CN220585258U - 集流体、极片、电极组件、电池单体、电池和用电装置 - Google Patents
集流体、极片、电极组件、电池单体、电池和用电装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种集流体、极片、电极组件、电池单体、电池和用电装置。集流体包括主体部、极耳和绝缘层,极耳连接于主体部,极耳与主体部之间具有待切缝;绝缘层覆盖于待切缝;在沿集流体的厚度方向上,绝缘层的投影分别与主体部的投影以及极耳的投影部分交叠。绝缘层可以在切割过程中提供一定的缓冲和支撑作用,减少切割剪切力对基材的直接影响,有助于减少极耳和主体部的撕裂和毛刺的形成。而且绝缘层的涂布可以提高极耳的绝缘性能,避免电流短路,提高了电池的可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种集流体、极片、电极组件、电池单体、电池和用电装置。
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。
在电池技术的发展中,如何改善可靠性,是电池技术中一个研究方向。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种集流体、极片、电极组件、电池单体、电池和用电装置,其能提高电池的可靠性。
第一方面,本申请实施例提供了一种集流体,集流体包括主体部、极耳和绝缘层,极耳连接于主体部,极耳与主体部之间具有待切缝;绝缘层覆盖于待切缝;在沿集流体的厚度方向上,绝缘层的投影分别与主体部的投影以及极耳的投影部分交叠。
上述方案中,由于在待切缝的区域设置有绝缘层,沿着待切缝模切后,极耳与主体部断开形成极耳,绝缘层可以在切割过程中提供一定的缓冲和支撑作用,减少切割剪切力对基材的直接影响,有助于减少极耳和主体部的撕裂和毛刺的形成。而且绝缘层的涂布可以提高极耳的绝缘性能,避免电流短路,提高了电池的可靠性。
在一些实施例中,集流体沿极耳厚度方向具有相对设置的两个涂覆表面,两个涂覆表面均设置有绝缘层。
上述方案中,在集流体的两个表面均设置有绝缘层,能够进一步防止产生毛刺的可能性,也进一步提高绝缘效果,增强可靠性。
在一些实施例中,极耳包括正极极耳和负极极耳,绝缘层覆盖于正极极耳与主体部之间的待切缝。
上述方案中,由于正极极耳相对负极极耳一般采用铝等相对较软的基材,具有较低的硬度和韧性,容易在模切过程中产生切割剪切力,导致极耳边缘形成毛刺。本申请实施例仅在正极极耳的待切缝区域设置绝缘层,能够节约成本。
在一些实施例中,极耳沿集流体的宽度方向的相对两侧均具有待切缝,待切缝沿集流体的长度方向延伸。
上述方案中,可沿着待切缝进行模切,即可将极耳与主体部断开连接,由于模切缝沿着集流体的长度方向延伸,因此位于极耳旁侧的主体部部分未被裁切,增大了主体部的面积,提高了电池单体的能量密度。
在一些实施例中,绝缘层沿宽度方向具有相对设置的第一侧和第二侧,第一侧位于极耳,第二侧位于主体部;其中,待切缝与第一侧之间的间距为D1,D1满足如下条件:1mm≤D1≤9mm。
上述方案限定了待切缝与绝缘层位于极耳的第一侧之间的间距,即限定了绝缘层覆盖极耳的宽度,既能避免毛刺的形成,提高极耳的绝缘性能,又不影响极耳与电极端子的电连接。
在一些实施例中,D1满足如下条件:2mm≤D1≤5mm。进一步限定了绝缘层覆盖极耳的宽度,可在更窄的范围内设置绝缘层覆盖极耳的宽度,能够节约材料。
在一些实施例中,绝缘层沿宽度方向具有相对设置的第一侧和第二侧,第一侧位于极耳,第二侧位于主体部;其中,待切缝与第二侧之间的间距为D2,极耳D2满足如下条件:1mm≤D2≤9mm。
上述方案限定了待切缝与绝缘层位于主体部的第二侧之间的间距,即限定了绝缘层覆盖主体部的宽度,既能避免毛刺的形成,提高主体部的绝缘性能,又能为主体部提供更大的面积区域用于涂覆活性材料。
在一些实施例中,极耳D2满足如下条件:2mm≤D2≤5mm。进一步限定了绝缘层覆盖主体部的宽度,可在更窄的范围内设置绝缘层覆盖主体部的宽度,能够节约材料。
第二方面,本申请实施例提供了一种极片,包括活性材料层以及上述任一实施方式的集流体,活性材料层涂覆于主体部的表面。
第三方面,本申请实施例提供了一种电极组件,包括上述任一实施方式的极片。
第四方面,本申请实施例提供了一种电池单体,包括壳体以及上述任一实施方式的电极组件,电极组件容纳于极耳壳体内。
第五方面,本申请实施例提供了一种电池,包括上述电池单体。
第六方面,本申请实施例提供了一种用电装置,包括上述电池单体或者电池,电池单体或者电池用于提供电能。
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
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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一些实施例的车辆的示意图;
图2为本申请一些实施例的电池的结构示意图;
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电池单体的分解结构示意图;
图5为本申请一些实施例集流体的俯视图;
图6为图5所示的集流体的局部示意图;
图7为本申请一些实施例集流体的侧视图;
图8为本申请一些实施例集流体的俯视图;
图9为图5所示的集流体的局部示意图。
附图标号如下:
1000、车辆;100、电池;200、控制器;300、马达;10、上盖;20、电池单体;30、箱体;21、端盖、22、壳体、23、电极组件;26、电极端子;400、集流体;40、主体部;41、主体段;42、凸出段;50、极耳;51、正极极耳;52、负极极耳;60、绝缘层;61、第一侧;62、第二侧;S、待切缝;X、厚度方向;Y、宽度方向;Z、长度方向。
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”、“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。
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。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本申请的具体结构进行限定。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、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,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正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集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的集流体层叠后作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负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集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的集流体层叠后作为负极极耳。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。隔离膜的材质可以为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。
制备电极组件的极片时,需要采用模切工艺将基材切割形成极耳,以形成连接电极组件与外部电路的导电部件。模切工艺通常根据电池的设计要求,确定极耳的形状、尺寸和位置,然后在基材上标记出需要模切的位置。根据极耳的材料和形状,选择合适的模切刀具,刀具的选择取决于切割的材料硬度、厚度和形状。根据具体的材料和刀具,调整模切的速度、深度和压力等参数,以确保切割的质量和效率。然后使用模切机或模切设备对极耳进行切割加工,切割刀具以高速运动,将其切入到基材中,完成极耳的切割过程。模切后可能会产生毛刺,即不平整的边缘,毛刺可能会增加摩擦和磨损,例如毛刺可能刺破隔膜,导致短路、漏电等安全隐患,降低了可靠性。
鉴于此,本申请提供了一种技术方案,在该技术方案中,集流体包括主体部、极耳和绝缘层,极耳连接于主体部,极耳与主体部之间具有待切缝;绝缘层覆盖于待切缝;在沿集流体的厚度方向上,绝缘层的投影分别与主体部的投影以及极耳的投影部分交叠。上述方案中,由于在待切缝的区域设置有绝缘层,沿着待切缝模切后,极耳与主体部断开形成极耳,绝缘层可以在切割过程中提供一定的缓冲和支撑作用,减少切割剪切力对基材的直接影响,有助于减少极耳和主体部的撕裂和毛刺的形成。而且绝缘层的涂布可以提高极耳的绝缘性能,避免电流短路,提高了电池的可靠性。
本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统,这样,有利于提升电池性能的稳定性和电池寿命。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置,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。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。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000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1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000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100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括箱体和电池单体20。在一些实施例中,箱体可以包括上盖10和箱体30,上盖10与箱体30相互盖合,上盖10和箱体30共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。箱体30可以为一端开口的空心结构,上盖10可以为板状结构,上盖10盖合于箱体30的开口侧,以使上盖10与箱体30共同限定出容纳空间;上盖10和箱体30也可以是均为一侧开口的空心结构,上盖10的开口侧盖合于箱体30的开口侧。当然,上盖10和箱体30形成的箱体可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
图3为图2所示的电池模块的结构示意图。在电池100中,电池单体20可以是多个,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内;当然,电池100也可以是多个电池单体20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100还可以包括其他结构,例如,该电池100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。
每个电池单体20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20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
请参照图4,图4为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图4,电池单体20包括有端盖21、壳体22、电极组件23以及其他的功能性部件。
端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地,端盖21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21在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体20能够具备更高的结构强度,可靠性也可以有所提高。端盖21上可以设置有如电极端子26等的功能性部件。电极端子26可以用于与电极组件23电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中,端盖21上还可以设置有用于在电池单体20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21的材质包括但不限于铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等。在一些实施例中,在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21,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22是用于配合端盖21以形成电池单体20的内部环境的组件,形成的内部环境可以用于容纳电极组件23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件,可以于壳体22上设置开口,通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。在一些示例中,壳体22为一侧开口的空心结构,端盖21为一个并盖合于壳体22的开口。在另一些示例中,壳体22为两侧开口的空心结构,端盖21为两个,两个端盖21分别盖合于壳体22的两个开口。不限地,也可以使端盖21和壳体22一体化,具体地,端盖21和壳体22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22的内部时,再使端盖21盖合壳体22。壳体22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22的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22的材质可以是多种,包括但不限于铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等。
电极组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23与壳体22之间设置有第一绝缘膜24,以保护内部的电极组件23。壳体22的外表面设置有第二绝缘膜25,以对电池单体20之间进行绝缘保护,以电极组件23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件23的主体,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体的一端或是分别位于主体的两端。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,极耳连接电极端子26以形成电流回路。
图5为本申请一些实施例集流体的俯视图;图6为图5所示的集流体的局部示意图;图7为本申请一些实施例集流体的侧视图。
请结合参阅图5-图7,第一方面,本申请实施例提供了一种集流体400,集流体400包括主体部40、极耳50和绝缘层60,极耳50连接于主体部40,极耳50与主体部40之间具有待切缝S;绝缘层60覆盖于待切缝S;在沿集流体400的厚度方向X上,绝缘层60的投影分别与主体部40的投影以及极耳50的投影部分交叠。
集流体400是指不仅能承载活性材料,而且还能将电极活性材料产生的电流汇集并输出的构件或零件。其材料包括但不限于铜、铝、不锈钢等金属材料;当然,也可以为碳等半导体材料以及导电树脂、钛镍合金、覆碳铝箔等复合材料。集流体400具有两部分:需涂覆活性材料的主体部40和未涂覆活性材料的部分,而未涂覆活性材料的部分为极耳50。可在主体部40的任意一个表面上涂覆活性材料,或者在两个相对的表面均涂覆活性材料。极耳50用于与电池单体20的电极端子26电连接,以将电池单体20的电能导出至外部。
可根据电池单体20的设计要求,确定极耳50的形状、尺寸和位置,然后在集流体400上标记出待切缝S的位置。使用模切设备的切割刀具沿着待切缝S切割,即可将极耳50与主体部40切断。
绝缘层60可沿着待切缝S设置,一部分覆盖极耳50的边缘,另一部分覆盖主体部40的边缘。集流体400的任意一个表面都可以设置绝缘层60,或者在集流体400两个相对的表面均设置绝缘层60。绝缘层60的材料可以包括但不仅限于聚合物类、薄膜类、粘合剂涂层、陶瓷涂层等。其中,聚合物类的材料可以包括聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚酰亚胺等,这些材料具有良好的绝缘性能和耐高温性能,可以阻挡电流传导且减少毛刺的产生。薄膜类的材料可以包括聚酯膜、聚酰胺膜、聚酰亚胺膜等,这些薄膜材料具有较好的绝缘性能和耐高温性能,同时具有较好的柔韧性,可以适应复杂的形状和结构。粘合剂涂层的材料可以包括环氧树脂、聚氨酯胶等,这些粘合剂具有较好的附着力,可以牢固地粘接在极耳50和主体部40的表面。陶瓷涂层的硬度较高且绝缘性能好,能够在一定程度上避免毛刺的形成。
上述方案中,由于在待切缝S的区域设置有绝缘层60,沿着待切缝S模切后,极耳50与主体部40断开形成极耳50,绝缘层60可以在切割过程中提供一定的缓冲和支撑作用,减少切割剪切力对基材的直接影响,有助于减少极耳50和主体部40的撕裂和毛刺的形成。同时绝缘层60可以阻止空气和杂质对主体部40、极耳50的直接接触,空气和杂质中可能存在氧化物、油污等物质,它们容易干扰切割过程并导致毛刺的形成。绝缘层60的存在可以防止这些物质与主体部40、极耳50发生直接接触,从而减少毛刺的产生。而且绝缘层60的涂布可以提高极耳50的绝缘性能,避免电流短路和安全问题,提高电池单体20的可靠性。
在一些实施例中,集流体400沿极耳50厚度方向X具有相对设置的两个涂覆表面,两个涂覆表面均设置有绝缘层60。
两个涂覆表面均可以涂覆活性材料,以增强电池单体20的能量密度。在两个涂覆表面的待切缝S位置均可以设置绝缘层60,绝缘层60可与活性材料层之间具有一定间隙,也可以互相接触。
上述方案中,在集流体400的两个表面均设置有绝缘层60,能够进一步减少产生毛刺的可能性,也进一步提高绝缘效果,增强可靠性。
在一些实施例中,极耳50包括正极极耳51和负极极耳52,绝缘层60覆盖于正极极耳51与主体部40之间的待切缝S。
正极极耳51与正极的电极端子26连接,负极极耳52与负极的电极端子26连接。正极极耳51与负极极耳52可以位于主体部40的异侧,也可以位于同一侧。
正极极片的集流体400一般采用铝等较软的基材,负极极片一般采用铜等相对较硬的基材。较软的基材具有较低的硬度和韧性,容易在模切过程中产生切割剪切力,导致边缘的撕裂和毛刺形成。相比之下,较硬的基材更能抵抗剪切力,因此不容易产生毛刺。
上述方案中,由于正极极耳51相对负极极耳52一般采用铝等相对较软的基材,具有较低的硬度和韧性,容易在模切过程中产生切割剪切力,导致极耳50边缘形成毛刺。本申请实施例仅在正极极耳51的待切缝S区域设置绝缘层60,能够节约成本。
图8为本申请一些实施例集流体的俯视图。如图8所示,在一些实施例中,极耳50沿集流体400的宽度方向Y的相对两侧均具有待切缝S,待切缝S沿集流体400的长度方向Z延伸。
主体部40可包括主体段41和凸出段42,极耳50设置于主体段41的端部,凸出段42设置于主体段41的端部,待切缝S形成在凸出段42与极耳50之间。使用模切设备的切割刀具沿着待切缝S切割后,在极耳50沿宽度方向Y的旁侧还设置有凸出段42,无需沿着宽度方向Y将凸出段42切割去除。凸出段42的表面可涂覆活性材料。
上述方案中,可沿着待切缝S进行模切,即可将极耳50与主体部40断开连接,由于模切缝沿着集流体400的长度方向Z延伸,因此位于极耳50旁侧的主体部40部分未被裁切,增大了主体部40的面积,提高了电池单体20的能量密度。
图9为图5所示的集流体的局部示意图。在一些实施例中,绝缘层60沿宽度方向Y具有相对设置的第一侧61和第二侧62,第一侧61位于极耳50,第二侧62位于主体部40;其中,待切缝S与第一侧61之间的间距为D1,D1满足如下条件:1mm≤D1≤9mm。
第一侧61为绝缘层60为覆盖极耳50且沿长度方向Z延伸的边缘,D1为绝缘层60覆盖极耳50部分的宽度。若D1太小,则可能无法提供足够的缓冲和支撑作用,不能减少毛刺的形成。若D1太大,则可能会占用极耳50的过多空间,减少极耳50与电极端子26的连接面积。
其中,D1可以为1mm-9mm范围中的任意数值。示例性的,D1可以为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm或9mm等。
上述方案限定了待切缝S与绝缘层60位于极耳50的第一侧61之间的间距,即限定了绝缘层60覆盖极耳50的宽度,既能避免减少的形成,提高极耳50的绝缘性能,又不影响极耳50与电极端子26的电连接。
在一些实施例中,D1满足如下条件:2mm≤D1≤5mm。
其中,D1可以为2mm-5mm范围中的任意数值。示例性的,D1可以为2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm等。
上述方案进一步限定了绝缘层60覆盖极耳50的宽度,可在更窄的范围内设置绝缘层60覆盖极耳50的宽度,能够节约材料。
在一些实施例中,绝缘层60沿宽度方向Y具有相对设置的第一侧61和第二侧62,第一侧61位于极耳50,第二侧62位于主体部40;其中,待切缝S与第二侧62之间的间距为D2,D2满足如下条件:1mm≤D2≤9mm。
第二侧62为绝缘层60为覆盖主体部40且沿长度方向Z延伸的边缘,D2为绝缘层60覆盖主体部40的宽度。若D2太小,则可能无法提供足够的缓冲和支撑作用,不能减少毛刺的形成。若D2太大,则可能会占用主体部40的过多空间,减小涂覆活性材料的面积,降低电池单体20的能量密度。
其中,D2可以为1mm-9mm范围中的任意数值。示例性的,D2可以为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm或9mm等。
上述方案限定了待切缝S与绝缘层60位于主体部40的第二侧62之间的间距,即限定了绝缘层60覆盖主体部40的宽度,既能避免毛刺的形成,提高主体部40的绝缘性能,又能为主体部40提供更大的面积区域用于涂覆活性材料。
在一些实施例中,D2满足如下条件:2mm≤D2≤5mm。
其中,D2可以为2mm-5mm范围中的任意数值。示例性的,D2可以为2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm等。
本申请实施例进一步限定了绝缘层60覆盖主体部40的宽度,可在更窄的范围内设置绝缘层60覆盖主体部40的宽度,能够节约材料。
第二方面,本申请实施例提供了一种极片,包括活性材料层以及上述任一实施方式的集流体400,活性材料层涂覆于主体部40的表面。
第三方面,本申请实施例提供了一种电极组件23,包括上述任一实施方式的极片。
第四方面,本申请实施例提供了一种电池单体20,包括壳体以及上述任一实施方式的电极组件23,电极组件23容纳于极耳50壳体内。
第五方面,本申请实施例提供了一种电池100,包括上述电池单体20。
第六方面,本申请实施例提供了一种用电装置1000,包括上述电池100,电池100用于提供电能。
根据本申请的一些实施例,本申请提供了一种集流体400,集流体400包括主体部40、极耳50和绝缘层60,极耳50连接于主体部40,极耳50与主体部40之间具有待切缝S;绝缘层60覆盖于待切缝S;在沿集流体400的厚度方向X上,绝缘层60的投影分别与主体部40的投影以及极耳50的投影部分交叠。极耳50包括正极极耳51和负极极耳52,绝缘层60覆盖于正极极耳51与主体部40之间的待切缝S。
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 (13)
1.一种集流体,其特征在于,包括:
主体部;
极耳,连接于所述主体部,所述极耳与所述主体部之间具有待切缝;
绝缘层,覆盖于所述待切缝;在沿所述集流体的厚度方向上,所述绝缘层的投影分别与所述主体部的投影以及所述极耳的投影部分交叠。
2.根据权利要求1所述的集流体,其特征在于,所述集流体沿所述厚度方向具有相对设置的两个涂覆表面,两个所述涂覆表面均设置有所述绝缘层。
3.根据权利要求1所述的集流体,其特征在于,所述极耳包括正极极耳和负极极耳,所述绝缘层覆盖于所述正极极耳与所述主体部之间的待切缝。
4.根据权利要求1所述的集流体,其特征在于,所述极耳沿所述集流体的宽度方向的相对两侧均具有所述待切缝,所述待切缝沿所述集流体的长度方向延伸。
5.根据权利要求4所述的集流体,其特征在于,所述绝缘层沿所述宽度方向具有相对设置的第一侧和第二侧,所述第一侧位于所述极耳,所述第二侧位于所述主体部;
其中,所述待切缝与所述第一侧之间的间距为D1,所述D1满足如下条件:1mm≤D1≤9mm。
6.根据权利要求5所述的集流体,其特征在于,所述D1满足如下条件:2mm≤D1≤5mm。
7.根据权利要求4所述的集流体,其特征在于,所述绝缘层沿所述宽度方向具有相对设置的第一侧和第二侧,所述第一侧位于所述极耳,所述第二侧位于所述主体部;
其中,所述待切缝与所述第二侧之间的间距为D2,所述D2满足如下条件:1mm≤D2≤9mm。
8.根据权利要求7所述的集流体,其特征在于,所述D2满足如下条件:2mm≤D2≤5mm。
9.一种极片,其特征在于,包括:
根据权利要求1-8任一项所述的集流体,所述极耳与所述主体部沿所述待切缝断开连接;以及,
活性材料层,涂覆于所述主体部的表面。
10.一种电极组件,其特征在于,包括根据权利要求9所述的极片。
11.一种电池单体,其特征在于,包括:
壳体;以及,
根据权利要求10所述的电极组件,所述电极组件容纳于所述壳体内。
12.一种电池,其特征在于,包括根据权利要求11所述的电池单体。
13.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求11所述的电池单体或者如权利要求12所述的电池,所述电池单体或者所述电池用于提供电能。
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