【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及電池，特別涉及一種電極組件、電池單體、電池裝置及用電設備。
技術介紹
1、在鋰離子電池老化過程中，由于電池內部的電極組件通常在拐角處具有復雜的受力情況，例如，自身膨脹引起的牽引力、鋁殼壓力和/或鋁殼間的摩擦力等，這使得電極組件在拐角處易產生開裂風險。
2、相關技術中，通常使用復合集流體設計，但是復合集流體結構較為復雜，工藝流程也較為繁瑣，不利于電芯的降本增效。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術的主要目的是提供一種電池單體，旨在解決電池單體中的電極組件在拐角處易開裂的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術提出的電池單體包括殼體和設于所述殼體內的電極組件；所述電極組件包括隔膜、極性相反的第一極片和第二極片，所述隔膜、第一極片、第二極片按照預設順序層疊設置且卷繞成型；
3、每一所述第一極片和每一所述第二極片包括交替設置的多個平直部和多個彎曲部；一所述平直部和一所述彎曲部之間的連接處為連接部；
4、所述第一極片部分位于所述電極組件的最外圈，所述第一極片具有加厚區(qū)和正常厚度區(qū)，所述加厚區(qū)的集流體厚度大于所述正常厚度區(qū)的集流體厚度，至少位于所述第一極片最外圈的連接部為所述加厚區(qū)。
5、本實施方案的電池單體中，隔膜、兩個相反極性的第一極片和第二極片依序卷繞成型，并形成跑道型的電極組件，連接部處即為拐角處，第一極片的正常厚度區(qū)是指正常厚度的極片結構，加厚區(qū)是指厚度大于正常厚度的極片結構，加厚區(qū)指的是加厚極片中的集流體的厚度，集流
6、在本專利技術的一實施例中，位于所述第一極片由外至內的n圈的連接部為所述加厚區(qū)，其中n為整數(shù)，n大于1，且小于等于3。
7、將第一極片由外至內n圈的各個連接部均加厚設置，可以進一步減小電極組件的拐角處的開裂風險。
8、在本專利技術的一實施例中，位于所述第一極片最外圈的至少部分所述彎曲部為所述加厚區(qū)；
9、且/或，位于所述第一極片最外圈的至少部分所述平直部為所述加厚區(qū)。
10、該結構的電極組件可減小第一極片最外圈的開裂風險。
11、在本專利技術的一實施例中，位于所述第一極片由外至內的n圈的連接部、彎曲部及平直部均為所述加厚區(qū)，其中n為整數(shù)，n大于1，且小于等于3。
12、進一步減小第一極片在靠近外側的n圈的極片開裂風險，并方便加工。
13、在本專利技術的一實施例中，所述第二極片具有所述加厚區(qū)和所述正常厚度區(qū)，至少位于所述第二極片最外圈的連接部為所述加厚區(qū)。
14、至少將第二極片最外圈的連接部設置為加厚區(qū)，可以增強該連接處的結構強度，減少該連接部處的開裂風險。
15、在本專利技術的一實施例中，位于所述第二極片由外至內的m圈的連接部為所述加厚區(qū)，其中m為整數(shù)，m大于1，且小于等于2。
16、將第二極片由外至內n圈的各個連接部均加厚設置，可以進一步減小電極組件的拐角處的開裂風險。
17、在本專利技術的一實施例中，至少位于所述第二極片最外圈的至少部分所述彎曲部為所述加厚區(qū)；
18、且/或，至少位于所述第二極片最外圈的至少部分所述平直部為所述加厚區(qū)。
19、該結構中，可以減小最外圈的第二極片的開裂風險。
20、在本專利技術的一實施例中，位于所述第二極片由外至內的m圈的連接部、彎曲部、平直部均為所述加厚區(qū)，其中m為整數(shù)，m大于1，且小于等于2。
21、將卷繞最后幾圈的第二極片均設置為加厚區(qū)，方便極片的加工。
22、在本專利技術的一實施例中，所述第一極片為陽極極片。
23、該結構的電池單體可以降低界面電阻，提升性能。
24、在本專利技術的一實施例中，所述電極組件還具有過渡區(qū)，所述過渡區(qū)位于所述加厚區(qū)和所述正常厚度區(qū)的連接處；
25、所述過渡區(qū)的一端厚度與所述正常厚度區(qū)的厚度相同，另一端與所述加厚區(qū)的厚度相同，所述過渡區(qū)的厚度在一端至另一端的方向上逐漸遞增。
26、該結構的電極組件可以減少正常厚度區(qū)和加厚區(qū)的厚度差帶來的應力集中，增強整體結構強度。
27、在本專利技術的一實施例中，所述正常厚度區(qū)的厚度為x，x大于等于3μm小于等于15μm；
28、所述加厚區(qū)的厚度與所述正常厚度區(qū)的厚度的差值為y，y大于0小于等于5μm。
29、該厚度范圍的加厚區(qū)可以在提高結構強度的基礎上，不過多增加極片厚度，提升電池裝置的能量密度。
30、在本專利技術的一實施例中，所述過渡區(qū)的延伸長度為z，z大于等于5cm，且小于等于10cm。
31、該長度范圍的過渡區(qū)可以達到緩和應力的效果，并增大結構強度高的極片面積，進一步減小開裂風險。
32、在本專利技術的一實施例中，所述加厚區(qū)的集流體表面設有加強紋理，所述加強紋理沿所述正常厚度區(qū)至加厚區(qū)的連線方向上延伸設置。
33、加強紋理的設置可提升加厚區(qū)的屈服強度和疲勞性能。
34、在本專利技術的一實施例中，所述加強紋理為條狀的輥壓槽，所述輥壓槽的深度為d，d大于0小于等于4μm。
35、該深度范圍可保證強度的提升效果。
36、在本專利技術的一實施例中，所述輥壓槽為多個，多個所述輥壓槽在垂直于所述正常厚度區(qū)至加厚區(qū)連線方向的方向上間隔排布。
37、進一步提升加厚區(qū)的屈服強度和疲勞性能。
38、在本專利技術的一實施例中，所述輥壓槽在垂直于所述正常厚度區(qū)至加厚區(qū)連線方向的方向上的寬度為w，w大于1cm小于等于3cm；
39、且/或，相鄰兩所述輥壓槽的間距為s，s大于0小于等于2cm；
40、且/或，距離所述加厚區(qū)的邊緣最近的輥壓槽的開口邊緣與所述加厚區(qū)的邊緣的距離為t，t大于1cm，且小于等于2cm。
41、上述參數(shù)的設置可以提高加厚區(qū)在各個位置處的屈服強度和疲勞性能的均勻性。
42、在本專利技術的一實施例中，沿卷繞方向上，所述加厚區(qū)遠離所述正常厚度區(qū)的一端設有定位孔，所述定位孔用于供卷繞機識別。
43、定位孔的設置可保證加厚區(qū)位于電極組件卷繞的最外面的幾圈，從而提升電極組件外圈的連接處的開裂風險。
44、本專利技術還提出一種電極組件，所述電極組件包括隔膜、極性相反的第一極片和第二極片，所述隔膜、第一極片和第二極片按照預設順序層疊設置且卷繞成型；
45、每一所述第一極片和每一第二極片均包括交替設置的多個平直部和多個彎曲部；一所述平直部和一所述彎曲部之間的連接處為連接部；
46、所述第一極片具有加厚區(qū)和正常厚度區(qū)本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種電池單體，其特征在于，所述電池單體包括殼體和設于所述殼體內的電極組件；所述電極組件包括隔膜、極性相反的第一極片和第二極片，所述隔膜、第一極片、第二極片按照預設順序層疊設置且卷繞成型；
2.如權利要求1所述的電池單體，其特征在于，位于所述第一極片由外至內的N圈的連接部為所述加厚區(qū)，其中N為整數(shù)，N大于1，且小于等于3。
3.如權利要求2所述的電池單體，其特征在于，位于所述第一極片最外圈的至少部分所述彎曲部為所述加厚區(qū)；
4.如權利要求3所述的電池單體，其特征在于，位于所述第一極片由外至內的N圈的連接部、彎曲部及平直部均為所述加厚區(qū)，其中N為整數(shù)，N大于1，且小于等于3。
5.如權利要求1至4中任一項所述的電池單體，其特征在于，所述第二極片具有所述加厚區(qū)和所述正常厚度區(qū)，至少位于所述第二極片最外圈的連接部為所述加厚區(qū)。
6.如權利要求5所述的電池單體，其特征在于，位于所述第二極片由外至內的M圈的連接部為所述加厚區(qū)，其中M為整數(shù)，M大于1，且小于等于2。
7.如權利要求5所述的電池單體，其特征在于，至少位于
8.如權利要求5所述的電池單體，其特征在于，位于所述第二極片由外至內的M圈的連接部、彎曲部、平直部均為所述加厚區(qū)，其中M為整數(shù)，M大于1，且小于等于2。
9.如權利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述第一極片為陽極極片。
10.如權利要求1至4中任一項所述的電池單體，其特征在于，所述電極組件還具有過渡區(qū)，所述過渡區(qū)位于所述加厚區(qū)和所述正常厚度區(qū)的連接處；
11.如權利要求10所述的電池單體，其特征在于，所述正常厚度區(qū)的集流體厚度為X，X大于等于3μm小于等于15μm；
12.如權利要求11所述的電池單體，其特征在于，所述過渡區(qū)的延伸長度為Z，Z大于等于5cm，且小于等于10cm。
13.如權利要求1至4中任一項所述的電池單體，其特征在于，所述加厚區(qū)的集流體表面設有加強紋理，所述加強紋理沿所述正常厚度區(qū)至加厚區(qū)的連線方向上延伸設置。
14.如權利要求13所述的電池單體，其特征在于，所述加強紋理為條狀的輥壓槽，所述輥壓槽的深度為D，D大于0小于等于4μm。
15.如權利要求14所述的電池單體，其特征在于，所述輥壓槽為多個，多個所述輥壓槽在垂直于所述正常厚度區(qū)至加厚區(qū)連線方向的方向上間隔排布。
16.如權利要求15所述的電池單體，其特征在于，所述輥壓槽在垂直于所述正常厚度區(qū)至加厚區(qū)連線方向的方向上的寬度為W，W大于1cm小于等于3cm；
17.如權利要求1至4中任一項所述的電池單體，其特征在于，沿卷繞方向上，所述加厚區(qū)遠離所述正常厚度區(qū)的一端設有定位孔，所述定位孔用于供卷繞機識別。
18.一種電極組件，其特征在于，所述電極組件包括隔膜、極性相反的第一極片和第二極片，所述隔膜、第一極片和第二極片按照預設順序層疊設置且卷繞成型；
19.一種電池裝置，其特征在于，包括如權利要求1至17中任一項所述的電池單體。
20.一種用電設備，其特征在于，包括如權利要求19所述的電池裝置。
...【技術特征摘要】
1.一種電池單體，其特征在于，所述電池單體包括殼體和設于所述殼體內的電極組件；所述電極組件包括隔膜、極性相反的第一極片和第二極片，所述隔膜、第一極片、第二極片按照預設順序層疊設置且卷繞成型；
2.如權利要求1所述的電池單體，其特征在于，位于所述第一極片由外至內的n圈的連接部為所述加厚區(qū)，其中n為整數(shù)，n大于1，且小于等于3。
3.如權利要求2所述的電池單體，其特征在于，位于所述第一極片最外圈的至少部分所述彎曲部為所述加厚區(qū)；
4.如權利要求3所述的電池單體，其特征在于，位于所述第一極片由外至內的n圈的連接部、彎曲部及平直部均為所述加厚區(qū)，其中n為整數(shù)，n大于1，且小于等于3。
5.如權利要求1至4中任一項所述的電池單體，其特征在于，所述第二極片具有所述加厚區(qū)和所述正常厚度區(qū)，至少位于所述第二極片最外圈的連接部為所述加厚區(qū)。
6.如權利要求5所述的電池單體，其特征在于，位于所述第二極片由外至內的m圈的連接部為所述加厚區(qū)，其中m為整數(shù)，m大于1，且小于等于2。
7.如權利要求5所述的電池單體，其特征在于，至少位于所述第二極片最外圈的至少部分所述彎曲部為所述加厚區(qū)；
8.如權利要求5所述的電池單體，其特征在于，位于所述第二極片由外至內的m圈的連接部、彎曲部、平直部均為所述加厚區(qū)，其中m為整數(shù)，m大于1，且小于等于2。
9.如權利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述第一極片為陽極極片。
10.如權利要求1至4中任一項所述的電池單體，其特征在于，所述電極組件還具有過渡區(qū)，所述過...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：蔣波，林良杰，
申請(專利權)人：寧德時代新能源科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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