电极组件、电池单体、电池及用电设备的制作方
发布日期:2024-08-21 浏览次数: 专利申请、商标注册、软件著作权、资质办理快速响应热线:4006-054-001 微信:15998557370
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摘要: | 本申请属于电池,特别涉及一种电极组件、电池单体、电池及用电设备。、随着智能手机、平板电脑和电动汽车等的迅猛发展,锂电池的应用也日益广泛,因此对锂电池也提出了更高的要求。人们在注重电池安全性能的同时还要求锂电池具有更好的电性能表现。而析锂即是影响电池的电性能和安全性能的主要因素的之一,电池一... | ||
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本申请属于电池,特别涉及一种电极组件、电池单体、电池及用电设备。背景技术:1、随着智能手机、平板电脑和电动汽车等的迅猛发展,锂电池的应用也日益广泛,因此对锂电池也提出了更高的要求。人们在注重电池安全性能的同时还要求锂电池具有更好的电性能表现。而析锂即是影响电池的电性能和安全性能的主要因素的之一,电池一旦发生析锂,不但会降低电池的电性能,而且随着析锂量的累加,容易形成枝晶,枝晶有可能会刺破隔膜,而引发电池内短路,造成安全隐患。2、因此,如何有效避免或降低电池析锂的风险,成为目前亟待解决的技术问题。技术实现思路1、本申请提供一种电极组件、电池单体、电池及用电设备,旨在解决现有技术中存在的上述技术问题。2、为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种电极组件,该电极组件包括正极极片、负极极片、隔膜及绝缘层,隔膜设置在正极极片与负极极片之间,且正极极片、负极极片及隔膜经过卷绕或者折叠形成弯折区;绝缘层位于弯折区,且设置在正极极片与隔膜之间和\或负极极片与隔膜之间;其中,绝缘层在弯折区的中间区域的厚度大于在弯折区的两端区域的厚度,中间区域与两端区域沿弯折区的弯折方向排布。由此,在弯折区设置适当厚度的绝缘层可以降低弯折区金属枝晶或毛刺造成正负极搭接形成的短路风险,且将绝缘层设置为在弯折区的中间区域的厚度大于在弯折区的两端区域的厚度可以降低电池极片在弯折区的两端区域析锂风险。3、在一些实施例中,电极组件还包括绝缘胶层,设置在绝缘层与正极极片之间、绝缘层与负极极片和/或绝缘层与隔膜之间。由此,在电极组件设置绝缘胶层可以增强正负极极片与隔膜的粘连效果,且可以进一步降低极片弯折区金属枝晶或毛刺造成正负极搭接形成的短路风险。4、在一些实施例中,绝缘胶层包括多个点胶层,间隔设置在绝缘层上。由此,将绝缘胶层设置为多个点胶层既可以不阻塞电极组件整体的离子通道,且不降低正负极极片与隔膜的粘连效果。5、在一些实施例中,正极极片包括位于弯折区的多个第一弯折部,绝缘层设置在至少部分第一弯折部的一侧或者两侧;其中,多个第一弯折部沿正极极片的厚度方向排布。由此,将绝缘层设置在正极极片至少部分第一弯折部的一侧或者两侧,可以降低正极极片一侧或者两侧发生的析锂现象,且可以降低正极极片第一弯折部上出现金属枝晶或毛刺造成正负极搭接形成的短路风险。6、在一些实施例中,负极极片包括位于弯折区的多个第二弯折部,绝缘层设置在至少部分第二弯折部的一侧或者两侧;其中,多个第二弯折部沿负极极片的厚度方向排布。由此,将绝缘层设置在负极极片至少部分第二弯折部的一侧或者两侧,可以降低负极极片一侧或者两侧发生的析锂现象,且可以降低负极极片第二弯折部上出现金属枝晶或毛刺造成正负极搭接形成的短路风险。7、在一些实施例中,隔膜包括位于弯折区的多个第三弯折部,绝缘层设置在至少部分第三弯折部的一侧或者两侧;其中,多个第三弯折部沿隔膜的厚度方向排布。由此,将绝缘层设置在隔膜至少部分第三弯折部的一侧或者两侧,可以降低隔膜一侧或者两侧发生的析锂现象,且可以降低隔膜第三弯折区上出现金属枝晶或毛刺造成正负极搭接形成的短路风险。8、在一些实施例中,绝缘层在中间区域的厚度为5-60um,绝缘层在两端区域的厚度为0.05-2.5um。由此,设置一定厚度的绝缘层可以降低金属刺穿出现的情况,且不影响电极组件整体的离子传输。9、在一些实施例中,绝缘层在中间区域的沿厚度方向的尺寸为10-50um,绝缘层在两端区域的沿厚度方向的尺寸为0.1-2um。由此,优化的绝缘层的厚度可以在不发生金属刺穿出现的情况下进一步提高电极组件整体的离子传输效率。10、在一些实施例中,绝缘层在中间区域的厚度与绝缘层在两端区域的厚度的比值为2-550。由此,设置绝缘层中间区域与两端区域的厚度比可以增强绝缘层的强度,降低绝缘层断裂的风险。11、在一些实施例中,绝缘层在中间区域的厚度与绝缘层在两端区域的厚度的比值为5-500。由此,优化绝缘层中间区域与两端区域的厚度比可以进一步增强绝缘层的强度,降低绝缘层断裂的风险。12、在一些实施例中,点胶层的边长为0.1-2.5mm,点胶层的高度为1-15um;多个点胶层之间的间隔距离为0.5-5.5mm。由此,设置适当大小的点胶层可以不阻塞电极组件的离子通道,且设置适当高度的点胶层可以减少因正负极极片距离增大引起的极化,设置适当密度的点胶层可以增强正负极极片及隔膜之间的粘连效果。13、在一些实施例中,点胶层的边长为0.5-2mm,点胶层的高度为2-10um;多个点胶层之间的间隔距离为1-5mm。由此,优化点胶层的大小可以进一步提高电极组件离子传输效率,且优化点胶层高度可以进一步减少因正负极极片距离增大引起的极化,优化点胶层的密度可以进一步增强正负极极片及隔膜之间的粘连效果。14、在一些实施例中,绝缘层形成有孔洞,孔洞的孔径尺寸为0.005um-2.5um。由此,绝缘层形成有孔洞不会影响电极组件离子传输效率,也不会降低电极组件的能量密度,且设置适当的孔洞大小可以降低金属枝晶或毛刺直接刺穿孔洞的风险。15、在一些实施例中,绝缘层形成有孔洞,孔洞的孔径尺寸为0.01m-2um。由此,优化孔洞的大小可以进一步降低金属枝晶或毛刺直接刺穿孔洞的风险。16、为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种电池单体,该电池单体包括上述任意实施例的电极组件。17、为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种电池,该电池包括上述实施例的电池单体。18、为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种用电设备,该用电设备包括上述实施例的电池。19、区别于现有技术,本申请的电极组件包括正极极片、负极极片、隔膜及绝缘层,隔膜设置在正极极片与负极极片之间,且正极极片、负极极片及隔膜经过卷绕或者折叠形成弯折区;绝缘层位于弯折区,且设置在正极极片与隔膜之间和\或负极极片与隔膜之间;其中,绝缘层在弯折区的中间区域的厚度大于在弯折区的两端区域的厚度。通过上述方式,本申请在弯折区设置适当厚度的绝缘层不仅可以降低弯折区金属枝晶或毛刺造成隔膜破裂等导致正负极搭接形成的短路风险,而且能够通过绝缘层减少弯折区的化学反应,减少析锂风险;且将绝缘层设置为在弯折区的中间区域的厚度大于在弯折区的两端区域的厚度,不仅可以改善形成弯折区时弯折区弯折度较大而导致绝缘层断裂的问题,而且能够减少弯折区的中间区域正极极片与负极极片之间的间隙,从而可以降低正极极片与负极极片在弯折区域的两端区域析锂风险。技术特征:1.一种电极组件,其特征在于,包括:2.根据权利要求1所述的电极组件,其特征在于,所述电极组件还包括:3.根据权利要求2所述的电极组件,其特征在于,所述绝缘胶层包括:4.根据权利要求1至3任一项所述的电极组件,其特征在于,所述正极极片包括位于所述弯折区的多个第一弯折部,所述绝缘层设置在至少部分所述第一弯折部的一侧或者两侧;5.根据权利要求1至3任一项所述的电极组件,其特征在于,所述负极极片包括位于所述弯折区的多个第二弯折部,所述绝缘层设置在至少部分所述第二弯折部的一侧或者两侧;6.根据权利要求1至3任一项所述的电极组件,其特征在于,所述隔膜包括位于所述弯折区的多个第三弯折部,所述绝缘层设置在至少部分所述第三弯折部的一侧或者两侧;7.根据权利要求1所述的电极组件,其特征在于,所述绝缘层在中间区域的厚度为5-60um,所述绝缘层在两端区域的厚度为0.05-2.5um。8.根据权利要求7所述的电极组件,其特征在于,所述绝缘层在中间区域的沿厚度方向的尺寸为10-50um,所述绝缘层在两端区域的沿所述厚度方向的尺寸为0.1-2um。9.根据权利要求1所述的电极组件,其特征在于,所述绝缘层在中间区域的厚度与所述绝缘层在两端区域的厚度的比值为2-550。10.根据权利要求9所述的电极组件,其特征在于,所述绝缘层在中间区域的厚度与所述绝缘层在两端区域的厚度的比值为5-500。11.根据权利要求3所述的电极组件,其特征在于,所述点胶层的边长为0.1-2.5mm,所述点胶层的高度为1-15um;所述多个点胶层之间的间隔距离为0.5-5.5mm。12.根据权利要求11所述的电极组件,其特征在于,所述点胶层的边长为0.5-2mm,所述点胶层的高度为2-10um;所述多个点胶层之间的间隔距离为1-5mm。13.根据权利要求1所述的电极组件,其特征在于,所述绝缘层形成有孔洞,所述孔洞的孔径尺寸为0.005um-2.5um。14.根据权利要求13所述的电极组件,其特征在于,所述绝缘层形成有孔洞,所述孔洞的孔径尺寸为0.01m-2um。15.一种电池单体,其特征在于,包括如权利要求1至14任一项所述的电极组件。16.一种电池,其特征在于,包括如权利要求15所述的电池单体。17.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求16所述的电池。技术总结本申请提供一种电极组件、电池单体、电池及用电设备。该电机组件包括正极极片、负极极片、隔膜及绝缘层,隔膜设置在正极极片与负极极片之间,且正极极片、负极极片及隔膜经过卷绕或者折叠形成弯折区;绝缘层位于弯折区,且设置在正极极片与隔膜之间和\或负极极片与隔膜之间;其中,绝缘层在弯折区的中间区域的厚度大于在弯折区的两端区域的厚度,中间区域与两端区域沿弯折区的弯折方向排布。通过上述方式,本申请的电极组件在弯折区设置绝缘层可以降低极片弯折区金属枝晶或毛刺造成正负极搭接形成的短路风险,且将绝缘层设置为在弯折区的中间区域的厚度大于在弯折区的两端区域的厚度可以降低电池极片在弯折两端区域析锂风险。技术研发人员:阎晓洁,卓为荣,高鹏飞受保护的技术使用者:宁德时代新能源科技股份有限公司技术研发日:20231018技术公布日:2024/8/16