本申请提供了一种电极组件、电池单体、电池及用电装置，属于电池技术领域。其中，电极组件包括多个集流体和固态电解质层。多个集流体沿第一方向层叠设置，每相邻的两个集流体相对的一侧分别涂覆有正极涂覆层和负极涂覆层，且正极涂覆层和负极涂覆层沿第一方向交替布置。固态电解质层沿第一方向设置于相邻的两个集流体之间，以分隔面向设置的正极涂覆层和负极涂覆层。沿第一方向，正极涂覆层在集流体上的投影面积小于与正极涂覆层面向设置的负极涂覆层在集流体上的投影面积。这种结构的电极组件将负极涂覆层的面积设置为大于面向设置的正极涂覆层的面积，以减少电极组件在使用过程中出现析锂的现象，从而能够提升电极组件的使用安全性。用安全性。用安全性。
【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]近些年，新能源汽车有了飞跃式的发展，在电动汽车领域，动力电池作为电动汽车的动力源，起着不可替代的重要作用。随着新能源汽车的大力推广，对动力电池的需求也日益增长，其中，电池作为新能源汽车核心零部件在使用性能和使用安全上均有着较高的要求。电池具有多个电池单体，在现有技术中，为了提升电池单体的输出电压并降低电池单体的内阻，通常将电池单体的电极组件设置为多个双极性极片层叠布置的结构，以实现电池单体的内部串联结构，从而能够满足提升电池单体的输出电压和降低内阻的需求。但是，这种结构的电池单体在使用过程中存在较大的安全隐患，从而不利于推广和使用。
技术实现思路
[0003]本申请实施例提供一种电极组件、电池单体、电池及用电装置，能够有效提升电池单体的使用安全性。
[0004]第一方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括多个集流体和固态电解质层；多个所述集流体沿第一方向层叠设置，每相邻的两个所述集流体相对的一侧分别涂覆有正极涂覆层和负极涂覆层，且所述正极涂覆层和所述负极涂覆层沿所述第一方向交替布置；所述固态电解质层沿所述第一方向设置于相邻的两个所述集流体之间，以分隔面向设置的所述正极涂覆层和所述负极涂覆层；其中，沿所述第一方向，所述正极涂覆层在所述集流体上的投影面积小于与所述正极涂覆层面向设置的所述负极涂覆层在所述集流体上的投影面积。
[0005]在上述技术方案中，电极组件的多个集流体中相邻的两个集流体相对的一侧分别设置有正极涂覆层和负极涂覆层，且正极涂覆层和负极涂覆层在第一方向上交替布置，以实现电极组件的内部串联结构，从而使得具有这种电极组件的电池单体一方面能够有效缩短电池单体的内部跑电距离，降低电池单体的内阻，另一方面能够取消在电极组件的每个集流体上设置极耳的结构，有利于优化电池单体的内部空间并减轻电池单体的重量，以提升电池单体的能量密度。此外，通过在相邻的两个集流体之间设置固态电解质层，以实现金属离子在面向设置的正极涂覆层和负极涂覆层之间移动，采用这种结构的电极组件能够缓解固态电解质层在不同的正极涂覆层和负极涂覆层之间流动的现象，以降低固态电解质层在内部串联的高压环境下出现分解产气而造成电池单体起火爆炸的风险，从而有利于减少电池单体在使用过程中的安全隐患，且将负极涂覆层在第一方向上的投影面积设置为大于面向设置的正极涂覆层在第一方向上的投影面积，从而能够减少电极组件在使用过程中出现析锂的现象，以提升具有这种电极组件的电池单体的使用安全性。
[0006]在一些实施例中，沿所述第一方向，所述负极涂覆层覆盖与其面向设置的所述正
极涂覆层。
[0007]在上述技术方案中，通过将负极涂覆层设置为沿第一方向覆盖面向设置的正极涂覆层，以使正极涂覆层在第一方向上的投影能够完全落入面向设置的负极涂覆层内，从而有利于进一步降低电极组件在使用过程中的析锂风险。
[0008]在一些实施例中，所述正极涂覆层和所述负极涂覆层均为矩形，沿所述负极涂覆层的长度方向，所述负极涂覆层超出与其面向设置的所述正极涂覆层两端的部分的宽度为D1，满足，0.1mm≤D1≤5mm；和/或，沿所述负极涂覆层的宽度方向，所述负极涂覆层超出与其面向设置的所述正极涂覆层两端的部分的宽度为D2，满足，0.1mm≤D2≤5mm。
[0009]在上述技术方案中，通过在负极涂覆层的长度方向上将负极涂覆层超出与其面向设置的正极涂覆层的两端的尺寸设置为0.1mm到5mm，同样的，在负极涂覆层的宽度方向上将负极涂覆层超出与其面向设置的正极涂覆层的两端的尺寸设置为0.1mm到5mm，这种结构的电极组件一方面能够有效保证负极涂覆层对面向设置的正极涂覆层的覆盖效果，且能够缓解因超出的尺寸过小而造成加工工艺难度较大的现象，另一方面能够缓解因超出的尺寸过大而导致负极涂覆层浪费或占用空间过大的现象。
[0010]在一些实施例中，沿所述第一方向，所述固态电解质层覆盖与其相邻的所述负极涂覆层。
[0011]在上述技术方案中，通过将固态电解质层设置为沿第一方向覆盖相邻的负极涂覆层，以使负极涂覆层在第一方向上的投影能够落入相邻的固态电解质层内，从而有利于提高固态电解质层对面向设置的正极涂覆层和负极涂覆层的分隔效果，以减少面向设置的正极涂覆层和负极涂覆层出现短接的现象，进而能够有效降低电极组件在使用过程中出现短路的风险。
[0012]在一些实施例中，所述固态电解质层和所述负极涂覆层均为矩形，沿所述负极涂覆层的长度方向，所述固态电解质层超出与其相邻的所述负极涂覆层两端的部分的宽度为D3，满足，0.5mm≤D3≤5mm；和/或，沿所述负极涂覆层的宽度方向，所述固态电解质层超出与其相邻的所述负极涂覆层两端的部分的宽度为D4，满足，0.5mm≤D4≤5mm。
[0013]在上述技术方案中，通过在负极涂覆层的长度方向上将固态电解质层超出与其相邻设置的负极涂覆层的两端的尺寸设置为0.5mm到5mm，同样的，在负极涂覆层的宽度方向上将固态电解质层超出与其相邻设置的负极涂覆层的两端的尺寸设置为0.5mm到5mm，这种结构的电极组件一方面能够缓解因超出的尺寸过小而造成固态电解质层对相邻的负极涂覆层的覆盖效果较差的现象，以对面向设置的正极涂覆层和负极涂覆层起到较好的分隔效果，另一方面能够缓解因超出的尺寸过大而导致固态电解质层的占用空间过大且浪费材料的现象。
[0014]在一些实施例中，多个所述集流体沿所述第一方向位于所述电极组件的两端的所述集流体分别为第一集流体和第二集流体；所述电极组件还包括第一集流构件和第二集流构件，所述第一集流构件连接于所述第一集流体，所述第二集流构件连接于所述第二集流体。
[0015]在上述技术方案中，电极组件还设置有分别与多个集流体中的第一集流体和第二集流体相连的第一集流构件和第二集流构件，以通过第一集流构件和第二集流构件作为电极组件的正输出极和负输出极，采用这种结构便于电极组件与电池单体的正极电极端子和
负极电极端子相连，有利于降低具有这种电极组件的电池单体的装配难度。
[0016]在一些实施例中，沿所述第一方向，所述第一集流构件连接于所述第一集流体背离所述第二集流体的一侧，所述第二集流构件连接于所述第二集流体背离所述第一集流体的一侧。
[0017]在上述技术方案中，通过将第一集流构件连接于第一集流体背离第二集流体的一侧，以使第一集流构件连接于第一集流体未涂覆有正极涂覆层或负极涂覆层的一侧，从而有利于增加第一集流构件与第一集流体之间的接触面积，进而能够有效提升第一集流构件与第一集流体之间的连接稳定性，且能够降低第一集流构件与第一集流体之间的接触电阻。同样的，通过将第二集流构件连接于第二集流体背离第一集流体的一侧，以使第二集流构件连接于第二集流体未涂覆有正极涂覆层或负极涂覆层的一侧，从而有利于增加第二集流构件与第二集流体之间的接触面积，进而能够有效提升本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电极组件，其特征在于，包括：多个集流体，沿第一方向层叠设置，每相邻的两个所述集流体相对的一侧分别涂覆有正极涂覆层和负极涂覆层，且所述正极涂覆层和所述负极涂覆层沿所述第一方向交替布置；以及固态电解质层，沿所述第一方向设置于相邻的两个所述集流体之间，以分隔面向设置的所述正极涂覆层和所述负极涂覆层；其中，沿所述第一方向，所述正极涂覆层在所述集流体上的投影面积小于与所述正极涂覆层面向设置的所述负极涂覆层在所述集流体上的投影面积。2.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，所述负极涂覆层覆盖与其面向设置的所述正极涂覆层。3.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，所述正极涂覆层和所述负极涂覆层均为矩形，沿所述负极涂覆层的长度方向，所述负极涂覆层超出与其面向设置的所述正极涂覆层两端的部分的宽度为D1，满足，0.1mm≤D1≤5mm；和/或沿所述负极涂覆层的宽度方向，所述负极涂覆层超出与其面向设置的所述正极涂覆层两端的部分的宽度为D2，满足，0.1mm≤D2≤5mm。4.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，所述固态电解质层覆盖与其相邻的所述负极涂覆层。5.根据权利要求4所述的电极组件，其特征在于，所述固态电解质层和所述负极涂覆层均为矩形，沿所述负极涂覆层的长度方向，所述固态电解质层超出与其相邻的所述负极涂覆层两端的部分的宽度为D3，满足，0.5mm≤D3≤5mm；和/或沿所述负极涂覆层的宽度方向，所述固态电解质层超出与其相邻的所述负极涂覆层两端的部分的宽度为D4，满足，0.5mm≤D4≤5mm。6.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，多个所述集流体沿所述第一方向位于所述电极组件的两端的所述集流体分别为第一集流体和第二集流体；所述电极组件还包括第一集流构件和第二集流构件，所述第一集流构件连接于所述第一集流体，所述第二集流构...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘智，阎晓洁，
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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