电极组件、电池单体、电池及用电装置的制作方法

本申请涉及电池，更为具体地，涉及一种电极组件、电池单体、电池及用电装置。

背景技术：

1、随着电池在储能领域的广泛研究与应用，电池技术的发展不断面临新的需求与挑战。电池的设计需要考虑如能量密度、循环寿命等多种性能参数，也需要考虑电池的生产成本以及加工工艺等制造参数。

2、在电池的加工过程中，通常需要将电芯的极耳与连接构件焊接从而实现电芯与电极端子之间的电连接，在极耳数量较多时将会导致需要焊接的极耳层数较多，加工难度较大；并且，数量较多的极耳容易发生错位，导致电连接不完全或失败，从而严重影响电池的充放电性能、倍率性能。因此，如何提高电池中极耳的电连接质量一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种电极组件、电池单体、电池及用电装置，其中，该电极组件具有面积不同的第一极耳和第二极耳，第二极耳与第一极耳连接，第一极耳与连接构件连接，从而减少了与连接构件连接的极耳数量，降低了极耳的加工难度，提高了极耳的电连接质量。

2、第一方面，提供一种电极组件，所述电极组件包括：至少一个极片、第一极耳和第二极耳；其中，所述第一极耳的面积大于所述第二极耳的尺寸，所述第二极耳与所述第一极耳连接，所述第一极耳用于与连接构件连接。

3、本申请的实施例中，电极组件的第一极耳面积大于第二极耳的面积，使得第二极耳能够不与连接构件连接，而是直接与第一极耳连接，再通过第一极耳与连接构件连接从而实现电极组件的极耳与连接构件的连接。由此，减少了需要与连接构件连接的极耳的数量，降低了连接极耳与连接构件的加工难度。

4、在一些实施例中，所述电极组件包括多个所述极片，多个所述极片中的一部分所述极片具有所述第一极耳，另一部分所述极片具有所述第二极耳。

5、本申请的实施例中，在电极组件中具有多个极片的情况下，可以部分极片具有第一极耳，另一部分极片具有第二极耳，第二极耳与第一极耳连接，使得需要与连接构件连接的极耳数量减少，降低连接极耳与连接构件的加工难度。

6、在一些实施例中，所述极片具有多圈结构，所述多圈结构由所述极片卷绕形成，所述极片具有所述第一极片和/或所述第二极片。

7、本申请的实施例中，电极组件可以是卷绕式电极组件，卷绕式电极组件中的极片可以部分极片具有第一极耳、另一部分极片具有第二极耳，也可以所有极片同时具有第一极耳和第二极耳。

8、在一些实施例中，所述电极组件包括相邻设置的第一极片和第二极片，所述第一极片具有所述第一极耳，所述第二极片具有所述第二极耳。

9、在一些实施例中，所述多圈结构上的每圈设置有一个所述第一极耳或一个所述第二极耳，所述多圈结构的多个所述第一极耳和所述多圈结构的多个所述第二极耳沿所述极片的厚度方向重叠。

10、本申请的实施例中，多圈结构的每一圈上可以仅设置一个第一极耳或一个第二极耳，控制电极组件整体的极耳数量的同时通过第一极耳和第二极耳的高低错位设计，进一步降低极耳的连接难度，适用于对能量密度要求较高的电池。

11、在一些实施例中，所述多圈结构上的每圈设置有一个所述第一极耳和一个所述第二极耳，所述多圈结构的多个所述第一极耳和所述多圈结构的多个所述第二极耳沿所述极片的厚度方向重叠。

12、本申请的实施例中，多圈结构上的每圈可以设置两个极耳，即一个第一极耳和一个第二极耳，通过第一极耳和第二极耳的高低错位设计降低极耳的连接难度，适用于对倍率性能要求较高的电池。

13、在一些实施例中，所述第一极耳的数量为m，所述第二极耳的数量为n，所述第一极耳与所述连接构件的连接区域的面积为s1，所述第二极耳与所述第一极耳的连接区域的面积为s2，s1与s2满足：1≤s1/s2≤(m+n)/m，其中，m、n为整数。

14、本申请的实施例中，通过控制第一极耳与连接构件的连接区域的面积大于第二极耳与第一极耳的连接区域的面积，在减少与连接构件焊接的极耳数量的同时，保证极耳整体的过流能力，换言之，在降低极耳与连接构件之间的连接难度的同时保证极耳的过流能力。

15、在一些实施例中，1≤(m+n)≤120。

16、在一些实施例中，在第一方向上，所述第一极耳的长度为l1，所述第二极耳的长度为l2，则l1与l2满足：1/3≤l2/l1≤2/3。

17、本申请的实施例中，通过设置第一极耳和第二极耳在第一方向上的长度，使得第一极耳的面积大于第二极耳的面积，从而实现第二极耳与第一极耳的有效连接。

18、在一些实施例中，15mm≤l1≤45mm，10mm≤l2≤40mm。

19、在一些实施例中，在第二方向上，所述第一极耳的宽度为w1，所述第二极耳的宽度为w2，所述第二方向垂直于所述第一方向，则w1与w2满足：0＜w2/w1≤1。

20、本申请的实施例中，通过设置第一极耳和第二极耳在第二方向上的宽度，使得第一极耳的面积大于第二极耳的面积，从而实现第二极耳与第一极耳的有效连接。在结合第一极耳和第二极耳在第一方向上的长度设置时，能够使得第一极耳的面积进一步大于第二极耳的面积，更有助于将第二极耳焊接至第一极耳上，进一步降低极耳与连接构件之间的连接难度并提高焊接质量。

21、第二方面，提供一种电池单体，所述电池单体包括：外壳；第一方面任一实施例所述的电极组件，所述电极组件设置于所述外壳中。

22、第三方面，提供一种电池，所述电池包括箱体；以及第二方面任一实施例所述的电池单体，所述电池单体设置于所述箱体中。

23、第四方面，提供一种用电装置，所述用电装置包括第二方面任一实施例所述的电池单体和/或第三方面任一实施例所述的电池，所述电池单体和/或所述电池用于提供电能。

技术特征：

1.一种电极组件，其特征在于，所述电极组件(30)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(30)包括多个所述极片(31)，多个所述极片(31)中的一部分所述极片(31)具有所述第一极耳(321)，另一部分所述极片(31)具有所述第二极耳(322)。

3.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述极片(31)具有多圈结构，所述多圈结构由所述极片(31)卷绕形成，所述极片(31)具有所述第一极耳(321)和/或所述第二极耳(322)。

4.根据权利要求3所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件(30)包括相邻设置的第一极片(311)和第二极片(312)，所述第一极片(311)具有所述第一极耳(321)，所述第二极片(312)具有所述第二极耳(322)。

5.根据权利要求3所述的电极组件，其特征在于，所述多圈结构上的每圈设置有一个所述第一极耳(321)或一个所述第二极耳(322)，所述多圈结构的多个所述第一极耳(321)和所述多圈结构的多个所述第二极耳(322)沿所述极片(31)的厚度方向重叠。

6.根据权利要求3所述的电极组件，其特征在于，所述多圈结构上的每圈设置有一个所述第一极耳(321)和一个所述第二极耳(322)，所述多圈结构的多个所述第一极耳(321)和所述多圈结构的多个所述第二极耳(322)沿所述极片(31)的厚度方向重叠。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述第一极耳(321)的数量为m，所述第二极耳(322)的数量为n，所述第一极耳(321)与所述连接构件(23)的连接区域的面积为s1，所述第二极耳(322)与所述第一极耳(321)的连接区域的面积为s2，s1与s2满足：1≤s1/s2≤(m+n)/m。

8.根据权利要求7所述的电极组件，其特征在于，1≤(m+n)≤120。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的电极组件，其特征在于，在第一方向上，所述第一极耳(321)的长度为l1，所述第二极耳(322)的长度为l2，则l1与l2满足：1/3≤l2/l1≤2/3。

10.根据权利要求9所述的电极组件，其特征在于，15mm≤l1≤45mm，10mm≤l2≤40mm。

11.根据权利要求9所述的电极组件，其特征在于，在第二方向上，所述第一极耳(321)的宽度为w1，所述第二极耳(322)的宽度为w2，所述第二方向垂直于所述第一方向，则w1与w2满足：0＜w2/w1≤1。

12.一种电池单体，其特征在于，所述电池单体(900)包括：

13.一种电池，其特征在于，所述电池(1000)包括：

14.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置(1100)包括如权利要求12所述的电池单体(900)和/或如权利要求13所述的电池(1000)，所述电池单体(900)和/或所述电池(1000)用于提供电能。

技术总结
本申请提供了一种电极组件、电池单体、电池及用电装置，电极组件包括：至少一个极片、第一极耳和第二极耳；其中，所述第一极耳的面积大于所述第二极耳的面积，所述第二极耳与所述第一极耳连接，所述第一极耳用于与连接构件连接。该电极组件能够减少需要焊接至连接构件的极耳数量，有效降低极耳的加工难度，提高极耳的电连接质量。

技术研发人员：孙杰,林蹬华,伍永彬,牛少军,金海族
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：20220922
技术公布日：2024/1/12