成电极组件后，非涂覆区41b的至少部分经过揉平工艺形成极耳，由于非涂覆区41b的第二部分412b对应的凹部41a的存在，有利于在电极组件中极片40对应的极耳内部形成孔隙，以作为电极组件内部气体的排出通道，在电极组件应用于电池单体中时，可以降低电极组件内部气压过高的风险，进而降低电极组件发生爆炸的风险，如此，有利于提高电池单体的安全性能。

请继续参阅图5和图6，在一些实施例中，集流体41包括集流本体411和导电部412，所述导电部412设置于所述集流本体411沿所述厚度方向Z的至少一侧，所述导电部412设置于所述第二部分412b，以使所述导电部412围设形成所述凹部41a。

集流本体411可以是铝箔或者铜箔等，导电部412可以包括任何具有一定的硬度、并具有导电功能的材料。集流本体411与导电部412可以通过粘接、焊接等工艺连接成一体，当然，也可以通过卡接连接，且在后续的揉平工艺中不会产生相对运动。

导电部412可以呈片状、条状或者块状等，导电部412可以设置于集流体41沿厚度方向Z的一侧，或者，在集流体41沿厚度方向Z的两侧均设置有导电部412。

导电部412设置于第二部分412b，则可以在第二部分412b均设置有导电部412，或者，在第二部分412b的一部分设置有导电部412。导电部412围设形成凹部41a，则凹部41a可以是封闭的图形，或者，凹部41a也可以是周侧的部分封闭的图形。

示例性地，导电部412呈块状，多个导电部412间隔设置，并在集流本体411上阵列排布，如此，在极片40上形成多个相互连通的凹部41a。

设置集流体41包括导电部412和集流本体411，可以利用导电部412与集流本体411的连接，使得导电部412围设形成凹部41a，有利于简化极片40的制备工艺，且导电部412可以为集流本体411提供一定的支撑，在制备形成电极组件后，有利于提高极耳323的结构强度。

如图7和图8所示，在一些实施例中，导电部412包括金属条4121，金属条4121设置于集流本体411体沿厚度方向Z的至少一侧，金属条4121围设形成所述凹部41a。

金属条4121的材料可以包括铁、银、铜或者铝中的任一者。金属条4121与集流本体411可以通过焊接的工艺连接。

金属条4121呈条状，则金属条4121的截面可以呈四边形、圆形或者椭圆形等，具体可以根据实际需要进行设置。

可选地，可以在集流本体411沿厚度方向Z的一侧设置金属条4121，或者，在集流本体411沿厚度方向Z的两侧均设置有金属条4121。

金属条4121在集流本体411上可以想成圆形、椭圆形、多边形或者其它不规则图案。以在集流本体411上围设形成凹部41a。

设置导电部412包括金属条4121，金属条4121具有较高的支撑强度，且与集流本体411可以通过焊接工艺连接，便于极片40的加工成型，且在包括极片40的电极组件32中，非涂覆区41b的部分形成过渡部322，过渡部322可以为极耳323提供良好的支撑强度，有利于提高电极组件32的结构稳定性。

在一些实施例中，金属条4121与集流本体411焊接连接。

如此，金属条4121与集流本体411的连接强度较高，在极片40制备电极组件32的工艺中，对极耳323进行揉平的过程中，降低金属条4121相对集流本体411产生相对运动的风险，便于保持非涂覆区41b的凹部41a的结构的稳定性，在极耳323揉平后，有利于保证极耳323内部形成用于排出气体的排气通道，便于电极组件32内部的气体及时排出。

在一些实施例中，集流本体411的材料包括铜，金属条4121的材料包括铜。

相同材料之间具有良好的焊接性能，在集流本体411的材料包括铜的实施例中，设置金属条4121的材料也包括铜，示例性地，集流本体411和金属条4121均由铜制成。如此设置，有利于提高集流本体411和金属条4121的焊接可靠性。

在一些实施例中，集流体41的材料包括铝，金属条4121的材料包括铝。

同理，相同材料之间具有良好的焊接性能，在集流本体411的材料包括铝的实施例中，设置金属条4121的材料也包括铝，示例性地，集流本体411和金属条4121均由铝制成。如此，有利于提高集流本体411和金属条4121的焊接可靠性。

如图8所示，在一些实施例中，沿厚度方向Z，金属条4121的尺寸h满足：10μm≤h≤30μm。

可选地，h可以为10μm、12μm、15μm、18μm、20μm、25μm、28μm或者30μm等。

发明人经过系统的分析和大量的实验之后发现，设置10μm≤h≤30μm，

第二子部4121b围设形成凹部41a，有利于导电部412和集流本体411的连接，并有利于形成所需要的凹部41a的尺寸，以在极片40制备形成电极组件32中，便于在电极组件32的极耳323内形成导气通道。

如图7所示，在一些实施例中，沿垂直于厚度方向Z的方向，金属条4121的最小尺寸b满足：6mm≤b≤15mm。

可选地，b可以为6mm、8mm、10mm、12mm、14mm或者15mm等。

沿垂直于厚度方向Z的方向，金属条4121的最下尺寸b可以为金属条4121的宽度，在金属条4121的截面呈圆柱体的实施例中，金属条4121的尺寸b可以为金属条4121的直径。

发明人经过系统的分析和大量的实验之后发现，设置6mm≤b≤15mm，有利于在保证金属条4121的结构强度的前提下保证凹部41a的尺寸，以在由极片40制备形成电极组件32后，电极组件32的极耳323内部形成排气通道，有利于提高电极组件32内部气体排出的顺畅性。

请继续参阅图7和图8，在一些实施例中，导电部412包括沿第一方向X延伸的第一子部4121a和沿第二方向Y延伸的第二子部4121b，第一方向X、第二方向Y以及厚度方向Z两两相交，第一子部4121a和第二子部4121b围设形成凹部41a。

第一方向X、第二方向Y以及厚度方向Z两两相交，则示例性地，第一方向X与第二方向Y分别与厚度方向Z处置，第一方向X和第二方向Y相交呈锐角或者直角。

第一子部4121a沿第一方向X延伸，第二子部4121b沿第二方向Y延伸，则多个第一子部4121a和多个第二子部4121b可可以相互交叉，相邻两第一子部4121a和相邻两第二子部4121b围设形成凹部41a。

在导电部412包括金属条4121的实施例中，可以设置多个金属条4121分别沿第一方向X和第二方向Y延伸。

多个第一子部4121a可以均匀间隔设置，或者，多个第二子部4121b可以均匀间隔设置。

设置导电部412包括分别沿第一方向X和第二方向Y延伸的第一子部4121a和第二子部4121b，在极片40制备形成电极组件32后，在保证电极组件32的极耳323内部形成排气通道的同时，也有利于降低极耳323内部孔隙过大而造成过流能力较低的可能性，即有利于保证极耳323的致密性，以保证极耳323具有一定的过流能力。

在一些实施例中，极片40包括集流体41和活性物质层42，集流体41包括相互连接的涂覆区41c和非涂覆区41b，活性物质层42涂覆于涂覆区41c。非涂覆区41b包括第一部分411b和第二部分412b，沿极片40的厚度方向Z，第一部分411b的厚度大于第二部分412b的厚度。集流体41包括集流本体411和金属条4121，金属条4121设置于集流本体411沿厚度方向Z的至少一侧，金属条4121设置于第二部分412b，以使金属条4121围设形成凹部41a。沿厚度方向Z，金属条4121的尺寸h满足：10μm≤h≤30μm。沿垂直于厚度方向Z的方向，金属条4121的最小尺寸b满足：6mm≤b≤15mm。金属条4121分别沿第一方向X和第二方向Y延伸，第一方向X、第二方向Y以及厚度方向Z两两相交。

本申请实施例提供的极片40，通过设置集流体41包括集流本体411和金属条4121，并设置金属条4121在集流本体411的一侧，以在极片40上形成凹部41a，在极片40制备形成电极组件32后，由于凹部41a的存在，非涂覆区41b的至少部分经揉平工艺形成极耳323后，会在极耳323内部形成排气通道，在电极组件32应用于电池单体30时，有利于及时排出电极组件32内部的气体，降低电极组件32内部气压过高的风险，并降低电池单体30发生爆炸的风险，有利于提高电池单体30的安全性能。

根据本申请实施例提供的电极组件32包括上述任一实施例提供的极片40，极片40卷绕呈多圈，非涂覆区41b的至少部分经揉平工艺形成电极组件32的极耳323。

极片40可以是电极组件32的正极片，或者，极片40可以作为电极组件32的负极片。极片40卷绕呈多圈，极片40的涂覆区41c构成电极组件32的电极本体321的至少部分，非涂覆区41b的至少部分经过卷绕、揉平工艺后，构成电极组件32的极耳323的至少部分。

本申请实施例提供的电极组件32，由于采用了上述任一实施例提供的极片40，在极片40制备形成电极组件32后，极片40的非涂覆区41b的至少部分经过揉平工艺形成极耳323，则由于极片40非涂覆区41b内凹部41a的存在，在经过揉平工艺后，在极耳323内部形成间隙，该间隙可以作为电极组件32内部气体的排气通道。如此，在电极组件32工作的过程中或者在进行高温测试的过程中，有利于及时排出电极组件32内部的气体，提高电极组件32的安全性能。

如图9和图10所示，在一些实施例中，电极组件32包括电极本体321、过渡部322和极耳323，过渡部322连接电极本体321和极耳323。电极本体321与涂覆区41c对应设置。非涂覆区41b包括极耳区413b和过渡区414b，极耳区413b揉平形成极耳323，过渡区414b卷绕形成过渡部322。

如此，极片40的非涂覆区41b的极耳区413b经过卷绕、揉平工艺后形成极耳323，过渡区414b经过卷绕但可以不经过揉平工艺形成过渡部322，非涂覆区41b形成电极组件32的电极本体321的至少部分。

设置过渡部322，并设置过渡部322连接电极本体321和极耳323，可以利用过渡部322实现极耳323与电极本体321的间隔设置，在电极组件32工作的过程中，降低极耳323与另一极性相反的极片40接触而造成短路的风险，在电极组件32应用与电池单体30中时，有利于提高电池单体30的安全性能。

在一些实施例中，集流体41包括电极本体321和金属条4121，所述金属条4121设置于所述电极本体321沿所述厚度方向Z的至少一侧，金属条4121的至少部分设置于过渡区414b。

如此，在过渡区414b经过卷绕形成电极组件32的过渡部322后，由于金属条4121的存在，可以提高过渡部322的结构强度，由于过渡部322连接电极本体321和极耳323，并为极耳323提供一定的支撑作用，因此，设置金属条4121的至少部分位于过渡区414b，还有利于提高过渡部322对极耳323的支撑强度，降低极片40发生变形的风险，进而有利于提高电极组件32的工作可靠性。

根据本申请实施例提供的电池单体30，包括上述任一实施例提供的电极组件32。

本申请实施例提供的电池单体30，由于采用了上述实施例提供的电极组件32，因而具有同样的技术效果，在此不再赘述。

根据本申请实施例提供的电池10，包括上述实施例提供的电池单体30。

本申请实施例提供的电池10，由于采用了本申请实施例提供的电池单体30，因而具有同样的技术效果，在此不再赘述。

根据本申请实施例提供的用电装置包括本申请实施例提供的电池10，电池10用于提供电能。

本申请实施例提供的用电装置，由于采用了上述实施例提供的电池10，因而具有同样的技术效果，在此不再赘述。

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，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，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精神和范围。

Claims (14)

1.一种极片，其特征在于，包括：

集流体，包括相互连接的涂覆区和非涂覆区，所述非涂覆区包括第一部分和第二部分，沿所述极片的厚度方向，所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度，以在所述第二部分形成凹部，所述第一部分设置于至少部分所述凹部的周侧；

活性物质层，涂覆于所述涂覆区。

2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述集流体包括集流本体和导电部，所述导电部设置于所述集流本体沿所述厚度方向的至少一侧，所述导电部设置于所述第二部分，以使所述导电部围设形成所述凹部。

3.根据权利要求2所述的极片，其特征在于，所述导电部包括金属条，所述金属条设置于所述集流本体沿所述厚度方向的至少一侧，所述金属条围设形成所述凹部。

4.根据权利要求3所述的极片，其特征在于，所述金属条与所述集流本体焊接连接。

5.根据权利要求3所述的极片，其特征在于，所述集流本体的材料包括铜，所述金属条的材料包括铜；或者，

所述集流本体的材料包括铝，所述金属条的材料包括铝。

6.根据权利要求3所述的极片，其特征在于，沿所述厚度方向，所述金属条的尺寸h满足：10μm≤h≤30μm。

7.根据权利要求3所述的极片，其特征在于，沿垂直于所述厚度方向的方向，所述金属条的最小尺寸b满足：6mm≤b≤15mm。

8.根据权利要求2至7任一项所述的极片，其特征在于，所述导电部包括沿第一方向延伸的第一子部和沿第二方向延伸的第二子部，所述第一方向、所述第二方向以及所述厚度方向两两相交，所述第一子部和所述第二子部围设形成所述凹部。

9.一种电极组件，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的极片，所述极片卷绕呈多圈，所述非涂覆区的至少部分经揉平工艺形成所述电极组件的极耳。

10.根据权利要求9所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件包括电极本体、过渡部和极耳，所述过渡部连接所述电极本体和所述极耳；所述电极本体与所述涂覆区对应设置；

所述非涂覆区包括极耳区和过渡区，所述极耳区揉平形成所述极耳，所述过渡区卷绕形成所述过渡部。

11.根据权利要求10所述的电极组件，其特征在于，所述集流体包括电极本体和金属条，所述金属条设置于所述电极本体沿所述厚度方向的至少一侧，所述金属条的至少部分设置于所述过渡区。

12.一种电池单体，其特征在于，包括如权利要求9至11任一项所述的电极组件。

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