[实用新型]极片、电极组件及其制造装置、电池单体、电池和用电装置

说明书

本申请实施例提供一种极片、电极组件及其制造装置、电池单体、电池和用电装置，其中，极片第一方向(x)具有第一端面(101)，沿第二方向(y)具有第二端面(102)，第二方向(y)垂直于第一方向(x)；第一端面(101)和第二端面(102)中的至少一个具有异形面(N)，异形面(N)沿第三方向(z)的部分区域偏离参考平面(P)，参考平面(P)被构造为垂直于第一方向(x)，且通过异形面(N)沿第一方向(x)位于最外侧的边缘，第三方向(z)垂直于第一方向(x)和第二方向(y)。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种极片、电极组件及其制造装置、电池单体、电池和用电装置。

背景技术

由于锂离子等电池具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多、存储时间长等优点，在电动汽车上面已普遍应用。

但是，提高电动汽车中电池在长期使用的工作性能，一直是业内的一个难题。

实用新型内容

本申请的目的在于保证电池长期使用后的性能。

根据本申请的第一方面，提供了一种极片，沿第一方向具有第一端面，沿第二方向具有第二端面，第二方向垂直于第一方向；

第一端面和第二端面中的至少一个具有异形面，异形面沿第三方向的部分区域偏离参考平面，参考平面被构造为垂直于第一方向，且通过异形面沿第一方向位于最外侧的边缘，第三方向垂直于第一方向和第二方向。

该实施例的极片通过将第一端面和第二端面中的至少一个设置为异形面，在极片通过卷绕形成多层层叠的卷绕式电极组件，或者多个极片沿第三方向叠加形成叠片式电极组件时，可避免在极片的端部形成较厚的直角台阶。由于电池单体在长期使用后，电极组件会发生膨胀，在膨胀后会对壳体施加作用力，同时壳体对电极组件施加反作用力。本申请通过减小极片端部的厚度，可改善在受到壳体施加于电极组件的反作用力时的应力集中问题，防止极片端部发生位置偏移或变形，并防止电极组件发生变形，从而改善极片上活性物质由于受到挤压发生脱落的现象。因此，此种改进能够保证电池单体在长期使用后的性能。

在一些实施例中，异形面为平面，且与参考平面之间形成预设角度，预设角度不等于9°。

该实施例将异形面设置为斜面，使极片的端部形成楔形，在极片的端部在受到作用力时可减少向相邻层极片传递，可减小端部的局部压强，能够改善应力集中现象。而且，将极片的端部设置为斜面，加工工艺简单，且便于根据需求设置合适的倾斜角度，也易于保证倾斜角度的一致性，在批量生产时可保证极片尺寸的一致性，从而保证电池单体性能一致。

在一些实施例中，异形面沿第三方向弯曲延伸。

该实施例将异形面设置为曲面，可根据不同电极组件在工作时存在的应力集中问题、极片端部毛刺损伤隔膜发生短路的问题、以及极片沿厚度方向两端的受力情况，灵活地设置极片的端面形状，以使电池单体在长期工作后仍能保持较优的性能。

在一些实施例中，异形面为沿第三方向的中间区域向外凸出的弧面。

该实施例将异形面设置为弧面，易于加工成形，在采用在批量生产时可保证极片尺寸的一致性，从而保证电池单体性能一致。而且，异形面向外凸出，可使极片端面沿厚度方向的两端减少与相邻极片或壳体接触，防止边缘部分产生毛刺损伤隔膜，降低了电极组件在工作过程中发生短路的风险；且极片的端部不存在尖角部分，可提高极片端部的整体强度，大大降低了极片的端部在装配或电池使用过程中发生断裂的风险。此外，极片端部沿厚度方向的两侧均会与其它极片或壳体接触，中间区域向外凸出的弧面可使极片端部沿厚度方向的两侧结构对称，可使两侧的应力分布均匀，减小应力集中。

在一些实施例中，异形面与极片的侧面之间邻接的边缘设有过渡角，极片的侧面垂直于第三方向。