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CN115799656B - 电极组件及与其相关的电池单体、电池、装置和制造方法 - Google Patents

电极组件及与其相关的电池单体、电池、装置和制造方法 Download PDF

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CN115799656B CN202111062600.7A CN202111062600A CN115799656B CN 115799656 B CN115799656 B CN 115799656B CN 202111062600 A CN202111062600 A CN 202111062600A CN 115799656 B CN115799656 B CN 115799656B
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Abstract

本申请公开了一种电极组件及与其相关的电池单体、电池、装置和制造方法，电极组件包括：极性相反的第一极片和第二极片；隔离件，用于分隔第一极片和第二极片；第一极片、第二极片和隔离件经卷绕形成电极组件。其中，相邻的第一极片和第二极片之间设置有至少两层的隔离件。该电极组件能够延长电池的使用寿命和增强电池的安全性。

Description

电极组件及与其相关的电池单体、电池、装置和制造方法
技术领域
本申请涉及电池领域，具体涉及一种电极组件及与其相关的电池单体、电池、用电装置和制造方法。
背景技术
锂离子电池等电池具有体积小、能量密度高、功率密度高、循环使用次数多和存储时间长等优点，在一些电子设备、电动交通工具、电动玩具和电动设备上得到广泛应用。例如，在手机、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产品中，锂离子电池均已得到广泛的应用。
在电池技术的发展中，除了提高电池的性能外，使用寿命和安全问题也是不可忽视的问题。如果电池的使用寿命达不到预期的时间，那电池的维护和使用成本就很大。如果电池的安全问题不能保证，那该电池就无法使用。因此，如何延长电池的使用寿命和增强电池的安全性，是电池技术中亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，本申请实施例提出一种电极组件及与其相关的电池单体、电池、用电装置和制造方法，以延长电池的使用寿命和增强电池的安全性。
根据本申请的第一方面，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；隔离件，用于分隔第一极片和第二极片；第一极片、第二极片和隔离件经卷绕形成电极组件。其中，相邻的第一极片和第二极片之间设置有至少两层的隔离件。
该实施例中，增加了隔离件的层数能够增加隔离件的强度。这样，只要是在增加层数的隔离件的区域，当电极组件产生析锂问题，或者，第一极片和第二极片在卷绕过程中易产生毛刺问题，均不容易对多层的隔离件均造成刺破或损坏，从而有效地降低了电极组件因隔离件破损而造成的短路问题，进而能够有效地降低电极组件失效的风险，提高了电极组件的使用寿命和安全性。
在一些实施例中，至少两层的隔离件包括第一隔离件和第二隔离件，第二隔离件由第一隔离件的端部折叠形成。
该实施例中，由第一隔离件的端部折叠形成第二隔离件，无需单独进行增加和固定第二隔离件，从而使得缠绕过程更为方便，一体性更好。
在一些实施例中，电极组件包括沿卷绕方向的起始段，第一隔离件的端部位于起始段。
该实施例中，使第一隔离件的端部位于起始段，第二隔离件可以自起始段延伸，起始段距离第一极片和第二极片在卷绕时的第一个弯折部位较近，第二隔离件可以延伸较小的长度就能够到达第一个弯折部位以增强该处的隔离件的强度，能够降低锂枝晶刺破隔离件的概率，同时还能够节省隔离件材料、降低成本。
在一些实施例中，电极组件包括第一极片、第二极片和隔离件卷绕并弯折形成的弯折区域，弯折区域包括沿卷绕方向靠近起始段的第一弯折部位，第一弯折部位设置有第一隔离件和第二隔离件，第一隔离件和第二隔离件从端部延伸超过第一弯折部位。
由于越靠近起始段的弯折部位受到的应力越大，因此，第一弯折部位受到的应力最大，在该实施例中，通过在第一弯折部位设置有第一隔离件和第二隔离件，并将第一隔离件和第二隔离件从端部延伸超过第一弯折部位，能够至少增加第一弯折部位的隔离件的层数和厚度，从而至少能够保护最易出现问题的第一弯折部位，同时还能够最大化的节省第二隔离件的使用，进而在节约了成本的同时，提高了电极组件的安全性和使用寿命。
在一些实施例中，至少两层的隔离件包括第一隔离件和第二隔离件，电极组件包括第一极片、第二极片和隔离件卷绕并弯折形成的弯折区域，弯折区域包括沿卷绕方向的多个弯折部位，电极组件还包括多个第二隔离件，第一隔离件和多个第二隔离件层叠设置于多个弯折部位中的至少一个。
该实施例中，在多个弯折部位中的至少一个或部分或全部的位置设置第二隔离件，能够增加该处隔离件的层数和厚度，从而直接提高了该处隔离件的强度，进而能够减少电极组件在弯折部位处对隔离件造成损坏的问题，以通过增加弯折部位的隔离件的厚度，提高电极组件的安全性和使用寿命。
在一些实施例中，沿卷绕方向，多个第二隔离件间隔设置。
该实施例中，使得第二隔离件的设置方式更为灵活，即可以将第二隔离件贴附于需要增加隔离件层数的位置如弯折部位。同时，也避免造成在不需要增加隔离件层数的位置增加第二隔离件而造成的浪费。
在一些实施例中，多个第二隔离件的厚度不同，沿卷绕方向，电极组件包括起始段，多个弯折部位包括第一极片和第二极片卷绕并弯折形成的第一弯折部位和第二弯折部位，第一弯折部位比第二弯折部位更靠近起始段，设置在第一弯折部位的第二隔离件的厚度大于设置在第二弯折部位的第二隔离件的厚度。
该实施例中，由于第一弯折部位所受应力较第二弯折部位所受应力更大，将位于第一弯折部位的第二隔离件的厚度设置成大于设置在第二弯折部位的第二隔离件的厚度，可以使第二隔离件的厚度分别适应于两处对隔离件强度的需求，在降低电极组件卷绕时隔离件产生破损的概率的同时，也能够最大化的节省第二隔离件的使用量。
在一些实施例中，多个第二隔离件粘接于第一隔离件的表面。
该实施例中，通过粘接的方式将第二隔离件粘接于第一隔离件的表面，使得第二隔离件在电极组件进行充放电循环的过程中不容易发生偏移，能够持续对粘接处进行有效的防护。
在一些实施例中，第一隔离件包括沿厚度方向的两个表面，多个第二隔离件位于第一隔离件的同一表面上。
该实施例中，在电极组件卷绕过程中便于对第二隔离件的设置加工，并且，当第一隔离件由于束缚力被拉紧时，将第二隔离件设置于同一表面能够在增强隔离件强度的情况下降低对第一极片和第二极片之间间距的影响，以避免加重电极组件析锂的情况。
在一些实施例中，第一隔离件和第二隔离件的厚度不同。
该实施例中，第二隔离件的厚度可以依据不同电极组件的型号或者不同的防护位置设计成不同的厚度，这样，可以适应于不同型号的电极组件或者不同防护位置对隔离件强度的不同需求。
根据本申请的第二方面，提供了一种电池单体，包括上述电极组件。
根据本申请的第三方面，提供了一种电池，电池包括上述电池单体。
根据本申请的第四方面，提供了一种用电装置，包括上述电池，电池用于提供电能。
根据本申请的第五方面，提供了一种电极组件的制造方法，包括：提供第一极片、第二极片、隔离件；将至少两层隔离件设置于相邻的第一极片和第二极片之间；将第一极片、第二极片和隔离件卷绕形成电极组件。
在一些实施例中，至少两层的隔离件包括第一隔离件，制造方法还包括：将第一隔离件在端部折叠形成第二隔离件，以使第一隔离件和第二隔离件设置于相邻的第一极片和第二极片之间。
上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细概述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
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结构示意图；
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结构示意图；
图5为图4中电极组件展开后的结构示意图；
图6为本申请另一些实施例提供的电极组件的结构示意图；
图7为本申请又一些实施例提供的电极组件的结构示意图；
图8为图7中电极组件展开后的结构示意图；
图9为本申请一些实施例提供的电极组件的制造方法的流程示意图。
附图标记
1-车辆、2-电池、3-控制器、4-马达；
5-箱体、51-第一箱体部、52-第二箱体部、53-容纳空间；
6-电池单体、61-端盖、62-壳体；
100-电极组件、110-第一极片、120-第二极片、130-隔离件、131-第一
隔离件、132-第二隔离件、140-起始段；
A1-第一表面、A2-第二表面；
B-弯折区域、B1-第一弯折部位、B2-第二弯折部位；
X-电极组件的卷绕方向、Y-第一隔离件的厚度方向。
具体实施方式
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、完整地描述，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，本文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；本文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。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
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。
在本文中提及“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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本文中术语“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，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体，本申请实施例对此也不限定。
电池单体包括电极组件和电解质，电极组件由正极片、负极片和隔离件组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体，未涂敷正极活性物质层的集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体，未涂敷负极活性物质层的集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极极耳的数量为多个且层叠在一起，负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离件的材质可以为PP(聚丙烯)或PE(聚乙烯)等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素，例如，能量密度、循环寿命、放电容量、充放电倍率等性能参数，另外，还需要考虑电池的安全性。
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。例如，本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
目前，隔离件设置于正极极片和负极极片之间，其主要作用是防止正极极片和负极极片相接触，进而造成电极组件发生内部短路。隔离件在电极组件中占有十分重要的地位，可以直接导致电极组件发生短路、性能及寿命降低等现象。在电极组件的使用过程中，越靠近起始段的弯折部位，其曲率半径越小，所受的应力越大，并且，其负极和正极的容量比值也会低于其他位置，这样，就容易导致该位置产生锂枝晶，在所受应力的作用下，锂枝晶就容易刺穿隔离件导致正极极片和负极极片相接触，引发电极组件的内部短路。
此外，由于正极极片或负极极片在卷绕过程中易产生一定的微裂纹，会产生一些毛刺，在较大的应力作用下，隔离件易被刺破，从而使得电极组件发生短路，进而容易导致电池单体发生起火爆炸等热失控现象。
鉴于此，本申请的发明人提出了一种电极组件，该电极组件包括设置在相邻的第一极片和第二极片之间的至少两层的隔离件，该结构可以降低电极组件中隔离件破损的概率，从而降低第一极片和第二极片发生内部短路的风险，提高使用寿命和安全性。
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。
用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具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；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。
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1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2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51和第二箱体部52，第一箱体部51与第二箱体部52相互盖合，第一箱体部51和第二箱体部52共同限定出用于容纳电池单体6的容纳空间53。第二箱体部52可以是一端开口的空心结构，第一箱体部51为板状结构，第一箱体部51盖合于第二箱体部52的开口侧，以形成具有容纳空间53的箱体5；第一箱体部51和第二箱体部52也均可以是一侧开口的空心结构，第一箱体部51的开口侧盖合于第二箱体部52的开口侧，以形成具有容纳空间53的箱体5。当然，第一箱体部51和第二箱体部52可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。
为提高第一箱体部51与第二箱体部52连接后的密封性，第一箱体部51与第二箱体部52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51盖合于第二箱体部52的顶部，第一箱体部51亦可称之为上箱盖，第二箱体部52亦可称之为下箱体。
在电池2中，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6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。
请参照图3，图3为本申请一些实施例提供的电池单体6的爆炸示意图。电池单体6是指组成电池2的最小单元。如图3，电池单体6包括有端盖61、壳体62、电极组件100以及其他的功能性部件。
端盖61是指盖合于壳体62的开口处以将电池单体6的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖61的形状可以与壳体62的形状相适应以配合壳体62。可选地，端盖61可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，端盖61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，安全性能也可以有所提高。端盖61上可以设置有如电极端子等的功能性部件。电极端子可以用于与电极组件100电连接，以用于输出或输入电池单体6的电能。在一些实施例中，端盖61上还可以设置有用于在电池单体6的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖61的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中，在端盖61的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体62内的电连接部件与端盖61，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体62是用于配合端盖61以形成电池单体6的内部环境的组件，其中，形成的内部环境可以用于容纳电极组件63、电解液以及其他部件。壳体62和端盖61可以是独立的部件，可以于壳体62上设置开口，通过在开口处使端盖61盖合开口以形成电池单体6的内部环境。不限地，也可以使端盖61和壳体62一体化，具体地，端盖61和壳体62可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体62的内部时，再使端盖61盖合壳体62。壳体62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62的形状可以根据电芯组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体62的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。
电极组件100是电池单体6中浸润于电解液以发生电化学反应的部件。壳体62内可以包含一个或多个电极组件100。电极组件100主要由正极极片和负极极片卷绕形成，并且通常在正极极片与负极极片之间设隔离件。正极极片和负极极片具有活性物质的部分构成电极组件100的主体部，正极极片和负极极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池单体的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳连接电极端子以形成电流回路。
请参见图4和图5，图4为本申请一些实施例提供的电极组件100的结构示意图。
如图4所示，电极组件100包括：极性相反的第一极片110和第二极片120以及隔离件130，隔离件130用于分隔第一极片110和第二极片120；第一极片110、第二极片120和隔离件130经卷绕形成电极组件100。其中，相邻的第一极片110和第二极片120之间设置有至少两层的隔离件130。
本申请中所提到的极性相反的第一极片110和第二极片120可理解为指正极极片和负极极片。本申请中所提到的隔离件130也可以称之为隔离膜，在图中以线表示，但实际上隔离件130同样具有厚度。本申请中所提到的卷绕应当理解为电极组件100通过第一极片110、第二极片120以及隔离件130卷绕成若干圈，每一圈可以构造有几层，一圈指的是电极组件100上的某个点作为起始端开始计算，沿着卷绕方向X一周到达另一个点定位结束端，结束端与起始端以及此圈的中心在一条直线上，起始端在结束端与此圈中心之间。每一圈依次包括第一极片110层、隔离件130层、第二极片120层以及隔离件130层，隔离件130用以隔离相邻圈或同一圈中相邻层的第一极片110和第二极片120。本申请中所提到的至少两层的隔离件130应当理解为基于现有技术中的第一极片110和第二极片120之间的一层隔离件130而至少增加的另一层隔离件130。
本实施例的电极组件100在卷绕时，在相邻的第一极片110和第二极片102之间设置有至少两层的隔离件130，并进行卷绕，以形成具有多圈的电极组件100。该实施例中，增加了隔离件130的层数能够增加隔离件130的强度。这样，只要是在增加层数的隔离件130的区域，当电极组件100产生析锂问题，或者，第一极片110和第二极片120在卷绕过程中易产生毛刺问题，均不容易对隔离件130造成刺破或损坏，降低了隔离件130的破损风险，从而有效地降低了电极组件100因隔离件130破损而造成的短路问题，进而能够有效地降低电极组件100失效的风险，提高了电极组件100的使用寿命和安全性。
请参阅图5，图5为本申请一些实施例提供的电极组件100的展开示意图。
如图5所示，在本申请的一些实施例中，可选地，至少两层的隔离件130包括第一隔离件131和第二隔离件132，第二隔离件132由第一隔离件131的端部折叠形成。
本申请中所提到的第一隔离件131和第二隔离件132，其中，第一隔离件131应当理解为上文所述的现有技术中的第一极片110和第二极片120之间的一层隔离件130，即基础隔离件，第二隔离件132应当理解为增加的至少一层隔离件，即附加隔离件。本申请中第二隔离件132由第一隔离件131的端部折叠形成可理解为，第一隔离件131的端部经对折后形成第二隔离件132，对折处即第一隔离件131和第二隔离件132的分界处。通过该设置，第二隔离件132直接由于第一隔离件131的端部开始延伸，无需单独进行增加和固定第二隔离件132，从而使得缠绕过程更为方便，一体性更好。
如图4和图5所示，在本申请的一些实施例中，可选地，电极组件100可包括沿卷绕方向X的起始段140，第一隔离件131的端部位于起始段140。本申请所提到的沿卷绕方向X的起始段140是指电极组件100的位于最内圈的端部。通过该设置，第二隔离件132可以从起始段140沿卷绕方向X延伸并经过最内圈的弯折部位，这样，可以加强位于最内圈的弯折部位的隔离件130强度，减小锂枝晶刺破该位置隔离件130的概率，同时，可以减小第二隔离件132需要延伸的长度，能够节省隔离件130材料，降低成本。
请参见图6，图6为本申请另一些实施例提供的电极组件100的结构示意图。
如图6所示，在本申请的一些实施例中，可选地，电极组件100可包括第一极片110、第二极片120和隔离件130卷绕并弯折形成的弯折区域B，弯折区域B可包括沿卷绕方向X(与极片的延伸方向相同)靠近起始段140的第一弯折部位B1，第一弯折部位B1设置有第一隔离件131和第二隔离件132，第一隔离件31和第二隔离件32从端部延伸超过第一弯折部位B1。
本申请中所提到的弯折区域B是指电极组件100在卷绕过程中出现的弯折区域，电极组件100的表面在该位置的曲率相较于其他位置较大。本申请中所提到的第一弯折部位B1应当理解为当电极组件100沿卷绕方向X展开时，距离起始段140最近的弯折区域B。通过上述设置，电极组件100在实际的卷绕过程中，由于第一弯折部位B1最靠近起始段140的位置，该位置的曲率最大，所受的应力也最大。因此第一弯折部位B1也更容易产生锂枝晶或毛刺刺破隔离件130从而导致内部短路的问题。本实施例中，通过在第一弯折部位B1设置有第一隔离件131和第二隔离件132，并将第一隔离件131和第二隔离件132从端部延伸超过第一弯折部位B1。这样，能够至少增加第一弯折部位B1的隔离件130的强度，从而至少能够保护最易出现隔离件130破损问题的第一弯折部位B1，同时还能够最大化的节省第二隔离件132的使用，进而在节约了成本的同时，提高了电极组件100的安全性和使用寿命。
请参见图7，图7为本申请又一些实施例提供的电极组件100的结构示意图。
如图7所示，在本申请的一些实施例中，可选地，至少两层的隔离件130可包括第一隔离件131和第二隔离件132，电极组件100可包括第一极片110、第二极片120和隔离件130卷绕并弯折形成的弯折区域B，弯折区域B包括沿卷绕方向X(与第一极片110或第二极片120的延伸方向相同)的多个弯折部位(图中未完全标注，仅以部分弯折部位示意，例如B1、B2)，电极组件100还包括多个第二隔离件132，第一隔离件131和多个第二隔离件132层叠设置于多个弯折部位中的至少一个。
本申请中所提到的弯折区域B是指电极组件100在卷绕过程中出现的弯折区域，电极组件100的表面在该弯折区域的曲率半径相较于其他位置较小，所受的应力较大，因而电极组件100较容易在该位置产生析锂。通过上述设置，在本实施例中，在多个弯折部位中的至少一个或部分或全部的位置设置第二隔离件132，能够增加该处隔离件130的强度，进而能够降低电极组件100在弯折部位处对隔离件130造成破损的概率，提高电极组件100的安全性和使用寿命。这里需要说明的是，可以设置其中一个第二隔离件132延伸经过多个的弯折部位，也可以设置每一个第二隔离件132延伸经过一个弯折部位。
如图7所示，在本申请的一些实施例中，可选地，沿卷绕方向X，多个第二隔离件32可以为间隔设置。
多个第二隔离件132间隔设置可理解为多个第二隔离件132不连接为一整片第二隔离件132，而是分体式的。通过该设置，使得第二隔离件132的设置方式更为灵活，即可以任意将第二隔离件132贴附于需要增加隔离件130强度的位置。同时，也避免在不需要增加隔离件130强度的位置增加第二隔离件132而造成的浪费。
如图7所示，多个第二隔离件132的厚度不同，沿卷绕方向X，电极组件100可包括起始段140，多个弯折部位可包括第一极片110和第二极片120卷绕并弯折形成的第一弯折部位B1和第一弯折部位B2，第一弯折部位B1比第一弯折部位B2更靠近起始段140，设置在第一弯折部位B1的第二隔离件132的厚度大于设置在第二弯折部位B2的第二隔离件132的厚度。
本申请中，电极组件100包括最内圈和最外圈，以及在最内圈和最外圈之间的其他圈，起始段140位于最内圈的起始位置。结合电极组件100的卷绕规律可知，从最外圈至最内圈，曲率半径逐渐变小，弯折部位所受的应力也越大，这就使得位于弯折区域的隔离件130的破损概率的发生规律为自最内圈至最外圈逐渐降低。通过上述设置，第一弯折部位B1比第一弯折部位B2更靠近起始段140，设置于第一弯折部位B1的隔离件130破损概率更大，因此，可以将位于第一弯折部位B1的第二隔离件132的厚度设置成大于设置在第二弯折部位B2的第二隔离件132的厚度，以在更容易发生隔离件130破损的第一弯折部位B1加强防护，满足在该位置的防护需求，同时，能够节省第二隔离件132的使用量。
可选地，在本申请的一些实施例中，多个第二隔离件132可以粘接于第一隔离件131的表面。本申请中所提到的粘接可为热粘接。本申请中所提到的多个第二隔离件132粘接于第一隔离件131的表面可根据具体的位置需要将第二隔离件132粘接于第一隔离件131的表面。通过该设置，可以避免第二隔离件132在电极组件100充放电循环的过程中发生位置的偏移，影响对该位置的防护效果。
请参见图8，图8为图7中电极组件100展开后的结构示意图。
如图8所示，可选地，在本申请的一些实施例中，第一隔离件131可包括沿厚度方向Y的两个表面(A1和A2)，多个第二隔离件132位于第一隔离件131的同一表面(图中以A1为示例)上。
第一极片110和第二极片120之间的间距过大会影响嵌锂的过程，导致析锂的现象加重，将多个第二隔离件132设置于第一隔离件131的同一表面，这样，当第一隔离件131由于束缚力被张紧时，第二隔离件132对第一极片110和第二极片120之间的间距影响较小，避免导致或者加重析锂现象，以提高电池单体6的安全性能。
可选地，在本申请的一些实施例中，第一隔离件131和第二隔离件132的厚度可以不同。本申请中，第一隔离件131和第二隔离件132在厚度上和材料上可相同，也可不同。通常情况下，第一隔离件131作为基础隔离件130，其整体的厚度可以设置为相等。通过设置不同厚度的第二隔离件132，以增加布置在该位置的隔离件130的整体强度。本申请中，隔离件130的位于最内圈的层数比位于最外圈的层数可多1～10层，第二隔离件132的位于最内圈的厚度比位于最外圈的厚度可厚3～100mm。
在本申请的一些实施例中，第一隔离件131和第二隔离件132的材料均可为PP(聚丙烯)或PE(聚乙烯)。通过该设置，材料的选择使得加工更方便、成本更低，利于商业化考虑。
在本申请的一些实施例中，第一隔离件131可为PP(聚丙烯)或PE(聚乙烯)，第二隔离件132可为聚炳烯/超高分子量聚乙烯隔膜/环氧树脂复合隔膜、多孔性聚并析隔膜、同轴复合纳米纤维膜、多孔隔膜、玻璃纤维电池隔膜、PVDF-HFP聚合物电解质隔膜中的一种。其中，聚炳烯/超高分子量聚乙烯隔膜/环氧树脂复合隔膜能够提高隔膜的孔隙率和耐热性。多孔性聚并析隔膜能够兼具透气特和穿刺强度。同轴复合纳米纤维膜由含氟绝望皮层和聚酰亚胺芯层的复合纳米纤维构成，既能够保证优良的浸润性、保液性和导离子性，又具有较高的机械强度和耐热性能。多孔隔膜，由聚烯烃与二氧化硅或其他无机物混合制备。玻璃纤维电池隔膜，由无碱玻璃纤维、PET(聚酯)、PA(聚酰胺)组成。通过该设置，第二隔离件132的抗穿刺强度、机械强度更大，对锂枝晶的抑制作用更强。
请参见图9，图9为本申请一些实施例提供的电极组件100的制造方法200的流程示意图。
如图9所示，在本申请的一些实施例中，可优选，电极组件100的制造方法200包括：S01，提供第一极片110、第二极片120和隔离件130；S02，将至少两层的隔离件130设置于相邻的第一极片110和第二极片120之间；S03，将第一极片110、第二极片120和隔离件130卷绕形成电极组件100。通过该方法200制造形成的电极组件100可以降低由于隔离件130破损导致内部短路的概率，从而能够有效提高电极组件100的安全性能和使用寿命。
在本申请的另一些实施例中，上述制造方法200还可以包括将第一隔离件131在端部折叠形成第二隔离件132，第一隔离件131和第二隔离件132形成两层的隔离件130并设置于相邻的第一极片110和第二极片120之间。通过该方法200，在卷绕形成电极组件100的过程中，无需另外增加和固定第二隔离件132，可以降低制造的难度以提高制造的效率。
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 (11)

1.一种电极组件，其特征在于，包括：
极性相反的第一极片和第二极片；
隔离件，用于分隔所述第一极片和第二极片；
所述第一极片、所述第二极片和所述隔离件经卷绕形成所述电极组件，其中，相邻的所述第一极片和所述第二极片之间设置有至少两层的隔离件，所述至少两层的隔离件包括第一隔离件和第二隔离件，所述第二隔离件由所述第一隔离件的端部折叠形成；
其中，所述电极组件包括所述第一极片、所述第二极片和所述隔离件卷绕并弯折形成的弯折区域，所述弯折区域包括沿卷绕方向的多个弯折部位，所述电极组件还包括多个所述第二隔离件，所述第一隔离件和多个所述第二隔离件层叠设置于多个所述弯折部位中的至少一个；
多个所述第二隔离件的厚度不同，沿所述卷绕方向，所述电极组件包括起始段，所述多个弯折部位包括所述第一极片和所述第二极片卷绕并弯折形成的第一弯折部位和第二弯折部位，所述第一弯折部位比所述第二弯折部位更靠近所述起始段，设置在所述第一弯折部位的所述第二隔离件的厚度大于设置在所述第二弯折部位的所述第二隔离件的厚度。
2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件包括沿卷绕方向的起始段，所述第一隔离件的端部位于所述起始段。
3.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件包括所述第一极片、所述第二极片和所述隔离件卷绕并弯折形成的弯折区域，所述弯折区域包括沿所述卷绕方向靠近所述起始段的第一弯折部位，所述第一弯折部位设置有所述第一隔离件和所述第二隔离件，所述第一隔离件和所述第二隔离件从所述端部延伸超过所述第一弯折部位。
4.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，沿卷绕方向，多个第二隔离件间隔设置。
5.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，多个第二隔离件粘接于所述第一隔离件的表面。
6.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一隔离件包括沿厚度方向的两个表面，所述多个第二隔离件位于所述第一隔离件的同一表面上。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述第一隔离件和所述第二隔离件的厚度不同。
8.一种电池单体，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的电极组件。
9.一种电池，其特征在于，所述电池包括如权利要求8所述的电池单体。
10.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池，所述电池用于提供电能。
11.一种电极组件的制造方法，其特征在于，包括：
提供第一极片、第二极片、隔离件；
将至少两层隔离件设置于相邻的所述第一极片和所述第二极片之间；
将所述第一极片、所述第二极片和所述隔离件卷绕形成电极组件；
所述至少两层隔离件包括第一隔离件，将所述第一隔离件在端部折叠形成第二隔离件，以使所述第一隔离件和所述第二隔离件设置于相邻的所述第一极片和所述第二极片之间；
将所述第一极片、所述第二极片和所述隔离件卷绕并弯折形成弯折区域，所述弯折区域包括沿卷绕方向形成的多个弯折部位，将所述第一隔离件和多个所述第二隔离件层叠设置于多个所述弯折部位中的至少一个；
其中，多个所述第二隔离件的厚度不同，沿所述卷绕方向，所述电极组件包括起始段，所述多个弯折部位包括所述第一极片和所述第二极片卷绕并弯折形成的第一弯折部位和第二弯折部位，所述第一弯折部位比所述第二弯折部位更靠近所述起始段，设置在所述第一弯折部位的所述第二隔离件的厚度大于设置在所述第二弯折部位的所述第二隔离件的厚度。
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