本技術(shù)涉及電池,具體而言,涉及一種疊片式電極組件、電池單體、電池及用電裝置。
背景技術(shù):
1、近些年,新能源汽車有了飛躍式的發(fā)展,在電動(dòng)汽車領(lǐng)域,動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車的動(dòng)力源,起著不可替代的重要作用。電池由箱體和容納于箱體內(nèi)的多個(gè)電池單體構(gòu)成,電池單體是由正極極片、負(fù)極極片和隔離膜通過(guò)卷繞或者疊片等方式組裝成電極組件(裸電芯),之后裝入殼體,再蓋上端蓋,最后注入電解液后得到的。但是,隨著電池技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)電池的循環(huán)使用壽命和使用安全等也提出了更高的要求。然而,現(xiàn)有技術(shù)中的電池的循環(huán)使用壽命較短,且在后期使用過(guò)程中存在較大的安全隱患,從而不利于消費(fèi)者的使用安全。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)實(shí)施例提供一種疊片式電極組件、電池單體、電池及用電裝置,能夠有效降低電池在后期使用過(guò)程中存在的安全隱患。
2、第一方面,本技術(shù)實(shí)施例提供一種疊片式電極組件,包括極性相反的第一極片和第二極片,所述第一極片和所述第二極片沿第一方向?qū)盈B設(shè)置;所述第一極片包括沿第二方向排布的第一涂覆區(qū)和第一空白區(qū),所述第一空白區(qū)包括第一連接部和第一極耳部,所述第一連接部連接所述第一涂覆區(qū)和所述第一極耳部,沿第三方向,所述第一連接部的尺寸大于所述第一極耳部的尺寸,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向兩兩垂直;其中,多個(gè)所述第一極片的所述第一連接部收攏于所述疊片式電極組件在所述第二方向上的一端,并形成第一收攏區(qū),多個(gè)所述第一極片的所述第一極耳部層疊設(shè)置并沿所述第二方向凸出于所述第一收攏區(qū)。
3、在上述技術(shù)方案中,第一極片具有沿第二方向排布的第一涂覆區(qū)和第一空白區(qū),且第一空白區(qū)形成有相互連接的第一連接部和第一極耳部,通過(guò)將多個(gè)第一極片的第一連接部收攏于疊片式電極組件在第二方向上的一端,以使多個(gè)第一連接部形成的第一收攏區(qū)能夠覆蓋于疊片式電極組件的一端,并將多個(gè)第一極片的第一極耳部層疊后凸出于第一收攏區(qū),從而使得第一極耳部能夠通過(guò)第一收攏區(qū)實(shí)現(xiàn)疊片式電極組件的電能的輸入或輸出,采用這種結(jié)構(gòu)的疊片式電極組件一方面能夠有效提升第一極片的第一空白區(qū)的過(guò)流性能,以保證過(guò)流的穩(wěn)定性,從而有利于提升疊片式電極組件的使用性能,且有利于緩解疊片式電極組件因過(guò)流面積不足而出現(xiàn)局部溫升的現(xiàn)象,另一方面能夠有效提高第一極耳部的韌性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,以減少第一極耳部在生產(chǎn)或使用的過(guò)程中出現(xiàn)折斷的風(fēng)險(xiǎn),從而有利于提升疊片式電極組件的使用壽命。
4、在一些實(shí)施例中,所述疊片式電極組件還包括隔離件;所述隔離件設(shè)置于所述第一極片和所述第二極片之間,并用于分隔所述第一極片和所述第二極片,所述隔離件沿所述第一方向覆蓋于所述第一涂覆區(qū),所述第一連接部沿所述第二方向凸出于所述隔離件。
5、在上述技術(shù)方案中,通過(guò)將第一連接部沿第二方向凸出于隔離件,也就是說(shuō),第一極片的第一空白區(qū)沿第二方向伸出于隔離件的一端,采用這種結(jié)構(gòu)的疊片式電極組件一方面便于多個(gè)第一極片的第一連接部收攏于疊片式電極組件在第二方向上的一端,便于制造和生產(chǎn),另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)先對(duì)多個(gè)第一極片進(jìn)行堆疊后再統(tǒng)一裁切,以形成第一收攏區(qū)和層疊設(shè)置的多個(gè)第一極耳部,從而有利于提高疊片式電極組件的生產(chǎn)效率。
6、在一些實(shí)施例中,所述第一收攏區(qū)在所述第二方向上的厚度為2mm-4mm。
7、在上述技術(shù)方案中,通過(guò)將第一收攏區(qū)的厚度設(shè)置在2mm到4mm之間,一方面能夠有效緩解因第一收攏區(qū)的厚度過(guò)小而造成第一收攏區(qū)與第一極耳部之間的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較低且過(guò)流面積不足的風(fēng)險(xiǎn),另一方面能夠有效緩解因第一收攏區(qū)的厚度過(guò)大而造成疊片式電極組件的占地空間過(guò)大的現(xiàn)象,從而有利于提高疊片式電極組件的能量密度。
8、在一些實(shí)施例中,所述第二極片包括沿所述第二方向排布的第二涂覆區(qū)和第二空白區(qū);所述第二空白區(qū)包括第二連接部和第二極耳部,所述第二連接部連接于所述第二涂覆區(qū)和所述第二極耳部,沿所述第三方向,所述第二連接部的尺寸大于所述第二極耳部的尺寸;其中,多個(gè)所述第二極片的所述第二連接部收攏于所述疊片式電極組件在所述第二方向上背離所述第一收攏區(qū)的一端,并形成第二收攏區(qū),多個(gè)所述第二極片的所述第二極耳部層疊設(shè)置并整體沿所述第二方向凸出于所述第二收攏區(qū)。
9、在上述技術(shù)方案中,通過(guò)將多個(gè)第二極片的第二連接部設(shè)置為收攏于疊片式電極組件在第二方向上背離第一收攏區(qū)的一端,以使多個(gè)第二連接部形成的第二收攏區(qū)覆蓋于疊片式電極組件的一端,并將多個(gè)第二極片的第二極耳部層疊后凸出于第二收攏區(qū),采用這種結(jié)構(gòu)的疊片式電極組件能夠有效提升第二極片的第二空白區(qū)的過(guò)流性能,以保證過(guò)流的穩(wěn)定性,且有利于提升第二極耳部的韌性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,以減少第二極耳部在生產(chǎn)或使用的過(guò)程中出現(xiàn)折斷的風(fēng)險(xiǎn),從而有利于進(jìn)一步提升疊片式電極組件的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和使用性能。
10、在一些實(shí)施例中,所述第二極片包括沿所述第三方向排布的第二涂覆區(qū)和第二空白區(qū);所述第二空白區(qū)包括第二連接部和第二極耳部,所述第二連接部連接于所述第二涂覆區(qū)和所述第二極耳部,沿所述第二方向,所述第二連接部的尺寸大于所述第二極耳部的尺寸;其中,多個(gè)所述第二極片的所述第二連接部收攏于所述疊片式電極組件在所述第三方向上的一端,并形成第二收攏區(qū),多個(gè)所述第二極片的所述第二極耳部層疊設(shè)置并整體沿所述第三方向凸出于所述第二收攏區(qū)。
11、在上述技術(shù)方案中,通過(guò)將第二極片的第二涂覆區(qū)和第二空白區(qū)沿第三方向進(jìn)行排布,以使第二收攏區(qū)位于疊片式電極組件在第三方向上的一端,從而能夠?qū)崿F(xiàn)第二收攏區(qū)和層疊設(shè)置的多個(gè)第二極耳部與第一收攏區(qū)相鄰布置,進(jìn)而有利于實(shí)現(xiàn)疊片式電極組件的多種制造結(jié)構(gòu),以滿足不同的使用場(chǎng)景。
12、第二方面,本技術(shù)實(shí)施例還提供一種電池單體,包括外殼和上述的疊片式電極組件;所述疊片式電極組件容納于所述外殼內(nèi)。
13、在一些實(shí)施例中,所述電池單體還包括第一絕緣件;所述第一絕緣件覆蓋于所述第一收攏區(qū),所述第一絕緣件用于分隔所述第一極耳部和所述外殼。
14、在上述技術(shù)方案中,通過(guò)在疊片式電極組件的一端設(shè)置第一絕緣件,使得第一絕緣件能夠覆蓋于第一收攏區(qū)上,從而通過(guò)第一絕緣件一方面能夠?qū)Φ谝粯O耳部和外殼進(jìn)行絕緣隔離,以減少第一極耳部與外殼出現(xiàn)搭接短路的現(xiàn)象,另一方面還能夠?qū)崿F(xiàn)第一收攏區(qū)與外殼之間的隔絕,進(jìn)而有利于提升電池單體的使用安全性。
15、在一些實(shí)施例中,沿所述第一方向,多個(gè)所述第一極片的所述第一連接部從所述疊片式電極組件的一側(cè)向另一側(cè)收攏,以在所述第一收攏區(qū)形成第一斜面,所述第一絕緣件覆蓋于所述第一斜面上。
16、在上述技術(shù)方案中,通過(guò)將多個(gè)第一極片的第一連接部沿第一方向往疊片式電極組件的一側(cè)收攏,以實(shí)現(xiàn)多個(gè)第一連接部收攏于疊片式電極組件的一端,從而形成第一收攏區(qū),并在第一收攏區(qū)的第一斜面上對(duì)應(yīng)覆蓋相匹配的第一絕緣件,以實(shí)現(xiàn)第一極耳部與外殼之間以及第一收攏區(qū)與外殼之間的絕緣隔離,采用這種結(jié)構(gòu)的電池單體有利于降低第一絕緣件的制造難度,以降低制造成本,且能夠提高生產(chǎn)效率。
17、在一些實(shí)施例中,沿所述第一方向,多個(gè)所述第一極片的所述第一連接部從所述疊片式電極組件的兩側(cè)向中間收攏,以在所述第一收攏區(qū)形成兩個(gè)第二斜面,所述第一絕緣件覆蓋于兩個(gè)所述第二斜面上。
18、在上述技術(shù)方案中,通過(guò)將多個(gè)第一極片的第一連接部沿第一方向往疊片式電極組件的中間位置收攏,以實(shí)現(xiàn)多個(gè)第一連接部收攏于疊片式電極組件的一端,從而形成第一收攏區(qū),并在第一收攏區(qū)的兩個(gè)第二斜面上對(duì)應(yīng)覆蓋相匹配的第一絕緣件,以實(shí)現(xiàn)第一極耳部與外殼之間以及第一收攏區(qū)與外殼之間的絕緣隔離,采用這種結(jié)構(gòu)的電池單體有利于降低第一收攏區(qū)的制造難度,且便于第一極耳部與外殼上的電極端子電連接。
19、在一些實(shí)施例中,所述第一絕緣件包括兩個(gè)第一絕緣體;兩個(gè)所述第一絕緣體分別覆蓋于兩個(gè)所述第二斜面上,兩個(gè)所述第一絕緣體沿所述第一方向相對(duì)布置且相互拼接,兩個(gè)所述第一絕緣體之間形成供所述第一極耳部穿出的第一間隙。
20、在上述技術(shù)方案中,通過(guò)將第一絕緣件設(shè)置為兩個(gè)第一絕緣體,以使每個(gè)第一絕緣體能夠覆蓋于對(duì)應(yīng)的第二斜面上,從而能夠?qū)崿F(xiàn)第一絕緣件能夠覆蓋于兩個(gè)第二斜面上,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,且便于實(shí)現(xiàn)。此外,通過(guò)將兩個(gè)第一絕緣體設(shè)置為沿第一方向相互拼接的結(jié)構(gòu),且兩個(gè)第一絕緣體之間形成有供第一極耳部穿出的第一間隙,采用這種結(jié)構(gòu)的第一絕緣件便于制造和裝配,且有利于后期維修和更換。
21、第三方面,本技術(shù)實(shí)施例還提供一種電池,包括至少一個(gè)上述的電池單體。
22、第四方面,本技術(shù)實(shí)施例還提供一種用電裝置,包括上述的電池;所述電池用于提供電能。
23、第五方面,本技術(shù)實(shí)施例還提供一種疊片式電極組件的制造方法,包括:將極性相反的第一極片和第二極片沿第一方向?qū)盈B,所述第一極片包括沿第二方向排布的第一涂覆區(qū)和第一空白區(qū),所述第二方向垂直于所述第一方向;將多個(gè)所述第一極片的所述第一空白區(qū)收攏并裁切。
24、在上述技術(shù)方案中,在第一極片和第二極片相互層疊后,通過(guò)對(duì)多個(gè)第一極片的第一空白區(qū)收攏后再對(duì)多個(gè)第一極片的第一空白區(qū)進(jìn)行統(tǒng)一裁切,以形成用于輸出或輸入疊片式電極組件的電能的極耳,從而能夠取消第一極片和第二極片堆疊前對(duì)單個(gè)第一極片進(jìn)行裁切的工藝,采用這種制造方法一方面能夠有效減少多個(gè)第一極片出現(xiàn)錯(cuò)位搭接的現(xiàn)象,以提升疊片式電極組件的使用性能和安全性能,另一方面能夠極大地優(yōu)化疊片式電極組件的生產(chǎn)節(jié)拍,有利于提升疊片式電極組件的生產(chǎn)效率。
25、在一些實(shí)施例中,所述將多個(gè)所述第一極片的所述第一空白區(qū)收攏并裁切包括:將多個(gè)所述第一極片的所述第一空白區(qū)收攏;焊接多個(gè)所述第一極片的所述第一空白區(qū),以形成裁切部;裁切所述裁切部。
26、在上述技術(shù)方案中,通過(guò)將收攏后的多個(gè)第一空白區(qū)先進(jìn)行焊接成裁切部,再對(duì)裁切部進(jìn)行統(tǒng)一裁切,這種制造方法一方面便于對(duì)裁切部進(jìn)行裁切,有利于降低裁切難度,另一方面能夠有效減少收攏后的多個(gè)第一空白區(qū)在裁切的過(guò)程中出現(xiàn)滑移或錯(cuò)位的現(xiàn)象,從而有利于提高多個(gè)第一空白區(qū)的裁切質(zhì)量,以提高疊片式電極組件的生產(chǎn)質(zhì)量。
27、在一些實(shí)施例中,在所述將多個(gè)所述第一極片的所述第一空白區(qū)收攏并裁切之后,所述第一空白區(qū)形成第一連接部和第一極耳部,所述第一連接部連接所述第一涂覆區(qū)和所述第一極耳部,沿第三方向,所述第一連接部的尺寸大于所述第一極耳部的尺寸,所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向;其中,多個(gè)所述第一極片的所述第一連接部收攏于所述疊片式電極組件在所述第二方向上的一端,并形成第一收攏區(qū),多個(gè)所述第一極片的所述第一極耳部層疊設(shè)置并整體沿所述第二方向凸出于所述第一收攏區(qū)。
28、在上述技術(shù)方案中,裁切后的第一空白區(qū)形成有相互連接的第一連接部和第一極耳部,多個(gè)空白區(qū)的第一連接部收攏于疊片式電極組件的一端,以形成第一收攏區(qū),且多個(gè)第一極耳部相互層疊并凸出于第一收攏區(qū),從而形成的疊片式電極組件的過(guò)流性能較好,且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較高。