本申请提供一种电极组件、电池单体、电池及用电装置，电极组件为叠片式结构，电极组件包括沿第一方向层叠设置的多个第一极片，每个第一极片包括第一涂覆区、第二涂覆区和第一极耳区，第二涂覆区和第一涂覆区通过第一极耳区连接，沿第一方向，多个第一极片的第一极耳区的投影重叠；其中，电极组件满足以下条件中的一者：a）多个第一极片的第一极耳区的长度由第一方向上的一侧向另一侧逐渐减小；b）多个第一极片的第一极耳区的长度由第一方向上的两侧向中间逐渐减小。本申请技术方案的电极组件能够在保证性能稳定的同时有效提高能量密度。够在保证性能稳定的同时有效提高能量密度。够在保证性能稳定的同时有效提高能量密度。
【技术实现步骤摘要】
电极组件、电池单体、电池及用电装置
[0001]本申请涉及电池
，具体而言，涉及一种电极组件、电池单体、电池及用电装置。
技术介绍
[0002]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。
[0003]在电池技术中，如何在保证电池性能稳定的同时提高电池的能量密度，是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
[0004]本申请提供一种电极组件、电池单体、电池及用电装置，该电极组件能够在保证性能稳定的同时有效提高能量密度。
[0005]第一方面，本申请提供了一种电极组件，电极组件为叠片式结构，电极组件包括沿第一方向层叠设置的多个第一极片，每个第一极片包括第一涂覆区、第二涂覆区和第一极耳区，第二涂覆区和第一涂覆区通过第一极耳区连接，沿第一方向，多个第一极片的第一极耳区的投影重叠；其中，电极组件满足以下条件中的一者：a）多个第一极片的第一极耳区的长度由第一方向上的一侧向另一侧逐渐减小；b）多个第一极片的第一极耳区的长度由第一方向上的两侧向中间逐渐减小。
[0006]叠片式的极耳组需要沿其层叠方向收拢后再连接于转接件或电极端子，以保证极耳组连接的稳定性，如果极耳组的预留长度过短，则极耳组收拢后，部分极耳容易因收拢路径长而导致其连接区域过小，从而影响其连接的稳定性，甚至存在较大的断裂风险，如果极耳组的预留长度过长，则会增加电极组件的整体重量，且极耳组收拢后，极耳组的前端会形成较大的阶梯冗余，需要更大的安装空间，从而浪费电池的内部空间，不利于提高电池的能量密度，且存在较大的材料成本浪费。本申请技术方案中，第一极耳区的长度由第一方向（也就是多个第一极耳区的层叠方向）的一侧向另一侧递减，所有第一极耳区沿第一方向从长度最长的第一极耳区所在的一侧向长度最短的第一极耳区所在的一侧收拢，或者，第一极耳区的长度由第一方向（也就是多个第一极耳区的层叠方向）的两侧向中间递减，所有第一极耳区沿第一方向两侧向中间收拢，这样的结构一方面使得极耳组在收拢后，所有第一极耳区的待连接区域面积充足，降低部分极耳因收拢后预紧力过高、待连接区域面积不足而造成焊缝开裂、极耳断裂的风险，有效保证极耳连接的稳定性，从而有效保证电池的性能稳定性；另一方面可有效避免第一极耳区收拢后产生过多阶梯冗余，在降低材料浪费及电池重量的同时，有效降低第一极耳区的空间占用率，从而有效提高电池的能量密度。
[0007]另外，本申请的电极组件的每个第一极片包括第一涂覆区和第二涂覆区以及连接第一涂覆区和第二涂覆区的第一极耳区，则多个第一极片沿第一方向层叠后形成连体裸电
芯，相较于电极组件分体设置的结构，连体裸电芯有效降低极耳的连接点数量，从而进一步提高极耳连接的稳定性，进而有效提高电池性能的稳定性。
[0008]根据本申请的一些实施例，每个第一极片的长度相同；当电极组件满足上述条件a）时，电极组件同时满足：多个第一极片的第一涂覆区的长度由第一方向上的一侧向另一侧逐渐增加，多个第一极片的第二涂覆区的长度由第一方向上的一侧向另一侧逐渐增加。
[0009]上述技术方案中，每个第一极片的长度相同，多个第一极片的第一涂覆区的长度和第二涂覆区的长度均由第一方向上的一侧向另一侧逐渐增加，从而使得多个第一极片的第一极耳区的长度由第一方向上的一侧向另一侧逐渐减小，这样的结构将第一涂覆区和第二涂覆区的长度设置为长度渐变型，降低第一极耳区冗余浪费的同时有效增加部分第一极片的涂覆区的涂覆面积，从而有效增加电极组件的涂覆区总面积，通过增加活性物质的总容量而进一步有效提高电池的能量密度。
[0010]根据本申请的一些实施例，每个第一极片的长度相同；当电极组件满足上述条件b）时，电极组件同时满足：多个第一极片的第一涂覆区的长度由第一方向上的两侧向中间逐渐增大，多个第一极片的第二涂覆区的长度由第一方向上的两侧向中间逐渐增大。
[0011]上述技术方案中，每个第一极片的长度相同，多个第一极片的第一涂覆区的长度和第二涂覆区的长度均由第一方向上的两侧向中间逐渐增加，从而使得多个第一极片的第一极耳区的长度由第一方向上的两侧向中间逐渐减小，这样的结构将第一涂覆区和第二涂覆区的长度设置为长度渐变型，降低第一极耳区冗余浪费的同时有效增加部分第一极片的涂覆区的涂覆面积，从而有效增加电极组件的涂覆区总面积，通过增加活性物质的总容量而进一步有效提高电池的能量密度。
[0012]根据本申请的一些实施例，长度最短的第一涂覆区和长度最长的第一涂覆区的长度比值大于等于0.9；和/或长度最短的第二涂覆区和长度最长的第二涂覆区的长度比值大于等于0.9。
[0013]上述技术方案中，通过限制长度最短的第一涂覆区和长度最长的第一涂覆区的长度比值以及长度最短的第二涂覆区和长度最长的第二涂覆区的长度比值，以有效限定涂覆区的长度差范围，从而保证活性物质总体容量，有效保证能量密度，同时，限定涂覆区长度差范围后，第一极耳区的长度差范围同步限定，从而限制第一极片的堆叠厚度，避免部分第一极片出现第一极耳区过长、涂覆区过短的情况，以在降低极耳冗余的同时有效保证整体电极组件的能量密度。
[0014]根据本申请的一些实施例，同一个第一极片的第一涂覆区的长度和第一极耳区的长度的比值为D1，满足1.4≤D1≤1.8；和/或同一个第一极片的第二涂覆区的长度和第一极耳区的长度的比值为D2，满足1.4≤D2≤1.8。
[0015]上述技术方案中，通过限定第一涂覆区与第一极耳区的长度比值和/或限定第二涂覆区与第一极耳区的长度比值而限定第一极耳区占第一极片的总长度的比值，避免第一极耳区长度过长而影响连体裸电芯的能量密度，同时避免因第一极耳区长度过短而造成装配困难、折叠后容易撕裂的问题，从而有利于在保证性能稳定的同时有效保证其能量密度。
[0016]根据本申请的一些实施例，沿第一方向，相邻两个第一极耳区的长度的差值为D3，满足0.004mm≤D3≤0.008mm。
[0017]上述技术方案中，相邻两个第一极耳区的长度差值大于等于0.004mm且小于等于
0.008mm，在保证第一极耳区的长度呈阶梯状变化的同时进一步降低第一极耳区合拢后的冗余量。
[0018]根据本申请的一些实施例，电极组件还包括多个第二极片，多个第一极片和多个第二极片沿第一方向交替层叠设置，第一极片和第二极片极性相反，第二极片包括第三涂覆区、第四涂覆区和第二极耳区，第三涂覆区和第四涂覆区通过第二极耳区连接，沿第一方向，多个第二极片的第二极耳区的投影重叠；其中，电极组件满足以下条件中的一者：c）多个第二极片的第二极耳区的长度均由第一方向上的一侧向另一侧逐渐减小；d）多个第二极片的第二极耳区的长度均由第一方向上的两侧向中间逐渐减小。
[0019]上述技术方案中，电极组件包括第一极片和第二极片，第一极片和第二极片可以分别设置为电极组件的正极极片和负极极片，第二极片与第一极片的结构同理，即第二极片本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电极组件，其特征在于，所述电极组件为叠片式结构，所述电极组件包括沿第一方向层叠设置的多个第一极片，每个所述第一极片包括第一涂覆区、第二涂覆区和第一极耳区，所述第二涂覆区和所述第一涂覆区通过所述第一极耳区连接，沿所述第一方向，所述多个第一极片的所述第一极耳区的投影重叠；其中，所述电极组件满足以下条件中的一者：a）所述多个第一极片的所述第一极耳区的长度由所述第一方向上的一侧向另一侧逐渐减小；b）所述多个第一极片的所述第一极耳区的长度由所述第一方向上的两侧向中间逐渐减小。2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，每个所述第一极片的长度相同；当所述电极组件满足上述条件a）时，所述电极组件同时满足：所述多个第一极片的所述第一涂覆区的长度由所述第一方向上的一侧向另一侧逐渐增加，所述多个第一极片的所述第二涂覆区的长度由所述第一方向上的一侧向另一侧逐渐增加。3.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，每个所述第一极片的长度相同；当所述电极组件满足上述条件b）时，所述电极组件同时满足：所述多个第一极片的所述第一涂覆区的长度由所述第一方向上的两侧向中间逐渐增大，所述多个第一极片的所述第二涂覆区的长度由所述第一方向上的两侧向中间逐渐增大。4.根据权利要求2或3所述的电极组件，其特征在于，长度最短的所述第一涂覆区和长度最长的所述第一涂覆区的长度比值大于等于0.9；和/或长度最短的所述第二涂覆区和长度最长的所述第二涂覆区的长度比值大于等于0.9。5.根据权利要求2或3所述的电极组件，其特征在于，同一个所述第一极片的所述第一涂覆区的长度和所述第一极耳区的长度的比值为D1，满足1.4≤D1≤1.8；和/或同一个所述第一极片的所述第二涂覆区的长度和所述第一极耳区的长度的比值为D2，满足1.4≤D2≤1.8。6.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，沿所述第一方向，相邻两个所述第一极耳区的长度的差值为D3，满足0.004mm≤D3≤0.008mm。7.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件还包括多个第二极片，所述多个第一极片和所述多个第二极片沿所述第一方向交...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴宇堃，张小平，许文竹，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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