WO2023130785A1 - 极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

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温耀铃
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宁德时代新能源科技股份有限公司
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present application relates to the field of new energy technology, in particular to a pole piece, an electrode assembly, a battery cell, a battery and an electrical device.
  • the present application provides a pole piece, an electrode assembly, a battery cell, a battery and an electrical device, which can reduce the occurrence of folding of the tab part during the production of the pole piece, thereby avoiding the The overcurrent area of the part is insufficient, so that the battery cell can reduce the heat generated by the tab part during charging and discharging, and improve the safety performance of the battery cell.
  • the folding phenomenon of the tab portion it is also possible to prevent the tab portion and the main body of the pole piece from overlapping each other, so as to avoid a reduction in the capacity of the battery cell and reduce the probability of a short circuit of the battery cell.
  • the present application provides a pole piece, including: a main body, at least part of the surface of which is coated with an active material; part connected; opening, the opening runs through the ear part along the thickness direction of the ear part, the opening has a first end and a second end, the first end and the second end are arranged in sequence along the direction away from the main part, and the opening is routed along the preset route by the second end One end extends to a second end.
  • the opening runs through the tab along the thickness direction of the tab, the opening has a first end and a second end, the first end and the second end are arranged in sequence along the direction away from the main body, and the opening is arranged along the predetermined Let the line extend from the first end to the second end.
  • Insufficient flow area makes the battery cell using the pole piece reduce the heat generated by the tab part during charging and discharging, so as to improve the safety performance of the battery cell; and the bending stress on the surface of the tab part can also be Release at the opening to avoid creases on the lug surface.
  • the opening extends along a preset route to the edge of the ear portion away from the main body portion. In this way, it is possible to make the part of the lug portion on the side away from the main body on the first end more likely to be elastically deformed, and make the different parts of the part of the lug portion located on both sides of the opening more likely to undergo elastic deformation to different degrees, so that the pole piece When the roll is passed, the occurrence of the folding phenomenon of the tab part is further reduced.
  • the predetermined route is configured to be perpendicular to the first direction. In this way, the size of the opening in the first direction can be reduced, so as to avoid the influence of the opening on the rigidity of the tab portion in a direction perpendicular to the first direction.
  • the opening is a notch formed by removing part of the ear portion.
  • the wall surface of the first end and/or the second end is arc-shaped. In this way, when the tab portion is deformed, it is possible to avoid a stress concentration zone at the first end and/or the second end of the tab portion, thereby affecting the rigidity of the tab portion.
  • the present application provides an electrode assembly, including: a first pole piece; a second pole piece, where the first pole piece and/or the second pole piece are the pole pieces in the above-mentioned embodiment; the insulating member is arranged on Between the first pole piece and the second pole piece.
  • the present application provides a battery cell, comprising: a casing, the casing has an accommodating cavity; and the electrode assembly in the above embodiment, the electrode assembly is disposed in the accommodating cavity.
  • the present application provides a battery, including: the battery cell in the above embodiment.
  • Fig. 8 is a schematic structural diagram of another pole piece provided by some further embodiments of the present application.
  • Fig. 9 is a schematic structural diagram of a pole piece provided in some other embodiments of the present application.
  • main body 110
  • the vehicle 1000 can be a fuel vehicle, a gas vehicle or a new energy vehicle, and the new energy vehicle can be a pure electric vehicle, a hybrid vehicle or an extended-range vehicle.
  • the interior of the vehicle 1000 is provided with a battery 1100 , and the battery 1100 may be provided at the bottom, head or tail of the vehicle 1000 .
  • the battery 1100 can be used for power supply of the vehicle 1000 , for example, the battery 1100 can be used as an operating power source of the vehicle 1000 .
  • the vehicle 1000 may further include a controller 1200 and a motor 1300 , the controller 1200 is used to control the battery 1100 to supply power to the motor 1300 , for example, for starting, navigating, and working power requirements of the vehicle 1000 during driving.
  • the battery 1100 can not only be used as an operating power source for the vehicle 1000 , but can also be used as a driving power source for the vehicle 1000 , replacing or partially replacing fuel oil or natural gas to provide driving power for the vehicle 1000 .
  • the second pole piece includes: a main body portion 110, a tab portion 120, and an opening 130. At this time, in the process of manufacturing the second pole piece, the tab portion 120 of the second pole piece can be reduced. Chances of a flipping phenomenon to occur.
  • the elastically deformed part of the tab portion 120 can be more easily restored to elastic deformation, so that the tab portion 120 can be restored to a flattened shape more easily.
  • the tab portion 120 is disposed on at least one side of the main body portion 110 along the first direction (ie, the X direction shown in FIG. 4 , FIG. 9 and FIG. 10 ), and the first end 131 and the second end 132 are sequentially arranged along a direction perpendicular to the first direction. In this way, it is possible to prevent the opening 130 from affecting the rigidity of the tab portion 120 in a direction perpendicular to the first direction.
  • the absolute value of the difference between the fifth pitch and the sixth pitch is less than 4mm, so when the tab portion 120 generates bending stress, the gap between the second end 132 and the first side edge 121 can be made It is roughly the same as the distance between the second end 132 and the second side edge 122, so as to avoid the gap between the second end 132 and the first side edge 121 due to the excessive distance between the second end 132 and the first side edge 121. part of the tab part 120 between the second end 132 and the second side edge 122 to avoid creases, while avoiding the part of the tab part 120 between the second end 132 and the second side edge 122 due to the excessive distance between the second end 132 and the second side edge 122 Create creases.

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Abstract

本申请公开了一种极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置。极片包括:主体部,主体部至少部分表面涂敷有活性物质;极耳部,极耳部设置于主体部的至少一侧,极耳部与主体部相连;开口,开口沿极耳部厚度方向贯穿极耳部,开口具有第一端和第二端,第一端和第二端沿远离主体部的方向依次设置,开口沿预设路线由第一端延伸至第二端。本申请实施例的极片在生产制造的过程中,可减少极耳部翻折现象的发生,从而避免极耳部的过流面积不足,进而使得电池单体在充放电时,降低极耳部产生的热量,提升电池单体的安全性能。且在减少极耳部翻折现象的发生时,还可避免极耳部与极片的主体部互相叠合,避免电池单体容量降低,并降低电池单体短路的机率。

Description

极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置
交叉引用
本申请引用于2022年1月7日递交的名称为“极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置”的第202210018401.4号中国专利申请,其通过引用被全部并入本申请。
技术领域
本申请涉及新能源技术领域,具体涉及一种极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
目前,电池单体中的极片在生产制造的过程中,极片的极耳部易出现翻折的现象。而当极耳部翻折后,会减少极耳部的焊接面积,造成极耳部的过流面积不足,从而使得电池单体在充放电时,极耳部产生的热量较大,致使电池单体的安全性能下降。此外,当极耳部翻折后,若极耳部与极片的主体部互相叠合,会致使电池单体容量降低,并易导致电池单体产生短路的问题。
发明内容
鉴于上述问题,本申请提供一种极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置,可使得极片在生产制造的过程中,减少极耳部翻折现象的发生,从而避免极耳部的过流面积不足,进而使得电池单体在充放电时,降低极耳部产生的热量,提升电池单体的安全性能。此外,在减少极耳部翻折现象的发生时,还可避免极耳部与极片的主体部互相叠合,以避免电池单体容量降低,并降低电池单体短路的机率。
第一方面,本申请提供了一种极片,包括:主体部,主体部至少部分表面涂敷有活性物质;极耳部,极耳部设置于主体部的至少一侧,极耳部与主体部相连;开口,开口沿极耳部厚度方向贯穿极耳部,开口具有第一端和第二端,第一端和第二端沿远离主体部的方向依次设置,开口沿预设路线由第一端延伸至第二端。
本申请实施例的技术方案中,开口沿极耳部厚度方向贯穿极耳部,开口具有第一端和第二端,第一端和第二端沿远离主体部的方向依次设置,开口沿预设路线由第一端延伸至第二端。这样的设计使得极片在生产制造的过程中,极耳部产生翻折应力时,极耳部可在开口处发生弹性形变,从而减少极耳部翻折现象的发生,以避免极耳部的过流面积不足,进而使得使用该极片的电池单体在充放电时,降低极耳部产生的热量,以提升电池单体的安全性能;且极耳部表面受到的弯折应力也可在开口处释放,以避免在极耳部表面产生折痕。此外,在减少极耳部翻折现象的发生时,还可避免极耳部与极片的主体部互相叠合,以避免电池单体容量降低,并降低电池单体短路的机率。
在一些实施例中,开口沿预设路线延伸至极耳部远离主体部的边缘。如此,可使得位于第一端上远离主体部一侧的部分极耳部更易发生弹性形变,且使得该部分极耳部位于开口两侧的不同部分更易发生不同程度的弹性形变,以在极片过辊时,进一步减少极耳部翻折现象的发生。
在一些实施例中,开口与主体部之间具有第一间距。如此,可避免开口过大,致使极耳部靠近主体部的部分被开口分割成两个独立的片状物,对极耳部的刚度造成影响。
在一些实施例中,极耳部远离主体部的边缘与主体部之间的间距为第二间距;第一间距大于等于第二间距的四分之一,且第一间距小于等于第二间距的四分之三。如此,由于第一间距大于等于第二间距的四分之一,故可进一步避免极耳部靠近主体部的部分被开口分割成两个独立的片状物。且由于第一间距小于等于第二间距的四分之三,可确保极耳部在受到翻折应力和/或弯折应力时,翻折应力和/或弯折应力能够在极耳部的开口处释放。
在一些实施例中,极耳部设置于主体部沿第一方向的至少一侧,第一端与第二端沿垂直于第一方向的方向依次设置。如此,可避免开口对极耳部在垂直于第一方向上的刚度产生影响。
在一些实施例中,预设路线被配置为垂直于第一方向。如此,可减少开口在第一方向上的尺寸,避免开口对极耳部在垂直于第一方向上的刚度产生影响。
在一些实施例中,极耳部设置于主体部沿第一方向的至少一侧,极耳部具有在第一方向上相对设置的第一侧缘以及第二侧缘;在第一方向上,第一端与第一侧缘之间的最小间距为第三间距,第一端与第二侧缘之间的最小间距为第四间距,第三间距与第四间距的差的绝对值小于4mm;和/或,在第一方向上,第二端与第一侧缘之间的最小间距为第五间距,第二端与第二侧缘之间的最小间距为第六间距,第五间距与第六间距的差 的绝对值小于4mm。如此,由于第三间距与第四间距的差的绝对值小于4mm,故在极耳部产生弯折应力时,可避免位于第一端与第一侧缘之间的部分极耳部产生折痕,同时避免位于第一与第二侧缘之间的部分极耳部产生折痕;由于第五间距与第六间距的差的绝对值小于4mm,故在极耳部产生弯折应力时,可避免位于第二端与第一侧缘之间的部分极耳部产生折痕,同时避免位于第二端与第二侧缘之间的部分极耳部产生折痕;当第三间距与第四间距的差的绝对值小于4mm,且第五间距与第六间距的差的绝对值小于4mm时,可避免开口两侧的极耳部产生折痕。
在一些实施例中,极耳部的数量为多个,多个极耳部均设置于主体部沿第一方向的同一侧;在任一极耳部中,极耳部具有在第一方向上相对设置的第一侧缘以及第二侧缘,其中,在第一方向上,开口与第一侧缘之间的最小间距为第七间距;至少两个极耳的第七间距不同。如此,使得多个极耳部在沿任一极耳部的厚度方向上依次堆叠设置后,多个极耳部上的开口在任一极耳部的厚度方向上错位设置,从而在多个极耳部堆叠设置后,避免开口对极耳部的过流面积产生影响。
在一些实施例中,开口为切口。
在一些实施例中,开口为去除部分极耳部形成的缺口。
在一些实施例中,第一端和/或第二端的壁面为弧形。如此,在极耳部产生形变时,可避免极耳部位于第一端和/或第二端处产生应力集中区,影响极耳部的刚度。
在一些实施例中,缺口在预设路线上的任一处的宽度均不大于5mm。如此,可避免缺口尺寸过大而对极耳部的过流面积产生影响。
在一些实施例中,极耳部设置于主体部沿第一方向的至少一侧;在任一极耳部中,开口的数量为多个,多个开口沿第一方向间隔设置。
第二方面,本申请提供了一种电极组件,包括:第一极片;第二极片,第一极片和/或第二极片为上述实施例中的极片;绝缘件,设置在第一极片和第二极片之间。
第三方面,本申请提供了一种电池单体,包括:壳体,壳体具有容纳腔体;上述实施例中的电极组件,电极组件设置于容纳腔体内。
第四方面,本申请提供了一种电池,包括:上述实施例中的电池单体。
第五方面,本申请提供了一种用电装置,包括:上述实施例中的电池,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为本申请一些实施例提供的用电装置的结构示意图;
图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸图;
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的分解结构示意图;
图4为本申请一些实施例提供的一种极片的结构示意图;
图5为本申请一些实施例提供的另一种极片的结构示意图;
图6为图5中A部的局部放大图;
图7为本申请再一些实施例提供的一种极片的结构示意图;
图8为本申请再一些实施例提供的另一种极片的结构示意图;
图9为本申请又一些实施例提供的一种极片的结构示意图;
图10为本申请又一些实施例提供的另一种极片的结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
车辆1000,电池1100,箱体1110,第一部分1111,第二部分1112,电池单体1120,端盖1121,电极端子1121a,壳体1122,电芯组件1123,控制器1200,马达1300;
主体部110;
极耳部120,第一侧缘121,第二侧缘122;
开口130,第一端131,第二端132。
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。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、 电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
为了使得电池的容量较大、且使得电池的安全性能较高,电池通常由多个电池单体经过串/并联形成。
本申请发明人注意到,电池单体中的极片在生产制造的过程中,当极片的极耳部在经过过辊时,极耳部在离心力以及高速运动时产生的空气阻力的共同作用下会产生翻折应力,从而致使极耳部易出现翻折现象。而且,当极耳部出现翻折现象后,会减少极耳部的焊接面积,造成极耳部的过流面积大幅减小,从而使得使用该极片的电池单体在充放电时,极耳部产生的热量较大,致使电池单体的安全性能下降。此外,极片的极耳部在过辊前呈展平状,且极耳部在过辊后呈弯曲状,也即极片的极耳部在过辊时会呈现由展平状至弯曲状的变化,从而使得极片的极耳部产生弯折应力,进而使得极耳部表面易产生折痕。另外,当极耳部翻折后,若极耳部与极片的主体部互相叠合,会致使电池单体容量降低,并易导致电池单体产生短路的问题。
在极片生产制造的过程中,为了减少极耳部翻折现象的发生,且避免极耳部上出现折痕,申请人研究发现,可以在极耳部上设置贯穿极耳部的开口,且开口具有第一端和第二端,第一端和第二端沿远离主体部的方向依次设置,开口沿预设路线由第一端延伸至第二端。如此,在极片过辊时,当极耳部产生翻折应力时,极耳部位于开口两侧的不同部分可发生不同程度的弹性形变,以释放翻折应力,从而减少极耳部翻折现象的发生,以避免极耳部的过流面积不足,进而使得使用该极片的电池单体在充放电时,降低极耳部产生的热量,以提升电池单体的安全性能;且在极耳部呈现由展平状至弯曲状的变化时,极耳部也可在开口处发生弹性形变,以释放弯折应力,从而避免极耳部表面产生折痕。此外,在减少极耳部翻折现象的发生时,还可避免极耳部与极片的主体部互相叠合,以避免电池单体容量降低,并降低电池单体短路的机率。
基于以上考虑,为了减少极耳部翻折现象的发生,且避免极耳部上出现折痕,以提升使用该极片的电池单体的安全性能,发明人经过深入研究,设计了一种极片,包括:主体部,主体部至少部分表面涂敷有活性物质;极耳部,极耳部设置于主体部的至少一侧,极耳部与主体部相连;开口,开口沿极耳部厚度方向贯穿极耳部,开口具有第一端和第二端,第一端和第二端沿远离主体部的方向依次设置,开口沿预设路线由第一端延伸至第二端。如此,极片在生产制造的过程中,极耳部可在开口处发生弹性形变,从而减少极耳部翻折现象的发生,以避免极耳部的过流面积不足,进而使得使用该极片的电 池单体在充放电时,降低极耳部产生的热量,以提升电池单体的安全性能;且极耳部表面受到的弯折应力也可在开口处释放,以避免在极耳部表面产生折痕。此外,在减少极耳部翻折现象的发生时,还可避免极耳部与极片的主体部互相叠合,以避免电池单体容量降低,并降低电池单体短路的机率。
本申请实施例提供一种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。其中,电池具有电池单体,电池单体具有本申请实施例公开的极片。
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。
参见图1。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1100,电池1100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池1100可以用于车辆1000的供电,例如,电池1100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器1200和马达1300,控制器1200用来控制电池1100为马达1300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1100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。
参见图2,图2为本申请一些实施例提供的电池1100的爆炸图。电池1100包括箱体1110和电池单体1120,电池单体1120容纳于箱体1110内。其中,箱体1110用于为电池单体1120提供容纳空间,箱体1110可以采用多种结构。
在一些实施例中,箱体1110可以包括第一部分1111和第二部分1112,第一部分1111与第二部分1112相互盖合,第一部分1111和第二部分1112共同限定出用于容纳电池单体1120的容纳空间。第二部分1112可以为一端开口的空心结构,第一部分1111可以为板状结构,第一部分1111盖合于第二部分1112的开口侧,以使第一部分1111与第二部分1112共同限定出容纳空间;第一部分1111和第二部分1112也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分1111的开口侧盖合于第二部分1112的开口侧。当然,第一部分1111和第二部分1112形成的箱体1110可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池1100中,电池单体1120可以是多个,多个电池单体1120之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体1120中既有串联又有并联。多个电池单体1120之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体1120构成的整体容纳于箱体1110内;当然,电池1100也可以是多个电池单体1120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1110内。电池1100还可以包括其他结构,例如,该电池1100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体1120之间的电连接。
其中,每个电池单体1120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1120可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
参见图3。电池单体1120是指组成电池的最小单元。如图3,电池单体1120包括有端盖1121、壳体1122、电芯组件1123以及其他的功能性部件。
端盖1121是指盖合于壳体1122的开口处以将电池单体1120的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖1121的形状可以与壳体1122的形状相适应以配合壳体1122。在一些实施例中,端盖1121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1121在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体1120能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖1121上可以设置有如电极端子1121a等的功能性部件。电极端子1121a可以用于与电芯组件1123电连接,以用于输出或输入电池单体1120的电能。在一些实施例中,端盖1121上还可以设置有用于在电池单体1120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1121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1121的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体1122内的电连接部件与端盖1121,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1122是用于配合端盖1121以形成电池单体1120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1123、电解液以及其他部件。壳体1122和端盖1121可以是独立的部件,可以于壳体1122上设置开口,通过在开口处使端盖1121盖合开口以形成电池单体1120的内部环境。不限地,也可以使端盖1121和壳体1122一体化,具体地,端盖1121和壳体1122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1122的内部时,再使端盖1121盖合壳体1122。壳体1122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1122的形状可以根 据电芯组件1123的具体形状和尺寸大小来确定。壳体1122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1123是电池单体1120中发生电化学反应的部件。壳体1122内可以包含一个或更多个电芯组件1123。电芯组件1123包括:第一极片;第二极片;绝缘件,设置在第一极片和第二极片之间。其中,第一极片为正极片,第二极片为负极片。参见图4至图10。根据本申请的一些实施例,第一极片和/或第二极片,包括:主体部110,主体部110至少部分表面涂敷有活性物质;极耳部120,极耳部120设置于主体部110的至少一侧,极耳部120与主体部110相连;开口130,开口130沿极耳部120厚度方向贯穿极耳部120,开口130具有第一端131和第二端132,第一端131和第二端132沿远离主体部110的方向依次设置,开口130沿预设路线由第一端131延伸至第二端132。
在一实施例中,第一极片包括:主体部110、极耳部120以及开口130,此时,在制造第一极片的过程中,即可减少第一极片的极耳部120发生翻折现象的机率。
在再一实施例中,第二极片包括:主体部110、极耳部120以及开口130,此时,在制造第二极片的过程中,即可减少第二极片的极耳部120发生翻折现象的机率。
在又一实施例中,第一极片和第二极片均包括:主体部110、极耳部120以及开口130,此时,在制造第一极片以及第二极片的过程中,即可减少第一极片的极耳部120以及第二极片的极耳部120发生翻折现象的机率。
主体部110是指极片中除了极耳部120以外、且用于与电池单体中的电解液接触的部分。在一实施例中,极片为正极片,涂敷在主体部110至少部分表面的活性物质为含锂离子的浆料,此时,主体部110的材质可为铝。在又一实施例中,极片为负极片,涂敷在主体部110至少部分表面的活性物质为主要成分是石墨的桨料,此时,主体部110的材质可为铜。
当极耳部120的数量为多个时,多个极耳部120设置于主体部110的至少一侧,可以是多个极耳部120设置于主体部110的同一侧,也可以多个极耳部120设置于主体部110相对的两侧,本申请对此不做限定。
极耳部120与主体部110相连,故此后将极耳部120与其他器件电连接后,极耳部120可将主体部110产生的电流传递至其他器件上。在一实施例中,极耳部120采用焊接的方式与其他器件电连接。
极耳部120的形状可为矩形、梯形等,本申请对此不做限定。
需要说明的是,预设路线的形状可为直线形、折线形、曲线形等,本申请此不做限定。
在一些实施例中,为了便于极片的生产制造,在任一极片中,极耳部120与主体部110的材质相同,且极耳部120与主体部110一体成型。
开口130沿极耳部120厚度方向贯穿极耳部120,如此,即可使得极耳部120可在开口130处发生弹性形变,且使得极耳部120位于开口130两侧的不同部分可发生不同程度的弹性形变。此外,由于开口130具有第一端131和第二端132,第一端131和第二端132沿远离主体部110的方向依次设置,开口130沿预设路线由第一端131延伸至第二端132,因此,在使得极耳部120可在开口130处发生弹性形变的同时,还可避免开口130对极耳部120在远离主体部110的方向上的刚度产生影响。
如此,在极片过辊时,当极耳部120产生翻折应力时,极耳部120位于开口130两侧的不同部分可发生不同程度的弹性形变,以释放翻折应力,从而减少极耳部120翻折现象的发生,以避免极耳部120的过流面积不足,进而使得使用该极片的电池单体在充放电时,降低极耳部120产生的热量,以提升电池单体的安全性能;且在极耳部120呈现由展平状至弯曲状的变化时,极耳部120也可在开口130处发生弹性形变,以释放弯折应力,从而避免极耳部120表面产生折痕。此外,在减少极耳部120翻折现象的发生时,还可避免极耳部120与主体部110互相叠合,以避免电池单体容量降低,并降低电池单体短路的机率。
参见图4、图7、图9与图10。根据本申请的一些实施例,开口130沿预设路线延伸至极耳部120远离主体部110的边缘。
如此,可使得位于第一端131远离主体部110一侧的部分极耳部120更易发生弹性形变,且使得该部分极耳部120位于开口130两侧的不同部分更易发生不同程度的弹性形变,以在极片过辊时,进一步减少极耳部120翻折现象的发生。
参见图4至图10。根据本申请的一些实施例,开口130与主体部110之间具有第一间距(即图6中W1)。
如此,可避免开口130过大,致使极耳部120靠近主体部110的部分被开口130分割成两个独立的片状物,从而对极耳部120在远离主体部110的方向上的刚度造成影响,进而避免由于开口130导致极耳部120易产生翻折现象。此外,当极耳部120位于开口130两侧的不同部分发生弹性形变时,由于发生弹性形变的部分极耳部120与位于 第一端131靠近主体部110一侧的部分极耳部120相连,故可使得发生弹性形变的部分极耳部120更易恢复弹性形变,从而使得极耳部120更易恢复成展平状。
继续参见图4至图10。根据本申请的一些实施例,极耳部120远离主体部110的边缘与主体部110之间的间距为第二间距(即图6中W2);第一间距大于等于第二间距的四分之一,且第一间距小于等于第二间距的四分之三。
如此,由于第一间距大于等于第二间距的四分之一,故可进一步避免极耳部120靠近主体部110的部分被开口130分割成两个独立的片状物。
由于第一间距小于等于第二间距的四分之三,可确保极耳部120在受到翻折应力和/或弯折应力时,翻折应力和/或弯折应力能够在极耳部120的开口130处释放。
参见图4至图10。根据本申请的一些实施例,极耳部120设置于主体部110沿第一方向(即图4、图9与图10中所示X方向)的至少一侧,第一端131与第二端132沿垂直于第一方向的方向依次设置。如此,可避免开口130对极耳部120在垂直于第一方向上的刚度产生影响。
继续参见图4至图10。根据本申请的一些实施例,预设路线被配置为垂直于第一方向。如此,可减少开口130在第一方向上的尺寸,避免开口130对极耳部120在垂直于第一方向上的刚度产生影响。
参见图4至图9。根据本申请的一些实施例,极耳部120设置于主体部110沿第一方向的至少一侧,极耳部120具有在第一方向上相对设置的第一侧缘121以及第二侧缘122;在第一方向上,第一端131与第一侧缘121之间的最小间距为第三间距(即图6中W3),第一端131与第二侧缘122之间的最小间距为第四间距(即图6中W4),第三间距与第四间距的差的绝对值小于4毫米(mm);和/或,在第一方向上,第二端132与第一侧缘121之间的最小间距为第五间距(即图6中W5),第二端132与第二侧缘122之间的最小间距为第六间距(即图6中W6),第五间距与第六间距的差的绝对值小于4mm。
在一实施例中,第三间距与第四间距的差的绝对值小于4mm,故在极耳部120产生弯折应力时,可使得第一端131与第一侧缘121之间的间距与第一端131与第二侧缘122之间的间距大致相同,以避免由于第一端131与第一侧缘121之间的间距过大,导致第一端131与第一侧缘121之间的部分极耳部120产生折痕,同时避免由于第一端131与第二侧缘122之间的间距过大,导致第一端131与第二侧缘122之间的部分极耳部120产生折痕。
在再一实施例中,第五间距与第六间距的差的绝对值小于4mm,故在极耳部120产生弯折应力时,可使得第二端132与第一侧缘121之间的间距与第二端132与第二侧缘122之间的间距大致相同,以避免由于第二端132与第一侧缘121之间的间距过大,导致第二端132与第一侧缘121之间的部分极耳部120产生折痕,同时避免由于第二端132与第二侧缘122之间的间距过大,导致第二端132与第二侧缘122之间的部分极耳部120产生折痕。
在又一实施例中,第三间距与第四间距的差的绝对值小于4mm,且第五间距与第六间距的差的绝对值小于4mm,如此,则可避免开口130两侧的极耳部120产生折痕。此外,当第三间距与第四间距的差的绝对值小于4mm,且第五间距与第六间距的差的绝对值小于4mm时,还可避免开口130对极耳部120在远离主体部110的方向上的刚度产生影响。
参见图9。根据本申请的一些实施例,极耳部120的数量为多个,多个极耳部120均设置于主体部110沿第一方向的同一侧;在任一极耳部120中,极耳部120具有在第一方向上相对设置的第一侧缘121以及第二侧缘122,其中,在第一方向上,开口130与第一侧缘121之间的最小间距为第七间距(即图6中W7);至少两个极耳的第七间距不同。
如此,使得多个极耳部120在沿任一极耳部120的厚度方向上依次堆叠设置后,多个极耳部120上的开口130在任一极耳部120的厚度方向上错位设置,从而在多个极耳部120堆叠设置后,避免开口130对极耳部120的过流面积产生影响。
参见图4、图5、图9与图10。根据本申请的一些实施例,在一些实施例中,开口130为切口。其中,切口为对极耳部120进行切割而在极耳部120上形成的狭长切刻口。如此,可避免由于开口130减少极耳部120的面积,导致极耳部120的过流面积受到影响。
参见图7与图8。根据本申请的一些实施例,开口130为去除部分极耳部120形成的缺口。其中,缺口可通过对极耳部120进行切割并去除部分极耳部120形成。如此,可避免缺口两侧的极耳部120抵靠或互相叠合在一起,影响极耳部120在缺口处释放应力的效果。
继续参见图7与图8。在一些实施例中,第一端131和/或第二端132的壁面为弧形。将第一端131和/或第二端132的壁面为弧形,在极耳部120产生形变时,可避免极耳部120位于第一端131和/或第二端132处产生应力集中区,影响极耳部120的刚度。
参见图7,在一实施例中,开口130沿预设路线延伸至极耳部120远离主体部110的边缘,第一端131的壁面为弧形。参见图4,在再一实施例中,第一端131和第二端132的壁面均为弧形。在又一实施例中,第二端132的壁面为弧形。
继续参见图7与图8。根据本申请的一些实施例,缺口在预设路线上的任一处的宽度均不大于5mm。如此,可避免缺口尺寸过大而对极耳部120的过流面积产生影响。
参见图10。根据本申请的一些实施例,极耳部120设置于主体部110沿第一方向的至少一侧;在任一极耳部120中,开口130的数量为多个,多个开口130沿第一方向间隔设置。
根据本申请的一些实施例,参见图1至图4,本申请提供了一种极片,包括:主体部110,主体部110至少部分表面涂敷有活性物质;极耳部120,极耳部120设置于主体部110沿第一方向的至少一侧,极耳部120与主体部110相连;开口130,开口130沿极耳部120厚度方向贯穿极耳部120,开口130具有第一端131和第二端132,第一端131和第二端132沿远离主体部110的方向依次设置,开口130沿预设路线由第一端131延伸至第二端132,第二端132位于极耳部120远离主体部110的边缘,预设路线被配置为垂直于第一方向。
在一些实施例中,开口130与主体部110之间具有第一间距,极耳部120远离主体部110的边缘与主体部110之间的间距为第二间距,第一间距大于等于第二间距的四分之一,且第一间距小于等于第二间距的四分之三。
在一些实施例中,在第一方向上,极耳部120具有相对设置的第一侧缘121以及第二侧缘122,第一端131与第一侧缘121之间的最小间距为第三间距,第一端131与第二侧缘122之间的最小间距为第四间距,第三间距与第四间距的差的绝对值小于4mm。
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 (17)

  1. 一种极片,包括:
    主体部,所述主体部至少部分表面涂敷有活性物质;
    极耳部,所述极耳部设置于所述主体部的至少一侧,所述极耳部与所述主体部相连;
    开口,所述开口沿所述极耳部厚度方向贯穿所述极耳部,所述开口具有第一端和第二端,所述第一端和所述第二端沿远离所述主体部的方向依次设置,所述开口沿预设路线由所述第一端延伸至所述第二端。
  2. 如权利要求1所述的极片,所述开口沿所述预设路线延伸至所述极耳部远离所述主体部的边缘。
  3. 如权利要求1或2所述的极片,所述开口与所述主体部之间具有第一间距。
  4. 如权利要求3所述的极片,所述极耳部远离所述主体部的边缘与所述主体部之间的间距为第二间距;所述第一间距大于等于所述第二间距的四分之一,且所述第一间距小于等于所述第二间距的四分之三。
  5. 如权利要求1至4中任一项所述的极片,所述极耳部设置于所述主体部沿第一方向的至少一侧,所述第一端与所述第二端沿垂直于所述第一方向的方向依次设置。
  6. 如权利要求5所述的极片,所述预设路线被配置为垂直于所述第一方向。
  7. 如权利要求1至6中任一项所述的极片,所述极耳部设置于所述主体部沿第一方向的至少一侧,所述极耳部具有在所述第一方向上相对设置的第一侧缘以及第二侧缘;
    在所述第一方向上,所述第一端与所述第一侧缘之间的最小间距为第三间距,所述第一端与所述第二侧缘之间的最小间距为第四间距,所述第三间距与所述第四间距的差的绝对值小于4mm;和/或,在所述第一方向上,所述第二端与所述第一侧缘之间的最小间距为第五间距,所述第二端与所述第二侧缘之间的最小间距为第六间距,所述第五间距与所述第六间距的差的绝对值小于4mm。
  8. 如权利要求1至7中任一项所述的极片,所述极耳部的数量为多个,多个所述极耳部均设置于所述主体部沿第一方向的同一侧;在任一所述极耳部中,所述极耳部具有在所述第一方向上相对设置的第一侧缘以及第二侧缘,其中,在所述第一方向上,所述开口与所述第一侧缘之间的最小间距为第七间距;至少两个所述极耳的所述第七间距不同。
  9. 如权利要求1至8中任一项所述的极片,所述开口为切口。
  10. 如权利要求1至9中任一项所述的极片,所述开口为去除部分所述极耳部形成的缺口。
  11. 如权利要求1至10中任一项所述的极片,所述第一端和/或所述第二端的壁面为弧形。
  12. 如权利要求10所述的极片,所述缺口在所述预设路线上的任一处的宽度均不大于5mm。
  13. 如权利要求1至12中任一项所述的极片,所述极耳部设置于所述主体部沿第一方向的至少一侧;在任一所述极耳部中,所述开口的数量为多个,多个所述开口沿所述第一方向间隔设置。
  14. 一种电极组件,包括:
    第一极片;
    第二极片,所述第一极片和/或所述第二极片为如权利要求1至13中任一项所述的极片;
    绝缘件,设置在所述第一极片和所述第二极片之间。
  15. 一种电池单体,包括:
    壳体,所述壳体具有容纳腔体;
    如权利要求14所述的电极组件,所述电极组件设置于所述容纳腔体内。
  16. 一种电池,包括权利要求15所述的电池单体。
  17. 一种用电装置,包括权利要求16所述的电池,所述电池用于提供电能。
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