WO2025152163A1 - 电极组件、电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents
电极组件、电池单体、电池以及用电装置Info
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Definitions
- connection area between the insulating member and the first pole piece body can be increased, and the risk of the insulating member falling off can be reduced.
- the second insulating part can separate the burrs on the first end surface from the second pole piece, thereby reducing the risk of short circuit.
- the second insulating portion covers at least a portion of the first end surface to cover the burrs on the first end surface, thereby further reducing the risk of short circuit.
- the first pole piece further includes a first pole ear connected to the first current collector, the first end surface includes a pole ear lead-out region and a non-pole ear lead-out region, the first pole ear is only led out from the pole ear lead-out region, and protrudes from the second insulating portion along the first direction away from the first current collector.
- the first pole ear protrudes from the second insulating portion to facilitate connection with other conductive structures, reducing the risk of interference between the second insulating portion and the conductive structure.
- the second insulating portion covers at least a portion of the non-tab lead-out region.
- the second insulating portion can separate the burrs on the non-tab lead-out region from the second pole piece, thereby reducing the risk of short circuit.
- the second insulating portion is only provided on the outer side of the non-tab lead-out region along the first direction to reduce the usage of the insulating member.
- At least a portion of the first insulating portion overlaps with the first active material layer in the thickness direction and is connected to the first active material layer to further increase the connection area between the first insulating portion and the first pole piece body.
- the first insulating part can be arranged using the space on one side of the thinning area along the thickness direction to improve space utilization.
- the first insulating portion along the direction from the first current collecting body to the first active material layer, does not extend beyond the surface of the main region away from the first current collecting body, so as to reduce the extra space occupied by the first insulating portion in the thickness direction, improve space utilization, and reduce the risk of the first insulating portion squeezing the second pole piece.
- the first insulating portion and the main body region are spaced apart so that the main body region and the first insulating portion do not overlap in the thickness direction, thereby improving space utilization.
- the thickness t1 of the end of the thinned area away from the main area is less than or equal to 0.5 times the thickness t2 of the main area.
- the end of the thinned area away from the main area has a smaller thickness, which can reduce the area covered by the second insulating part, reduce the force at the connection between the first insulating part and the second insulating part, and reduce the risk of cracking and falling off of the insulating part.
- the first surface includes a coated area and an uncoated area arranged along a first direction, one end of the uncoated area is connected to the first end surface, and the other end is connected to the coated area, the coated area is coated with the first active material layer, and the uncoated area is not coated with the first active material layer.
- the first insulating portion is connected to the uncoated area.
- connection area between the first current collector and the insulating member can be increased, the risk of the insulating member falling off can be reduced, and the reliability can be improved.
- the first end surface and the first active material layer are arranged at intervals along the first direction, so that the risk of cutting the first active material layer during the cutting process of the first pole piece can be reduced, and the waste of active material can be reduced.
- the first insulating portion completely covers the uncoated area to reduce the possibility of conduction between the uncoated area and the second pole piece, reduce the risk of short circuit, and improve reliability.
- the size of the area where the insulating member covers the uncoated area is greater than or equal to 1 mm, so as to increase the connection strength between the insulating member and the uncoated area and reduce the risk of the insulating member falling off the first pole piece.
- the first pole piece further includes a first pole lug, which extends outward from the first end surface along the first direction and passes through the second insulating portion.
- the two insulating layers can be attached to the first pole piece body from both sides to form an insulating member, which helps to simplify the assembly process of the first pole piece and the insulating member.
- the thickness of the insulating layer is 7 ⁇ m-30 ⁇ m. Limiting the thickness of the insulating layer to be greater than or equal to 7 ⁇ m can reduce the risk of the insulating layer being pierced by burrs and improve reliability. Limiting the thickness of the insulating layer to be less than or equal to 30 ⁇ m can reduce the space and weight occupied by the insulating layer and reduce the loss of energy density of the battery cell.
- the insulation value of the difference between the thickness of the insulating layer and the thickness of the first current collecting body is not greater than 10 ⁇ m.
- an insulation value of a difference between a thickness of the insulating layer and a thickness of the first current collecting body is not greater than 5 ⁇ m.
- the first end surface includes a pole lug lead-out area and a non-pole lug lead-out area
- the first pole lug extends only from the pole lug lead-out area and protrudes from the second insulating portion in a direction away from the first current collector.
- the two connecting portions are directly connected to the non-overlapping portion of the first pole lug and form a first extension portion, and the first extension portion covers the non-pole lug lead-out area along the first direction.
- the portion where the two connecting portions overlap with the first pole lug forms a second extension portion, and covers at least part of the first pole lug in the thickness direction.
- the first extension portion can cover the non-pole lug lead-out area, thereby shielding the burrs on the non-pole lug lead-out area and reducing the risk of short circuit.
- a dimension of the first extending portion along the first direction is equal to a dimension of the second extending portion along the first direction.
- the insulating member is an integrally formed structure, which can enhance the stability of the connection between the insulating member and the first pole piece body.
- the first current collector further includes two second end faces, the two second end faces are respectively arranged at the two ends of the first end face, and each second end face connects the two first surfaces.
- the insulating member further includes a third insulating portion, which is connected to the first insulating portion and the second insulating portion and covers a portion of the second end face. The third insulating portion can cover the burrs on the second end face, thereby reducing the risk of short circuit and improving reliability. By providing the third insulating portion, the risk of exposing the first end face due to assembly error can also be reduced.
- the first current collector includes two first end faces arranged opposite to each other along a first direction, and the first direction is perpendicular to the thickness direction of the first pole piece body.
- the electrode assembly includes two insulating members, and the two insulating members are respectively arranged on the outsides of the two first end faces. The two insulating members can separate the burrs on the two first end faces from the second pole piece, thereby further reducing the risk of short circuit.
- the electrode assembly further comprises a separator, which is used to separate the first electrode sheet from the second electrode sheet. In the first direction, one end of the second insulating portion away from the first insulating portion exceeds the separator.
- the second insulating portion protrudes from the isolation piece.
- the second insulating portion can limit the first pole ear, reduce the risk of the first pole ear squeezing the isolation piece, reduce the wrinkles of the isolation piece, reduce the risk of the isolation piece shrinking inwards, and improve reliability.
- the insulating member can also separate the burrs on the third end surface from the first pole piece, thereby reducing the risk of the burrs on the third end surface being connected to the first pole piece, reducing the possibility of thermal runaway caused by short circuit, and improving the reliability of the battery cell.
- the melting point of the insulating member is 95° C.-150° C.
- the first current collector generates heat.
- the insulating member has a higher melting point, which can reduce the risk of the insulating member being softened and falling off by heat, thereby improving reliability.
- the insulating member includes a colloid
- the colloid includes at least one of ethylene and its copolymers, polyolefins, polyesters, polyurethanes, polyamides, styrene and its block copolymers.
- the colloid has a high bonding strength and is not easy to fall off from the first pole piece body.
- the insulating member is connected to the first active material layer.
- the peel strength between the insulating member and the first active material layer is higher than the peel strength between the first active material layer and the first surface.
- the peel strength between the insulating member and the first active material layer is high, thereby reducing the risk of the insulating member falling off and improving reliability.
- the electrode assembly further includes a separator, which is used to separate the first pole piece from the second pole piece.
- the first pole piece, the separator, and the second pole piece are wound, and in the winding direction of the first pole piece, both ends of the insulating member do not exceed the separator.
- the separator can restrain the insulating member, keep the insulating member in contact with the main body of the first pole piece, and reduce the risk of the insulating member falling off the main body of the first pole piece.
- the electrode assembly further includes a separator, which is used to separate the first pole piece from the second pole piece.
- the first pole piece body is in the shape of a flat plate, and in the second direction, both ends of the insulating member do not exceed the separator, and the second direction is perpendicular to the first direction and the thickness direction.
- the separator can restrain the insulating member, keep the insulating member in contact with the first pole piece body, and reduce the risk of the insulating member falling off the first pole piece body.
- an embodiment of the present application provides a battery, comprising a plurality of battery cells provided according to any implementation of the second aspect.
- an embodiment of the present application provides an electrical device, comprising a battery provided according to any implementation of the third aspect, and the battery is used to provide electrical energy.
- FIG1 is a schematic diagram of the structure of a vehicle provided in some embodiments of the present application.
- FIG2 is an exploded schematic diagram of a battery provided in some embodiments of the present application.
- FIG4 is a schematic top view of an electrode assembly provided in some embodiments of the present application.
- Fig. 5 is a partial cross-sectional schematic diagram taken along the A-A direction of Fig. 4;
- FIG6 is a schematic diagram of a first pole piece of an electrode assembly provided in some embodiments of the present application in a flattened state
- FIG8 is a schematic diagram of FIG6 at another angle
- FIG9 is a schematic diagram of the first pole piece shown in FIG6 after being connected to the insulating member
- Fig. 12 is a cross-sectional view taken along the C-C direction of Fig. 9;
- Fig. 17 is a schematic cross-sectional view taken along the D-D direction of Fig. 16;
- FIG19 is a schematic diagram of a first pole piece and an insulating member of an electrode assembly in an unfolded state provided by yet other embodiments of the present application;
- FIG25 is a cross-sectional schematic diagram of a first pole piece and an insulating member of an electrode assembly provided in still other embodiments of the present application;
- FIG26 is a schematic diagram of an electrode assembly provided in some other embodiments of the present application.
- FIG27 is a schematic diagram of the first pole piece and the insulating member of the electrode assembly in the unfolded state provided in some other embodiments of the present application.
- the reference numerals are as follows: 1. Vehicle; 2. Battery; 3. Controller; 4. Motor; 5. Box; 5a. First box part; 5b. Second box part; 5c. Accommodation space; 6. Battery cell; 10. electrode assembly; 20. housing; 21. shell; 22. end cap; 30. electrode terminal; 11. first pole piece; 111. first pole piece body; 112. first current collecting body; 1121. first surface; 1121a, coated area; 1121b, uncoated area; 1122, first end surface; 1122a, tab lead-out area; 1122b, non-tab lead-out area; 1123, second end surface; 113, first active material layer; 1131, main body area; 1132, thinning area; 114, first tab; 12. second pole piece; 121.
- second pole piece body 122. second current collecting body; 1221. second surface; 1222, third end surface; 123, second active material layer; 124, second electrode tab; 13. Isolation parts; 14.
- a and/or B can represent: A exists alone, A and B exist at the same time, and B exists alone.
- the character "/" in this application generally indicates that the associated objects before and after are in an "or" relationship.
- the battery cell may be a secondary battery.
- a secondary battery refers to a battery cell that can be continuously used by activating active materials by charging after the battery cell is discharged.
- Battery cells may include but are not limited to lithium ion battery cells, sodium ion battery cells, sodium lithium ion battery cells, lithium metal battery cells, sodium metal battery cells, lithium sulfur battery cells, magnesium ion battery cells, nickel metal hydride battery cells, nickel cadmium battery cells, lead storage battery cells, etc.
- the battery cell may be a cylindrical battery cell, a prismatic battery cell or a battery cell of other shapes.
- the prismatic battery cell includes a square shell battery cell, a blade-shaped battery cell, a polygonal battery, such as a hexagonal battery, etc. There is no particular limitation in the present application.
- the battery mentioned in the embodiments of the present application refers to a single physical module including one or more battery cells to provide higher voltage and capacity.
- the battery may be a battery pack, which includes a case and battery cells, wherein the battery cells or battery modules are accommodated in the case.
- the box body can be used as a part of the chassis structure of the vehicle.
- part of the box body can become at least a part of the floor of the vehicle, or part of the box body can become at least a part of the cross beam and longitudinal beam of the vehicle.
- the battery may be an energy storage device, which includes an energy storage container, an energy storage cabinet, and the like.
- a battery cell generally includes an electrode assembly and a housing, and the electrode assembly is contained in the housing.
- the electrode assembly includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator.
- active ions such as lithium ions
- the separator is set between the positive electrode and the negative electrode, which can reduce the risk of short circuit between the positive and negative electrodes, while allowing active ions to pass through.
- the shell is used to encapsulate the electrode assembly and electrolyte and other components.
- the shell can be a steel shell, an aluminum shell, a plastic shell (such as polypropylene), a composite metal shell (such as a copper-aluminum composite shell) or an aluminum-plastic film.
- an embodiment of the present application provides a technical solution, which blocks the burrs on the end surface of the current collector by arranging an insulating member on the pole piece, thereby reducing the risk of the burrs conducting the positive and negative electrodes and improving the reliability of the battery cell.
- the battery disclosed in the embodiments of the present application can be used in an electrical device that uses the battery as a power source or in various energy storage systems that use the battery as an energy storage element.
- the electrical device can be, but is not limited to, a mobile phone, a tablet, a laptop, an electric toy, an electric tool, a battery car, an electric car, a ship, a spacecraft, and the like.
- the electric toy can include a fixed or mobile electric toy, for example, a game console, an electric car toy, an electric ship toy, and an electric airplane toy, and the like
- the spacecraft can include an airplane, a rocket, a space shuttle, and a spacecraft, and the like.
- FIG1 is a schematic diagram of the structure of a vehicle provided in some embodiments of the present application.
- a battery 2 is disposed inside the vehicle 1, and the battery 2 may be disposed at the bottom, head, or tail of the vehicle 1.
- the battery 2 may be used to power the vehicle 1, for example, the battery 2 may be used as an operating power source for the vehicle 1.
- the vehicle 1 may further include a controller 3 and a motor 4 , wherein the controller 3 is used to control the battery 2 to supply power to the motor 4 , for example, to meet the power requirements of starting, navigating, and driving the vehicle 1 .
- the battery 2 can not only serve as an operating power source for the vehicle 1, but also serve as a driving power source for the vehicle 1, replacing or partially replacing fuel or natural gas to provide driving power for the vehicle 1.
- FIG2 is an exploded schematic diagram of a battery provided in some embodiments of the present application.
- the battery 2 includes a box body 5 and a battery cell 6 , and the battery cell 6 is accommodated in the box body 5 .
- the box 5 is used to accommodate the battery cell 6, and the box 5 can be of various structures.
- the box 5 can include a first box portion 5a and a second box portion 5b, the first box portion 5a and the second box portion 5b cover each other, and the first box portion 5a and the second box portion 5b jointly define a storage space 5c for accommodating the battery cell.
- the first box body portion 5a covers the top of the second box body portion 5b
- the first box body portion 5a can also be called an upper box cover
- the second box body portion 5b can also be called a lower box.
- the battery cell 6 can be one or more. If there are more than one battery cell 6, the battery cells 6 can be connected in series, in parallel or in mixed connection. Mixed connection means that the battery cells 6 are both connected in series and in parallel.
- the battery cells 6 can be directly connected in series, in parallel or in mixed connection, and then the whole formed by the battery cells 6 is accommodated in the box 5; of course, the battery modules can also be formed by connecting the battery cells in series, in parallel or in mixed connection first. The multiple battery modules are then connected in series, in parallel or in mixed connection to form a whole, and are accommodated in the box body 5 .
- a battery cell may be the smallest unit constituting a battery.
- the battery cell 6 includes a housing 20 and an electrode assembly 10 accommodated in the housing 20 .
- the electrode assembly 10 includes a positive electrode and a negative electrode. During the charge and discharge process of the battery cell 6, active ions (such as lithium ions) are inserted and removed back and forth between the positive electrode and the negative electrode.
- active ions such as lithium ions
- the electrode assembly 10 also includes a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, which can reduce the risk of short circuit between the positive and negative electrodes while allowing active ions to pass through.
- the housing 20 is used to encapsulate the electrode assembly 10 and the electrolyte and other components.
- the housing 20 can be a steel housing, an aluminum housing, a plastic housing (such as polypropylene), a composite metal housing (such as a copper-aluminum composite housing 20), or an aluminum-plastic film.
- the housing 20 includes a shell 21 and an end cover 22 , the shell 21 has an opening, and the end cover 22 is used to cover the opening.
- the housing 21 is a component used to cooperate with the end cover 22 to form an internal cavity of the battery cell 6.
- the formed internal cavity can be used to accommodate the electrode assembly 10, electrolyte and other components.
- the shell 21 can be in various shapes and sizes, such as a rectangular parallelepiped, a cylindrical shape, a hexagonal prism shape, etc. Specifically, the shape of the shell 21 can be determined according to the specific shape and size of the electrode assembly 10.
- the shell 21 can be made of various materials, for example, the material of the shell 21 includes but is not limited to copper, iron, aluminum, stainless steel, aluminum alloy, aluminum-plastic film, steel-plastic film, etc.
- the end cover 22 is connected to the housing 21 by welding, bonding, clamping or other methods.
- the battery cell 6 further includes an electrolyte contained in the housing 20.
- the electrolyte plays a role in conducting ions between the positive and negative electrodes and can be in liquid, gel or solid state.
- one of the first pole piece 11 and the second pole piece 12 is a positive pole piece, and the other is a negative pole piece.
- the positive electrode current collector has two surfaces facing each other in its thickness direction, and the positive electrode active material layer is disposed on any one or both of the two facing surfaces of the positive electrode current collector.
- a plurality of spacers 13 may be provided, each spacer 13 being provided between any adjacent first pole pieces 11 or second pole pieces 12 .
- the electrode assembly 10 further includes an insulating member 14 connected to the first electrode body 111 , and at least a portion of the insulating member 14 is disposed outside the first end surface 1122 along a first direction Z, and the first direction Z is perpendicular to the thickness direction Y.
- the insulating member 14 is disposed outside the first end surface 1122 along the first direction Z”, and It is not required that the insulating member 14 overlaps with the first end surface 1122 in the first direction Z, as long as at least a portion of the insulating member 14 protrudes from the first end surface 1122 in the first direction Z.
- At least a portion of the first end surface 1122 overlaps with the insulating member 14 in the thickness direction.
- the first current collecting body 112 may have one first end surface 1122 or may have multiple first end surfaces 1122.
- the first current collecting body 112 has multiple first end surfaces 1122, and an insulating member 14 is correspondingly disposed on the outer side of each first end surface 1122.
- the number of the insulating member 14 may be one or more.
- the insulating member 14 can separate the burrs on the first end surface 1122 from the second pole piece 12 , thereby reducing the risk of conduction between the burrs and the second pole piece 12 , reducing the possibility of thermal runaway caused by short circuit, and improving the reliability of the battery cell 6 .
- the second insulating portion 142 can shield burrs formed on the first end surface 1122 during the molding process of the first electrode tab 114 , thereby reducing the risk of short circuit.
- the first end surface 1122 includes a tab lead-out region 1122 a and a non-tab lead-out region 1122 b , and the first tab 114 extends only from the tab lead-out region 1122 a and protrudes from the second insulating portion 142 along the first direction Z away from the first current collecting body 112 .
- the number of non-tab lead-out regions 1122b may be one or more.
- the second insulating portion 142 covers at least a portion of the non-tab lead-out region 1122b.
- the second insulating portion 142 can separate the burrs on the non-tab lead-out region 1122b from the second pole piece, thereby reducing the risk of short circuit.
- a plane parallel to the first direction Z and passing through the boundary between the non-tab lead-out region 1122 b and the tab lead-out region 1122 a may be the interface between the first extension portion 1421 and the second extension portion 1422 .
- the size of the first extending portion 1421 and the size of the second extending portion 1422 may be equal or unequal.
- the second extension portion 1422 can support the root of the first pole tab 114 near the pole tab lead-out region 1122a, reducing the risk of the first pole tab 114 being inserted upside down between the first pole piece 11 and the second pole piece 12 when being bent, thereby reducing the risk of short circuit and improving reliability.
- the first extension portion 1421 covers the non-tab lead-out region 1122 b along the first direction Z to shield burrs on the non-tab lead-out region 1122 b.
- D1 is 2 mm-10 mm.
- the second insulating portion 142 connects adjacent first pole tabs 114.
- the roots of the adjacent first pole tabs 114 can be restricted from deforming each other by the second insulating portion 142, thereby reducing the risk of the first pole tabs 114 being inserted inverted between the first pole piece 11 and the second pole piece 12 and improving reliability.
- the first insulating portion 141 is connected to the first active material layer 113 , which can increase the connection area between the insulating member 14 and the first pole piece body 111 and reduce the risk of the insulating member 14 falling off.
- the first insulating portion 141 and the first active material layer 113 may or may not overlap in the thickness direction Y.
- the width of the region where the first insulating portion 141 overlaps the first active material layer 113 is W1, and W1 is 0.1 mm-1 mm.
- the first active material layer 113 includes a main body region 1131 arranged along the first direction Z and a thinning region 1132 connected to the main body region 1131, the thinning region 1132 is located on one side of the main body region 1131 close to the first end surface 1122 along the first direction Z, and the thickness of at least part of the thinning region 1132 is less than the thickness of the main body region 1131.
- the first insulating portion 141 covers at least part of the thinning region 1132 along the thickness direction Y.
- the main body region 1131 is substantially a structure of equal thickness.
- the average thickness of the thinned region 1132 is less than the thickness of the main body region 1131 .
- the first active material layer 113 needs to be rolled to increase the compaction density of the first active material layer 113.
- the present application can reduce the pressure on the edge of the first active material layer 113 by setting the thinning area 1132, and reduce the risk of cracking of the first current collector 112.
- the first insulating portion 141 is arranged in the space on one side of the thinning area 1132 along the thickness direction Y, which can improve the space utilization.
- the embodiment of the present application can reduce the additional space occupied by the first insulating portion 141 in the thickness direction Y, improve space utilization, and reduce the risk of the first insulating portion 141 squeezing the second pole piece 12 .
- the first current collecting body 112 further includes two second end surfaces 1123 , which are respectively disposed at two ends of the first end surface 1122 , and each second end surface 1123 connects the two first surfaces 1121 .
- the isolation member 13 can restrain the insulating member 14 , maintain the fit between the insulating member 14 and the first pole piece body 111 , and reduce the risk of the insulating member 14 falling off the first pole piece body 111 .
- the separator 13 can constrain the third insulating portion 143, reducing the gap between the two insulating layers of the third insulating portion 143 and the electrolyte. risk of separation under immersion.
- connection portion 144 b of the two insulating layers 144 further forms a third insulating portion 143 .
- the two insulating layers 144 can be attached to the first pole piece body 111 from both sides, thereby forming the insulating member 14.
- the embodiment of the present application can simplify the assembly process.
- t1/t2 ⁇ 0.5 The end of the thinned region 1132 away from the main region 1131 has a smaller thickness.
- the insulating layer 144 is bent less at the end of the thinned region 1132 away from the main region 1131, which helps to reduce the risk of a gap between the two insulating layers 144 and improve the connection strength of the two insulating layers 144.
- Limiting the thickness of the insulating layer 144 to be greater than or equal to 7 ⁇ m can reduce the risk of the insulating layer 144 being pierced by burrs and improve reliability. Limiting the thickness of the insulating layer 144 to be less than or equal to 30 ⁇ m can reduce the space and weight occupied by the insulating layer 144 and reduce the loss of energy density of the battery cell 6.
- the difference between the thickness of the insulating layer 144 and the thickness of the first current collecting body 112 has an insulating value of no greater than 10 ⁇ m.
- the larger t3 is, the less likely the insulating layer 144 is to be pierced by the burrs; correspondingly, the larger the space and weight occupied by the insulating layer 144.
- the larger t4 is, the stronger the current carrying capacity of the first current collecting body 112 is, but the more serious the burrs generated by the first current collecting body 112 are, the easier it is for the burrs to pierce the insulating layer 144.
- the insulation value of the difference between the thickness of the insulating layer 144 and the thickness of the first current collecting body 112 is limited to no more than 10 ⁇ m.
- the risk of the insulating layer 144 being pierced by burrs is reduced, the weight and space occupied by the insulating layer 144 are reduced, and the energy density is improved.
- the first end surface 1122 includes a tab lead-out region 1122a and a non-tab lead-out region 1122b, and the first tab 114 extends only from the tab lead-out region 1122a and protrudes from the second insulating portion 142 in a direction away from the first current collector 112.
- the two connecting portions 144b are directly connected to the non-overlapping portion of the first tab 114 and form a first extension portion 1421, and the first extension portion 1421 covers the non-tab lead-out region 1122b along the first direction Z.
- the overlapping portion of the two connecting portions 144b with the first tab 114 forms a second extension portion 1422, and covers at least a portion of the first tab 114 along the thickness direction Y.
- the first tab is directly connected to the non-overlapping portion of the first tab 114 and form a first extension portion 1421, and the first extension portion 1421 covers the non-tab lead-out region 1122b along the first direction Z.
- the first extension portion 1421 can cover the non-tab lead-out area 1122 b , thereby shielding the burrs on the non-tab lead-out area 1122 b and reducing the risk of short circuit.
- a dimension of the first extension portion 1421 along the first direction Z is equal to a dimension of the second extension portion 1422 along the first direction Z.
- the insulating layer 144 is rectangular in a flattened state.
- the first insulating portion 141 may separate the third end surface 1222 from the first pole piece 11 , or the second insulating portion 142 may separate the third end surface 1222 from the first pole piece 11 .
- the insulating member 14 can also separate the burrs on the third end surface 1222 from the first pole piece 11, thereby reducing the risk of the burrs on the third end surface 1222 being connected to the first pole piece 11, reducing the possibility of thermal runaway caused by short circuit, and improving the electrical Reliability of cell 6.
- the first electrode sheet 11 is a positive electrode sheet
- the second electrode sheet 12 is a negative electrode sheet. In the first direction Z, both ends of the second active material layer 123 extend beyond the first electrode sheet body 111 .
- the embodiment of the present application can reduce the usage of the second insulating part 142, reduce the weight and space occupied by the second insulating part 142, and improve the energy density.
- the colloid has a high bonding strength and is not easy to fall off from the first pole piece body 111 .
- the colloid may be a hot melt colloid.
- the insulating member 14 may be a hot melt adhesive film.
- a colloid may be directly coated on the first pole piece 11 , and the colloid is cured to form the insulating member 14 .
- the elastic modulus of the insulating member 14 may be 500 MPa, 600 MPa, 700 MPa, 770 MPa, 800 MPa, 900 MPa, 1000 MPa, 1200 MPa, 1300 MPa, 1320 MPa, 1400 MPa, 1500 MPa, 1800 MPa, 2000 MPa, 2200 MPa, 2500 MPa, 2600 MPa, 2800 MPa or 3000 MPa.
- the insulating member 14 has a relatively high elastic modulus, which can provide support for the first pole lug 114 , reduce the risk of the root of the first pole lug 114 being inserted inverted between the first pole piece 11 and the second pole piece 12 , and improve reliability.
- the tensile strength of the insulating member 14 is 949-1363 kgf / cm2 .
- the tensile strength of the insulating member 14 is 949, 1000 , 1050, 1100 , 1150 , 1200 , 1250 , 1300 or 1363 kgf/ cm2 .
- the tensile strength of the insulating member 14 can be tested with reference to the national standard GB/T 228-2002 "Metallic Materials - Room Temperature Tensile Test Method".
- the insulating member 14 is connected to the first active material layer 113 , and the peeling strength between the insulating member 14 and the first active material layer 113 is higher than the peeling strength between the first active material layer 113 and the first surface 1121 .
- the peeling strength between the insulating member 14 and the first active material layer 113 is relatively high, thereby reducing the risk of the insulating member 14 falling off and improving reliability.
- the battery cell 6 includes an electrolyte contained within the housing 20.
- the insulator 14 remains stable in the electrolyte.
- the insulating member 14 has good insulation properties, the insulating member 14 will not break down under a voltage of 200 V, and the resistance of the insulating member 14 is greater than or equal to 9999 megohms.
- Figure 15 is a schematic diagram of the first pole piece of the electrode assembly provided in some other embodiments of the present application in an unfolded state, wherein the pole ear lead-out area is covered by the first pole ear, which is shown by a dotted line in Figure 15;
- Figure 16 is a schematic diagram of the first pole piece shown in Figure 15 after being connected to the insulating member, wherein the portion of the first pole piece covered by the insulating member is shown by a dotted line;
- Figure 17 is a schematic cross-sectional view of Figure 16 along the D-D direction.
- the connection area between the first current collector 112 and the insulating member 14 can be increased, the risk of the insulating member 14 falling off can be reduced, and the reliability can be improved.
- the first end surface 1122 and the first active material layer 113 are arranged at intervals along the first direction Z, so that the risk of cutting the first active material layer 113 during the cutting process of the first pole piece 11 can be reduced, and the waste of active materials can be reduced.
- the first current collecting body 112 includes two first end surfaces 1122, one end of the uncoated region 1121b away from the coated region 1121a is connected to one first end surface 1122, and one end of the coated region 1121a away from the uncoated region 1121b is connected to the other first end surface 1122.
- the first insulating portion 141 of one insulating member 14 is connected to the uncoated region 1121b, and the first insulating portion 141 of the other insulating member 14 is connected to the coated region 1121a.
- the first insulating portion 141 completely covers the uncoated area 1121 b to reduce the possibility of conduction between the uncoated area 1121 b and the second pole piece 12 , reduce the risk of short circuit, and improve reliability.
- the absolute value of the difference between the thickness of the insulating layer 144 and the thickness of the first current collecting body 112 is less than or equal to 10 ⁇ m, that is,
- the insulating layer 144 When the insulating layer 144 is bent at the junction of the uncoated area 1121 b and the first end surface 1122 , the insulating layer 144 is not easily punctured by the junction of the uncoated area 1121 b and the first end surface 1122 , and the insulating layer 144 is more likely to be attached to the first end surface 1122 .
- the size of the area where the insulating member 14 covers the uncoated area 1121 b is greater than or equal to 1 mm, so as to increase the connection strength between the insulating member 14 and the uncoated area 1121 b and reduce the risk of the insulating member 14 falling off the first pole piece 11 .
- the size of the area of the insulating member 14 covering the uncoated area 1121 b is W2.
- W2 is 1 mm, 1.5 mm, 2 mm, 2.5 mm, 3 mm, 3.5 mm, 4 mm, 4.5 mm or 5 mm.
- W2 is less than or equal to 5 mm. W2 is limited to less than or equal to 5 mm to reduce the space and weight occupied by the insulating member 14, reduce the size requirements of the uncoated area 1121 b, increase the area of the coated area 1121 a, and improve the energy density of the battery cell 6.
- the first pole piece 11 further includes a first pole tab 114 .
- the first pole tab 114 extends outward from the first end surface 1122 along the first direction Z and passes through the second insulating portion 142 .
- the first current collecting body 112 has two first end surfaces 1122
- the first electrode tab 114 extends from one first end surface 1122
- the electrode assembly 10 includes two insulating members 14 , which respectively cover the two first end surfaces 1122 .
- the dimension of the area where the insulating member 14 overlaps with the first active material layer 113 along the first direction Z is 0.5 mm
- the dimension of the area where the insulating member 14 overlaps with the uncoated area 1121b along the first direction Z is 3 mm
- the dimension of the second insulating portion 142 along the first direction Z is 4.5 mm.
- the size of the overlapping area of the insulating member 14 and the first active material layer 113 along the first direction Z is 0.5 mm, and the size of the second insulating portion 142 along the first direction Z is 1.5 mm.
- FIG18 is a schematic diagram of an insulating member provided in some embodiments of the present application before being assembled to the first pole piece.
- the insulating member 14 is an integrally formed structure, which can enhance the stability of the connection between the insulating member 14 and the first pole piece body 111 .
- the insulating member 14 defines a channel 142 a for the first electrode tab 114 to pass through.
- the insulating member 14 may be a flat plate structure before assembling the first pole piece 11 and the insulating member 14.
- the first pole tab 114 may be placed opposite to the channel 142a of the insulating member 14, and the first pole tab 114 may be passed through the channel 142a. After the insulating member 14 abuts against the first end face 1122, the insulating member 14 is folded to attach the insulating member 14 to the first pole piece body 111.
- FIG. 21 is a schematic diagram of the structure of the insulating component of the electrode assembly provided in some embodiments of the present application.
- the substrate layer 145 can improve the strength of the insulating member 14 and reduce deformation of the insulating member 14 during attachment.
- the adhesive layer 146 can bond the substrate layer 145 to the first pole piece body 111 to reduce the risk of the substrate layer 145 falling off from the first pole piece body 111.
- the substrate layer 145 includes at least one of polyethylene terephthalate (PET), polypropylene, polyethylene, and block copolymers thereof.
- PET polyethylene terephthalate
- polypropylene polypropylene
- polyethylene polyethylene
- block copolymers thereof block copolymers thereof.
- the insulating member 14 includes two insulating layers 144, each of which includes a base material layer 145 and an adhesive layer 146.
- the adhesive layers 146 of the two insulating layers 144 are bonded.
- the insulating layer 144 is a pressure-sensitive adhesive tape.
- the elastic modulus of the substrate layer 145 is greater than the elastic modulus of the adhesive layer 146 .
- FIG22 is a schematic partial cross-sectional view of an electrode assembly provided in some other embodiments of the present application.
- the third end surface 1222 of the second pole piece 12 is also coated with an insulating member 14.
- the insulating member 14 coating the third end surface 1222 may have a similar structure to the insulating member 14 coating the first end surface 1122.
- the second pole piece 12 includes a second pole tab 124 extending from a third end surface 1222 .
- the electrode assembly 10 includes two insulating members 14 respectively attached to the two third end surfaces 1222 .
- the total size of the insulating member 14 along the first direction Z is 5 mm, and the size of the overlapping region of the insulating member 14 and the second active material layer 123 along the first direction Z is 0.5 mm.
- the total size of the insulating member 14 along the first direction Z is 2 mm, and the size of the overlapping region of the insulating member 14 and the second active material layer 123 along the first direction Z is 0.5 mm.
- Figure 23 is a top view schematic diagram of the electrode assembly provided in some other embodiments of the present application;
- Figure 24 is a cross-sectional schematic diagram of Figure 23 along the F-F direction.
- the electrode assembly 10 further includes a separator 13 for separating the first electrode sheet 11 from the second electrode sheet 12 .
- a separator 13 for separating the first electrode sheet 11 from the second electrode sheet 12 .
- one end of the second insulating portion 142 away from the first insulating portion 141 exceeds the separator 13 .
- the second insulating portion 142 protrudes from the isolating member 13.
- the second insulating portion 142 can limit the first pole ear 114, reduce the risk of the first pole ear 114 squeezing the isolating member 13, and reduce the wrinkles of the isolating member 13. The risk of the spacer 13 shrinking inwards is reduced, thereby improving reliability.
- one end of the first current collecting body 112 along the first direction Z exceeds the second pole piece body 121 .
- Fig. 26 is a schematic diagram of an electrode assembly provided in some other embodiments of the present application.
- the first pole piece body 111 is shown by a dotted line.
- the electrode assembly 10 is a laminated structure.
- the electrode assembly 10 includes a plurality of first pole sheets 11 , which are stacked.
- An insulating member 14 is disposed on each first pole sheet 11 .
Landscapes
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Abstract
本申请提供了一种电极组件、电池单体、电池以及用电装置。电极组件包括极性相反的第一极片和第二极片。第一极片包括第一极片主体,第一极片主体包括第一集流主体和第一活性物质层,第一集流主体包括沿自身厚度方向相对设置的两个第一表面以及连接两个第一表面的第一端面,第一活性物质层设置于第一表面。电极组件还包括连接于第一极片主体的绝缘件,绝缘件的至少部分设于第一端面沿第一方向的外侧,第一方向垂直于厚度方向。绝缘件可以将第一端面上的毛刺与第二极片隔开,从而降低毛刺与第二极片导通的风险,减小因短路引发热失控的可能性,提高电池单体的可靠性。
Description
本申请涉及电池技术领域,并且更具体地,涉及一种电极组件、电池单体、电池以及用电装置。
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。
在电池技术的发展中,如何提高电池单体的可靠性,是电池技术中的一个研究方向。
发明内容
本申请提供了一种电极组件、电池单体、电池以及用电装置,其能提高可靠性。
第一方面,本申请实施例提供了一种电极组件,包括极性相反的第一极片和第二极片。第一极片包括第一极片主体,第一极片主体包括第一集流主体和第一活性物质层,第一集流主体包括沿自身厚度方向相对设置的两个第一表面以及连接两个第一表面的第一端面,第一活性物质层设置于第一表面。电极组件还包括连接于第一极片主体的绝缘件,绝缘件的至少部分设于第一端面沿第一方向的外侧,第一方向垂直于厚度方向。
绝缘件可以将第一端面上的毛刺与第二极片隔开,从而降低毛刺与第二极片导通的风险,减小因短路引发热失控的可能性,提高电池单体的可靠性。
在以上一个或多个可选的实施方式中,绝缘件包括两个第一绝缘部和第二绝缘部。两个第一绝缘部分别位于第一极片主体沿厚度方向的两侧并连接于第一极片主体。第二绝缘部连接两个第一绝缘部,并设于第一端面沿第一方向的外侧。
通过设置两个第一绝缘部,可以增大绝缘件与第一极片主体的连接面积,降低绝缘件脱落的风险。第二绝缘部可以将第一端面上的毛刺与第二极片隔开,从而降低短路风险。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第二绝缘部覆盖第一端面的至少部分,以包覆第一端面上的毛刺,从而进一步降低短路风险。。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第一极片还包括连接于第一集流主体的第一极耳,第一端面包括极耳引出区和非极耳引出区,第一极耳仅从极耳引出区引出,并沿第一方向朝远离第一集流主体的方向凸出于第二绝缘部。第一极耳凸出于第二绝缘部,以便于与其它导电结构连接,降低第二绝缘部与导电结构干涉的风险。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第二绝缘部覆盖非极耳引出区的至少部分。第二绝缘部可以将非极耳引出区上的毛刺与第二极片隔开,从而降低短路风险。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第二绝缘部仅设于非极耳引出区沿第一方向的外侧,以减少绝缘件的用量。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第二绝缘部包括第一延伸部和第二延伸部,第一延伸部设于非极耳引出区沿第一方向的外侧,第二延伸部设于极耳引出区沿第一方向的外侧,并沿厚度方向覆盖至少部分极耳。
第一延伸部可以将非极耳引出区上的毛刺与第二极片隔开,从而降低短路风险。第二延伸部可以支撑第一极耳的靠近极耳引出区的根部,降低第一极耳在折弯时倒插到第一极片和第二极片之间的风险,进而降低短路风险,提高可靠性。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第一延伸部沿第一方向覆盖非极耳引出区,以遮挡非极耳引出区上的毛刺。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第一延伸部沿第一方向的尺寸等于第二延伸部沿第一方向的尺寸。第二绝缘部等宽设置,易于成型。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第一延伸部设有第一部分和第二部分,第二部分连接于第二延伸部,第二部分沿第一方向的尺寸等于第二延伸部沿第一方向的尺寸,第一部分被配置为在第二绝缘部上设置凹部形成,第一部分沿第一方向的尺寸小于第二延伸部沿第一方向的尺寸。通过设置凹部,可以减小第一部分沿第一方向的尺寸,从而节省绝缘件的用量,提升电池单体的能量密度。
在以上一个或多个可选的实施方式中,在第一方向上,第一极耳被第二延伸部覆盖的根部区域的尺寸大于或等于第一极耳的尺寸的0.2倍。第二延伸部可以为第一极耳提供有效地支撑,降低第一极耳倒插到第一极片和第二极片之间的风险,提高可靠性。
在以上一个或多个可选的实施方式中,在第一方向上,第一极耳被第二延伸部覆盖的根部区域的尺寸小于或等于第一极耳的尺寸的0.6倍,以减小绝缘件的体积和重量,提高能量密度。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第一绝缘部连接于第一活性物质层,可以增大绝缘件与第一极片主体的连接面积,降低绝缘件掉落的风险。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第一绝缘部的至少部分区域在厚度方向上与第一活性物质层重叠,并连接于第一活性物质层,以进一步增大第一绝缘部与第一极片主体的连接面积。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第一活性物质层包括沿第一方向设置的主体区和连接于主体区的减薄区,减薄区位于主体区沿第一方向靠近第一端面的一侧,减薄区至少部分的厚度小于主体区的厚度。第一绝缘部沿厚度方向覆盖减薄区的至少部分。
通过设置减薄区,可以在辊压第一极片的过程中减小第一活性物质层边缘部分受到的压力,减小第一集流主体开裂的风险。利用减薄区沿厚度方向一侧的空间布置第一绝缘部,可以提高空间利用率。
在以上一个或多个可选的实施方式中,沿第一集流主体指向第一活性物质层的方向上,第一绝缘部不超出主体区背离第一集流主体的表面,以减小第一绝缘部在厚度方向上额外占用的空间,提高空间利用率,并降低第一绝缘部挤压第二极片的风险。
在以上一个或多个可选的实施方式中,在第一方向上,第一绝缘部与主体区间隔设置,以使主体区与第一绝缘部在厚度方向上不重叠,从而提高空间利用率。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第一绝缘部覆盖主体区的部分。第一绝缘部同时连接于主体区和减薄区,可增大绝缘件与第一极片主体的连接面积,降低绝缘件脱落的风险。
在以上一个或多个可选的实施方式中,减薄区远离主体区的端部的厚度t1小于或等于主体区的厚度t2的0.5倍。减薄区远离主体区的端部具有较小的厚度,这样可以减小第二绝缘部包覆的区域,减小第一绝缘部与第二绝缘部的连接处的受力,降低绝缘件开裂、脱落的风险。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第一表面包括沿第一方向设置的涂覆区和未涂覆区,未涂覆区一端连接于第一端面,另一端连接于涂覆区,涂覆区涂覆有第一活性物质层,未涂覆区未涂覆第一活性物质层。第一绝缘部连接于未涂覆区。
通过设置未涂覆区,可以增大第一集流主体与绝缘件的连接面积,降低绝缘件脱落的风险,提高可靠性。第一端面与第一活性物质层沿第一方向间隔设置,这样可以在第一极片的裁切过程中,降低切到第一活性物质层的风险,减少活性物质的浪费。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第一绝缘部完全覆盖未涂覆区,以减小未涂覆区与第二极片导通的可能性,降低短路风险,提高可靠性。
在以上一个或多个可选的实施方式中,在第一方向上,绝缘件覆盖未涂覆区的区域的尺寸大于或等于1mm,以增大绝缘件与未涂覆区的连接强度,降低绝缘件从第一极片上脱落的风险。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第一极片还包括第一极耳,第一极耳从第一端面沿第一方向向外延伸,并穿过第二绝缘部。
在以上一个或多个可选的实施方式中,绝缘件包括独立成型的两个绝缘层,绝缘层包括绝缘主体和连接于绝缘主体的连接部;在厚度方向上,绝缘主体与第一极片主体重叠,连接部不与第一极片主体重叠。两个绝缘层的绝缘主体分别形成两个第一绝缘部;两个绝缘层的连接部层叠连接并形成第二绝缘部。
两个绝缘层可以从两侧贴附到第一极片主体,从而形成绝缘件,这样有助于简化第一极片与绝缘件的装配工艺。
在以上一个或多个可选的实施方式中,绝缘层的厚度为7μm-30μm。将绝缘层的厚度限定为大于或等于7μm,可降低绝缘层被毛刺刺穿的风险,提高可靠性。将绝缘层的厚度限定为小于或等于30μm,可减小绝缘层占用的空间和重量,降低电池单体的能量密度的损失。
在以上一个或多个可选的实施方式中,绝缘层的厚度和第一集流主体的厚度之差的绝缘值不大于10μm,在第一集流主体的过流满足要求的前提下,降低绝缘层被毛刺刺穿的风险,并减小绝缘层占用的重量和空间,提升能量密度。
在以上一个或多个可选的实施方式中,绝缘层的厚度和第一集流主体的厚度之差的绝缘值不大于5μm。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第一端面包括极耳引出区和非极耳引出区,第一极耳仅从极耳引出区延伸出,并沿远离第一集流主体的方向凸出于第二绝缘部。两个连接部与第一极耳不重叠的部分直接连接并形成第一延伸部,第一延伸部沿第一方向覆盖非极耳引出区。两个连接部与第一极耳重叠的部分形成第二延伸部,并沿厚度方向覆盖至少部分第一极耳。第一延伸部能够覆盖非极耳引出区,从而遮挡非极耳引出区上的毛刺,降低短路风险。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第一延伸部沿第一方向的尺寸等于第二延伸部沿第一方向的尺寸。
在以上一个或多个可选的实施方式中,绝缘件为一体成型结构,可增强绝缘件与第一极片主体连接的稳定性。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第一集流主体还包括两个第二端面,两个第二端面分别设于第一端面的两端,各第二端面连接两个第一表面。绝缘件还包括第三绝缘部,第三绝缘部连接于第一绝缘部和第二绝缘部并覆盖第二端面的一部分。第三绝缘部可以覆盖第二端面上的毛刺,从而降低短路风险,提高可靠性。通过设置第三绝缘部,还可以降低因装配误差而将第一端面露出的风险。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第一集流主体包括沿第一方向相对设置的两个第一端面,第一方向垂直于第一极片主体的厚度方向。电极组件包括两个绝缘件,两个绝缘件分别设于两个第一端面的外侧。两个绝缘件可以将两个第一端面上的毛刺与第二极片隔开,从而进一步降低短路风险。
在以上一个或多个可选的实施方式中,电极组件还包括隔离件,隔离件用于将第一极片与第二极片隔开。在第一方向上,第二绝缘部远离第一绝缘部的一端超出隔离件。
第二绝缘部凸出于隔离件,在第一极耳折弯时,第二绝缘部可以限制第一极耳,降低第一极耳挤压隔离件的风险,减轻隔离件的褶皱,减小隔离件向内收缩的风险,提高可靠性。
在以上一个或多个可选的实施方式中,电极组件还包括隔离件,隔离件用于将第一极片与第二极片隔开。在第一方向上,第二绝缘部远离第一绝缘部的一端不超出隔离件,以减少第二绝缘部的用量,降低第二绝缘部占用的重量和空间,提升能量密度。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第二极片包括第二极片主体,第二极片主体与第一极片主体层叠设置。第二极片主体包括第二集流主体和第二活性物质层,第二集流主体包括相对设置的两个第二表面以及连接两个第二表面的第三端面,第二活性物质层设置于第二表面。第一端面位于第一集流主体沿第一方向的一端,第三端面位于第二集流主体沿第一方向的一端。在厚度方向上,绝缘件将第三端面与第一极片隔开。
绝缘件还能够将第三端面上的毛刺与第一极片隔开,从而降低第三端面上的毛刺与第一极片导通的风险,减小因短路引发热失控的可能性,提高电池单体的可靠性。
在以上一个或多个可选的实施方式中,第一极片为正极片,第二极片为负极片。在第一方向上,第二活性物质层的两端均超出第一极片主体。绝缘件遮挡第一端面的至少部分,即使第二活性物质层与第一端面在层叠方向上存在重叠,也不易与第一端面上的毛刺接触。第二活性物质层可以为从第一活性物质层脱出的活性离子提供更多的嵌入位,从而降低活性离子析出的风险,改善电池单体的循环性能,提高可靠性。
在以上一个或多个可选的实施方式中,绝缘件的熔点为95℃-150℃。在电池单体的充放电过程中,第一集流主体会产生热量。绝缘件具有较高的熔点,这样可以降低绝缘件受热软化、脱落的风险,提高可靠性。
在以上一个或多个可选的实施方式中,绝缘件包括胶体,胶体包括乙烯及其共聚物、聚烯烃、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、苯乙烯及其嵌段共聚物中的至少一种。胶体具有较高的粘接强度,其不易从第一极片主体脱落。
在以上一个或多个可选的实施方式中,绝缘件包括基材层和胶层,基材层通过胶层连接到第一极片主体。基材层可以提升绝缘件的强度,减小绝缘件在贴附过程中的变形。胶层可将基材层粘接到第一极片主体,降低基材层从第一极片主体脱落的风险。
在以上一个或多个可选的实施方式中,基材层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯及其嵌段共聚物中的至少一种。胶层包括聚丙烯酸酯、丁苯橡胶、聚异丁烯或丁基橡胶中的至少一种。
在以上一个或多个可选的实施方式中,绝缘件的弹性模量为500Mpa-3000Mpa,可选地,绝缘件的弹性模量为770Mpa-1320Mpa。绝缘件具有较高的弹性模量,其可以为第一极耳提供支撑,降低第一极耳的根部倒插到第一极片和第二极片之间的风险,提高可靠性。
在以上一个或多个可选的实施方式中,绝缘件的抗拉强度为949kgf/cm2-1363kgf/cm2。绝缘件具有较高的抗拉强度,绝缘件在受到来自第一极耳的拉力时不易变形,对应地,绝缘件可以有效地限制第一极耳的变形,降低第一极耳的根部倒插到第一极片和第二极片之间的风险,提高可靠性。
在以上一个或多个可选的实施方式中,绝缘件连接于第一活性物质层。绝缘件与第一活性物质层的剥离强度高于第一活性物质层与第一表面的剥离强度。绝缘件与第一活性物质层的剥离强度较高,从而降低绝缘件脱落的风险,提高可靠性。
在以上一个或多个可选的实施方式中,电极组件还包括隔离件,隔离件用于将第一极片与第二极片隔开。第一极片、隔离件以及第二极片卷绕设置,在第一极片的卷绕方向上,绝缘件的两端不超出隔离件。隔离件可以束缚绝缘件,保持绝缘件与第一极片主体的贴合,降低绝缘件从第一极片主体上脱落的风险。
在以上一个或多个可选的实施方式中,电极组件还包括隔离件,隔离件用于将第一极片与第二极片隔开。第一极片主体为平板状,在第二方向上,绝缘件的两端不超出隔离件,第二方向垂直于第一方向和厚度方向。隔离件可以束缚绝缘件,保持绝缘件与第一极片主体的贴合,降低绝缘件从第一极片主体上脱落的风险。
第二方面,本申请实施例提供了一种电池单体,包括外壳以及根据第一方面任一实施方式提供的电极组件,电极组件容纳于外壳内。
第三方面,本申请实施例提供了一种电池,包括多个根据第二方面任一实施方式提供的电池单体。
第四方面,本申请实施例提供了一种用电装置,包括根据第三方面任一实施方式提供的电池,电池用于提供电能。
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为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图;
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸示意图;
图4为本申请一些实施例提供的电极组件的俯视示意图;
图5为图4沿A-A方向作出的局部剖视示意图;
图6为本申请一些实施例提供的电极组件的第一极片在展平状态下的示意图;
图7为图6沿E-E方向作出的剖视示意图;
图8为图6在另一角度下的示意图;
图9为图6所示的第一极片在与绝缘件连接后的示意图;
图10为本申请一些实施例提供的电极组件的一绝缘件的示意图;
图11为图9沿B-B方向作出的剖视示意图;
图12为图9沿C-C方向作出的剖视图;
图13为图9所示的第一极片和绝缘件在另一角度下的示意图;
图14为本申请一些实施例提供的电极组件的绝缘层在展平状态下的示意图;
图15为本申请另一些实施例提供的电极组件的第一极片在展开状态下的示意图;
图16为图15所示的第一极片在与绝缘件连接后的示意图;
图17为图16沿D-D方向作出的剖视示意图;
图18为本申请一些实施例提供的绝缘件在装配到第一极片之前的示意图;
图19为本申请又一些实施例提供的电极组件的第一极片和绝缘件在展开状态下的示意图;
图20为图19在圆框处的放大示意图;
图21为本申请一些实施例提供的电极组件的绝缘件的结构示意图;
图22为本申请另一些实施例提供的电极组件的局部剖视示意图;
图23为本申请又一些实施例提供的电极组件的俯视示意图;
图24为图23沿F-F方向作出的断面示意图;
图25为本申请又一些实施例提供的电极组件的第一极片和绝缘件的剖视示意图;
图26为本申请又一些实施例提供的电极组件的示意图;
图27为本申请又一些实施例提供的电极组件的第一极片和绝缘件在展开状态下的示意图。
附图标记如下:
1、车辆;2、电池;3、控制器;4、马达;5、箱体;5a、第一箱体部;5b、第二
箱体部;5c、容纳空间;6、电池单体;
10、电极组件;20、外壳;21、壳体;22、端盖;30、电极端子;
11、第一极片;111、第一极片主体;112、第一集流主体;1121、第一表面;
1121a、涂覆区;1121b、未涂覆区;1122、第一端面;1122a、极耳引出区;1122b、非极耳引出区;1123、第二端面;113、第一活性物质层;1131、主体区;1132、减薄区;114、第一极耳;
12、第二极片;121、第二极片主体;122、第二集流主体;1221、第二表面;
1222、第三端面;123、第二活性物质层;124、第二极耳;
13、隔离件;
14、绝缘件;141、第一绝缘部;142、第二绝缘部;1421、第一延伸部;1421a、
第一部分;1421b、第二部分;1422、第二延伸部;142a、通道;143、第三绝缘部;144、绝缘层;144a、绝缘主体;144b、连接部;145、基材层;146、胶层;147、凹部;
V、卷绕方向;L、长度方向;X、第二方向;Y、厚度方向;Z、第一方向。
1、车辆;2、电池;3、控制器;4、马达;5、箱体;5a、第一箱体部;5b、第二
箱体部;5c、容纳空间;6、电池单体;
10、电极组件;20、外壳;21、壳体;22、端盖;30、电极端子;
11、第一极片;111、第一极片主体;112、第一集流主体;1121、第一表面;
1121a、涂覆区;1121b、未涂覆区;1122、第一端面;1122a、极耳引出区;1122b、非极耳引出区;1123、第二端面;113、第一活性物质层;1131、主体区;1132、减薄区;114、第一极耳;
12、第二极片;121、第二极片主体;122、第二集流主体;1221、第二表面;
1222、第三端面;123、第二活性物质层;124、第二极耳;
13、隔离件;
14、绝缘件;141、第一绝缘部;142、第二绝缘部;1421、第一延伸部;1421a、
第一部分;1421b、第二部分;1422、第二延伸部;142a、通道;143、第三绝缘部;144、绝缘层;144a、绝缘主体;144b、连接部;145、基材层;146、胶层;147、凹部;
V、卷绕方向;L、长度方向;X、第二方向;Y、厚度方向;Z、第一方向。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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地描述,显然,所描述的实施例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。
除非另有定义,本申请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;本申请中在申请的说明书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。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“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或主次关系。
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。
在本申请的描述中,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”、“附接”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,可以是
两个元件内部的连通。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中的具体含义。
本申请中术语“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,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
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。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请实施例中,电池单体可以为二次电池,二次电池是指在电池单体放电后可通过充电的方式使活性材料激活而继续使用的电池单体。
电池单体可以包括但不限于锂离子电池单体、钠离子电池单体、钠锂离子电池单体、锂金属电池单体、钠金属电池单体、锂硫电池单体、镁离子电池单体、镍氢电池单体、镍镉电池单体、铅蓄电池单体等。
作为示例,电池单体可以为圆柱形电池单体、棱柱电池单体或其它形状的电池单体,棱柱电池单体包括方壳电池单体、刀片形电池单体、多棱柱电池,多棱柱电池例如为六棱柱电池等,本申请没有特别的限制。
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。
在一些实施例中,电池可以为电池模块,电池单体有多个时,多个电池单体排列并固定形成一个电池模块。
在一些实施例中,电池可以为电池包,电池包包括箱体和电池单体,电池单体或电池模块容纳于箱体中。
在一些实施例中,箱体可以作为车辆的底盘结构的一部分。例如,箱体的部分可以成为车辆的地板的至少一部分,或者,箱体的部分可以成为车辆的横梁和纵梁的至少一部分。
在一些实施例中,电池可以为储能装置。储能装置包括储能集装箱、储能电柜等。
电池单体一般包括电极组件和外壳,电极组件容纳于外壳内。电极组件包括正极、负极以及隔离件。在电池单体充放电过程中,活性离子(例如锂离子)在正极和负极之间往返嵌入和脱出。隔离件设置在正极和负极之间,可以降低正负极短路的风险,同时可以使活性离子通过。
外壳用于封装电极组件及电解质等部件。外壳可以为钢壳、铝壳、塑料壳(如聚丙烯)、复合金属壳(如铜铝复合外壳)或铝塑膜等。
在一些实施例中,正极可以为正极片,正极片可以包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极活性物质层。负极可以为负极片,负极片可以包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面的负极活性物质层。
在极片(正极片或负极片)的制备过程中,通常需要经过裁切(例如极片分切工
艺或极耳模切工艺)以形成所需的尺寸和形状。然而,在经过裁切之后,集流体在裁切位置容易产生毛刺;在电池单体的充放电过程中,毛刺可能会刺破隔离件并将正负极导通,引发短路风险,影响电池单体的可靠性。
鉴于此,本申请实施例提供了一种技术方案,其通过在极片上设置绝缘件,以阻挡集流体的端面上的毛刺的,从而降低毛刺将正负极导通的风险,提高电池单体的可靠性。
本申请实施例描述的电极组件适用于电池单体、电池以及使用电池的用电装置。
本申请实施例公开的电池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。
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。
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。
如图1所示,车辆1的内部设置有电池2,电池2可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池2可以用于车辆1的供电,例如,电池2可以作为车辆1的操作电源。
车辆1还可以包括控制器3和马达4,控制器3用来控制电池2为马达4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2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。
图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图。如图2所示,电池2包括箱体5和电池单体6,电池单体6容纳于箱体5内。
箱体5用于容纳电池单体6,箱体5可以是多种结构。在一些实施例中,箱体5可以包括第一箱体部5a和第二箱体部5b,第一箱体部5a与第二箱体部5b相互盖合,第一箱体部5a和第二箱体部5b共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间5c。第二箱体部5b可以是一端开口的空心结构,第一箱体部5a为板状结构,第一箱体部5a盖合于第二箱体部5b的开口侧,以形成具有容纳空间5c的箱体5;第一箱体部5a和第二箱体部5b也均可以是一侧开口的空心结构,第一箱体部5a的开口侧盖合于第二箱体部5b的开口侧,以形成具有容纳空间5c的箱体5。当然,第一箱体部5a和第二箱体部5b可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
为提高第一箱体部5a与第二箱体部5b连接后的密封性,第一箱体部5a与第二箱体部5b之间也可以设置密封件,比如,密封胶、密封圈等。
假设第一箱体部5a盖合于第二箱体部5b的顶部,第一箱体部5a亦可称之为上箱盖,第二箱体部5b亦可称之为下箱体。
在电池2中,电池单体6可以是一个,也可以是多个。若电池单体6为多个,多个电池单体6之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体6中既有串联又有并联。多个电池单体6之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体6构成的整体容纳于箱体5内;当然,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,
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5内。
示例性地,电池单体可为组成电池的最小单元。
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸示意图。
如图3所示,在一些实施例中,电池单体6包括外壳20和容纳于外壳20内的电极组件10。
电极组件10包括正极和负极。在电池单体6充放电过程中,活性离子(例如锂离子)在正极和负极之间往返嵌入和脱出。可选地,电极组件10还包括设置在正极和负极之间的隔离件,隔离件可以降低正负极短路的风险,同时可以使活性离子通过。
外壳20用于封装电极组件10及电解质等部件。外壳20可以为钢壳、铝壳、塑料壳(如聚丙烯)、复合金属壳(如铜铝复合外壳20)或铝塑膜等。
在一些实施例中,外壳20包括壳体21和端盖22,壳体21具有开口,端盖22用于盖合开口。
壳体21是用于配合端盖22以形成电池单体6的内部空腔的部件,形成的内部空腔可以用于容纳电极组件10、电解质以及其他部件。
壳体21和端盖22可以是独立的部件。示例性的,可以于壳体21上设置开口,通过在开口处使端盖22盖合开口,以形成电池单体6的内部空腔。
壳体21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21的形状可以根据电极组件10的具体形状和尺寸大小来确定。壳体21的材质可以是多种,比如,壳体21的材质包括但不限于铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、铝塑膜、钢塑膜等。
端盖22的形状可以与壳体21的形状相适应以配合壳体21。端盖22的材质与壳体21的材质可以相同,也可以不同。可选地,端盖22可以由具有一定硬度和强度的材质(比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等)制成,这样,端盖22在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体6能够具备更高的结构强度,可靠性能也可以有所提高。
端盖22通过焊接、粘接、卡接或其它方式连接于壳体21。
壳体21可以一端开口,也可以两端开口。在一些示例中,壳体21可为一侧开口的结构,端盖22设置为一个并盖合于壳体21。在另一些示例中,壳体21也可为两侧开口的结构,端盖22设置为两个,两个端盖22分别盖合于壳体21的两个开口。
在一些实施例中,电池单体6包括电极端子30。电极端子30电连接于电极组件10,以用于输出或输入电池单体6的电能。
在一些实施例中,电池单体6还包括容纳于外壳20内的电解质。电解质在正、负极之间起到传导离子的作用。电解质可以是液态的、凝胶态的或固态的。
在一些实施例中,液态电解质包括电解质盐和溶剂。
在一些实施例中,电解质盐可包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的至少一种。
在一些实施例中,溶剂可包括碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙
酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4-丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙砜及二乙砜中的至少一种。溶剂也可选醚类溶剂。醚类溶剂可以包括乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、1,3-二氧戊环、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、二苯醚及冠醚中的一种或多种。
在一些实施例中,凝胶态电解质包括以聚合物作为电解质的骨架网络,搭配离子液体-锂盐。
在一些实施例中,固态电解质包括聚合物固态电解质、无机固态电解质、复合固态电解质。
作为示例,聚合物固态电解质可以为聚醚(聚氧化乙烯)、聚硅氧烷、聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、单离子聚合物、聚离子液体-锂盐、纤维素等。
作为示例,无机固态电解质可以为氧化物固体电解质(晶态的钙钛矿、钠超导离子导体、石榴石、非晶态的LiPON薄膜)、硫化物固体电解质(晶态的锂超离子导体(锂锗磷硫、硫银锗矿)、非晶体硫化物)以及卤化物固体电解质、氮化物固体电解质及氢化物固体电解质中的一种或多种。
作为示例,复合固态电解质通过在聚合物固体电解质中增加无机固态电解质填料形成。
图4为本申请一些实施例提供的电极组件的俯视示意图;图5为图4沿A-A方向作出的局部剖视示意图。
参照图4和图5,本申请实施例的电极组件10包括极性相反的第一极片11和第二极片12。
示例性地,第一极片11和第二极片12中的一者为正极片,另一者为负极片。
在一些实施例中,正极片可以包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极活性物质层。
作为示例,正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面,正极活性物质层设置在正极集流体相对的两个表面的任意一者或两者上。
作为示例,正极集流体可采用碳、金属箔片或复合集流体。例如,作为金属箔片,可采用不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、镍、钛、银表面处理的铝或不锈钢等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料(铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材)上而形成。
作为示例,正极活性物质层包括正极活性材料,正极活性材料可包括以下材料中的至少一种:含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。正极活性材料还可以使用其他可被用作电池正极活性物质层的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂(如LiFePO4(也可以简称为LFP))、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂(如
LiMnPO4)、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中的至少一种。锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物(如LiCoO2)、锂镍氧化物(如LiNiO2)、锂锰氧化物(如LiMnO2、LiMn2O4)、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物(如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(也可以简称为NCM333)、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(也可以简称为NCM523)、LiNi0.5Co0.25Mn0.25O2(也可以简称为NCM211)、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(也可以简称为NCM622)、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(也可以简称为NCM811)、锂镍钴铝氧化物(如LiNi0.80Co0.15Al0.05O2)及其改性化合物等中的至少一种。
在一些实施例中,负极片可以包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面的负极活性物质层。
作为示例,负极集流体可采用金属箔片、泡沫金属或复合集流体。例如,作为金属箔片,可以采用银表面处理的铝或不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、镍或钛等。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫合金、或泡沫碳等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料(铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材)上而形成。
作为示例,负极活性物质层包括负极活性材料。负极活性材料可采用本领域公知的用于电池单体的负极活性材料。作为示例,负极活性材料可包括以下材料中的至少一种:人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。硅基材料可包括单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。锡基材料可包括单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。本申请的负极活性材料还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的传统材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
在一些实施例中,正极集流体的材料可以为铝,负极集流体的材料可以为铜。
在一些实施例中,电极组件10还包括隔离件13,隔离件13用于将第一极片11和第二极片12隔开。隔离件13可以降低正负极短路的风险,同时可以使活性离子通过。
在一些实施例中,隔离件13包括隔离膜。本申请的隔离膜可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。
作为示例,隔离膜的主要材质可包括玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯,陶瓷中的至少一种。隔离膜可以是单层薄膜,也可以是多层复合薄膜。在隔离膜为多层复合薄膜时,各层的材料可以相同或不同。隔离件13可以是位于正负极之间的单独的一个部件,也可以附着在正负极的表面。
在一些实施例中,隔离件13为固态电解质。固态电解质设于正极片和负极片之间,同时起到传输离子和隔离正负极的作用。
在一些实施例中,电极组件10为卷绕结构。示例性地,第一极片11和第二极片12均为带状结构,第一极片11、隔离件13以及第二极片12卷绕成卷绕结构。
在一些实施例中,电极组件10为叠片结构。
作为示例,第一极片11、第二极片12可分别设置多个,多个第一极片11和多个第二极片12交替层叠设置。
作为示例,第一极片11可设置多个,第二极片12折叠形成多个层叠设置的折叠段,相邻的折叠段之间夹持一个第一极片11。
作为示例,第一极片11和第二极片12均折叠形成多个层叠设置的折叠段。
作为示例,隔离件13可设置多个,分别设置在任意相邻的第一极片11或第二极片12之间。
作为示例,隔离件13可连续地设置,通过折叠或者卷绕方式设置在任意相邻的第一极片11或第二极片12之间。
在一些实施例中,电极组件10的形状可以为圆柱状,扁平状或多棱柱状等。
图6为本申请一些实施例提供的电极组件的第一极片在展平状态下的示意图;图7为图6沿E-E方向作出的剖视示意图;图8为图6在另一角度下的示意图;图9为图6所示的第一极片在与绝缘件连接后的示意图,其中,第一极片被绝缘件覆盖的部分用虚线示出;图10为本申请一些实施例提供的电极组件的一绝缘件的示意图;图11为图9沿B-B方向作出的剖视示意图;图12为图9沿C-C方向作出的剖视图;图13为图9所示的第一极片和绝缘件在另一角度下的示意图;图14为本申请一些实施例提供的电极组件的绝缘层在展平状态下的示意图,其中,绝缘主体和连接部的边界用虚线示出。
请一并参照图4至图14,本申请实施例提供了一种电极组件10,其包括极性相反的第一极片11和第二极片12。
第一极片11包括第一极片主体111,第一极片主体111包括第一集流主体112和第一活性物质层113,第一集流主体112包括沿自身厚度方向Y相对设置的两个第一表面1121以及连接两个第一表面1121的第一端面1122,第一活性物质层113设置于第一表面1121。
在一些示例中,第一极片11为正极片,正极集流体可包括第一集流主体112,第一活性物质层113为正极活性物质层。在另一些示例中,第一极片11为负极片,负极集流体包括第一集流主体112,第一活性物质层113为负极活性物质层。
第一活性物质层113可以整体设置于第一表面1121。可替代地,第一活性物质层113的一部分也可以设置于其它位置,例如,第一极片11还包括连接于第一集流主体112的第一极耳114,一部分的第一活性物质层113可以设置于第一极耳114靠近第一集流主体112的根部。
在本申请实施例中,可以是一个第一表面1121上设置有第一活性物质层113,也可以是两个第一表面1121上均设置有第一活性物质层113。
示例性地,第一集流主体112具有较小的厚度,第一端面1122在第一极片主体111的厚度方向Y上尺寸较小,第一端面1122可近似为一条线。可选地,第一集流主体112的厚度为2μm-30μm。可选地,第一集流主体112的厚度为5μm-15μm。
示例性地,第一端面1122的至少部分在第一极片11的裁切工艺中形成。
在一些实施例中,电极组件10还包括连接于第一极片主体111的绝缘件14,绝缘件14的至少部分设于第一端面1122沿第一方向Z的外侧,第一方向Z垂直于厚度方向Y。
示例性地,“绝缘件14的至少部分设于第一端面1122沿第一方向Z的外侧”,并
不要求绝缘件14与第一端面1122在第一方向Z上存在重叠,只要绝缘件14的至少部分在第一方向Z上凸出于第一端面1122即可。
示例性地,第一端面1122的至少部分在厚度方向上与绝缘件14存在重叠。
第一集流主体112可设有一个第一端面1122,也可以设有多个第一端面1122。可选地,第一集流主体112具有多个第一端面1122,各第一端面1122的外侧均对应设置有绝缘件14。
绝缘件14可以直接连接于第一活性物质层113,也可以直接连接于第一集流主体112,还可以同时直接连接于第一活性物质层113和第一集流主体112。
绝缘件14可以为一体成型结构。可替代地,绝缘件14可由至少两个独立成型的部件组装而成。
绝缘件14可以为一个,也可以为多个。
绝缘件14可以采用多种方式连接于第一极片主体111。例如,绝缘件14可通过粘接的方式连接于第一极片主体111;可替代地,绝缘件14也可以不与第一极片主体111粘接,而通过贴附的方式连接于第一极片主体111。
在本申请实施例中,绝缘件14可以将第一端面1122上的毛刺与第二极片12隔开,从而降低毛刺与第二极片12导通的风险,减小因短路引发热失控的可能性,提高电池单体6的可靠性。
示例性地,绝缘件14可以将毛刺与隔离件13隔开,降低毛刺刺穿隔离件13的风险。
在一些实施例中,绝缘件14包括两个第一绝缘部141和第二绝缘部142。两个第一绝缘部141分别位于第一极片主体111沿厚度方向Y的两侧并连接于第一极片主体111。第二绝缘部142连接两个第一绝缘部141,并设于第一端面1122沿第一方向Z的外侧。
示例性地,在厚度方向Y上,第一绝缘部141的投影位于第一极片主体111的投影内,第二绝缘部142的投影不与第一极片主体111的投影重叠。
两个第一绝缘部141的形状可以相同,也可以不同。
第一绝缘部141可以连接于第一活性物质层113,也可以连接于第一集流主体112。
通过设置两个第一绝缘部141,可以增大绝缘件14与第一极片主体111的连接面积,降低绝缘件14脱落的风险。第二绝缘部142可以将第一端面1122上的毛刺与第二极片隔开,从而降低短路风险。
在一些实施例中,第二绝缘部142覆盖第一端面1122的至少部分,以包覆第一端面1122上的毛刺,从而进一步降低短路风险。
在第一方向上,第二绝缘部142与第一端面1122至少部分地重叠,以覆盖第一端面1122的至少部分。
第二绝缘部142可以完全覆盖第一端面1122,也可以仅覆盖第一端面1122的一部分。
在一些实施例中,第一极片11还包括第一极耳114,第一极耳114连接于第一集流主体112。
在一些示例中,第一集流主体112与第一极耳114可为一体成型结构;在另一些示例中,第一极耳114和第一集流主体112可独立成型,并通过焊接或其它方式连接。
第一极耳114可以为一个,也可以为多个。
在一些实施例中,第一极耳114与第一集流主体112一体成型。示例性地,第一极耳114可通过模切工艺形成;在第一极片的成型过程中,通过模切工艺去掉第一极片的一部分,以形成凸出设置的第一极耳114。
在一些实施例中,第一端面1122位于第一集流主体112沿第一方向Z的一端。
示例性地,在第一极片11展平后,第一端面1122可位于第一集流主体112沿第一极片11的长度方向L的一端,也可以位于第一集流主体112沿第一极片主体111的宽度方向的一端。
在一些实施例中,第一集流主体112具有沿第一方向Z相对设置的两个第一端面1122。至少一个第一端面1122上设置有绝缘件14。
在一些实施例中,电极组件10为卷绕结构。可选地,第一方向Z可平行于电极组件10的卷绕轴。
在一些实施例中,第一极片11还包括第一极耳114,第一极耳114从第一端面1122沿第一方向Z向外延伸。
示例性地,第一集流主体112具有两个第一端面1122,所有的第一极耳114从同一个第一端面1122向外延伸。可替代地,第一极耳114为多个,一部分的第一极耳114从一个第一端面1122向外延伸,另一部分的第一极耳114从另一个第一端面1122向外延伸。
在一些实施例中,第一极耳114从第一端面1122沿第一方向Z向外延伸并穿过第二绝缘部142。
第二绝缘部142可以遮挡在第一极耳114的成型过程中形成在第一端面1122上的毛刺,从而降低短路风险。
在一些实施例中,第一端面1122包括极耳引出区1122a和非极耳引出区1122b,第一极耳114仅从极耳引出区1122a延伸出,并沿第一方向Z朝远离第一集流主体112的方向凸出于第二绝缘部142。
极耳引出区1122a可以为一个,也可以为多个。示例性地,极耳引出区1122a的数量和第一极耳114的数量对应。在将第一极耳114切除后,极耳引出区1122a露出。
非极耳引出区1122b可以为一个,也可以为多个。
在一些示例中,极耳引出区1122a和非极耳引出区1122b均为多个,多个极耳引出区1122a和多个非极耳引出区1122b交替设置。
第一极耳114凸出于第二绝缘部142,以便于与其它导电结构连接,降低第二绝缘部142与导电结构干涉的风险。
在一些实施例中,第二绝缘部142覆盖非极耳引出区1122b的至少部分。第二绝缘部142可以将非极耳引出区1122b上的毛刺与第二极片隔开,从而降低短路风险。
在一些实施例中,第二绝缘部142完全覆盖非极耳引出区1122b。第二绝缘部142能够完全覆盖非极耳引出区1122b,从而包覆非极耳引出区1122b的毛刺,降低短路风
险。
在一些实施例中,第二绝缘部142具有通道142a,第一极耳114穿过通道142a,第二绝缘部142完全覆盖非极耳引出区1122b。
通过设置通道142a,可以避让第一极耳114,降低绝缘件14以第一极耳114干涉的风险。
在一些实施例中,第二绝缘部142包括第一延伸部1421和第二延伸部1422,第一延伸部1421设于非极耳引出区1122b沿第一方向Z的外侧,第二延伸部1422设于极耳引出区1122a沿第一方向Z的外侧,并沿厚度方向Y覆盖至少部分第一极耳。
示例性地,平行于第一方向Z且经过非极耳引出区1122b与极耳引出区1122a的交界处的平面可为第一延伸部1421和第二延伸部1422的分界面。
在第一方向Z上,第一延伸部1421的尺寸与第二延伸部1422的尺寸,可以相等,也可以不相等。
第二延伸部1422可以支撑第一极耳114的靠近极耳引出区1122a的根部,降低第一极耳114在折弯时倒插到第一极片11和第二极片12之间的风险,进而降低短路风险,提高可靠性。
示例性地,在电池单体6中,为了节省第一极耳114占用的空间,可以将第一极耳114折弯;第一极耳114在折弯过程中,其根部可能会变形并倒插到第一极片11和第二极片12之间;第二延伸部1422可以支撑第一极耳114的靠近极耳引出区1122a的根部,降低第一极耳114在折弯时倒插到第一极片11和第二极片12之间的风险。
在一些实施例中,第一延伸部1421沿第一方向Z覆盖非极耳引出区1122b,以遮挡非极耳引出区1122b上的毛刺。
在一些实施例中,第一延伸部1421沿第一方向Z的尺寸D2等于第二延伸部1422沿第一方向Z的尺寸D1。
第二绝缘部142整体等宽设置,易于成型。
在一些实施例中,D1为2mm-10mm。
可选地,D1为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。
本申请实施例将D1限定为大于或等于2mm,以为第一极耳114提供有效地支撑,降低第一极耳114倒插到第一极片11和第二极片12之间的风险,提高可靠性。本申请实施例将D1限定为小于或等于10mm,以减小绝缘件14的体积和重量,提高能量密度。
在一些实施例中,在第一方向Z上,第一极耳114被第二延伸部1422覆盖的根部区域的尺寸W3大于或等于第一极耳114的尺寸W4的0.2倍,且小于或等于第一极耳114的尺寸W4的0.6倍。示例性地,0.2≤W3/W4≤0.6。
将W3/W4限定为大于或等于0.2,以为第一极耳114提供有效地支撑,降低第一极耳114倒插到第一极片11和第二极片12之间的风险,提高可靠性。本申请实施例将W3/W4限定为小于或等于0.6,以减小绝缘件14的体积和重量,提高能量密度。
在一些实施例中,D1等于W3。
在一些实施例中,第一极片11和第二极片12卷绕设置。示例性地,电极组件10为卷绕结构。
在一些实施例中,第一极片11包括多个第一极耳114,在第一极片11的卷绕方向V上,多个第一极耳114间隔设置。
在一些实施例中,第一延伸部1421连接于第二延伸部1422。
在一些实施例中,第二绝缘部142连接相邻的第一极耳114。在弯折第一极耳114时,相邻的第一极耳114的根部可以通过第二绝缘部142限制彼此的变形,从而降低第一极耳114倒插到第一极片11和第二极片12之间的风险,提高可靠性。
在一些实施例中,第二绝缘部142连接多个第一极耳114。
在一些实施例中,第一绝缘部141连接于第一活性物质层113,可以增大绝缘件14与第一极片主体111的连接面积,降低绝缘件14掉落的风险。
第一绝缘部141与第一活性物质层113在厚度方向Y上可以重叠,也可以不重叠。
在一些实施例中,第一绝缘部141的至少部分区域在厚度方向Y上与第一活性物质层113重叠,并连接于第一活性物质层113。
本申请实施例可以进一步增大第一绝缘部141与第一极片主体111的连接面积。
在一些实施例中,第一绝缘部141与第一活性物质层113重叠的区域的宽度为W1,W1为0.1mm-1mm。
可选地,W1为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1mm。
将W1限定为大于或等于0.1mm,以增大第一绝缘部141与第一活性物质层113的连接面积,降低绝缘件14脱落的风险。将W1限定为小于或等于1mm,可以减小绝缘件14的用量,降低第一绝缘部141对活性离子的阻挡,减小电池单体6的容量损失。
在一些实施例中,第一活性物质层113包括沿第一方向Z设置的主体区1131和连接于主体区1131的减薄区1132,减薄区1132位于主体区1131沿第一方向Z靠近第一端面1122的一侧,减薄区1132至少部分的厚度小于主体区1131的厚度。第一绝缘部141沿厚度方向Y覆盖减薄区1132的至少部分。
示例性地,减薄区1132靠近主体区1131的一端与主体区1131直接相连。在一些示例中,减薄区1132靠近主体区1131的一端的厚度小于主体区1131靠近减薄区1132的一端的厚度,减薄区1132与主体区1131的连接处形成台阶。在另一些示例中,减薄区1132靠近主体区1131的一端的厚度小于主体区1131等于减薄区1132的一端的厚度。
示例性地,主体区1131大体为等厚度结构。减薄区1132的平均厚度小于主体区1131的厚度。
在第一极片11的成型过程中,需要辊压第一活性物质层113,以增大第一活性物质层113的压实密度。本申请通过设置减薄区1132,可以减小第一活性物质层113边缘部分受到的压力,减小第一集流主体112开裂的风险。利用减薄区1132沿厚度方向Y一侧的空间布置第一绝缘部141,可以提高空间利用率。
在一些实施例中,减薄区1132靠近主体区1131的一端的厚度等于主体区1131靠近减薄区1132的一端的厚度。沿远离主体区1131的方向,减薄区1132的厚度逐渐减小。减薄区1132的厚度平缓变化,从而降低第一活性物质层113上形成台阶的风险,
降低应力集中。
在一些实施例中,在第一方向Z上,第一绝缘部141与主体区1131间隔设置,以使主体区1131与第一绝缘部141在厚度方向Y上不重叠,从而提高空间利用率。
另外,在厚度方向Y上,主体区1131与第一绝缘部141不重叠,第一绝缘部141不易阻挡离子在主体区1131与第二极片之间的传输,从而减小电池单体的容量损失。
在一些实施例中,沿第一集流主体112指向第一活性物质层113的方向上,第一绝缘部141不超出主体区1131背离第一集流主体112的表面。
本申请实施例可以减小第一绝缘部141在厚度方向Y上额外占用的空间,提高空间利用率,并降低第一绝缘部141挤压第二极片12的风险。
在一些实施例中,减薄区1132远离主体区1131的端部的厚度t1小于或等于主体区1131的厚度t2的0.5倍。示例性地,t1/t2≤0.5。可选地,t1/t2≤1/3。
减薄区1132远离主体区1131的端部具有较小的厚度,这样可以减小第二绝缘部142包覆的区域,减小第一绝缘部141与第二绝缘部142的连接处的受力,降低绝缘件14开裂、脱落的风险。
在一些实施例中,第一集流主体112还包括两个第二端面1123,两个第二端面1123分别设于第一端面1122的两端,各第二端面1123连接两个第一表面1121。
可选地,两个第二端面1123可分别位于第一集流主体112沿卷绕方向V的两端。
在一些实施例中,绝缘件14还包括第三绝缘部143,第三绝缘部143连接于第一绝缘部141和第二绝缘部142并覆盖第二端面1123的一部分。
在厚度方向Y上,第三绝缘部143与第一极片主体111不重叠。
可选地,第三绝缘部143可包括沿第一方向Z布置的第一区域和第二区域,第一区域连接两个第一绝缘部141,第二区域位于第二绝缘部142沿卷绕方向V的一侧并连接于第二绝缘部142。第二区域与第二绝缘部142的交界面可与第二端面1123共面。
第三绝缘部143可以覆盖第二端面1123上的毛刺,从而降低短路风险,提高可靠性。通过设置第三绝缘部143,还可以降低因装配误差而将第一端面1122露出的风险。
在一些实施例中,第三绝缘部143为两个。
在一些实施例中,电极组件10还包括隔离件13,隔离件13用于将第一极片11与第二极片12隔开。第一极片11、隔离件13以及第二极片12卷绕设置。在第一极片的卷绕方向V上,绝缘件14的两端不超出隔离件13。
示例性地,如图4所示,卷绕方向V的正方向为逆时针方向,卷绕方向V的负方向为顺时针方向。在卷绕方向V的正方向上,绝缘件14不超出隔离件13的尾端;在卷绕方向V的负方向上,绝缘件14不超出隔离件13的首端。
隔离件13可以束缚绝缘件14,保持绝缘件14与第一极片主体111的贴合,降低绝缘件14从第一极片主体111上脱落的风险。
示例性地,卷绕方向V的正方向上,隔离件13的尾端超出绝缘件14的一个第三绝缘部143。在卷绕方向V的负方向上,隔离件13的首端超出绝缘件14的另一个第三绝缘部143。
隔离件13可以束缚第三绝缘部143,降低第三绝缘部143的两个绝缘层在电解质
的浸泡下分离的风险。
在一些实施例中,绝缘件14包括独立成型的两个绝缘层144,绝缘层144包括绝缘主体144a和连接于绝缘主体144a的连接部144b;在厚度方向Y上,绝缘主体144a与第一极片主体111重叠,连接部144b不与第一极片主体111重叠。两个绝缘层144的绝缘主体144a分别形成两个第一绝缘部141;两个绝缘层144的连接部144b层叠连接并形成第二绝缘部142。
可选地,两个绝缘层144的连接部144b还形成第三绝缘部143。
两个绝缘层144可以从两侧贴附到第一极片主体111,从而形成绝缘件14。本申请实施例可以简化装配工艺。
在一些实施例中,t1/t2≤0.5。减薄区1132远离主体区1131的端部具有较小的厚度,在贴附绝缘层144时,绝缘层144在减薄区1132远离主体区1131的端部弯折的程度较小,有助于降低两个绝缘层144之间产生缝隙的风险,提高两个绝缘层144的连接强度。
在一些实施例中,绝缘层144的厚度为7μm-30μm。可选地,绝缘层144的厚度为4μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、20μm、25μm或30μm。
将绝缘层144的厚度限定为大于或等于7μm,可降低绝缘层144被毛刺刺穿的风险,提高可靠性。将绝缘层144的厚度限定为小于或等于30μm,可减小绝缘层144占用的空间和重量,降低电池单体6的能量密度的损失。
在一些实施例中,绝缘层144的厚度和第一集流主体112的厚度之差的绝缘值不大于10μm。
示例性地,绝缘层144的厚度为t3,第一集流主体112的厚度为t4,|t3-t4|≤10μm。
t3越大,绝缘层144越不容易被毛刺刺穿;对应地,绝缘层144占用的空间和重量越大。t4越大,第一集流主体112的过流能力越强,但是,第一集流主体112产生的毛刺越严重,毛刺越容易刺穿绝缘层144。
本申请实施例将绝缘层144的厚度和第一集流主体112的厚度之差的绝缘值限定为不大于10μm,在第一集流主体112的过流满足要求的前提下,降低绝缘层144被毛刺刺穿的风险,并减小绝缘层144占用的重量和空间,提升能量密度。
在一些实施例中,绝缘层144的厚度和第一集流主体112的厚度之差的绝缘值不大于5μm,以进一步减小绝缘层144与第一集流主体112的厚度之差。
在一些实施例中,|t3-t4|≤1μm,以进一步减小绝缘层144与第一集流主体112的厚度之差。
在一些实施例中,第一端面1122包括极耳引出区1122a和非极耳引出区1122b,第一极耳114仅从极耳引出区1122a延伸出,并沿远离第一集流主体112的方向凸出于第二绝缘部142。两个连接部144b与第一极耳114不重叠的部分直接连接并形成第一延伸部1421,第一延伸部1421沿第一方向Z覆盖非极耳引出区1122b。两个连接部144b与第一极耳114重叠的部分形成第二延伸部1422,并沿厚度方向Y覆盖至少部分
第一极耳。
第一延伸部1421能够覆盖非极耳引出区1122b,从而遮挡非极耳引出区1122b上的毛刺,降低短路风险。
在一些实施例中,第一延伸部1421沿第一方向Z的尺寸等于第二延伸部1422沿第一方向Z的尺寸。
在一些实施例中,连接部144b与第一极耳114重叠的部分在第一方向Z上的尺寸为D3,连接部144b与第一极耳114不重叠的部分在第一方向Z上凸出非极耳引出区1122b的尺寸为D4,D3等于D4。
示例性地,D3等于D1,D4等于D2。
两个连接部144b直接连接的区域沿第一方向Z具有较大的尺寸,从而提高两个连接部144b的连接强度,提升连接部144b覆盖非极耳引出区1122b的可靠性。
在一些实施例中,绝缘层144在展平状态下为矩形。
在一些实施例中,在第一方向Z上,绝缘层144的宽度为5mm-20mm。可选地,绝缘层144的宽度为5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、18mm或20mm。
在一些实施例中,第一集流主体112包括沿第一方向Z相对设置的两个第一端面1122,第一方向Z垂直于第一极片主体111的厚度方向Y。电极组件10包括两个绝缘件14,两个绝缘件14分别设于两个第一端面1122的外侧。
两个绝缘件14可以将两个第一端面1122上的毛刺与第二极片隔开,从而进一步降低短路风险。
在一些实施例中,第二极片12包括第二极片主体121,第二极片主体121与第一极片主体111层叠设置。第二极片主体121包括第二集流主体122和第二活性物质层123,第二集流主体122包括相对设置的两个第二表面1221以及连接两个第二表面1221的第三端面1222,第二活性物质层123设置于第二表面1221。
在一些示例中,第二极片12为正极片,正极集流体可包括第二集流主体122,第二活性物质层123为正极活性物质层。在另一些示例中,第二极片12为负极片,负极集流体包括第二集流主体122,第二活性物质层123为负极活性物质层。
在本申请实施例中,可以是一个第二表面1221上设置有第二活性物质层123,也可以是两个第二表面1221上均设置有第二活性物质层123。
在一些实施例中,第一端面1122位于第一集流主体112沿第一方向Z的一端,第三端面1222位于第二集流主体122沿第一方向Z的一端。在厚度方向Y上,绝缘件14将第三端面1222与第一极片11隔开。
示例性地,第一端面1122为两个,第三端面1222为两个。一个绝缘件14将靠近一个第一端面1122的第三端面1222与第一极片11隔开,另一个绝缘件14将靠近另一个第一端面1122的另一个第三端面1222与第一极片11隔开。
在本申请实施例中,可以是第一绝缘部141将第三端面1222与第一极片11隔开,也可以是第二绝缘部142将第三端面1222与第一极片11隔开。
绝缘件14还能够将第三端面1222上的毛刺与第一极片11隔开,从而降低第三端面1222上的毛刺与第一极片11导通的风险,减小因短路引发热失控的可能性,提高电
池单体6的可靠性。
在一些实施例中,第一极片11为正极片,第二极片12为负极片。在第一方向Z上,第二活性物质层123的两端均超出第一极片主体111。
绝缘件14遮挡第一端面1122的至少部分,即使第二活性物质层123与第一端面1122在层叠方向上存在重叠,也不易与第一端面1122上的毛刺接触。第二活性物质层123可以为从第一活性物质层113脱出的活性离子提供更多的嵌入位,从而降低活性离子析出的风险,改善电池单体6的循环性能,提高可靠性。
在一些实施例中,电极组件10还包括隔离件13,隔离件13用于将第一极片主体111与第二极片12隔开。在第一方向Z上,第二绝缘部142远离第一绝缘部141的一端不超出隔离件13。
本申请实施例可以减少第二绝缘部142的用量,降低第二绝缘部142占用的重量和空间,提升能量密度。
在一些实施例中,绝缘件14的熔点为95℃-150℃。
可选地,绝缘件14的熔点为95℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、145℃或150℃。
在电池单体6的充放电过程中,第一集流主体112会产生热量。绝缘件14具有较高的熔点,这样可以降低绝缘件14受热软化、脱落的风险,提高可靠性。
在一些实施例中,绝缘件14包括胶体,胶体包括乙烯及其共聚物、聚烯烃、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、苯乙烯及其嵌段共聚物中的至少一种。
胶体具有较高的粘接强度,其不易从第一极片主体111脱落。
可选地,胶体可为热熔系胶体。绝缘件14可为热熔胶膜。
可选地,在第一极片11的生产过程中,可以直接在第一极片11上涂覆胶体,胶体固化后形成绝缘件14。
在一些实施例中,绝缘件14的弹性模量为500Mpa-3000Mpa。
在一些示例中,绝缘件14为一体结构,绝缘件14的弹性模量为500Mpa-3000Mpa。在另一些示例中,绝缘件14包括两个绝缘层144,绝缘件14的弹性模量是指绝缘层144的弹性模量。
作为示例,绝缘件14的弹性模量可为500Mpa、600Mpa、700Mpa、770Mpa、800Mpa、900Mpa、1000Mpa、1200Mpa、1300Mpa、1320Mpa、1400Mpa、1500Mpa、1800Mpa、2000Mpa、2200Mpa、2500Mpa、2600Mpa、2800Mpa或3000Mpa。
绝缘件14具有较高的弹性模量,其可以为第一极耳114提供支撑,降低第一极耳114的根部倒插到第一极片11和第二极片12之间的风险,提高可靠性。
作为示例,绝缘件14的弹性模量,可参照国家标准GBT 22315-2008《金属材料弹性模量和泊松比试验方法》测试。
在一些实施例中,绝缘件14的弹性模量为770Mpa-1320Mpa。
在一些实施例中,绝缘件14的抗拉强度为949kgf/cm2-1363kgf/cm2。可选地,绝缘件14的抗拉强度为949kgf/cm2、1000kgf/cm2、1050kgf/cm2、1100kgf/cm2、1150kgf/cm2、1200kgf/cm2、1250kgf/cm2、1300kgf/cm2或1363kgf/cm2。
绝缘件14具有较高的抗拉强度,绝缘件14在受到来自第一极耳114的拉力时不易变形,对应地,绝缘件14可以有效地限制第一极耳114的变形,降低第一极耳114的根部倒插到第一极片11和第二极片12之间的风险,提高可靠性。
作为示例,绝缘件14的抗拉强度,可参照国家标准GB/T 228-2002《金属材料-室温拉伸试验方法》测试。
在一些实施例中,绝缘件14连接于第一活性物质层113。绝缘件14与第一活性物质层113的剥离强度高于第一活性物质层113与第一表面1121的剥离强度。
作为示例,可将绝缘件14固定在拉力试验机上,以180°拉动绝缘件14。在拉动的过程中,第一活性物质层113从第一表面1121上剥离,而绝缘件14与第一活性物质层113保持连接。
作为示例,剥离强度可参照《GB/T 2792-2014胶粘带剥离强度的试验方法》测试。
在本申请实施例中,绝缘件14与第一活性物质层113的剥离强度较高,从而降低绝缘件14脱落的风险,提高可靠性。
在一些实施例中,电池单体6包括容纳于外壳20内的电解液。绝缘件14在电解液中保持稳定。
示例性地,在电解液中浸泡1000小时后,绝缘件14与第一活性物质层113的剥离强度大于或等于2N/m。可选地,在电解液中浸泡1000小时后,绝缘件14与第一活性物质层113的剥离强度为15N/m-200N/m。
在一些实施例中,绝缘件14具有良好的绝缘性,绝缘件14在200V电压下不会发生击穿,绝缘件14的电阻大于或等于9999兆欧。
图15为本申请另一些实施例提供的电极组件的第一极片在展开状态下的示意图,其中,极耳引出区被第一极耳遮住,在图15中用虚线示出;图16为图15所示的第一极片在与绝缘件连接后的示意图,其中,第一极片被绝缘件覆盖的部分用虚线示出;图17为图16沿D-D方向作出的剖视示意图。
参照图15至图17,在一些实施例中,第一表面1121包括沿第一方向Z设置的涂覆区1121a和未涂覆区1121b,未涂覆区1121b一端连接于第一端面1122,另一端连接于涂覆区1121a,涂覆区1121a涂覆有第一活性物质层113,未涂覆区1121b未涂覆第一活性物质层113。第一绝缘部141连接于未涂覆区1121b。
通过设置未涂覆区1121b,可以增大第一集流主体112与绝缘件14的连接面积,降低绝缘件14脱落的风险,提高可靠性。第一端面1122与第一活性物质层113沿第一方向Z间隔设置,这样可以在第一极片11的裁切过程中,降低切到第一活性物质层113的风险,减少活性物质的浪费。
在一些实施例中,第一集流主体112包括两个第一端面1122,未涂覆区1121b远离涂覆区1121a的一端连接于一个第一端面1122,涂覆区1121a远离未涂覆区1121b的一端连接于另一个第一端面1122。一个绝缘件14的第一绝缘部141连接于未涂覆区1121b,另一个绝缘件14的第一绝缘部141连接于涂覆区1121a。
在一些实施例中,第一绝缘部141完全覆盖未涂覆区1121b,以减小未涂覆区1121b与第二极片12导通的可能性,降低短路风险,提高可靠性。
在一些实施例中,绝缘层144的厚度与第一集流主体112的厚度之差的绝对值小于或等于10μm。即|t3-t4|≤10μm。
绝缘层144在未涂覆区1121b与第一端面1122的交界处弯折时,绝缘层144不易被未涂覆区1121b与第一端面1122的交界处刺破,且绝缘层144更容易与第一端面1122贴合。
在第一方向Z上,绝缘件14覆盖未涂覆区1121b的区域的尺寸大于或等于1mm,以增大绝缘件14与未涂覆区1121b的连接强度,降低绝缘件14从第一极片11上脱落的风险。
示例性地,在第一方向Z上,绝缘件14覆盖未涂覆区1121b的区域的尺寸为W2,可选地,W2为1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm。
在一些实施例中,W2小于或等于5mm。将W2限定为小于或等于5mm,以减小绝缘件14占用的空间和重量,并降低对未涂覆区1121b的尺寸的要求,增大涂覆区1121a的面积,提升电池单体6的能量密度。
在一些实施例中,第一极片11还包括第一极耳114,第一极耳114从第一端面1122沿第一方向Z向外延伸,并穿过第二绝缘部142。
在一些实施例中,第一集流主体112具有两个第一端面1122,第一极耳114从一个第一端面1122延伸出,电极组件10包括两个绝缘件14,两个绝缘件14分别包覆两个第一端面1122。
示例性地,对于贴附到引出第一极耳114的第一端面1122上的绝缘件14,绝缘件14与第一活性物质层113重叠的区域沿第一方向Z的尺寸为0.5mm,绝缘件14与未涂覆区1121b重叠的区域沿第一方向Z的尺寸为3mm,第二绝缘部142沿第一方向Z的尺寸为4.5mm。
对于贴附到未引出第一极耳114的第一端面1122上的绝缘件14,绝缘件14与第一活性物质层113重叠的区域沿第一方向Z的尺寸为0.5mm,第二绝缘部142沿第一方向Z的尺寸为1.5mm。
图18为本申请一些实施例提供的绝缘件在装配到第一极片之前的示意图。
参照图18,在一些实施例中,绝缘件14为一体成型结构,可增强绝缘件14与第一极片主体111连接的稳定性。
在一些实施例中,绝缘件14设有供第一极耳114穿过的通道142a。
示例性地,在装配第一极片11和绝缘件14之前,绝缘件14可为平板状结构。可先将第一极耳114与绝缘件14的通道142a相对,并使第一极耳114穿过通道142a。在绝缘件14与第一端面1122相抵之后,再翻折绝缘件14,以使绝缘件14附接到第一极片主体111。
图19为本申请又一些实施例提供的电极组件的第一极片和绝缘件在展开状态下的示意图,其中,第一极片被绝缘件覆盖的部分用虚线示出;图20为图19在圆框处的放大示意图。
参照图19和图20,在一些实施例中,第一延伸部1421设有第一部分1421a和第二部分1421b,第二部分1421b连接于第二延伸部1422,第二部分1421b沿第一方向Z
的尺寸等于第二延伸部1422沿第一方向Z的尺寸,第一部分1421a被配置为在第二绝缘部142上设置凹部147形成,第一部分1421a沿第一方向Z的尺寸小于第二延伸部1422沿第一方向Z的尺寸。
通过设置凹部147,可以减小第一部分1421a沿第一方向Z的尺寸,从而节省绝缘件14的用量,提升电池单体的能量密度。
图21为本申请一些实施例提供的电极组件的绝缘件的结构示意图。
参照图21,在一些实施例中,绝缘件14包括基材层145和胶层146,基材层145通过胶层146连接到第一极片主体111。
基材层145可以提升绝缘件14的强度,减小绝缘件14在贴附过程中的变形。胶层146可将基材层145粘接到第一极片主体111,降低基材层145从第一极片主体111脱落的风险。
在一些实施例中,基材层145包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯、聚乙烯及其嵌段共聚物中的至少一种。
在一些实施例中,胶层146包括聚丙烯酸酯、丁苯橡胶、聚异丁烯或丁基橡胶中的至少一种。
在一些实施例中,绝缘件14包括两个绝缘层144,各绝缘层144包括基材层145和胶层146。两个绝缘层144的胶层146粘接。可选地,绝缘层144为压敏胶带。
在一些实施例中,基材层145的弹性模量大于胶层146的弹性模量。
图22为本申请另一些实施例提供的电极组件的局部剖视示意图。
参照图22,在一些实施例中,第二极片12的第三端面1222上也包覆有绝缘件14。示例性地,包覆第三端面1222的绝缘件14可与包覆第一端面1122的绝缘件14具有相似的结构。
在一些实施例中,第二极片12包括从一个第三端面1222引出的第二极耳124。
在一些实施例中,电极组件10包括分别贴附在两个第三端面1222上的两个绝缘件14。
示例性地,对于贴附到引出第二极耳124的第三端面1222上的绝缘件14,绝缘件14沿第一方向Z的总尺寸为5mm,绝缘件14与第二活性物质层123重叠的区域沿第一方向Z的尺寸为0.5mm。
对于贴附到未引出第二极耳124的第三端面1222上的绝缘件14,绝缘件14沿第一方向Z的总尺寸为2mm,绝缘件14与第二活性物质层123重叠的区域沿第一方向Z的尺寸为0.5mm。
图23为本申请又一些实施例提供的电极组件的俯视示意图;图24为图23沿F-F方向作出的断面示意图。
参照图23和图24,在一些实施例中,电极组件10还包括隔离件13,隔离件13用于将第一极片11与第二极片12隔开。在第一方向Z上,第二绝缘部142远离第一绝缘部141的一端超出隔离件13。
第二绝缘部142凸出于隔离件13,在第一极耳114折弯时,第二绝缘部142可以限制第一极耳114,降低第一极耳114挤压隔离件13的风险,减轻隔离件13的褶皱,
减小隔离件13向内收缩的风险,提高可靠性。
在一些实施例中,第一集流主体112沿第一方向Z的一端超出第二极片主体121。
图25为本申请又一些实施例提供的电极组件的第一极片和绝缘件的剖视示意图。
参照图25,在一些实施例中,第一绝缘部141覆盖主体区1131的部分。第一绝缘部141同时连接于主体区1131和减薄区1132,可增大绝缘件14与第一极片主体111的连接面积,降低绝缘件14脱落的风险。
图26为本申请又一些实施例提供的电极组件的示意图。在图26中,第一极片主体111用虚线示出。
参照图26,在一些实施例中,第一极片主体111为平板状,在第二方向X上,绝缘件14的两端不超出隔离件13,第二方向X垂直于第一方向Z和厚度方向Y。
可选地,第二方向X可为第一极片主体111的宽度方向,第一方向Z为第一极片主体111的长度方向。
可选地,电极组件10为叠片结构。电极组件10包括多个第一极片11,多个第一极片11层叠设置。各第一极片11上设置有绝缘件14。
第二极片12可以为一个,也可以为多个。例如,第二极片12折叠形成多个层叠设置的折叠段,相邻的折叠段之间夹持一个第一极片11。
隔离件13可以束缚绝缘件14,保持绝缘件14与第一极片主体111的贴合,降低绝缘件14从第一极片主体111上脱落的风险。
图27为本申请又一些实施例提供的电极组件的第一极片和绝缘件在展开状态下的示意图。
参照图27,在一些实施例中,第二绝缘部142仅设于非极耳引出区1122b沿第一方向Z的外侧。本申请实施例可以减少绝缘件14的用量。
示例性地,第二绝缘部142为多个,多个第二绝缘部142间隔设置,各第二绝缘部142覆盖一个非极耳引出区1122b。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种电池单体6,其包括外壳20和以上任一实施例的电极组件10,电极组件10容纳于外壳20内。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种电池,包括多个以上任一实施例的电池单体。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种用电装置,包括以上任一实施例的电池单体,电池单体用于为用电装置提供电能。用电装置可以是前述任一应用电池单体的设备或系统。
根据本申请的一些实施例,参照图4至图14,本申请实施例提供了一种电极组件10,包括第一极片11、第二极片12、隔离件13以及绝缘件14。第一极片11和第二极片12极性相反,第一极片11、第二极片12以及隔离件13沿卷绕方向V卷绕并形成卷绕结构。
第一极片11包括第一极片主体111和第一极耳114,第一极片主体111包括第一集流主体112和第一活性物质层113,第一集流主体112包括两个第一表面1121、两个第一端面1122和两个第二端面1123,两个第一表面1121沿第一极片主体111的厚度
方向Y相对设置,两个第一端面1122分别位于第一集流主体112沿第一方向Z的两端,两个第二表面1221分别位于第一集流主体112沿卷绕方向V的两端,第一方向Z垂直于卷绕方向V,第一方向Z垂直于厚度方向Y。各第一端面1122连接两个第一表面1121,各第二端面1123连接两个第一表面1121。
第一表面1121包括沿第一方向Z布置涂覆区1121a和未涂覆区1121b,第一活性物质层113设置于涂覆区1121a,未涂覆区1121b未设置第一活性物质层113。未涂覆区1121b远离涂覆区1121a的一端连接于一个第一端面1122,涂覆区1121a远离未涂覆区1121b的一端连接于另一个第一端面1122。
多个第一极耳114从同一个第一端面1122延伸出且连接于未涂覆区1121b,且多个第一极耳114沿卷绕方向V间隔设置。多个第一极耳114与第一集流主体112一体成型。
一个绝缘件14用于包覆引出第一极耳114的第一端面1122。具体地,一个绝缘件14连接于第一活性物质层113并包覆未涂覆区1121b、第一端面1122以及第二端面1123靠近第一端面1122的端部。第一极耳114穿过绝缘件14。
另一个绝缘件14用于包覆未引出第一极耳114的第一端面1122。具体地,另一个绝缘件14连接于第一活性物质层113并包覆第一端面1122以及第二端面1123靠近第一端面1122的端部。
绝缘件14包括两个绝缘层144,两个绝缘层144从两侧贴附到第一极片11,以形成绝缘件14。绝缘层144可为热熔胶膜或压敏胶带。
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 (45)
- 一种电极组件,包括极性相反的第一极片和第二极片;所述第一极片包括第一极片主体,所述第一极片主体包括第一集流主体和第一活性物质层,所述第一集流主体包括沿自身厚度方向相对设置的两个第一表面以及连接两个所述第一表面的第一端面,所述第一活性物质层设置于所述第一表面;所述电极组件还包括连接于所述第一极片主体的绝缘件,所述绝缘件的至少部分设于所述第一端面沿第一方向的外侧,所述第一方向垂直于所述厚度方向。
- 根据权利要求1所述的电极组件,其中,所述绝缘件包括两个第一绝缘部和第二绝缘部;两个所述第一绝缘部分别位于所述第一极片主体沿所述厚度方向的两侧并连接于所述第一极片主体;所述第二绝缘部连接两个所述第一绝缘部,并设于所述第一端面沿所述第一方向的外侧。
- 根据权利要求2所述的电极组件,其中,所述第二绝缘部覆盖所述第一端面的至少部分。
- 根据权利要求2或3所述的电极组件,其中,所述第一极片还包括连接于所述第一集流主体的第一极耳,所述第一端面包括极耳引出区和非极耳引出区,所述第一极耳仅从所述极耳引出区引出,并沿所述第一方向朝远离所述第一集流主体的方向凸出于所述第二绝缘部。
- 根据权利要求4所述的电极组件,其中,所述第二绝缘部覆盖所述非极耳引出区的至少部分。
- 根据权利要求5所述的电极组件,其中,所述第二绝缘部仅设于所述非极耳引出区沿所述第一方向的外侧。
- 根据权利要求5所述的电极组件,其中,所述第二绝缘部包括第一延伸部和第二延伸部,所述第一延伸部设于所述非极耳引出区沿所述第一方向的外侧,所述第二延伸部设于所述极耳引出区沿所述第一方向的外侧,并沿所述厚度方向覆盖至少部分所述极耳。
- 根据权利要求7所述的电极组件,其中,所述第一延伸部沿所述第一方向覆盖所述非极耳引出区。
- 根据权利要求8所述的电极组件,其中,所述第一延伸部沿所述第一方向的尺寸等于所述第二延伸部沿所述第一方向的尺寸。
- 根据权利要求8所述的电极组件,其中,所述第一延伸部设有第一部分和第二部分,所述第二部分连接于所述第二延伸部,所述第二部分沿所述第一方向的尺寸等于所述第二延伸部沿所述第一方向的尺寸,所述第一部分被配置为在所述第二绝缘部上设置凹部形成,所述第一部分沿所述第一方向的尺寸小于所述第二延伸部沿所述第一方向的尺寸。
- 根据权利要求7-10任一项所述的电极组件,其中,在所述第一方向上,所述第一极耳被所述第二延伸部覆盖的根部区域的尺寸大于或等于所述第一极耳的尺寸的0.2倍,且小于或等于所述第一极耳的尺寸的0.6倍。
- 根据权利要求2-11任一项所述的电极组件,其中,所述第一绝缘部连接于所述第一活性物质层。
- 根据权利要求12所述的电极组件,其中,所述第一绝缘部的至少部分区域在所述厚度方向上与所述第一活性物质层重叠,并连接于所述第一活性物质层。
- 根据权利要求12或13所述的电极组件,其中,所述第一活性物质层包括沿所述第一方向设置的主体区和连接于所述主体区的减薄区,所述减薄区位于所述主体区沿所述第一方向靠近所述第一端面的一侧,所述减薄区至少部分的厚度小于所述主体区的厚度;所述第一绝缘部沿所述厚度方向覆盖所述减薄区的至少部分。
- 根据权利要求14所述的电极组件,其中,沿所述第一集流主体指向所述第一活性物质层的方向上,所述第一绝缘部不超出所述主体区背离所述第一集流主体的表面。
- 根据权利要求14或15所述的电极组件,其中,在所述第一方向上,所述第一绝缘部与所述主体区间隔设置。
- 根据权利要求14所述的电极组件,其中,所述第一绝缘部覆盖所述主体区的部分。
- 根据权利要求14-17任一项所述的电极组件,其中,所述减薄区远离所述主体区的端部的厚度t1小于或等于所述主体区的厚度t2的0.5倍。
- 根据权利要求2-18任一项所述的电极组件,其中,所述第一表面包括沿所述第一方向设置的涂覆区和未涂覆区,所述未涂覆区一端连接于所述第一端面,另一端连接于涂覆区,所述涂覆区涂覆有所述第一活性物质层,所述未涂覆区未涂覆所述第一活性物质层;所述第一绝缘部连接于所述未涂覆区。
- 根据权利要求19所述的电极组件,其中,所述第一绝缘部完全覆盖所述未涂覆区。
- 根据权利要求19或20所述的电极组件,其中,在所述第一方向上,所述绝缘件覆盖所述未涂覆区的区域的尺寸大于或等于1mm。
- 根据权利要求19-21任一项所述的电极组件,其中,所述第一极片还包括第一极耳,所述第一极耳从所述第一端面沿所述第一方向向外延伸,并穿过所述第二绝缘部。
- 根据权利要求2-22任一项所述的电极组件,其中,所述绝缘件包括独立成型的两个绝缘层,所述绝缘层包括绝缘主体和连接于所述绝缘主体的连接部;在所述厚度方向上,所述绝缘主体与所述第一极片主体重叠,所述连接部不与所述第一极片主体重叠;两个所述绝缘层的所述绝缘主体分别形成两个所述第一绝缘部;两个所述绝缘层 的所述连接部层叠连接并形成所述第二绝缘部。
- 根据权利要求23所述的电极组件,其中,所述绝缘层的厚度为7μm-30μm。
- 根据权利要求23或24所述的电极组件,其中,所述绝缘层的厚度和所述第一集流主体的厚度之差的绝缘值不大于10μm,可选地,不大于5μm。
- 根据权利要求23-25任一项所述的电极组件,其中,所述第一端面包括极耳引出区和非极耳引出区,所述第一极耳仅从所述极耳引出区延伸出,并沿远离所述第一集流主体的方向凸出于所述第二绝缘部;两个所述连接部与所述第一极耳不重叠的部分直接连接并形成第一延伸部,所述第一延伸部沿所述第一方向覆盖所述非极耳引出区;两个所述连接部与所述第一极耳重叠的部分形成第二延伸部,并沿所述厚度方向覆盖至少部分所述第一极耳。
- 根据权利要求26所述的电极组件,其中,所述第一延伸部沿所述第一方向的尺寸等于所述第二延伸部沿所述第一方向的尺寸。
- 根据权利要求2-22任一项所述的电极组件,其中,所述绝缘件为一体成型结构。
- 根据权利要求2-28任一项所述的电极组件,其中,所述第一集流主体还包括两个第二端面,两个所述第二端面分别设于所述第一端面的两端,各所述第二端面连接两个所述第一表面;所述绝缘件还包括第三绝缘部,所述第三绝缘部连接于所述第一绝缘部和第二绝缘部并覆盖所述第二端面的一部分。
- 根据权利要求2-29任一项所述的电极组件,其中,所述第一集流主体包括沿第一方向相对设置的两个所述第一端面,所述第一方向垂直于所述第一极片主体的厚度方向;所述电极组件包括两个所述绝缘件,两个所述绝缘件分别设于两个所述第一端面的外侧。
- 根据权利要求2-30任一项所述的电极组件,还包括隔离件,所述隔离件用于将所述第一极片与所述第二极片隔开;在所述第一方向上,所述第二绝缘部远离所述第一绝缘部的一端超出所述隔离件。
- 根据权利要求2-30任一项所述的电极组件,还包括隔离件,所述隔离件用于将所述第一极片与所述第二极片隔开;在所述第一方向上,所述第二绝缘部远离所述第一绝缘部的一端不超出所述隔离件。
- 根据权利要求1-32任一项所述的电极组件,其中,所述第二极片包括第二极片主体,所述第二极片主体与所述第一极片主体层叠设置;所述第二极片主体包括第二集流主体和第二活性物质层,所述第二集流主体包括相对设置的两个第二表面以及连接两个所述第二表面的第三端面,所述第二活性物质层设置于所述第二表面;所述第一端面位于所述第一集流主体沿所述第一方向的一端,所述第三端面位于 所述第二集流主体沿所述第一方向的一端;在所述厚度方向上,所述绝缘件将所述第三端面与所述第一极片隔开。
- 根据权利要求33所述的电极组件,其中,所述第一极片为正极片,所述第二极片为负极片;在所述第一方向上,所述第二活性物质层的两端均超出所述第一极片主体。
- 根据权利要求1-34任一项所述的电极组件,其中,所述绝缘件的熔点为95℃-150℃。
- 根据权利要求1-35任一项所述的电极组件,其中,所述绝缘件包括胶体,所述胶体包括乙烯及其共聚物、聚烯烃、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、苯乙烯及其嵌段共聚物中的至少一种。
- 根据权利要求1-36任一项所述的电极组件,其中,所述绝缘件包括基材层和胶层,所述基材层通过所述胶层连接到所述第一极片主体。
- 根据权利要求37所述的电极组件,其中,所述基材层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯及其嵌段共聚物中的至少一种;所述胶层包括聚丙烯酸酯、丁苯橡胶、聚异丁烯或丁基橡胶中的至少一种。
- 根据权利要求1-38任一项所述的电极组件,其中,所述绝缘件的弹性模量为500Mpa-3000Mpa,可选地,所述绝缘件的弹性模量为770Mpa-1320Mpa。
- 根据权利要求1-39任一项所述的电极组件,其中,所述绝缘件的抗拉强度为949kgf/cm2-1363kgf/cm2。
- 根据权利要求1-40任一项所述的电极组件,其中,所述绝缘件连接于所述第一活性物质层;所述绝缘件与所述第一活性物质层的剥离强度高于所述第一活性物质层与所述第一表面的剥离强度。
- 根据权利要求1-41任一项所述的电极组件,还包括隔离件,所述隔离件用于将所述第一极片与所述第二极片隔开;所述第一极片、所述隔离件以及所述第二极片卷绕设置,在所述第一极片的卷绕方向上,所述绝缘件的两端不超出所述隔离件;或者,所述第一极片主体为平板状,在第二方向上,所述绝缘件的两端不超出所述隔离件,所述第二方向垂直于所述第一方向和所述厚度方向。
- 一种电池单体,包括:外壳;根据权利要求1-42任一项所述的电极组件,容纳于所述外壳内。
- 一种电池,包括多个根据权利要求43所述的电池单体。
- 一种用电装置,包括根据权利要求44所述的电池,所述电池用于提供电能。
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